3篇！清華大學董晨等團隊再發高水平文章

Forkhead box O，尤其是FoxO1和FoxO3a在生理和病理免疫應答中起着至關重要的作用。然而，FoxO家族的另一個主要成員FoxO4在淋巴樣細胞中的功能仍然知之甚少。

2022年9月15日，清華大學董晨及美國德克薩斯大學安德森腫瘤中心Seon Hee Chang通訊共同在Journal of Clinical Investigation（IF=19）在線發表題爲“The FoxO4/DKK3 axis represses IFN-γ expression by Th1 cells and limits antimicrobial immunity”的研究論文，該研究表明FoxO4/DKK3軸抑制Th1細胞的IFN- γ表達並限制抗微生物免疫。本研究顯示，T細胞中FoxO4的丟失增加了體外Th1細胞IFN-γ的產生。相應的，CD4+ T細胞中FoxO4的缺失增強了T細胞在體內對單核增生李斯特菌感染的特異性反應。全基因組佔用和轉錄組學分析發現Dkk3(編碼Dickkopf-3蛋白)是FoxO4的直接轉錄靶標。

與FoxO4-DKK3的關係一致，重組DKK3蛋白通過下調淋巴樣增強因子結合因子1 (Lef1)的表達，恢復Foxo4缺陷Th1細胞中IFN-γ的正常生產水平。總之，該研究數據表明Th1細胞分化中可能存在FoxO4/DKK3軸，並認爲這是對T淋巴細胞生物學中FoxO家族蛋白的重要洞察和補充，並揭示了治療免疫相關疾病的一個有希望的靶點。

另外，2022年8月26日，清華大學董晨及王小虎共同通訊在Science Advances在線發表題爲“RORγt expression in mature TH17 cells safeguards their lineage specification by inhibiting conversion to TH2 cells”的研究論文，該研究表明成熟 TH17 細胞中 Rorc 的遺傳缺失抑制了它們的致病功能。從機制上講，RORγt 的缺失導致關鍵 TH17 特異性基因位點的染色質結構閉合，特別是在“超級增強子”區域。出乎意料的是，RORγt 直接結合並抑制 Il4 轉錄，而藥物或基因靶向 RORγt 導致 TH17 細胞在體外和體內自發轉化爲 TH2 樣細胞。因此，該研究結果揭示了RORγt 在效應TH17細胞中在維持TH17細胞程序和限制TH2細胞轉化方面的雙重關鍵功能，爲 RORγt 的治療靶向提供了以前未確定的考慮因素。

2022年7月27日，清華大學/上海交通大學董晨團隊（清華大學爲第一單位）在Science Advances在線發表題爲“SMAD4, activated by the TCR-triggered MEK/ERK signaling pathway, critically regulates CD8+ T cell cytotoxic function”的研究論文，該研究檢查了 SMAD4（TGF-β 信號通路中的核心成分）在 CD8+ T 細胞中的作用。出乎意料的是，該研究發現SMAD4 在腫瘤和感染模型中對促進 CD8+ T 細胞功能至關重要。SMAD4 介導的CD8+T 細胞活化和細胞毒性的轉錄調節依賴於 T 細胞受體 (TCR) 而不是 TGF-β 信號通路。在 TCR 激活後，SMAD4 移位到細胞核中，上調了編碼 TCR 信號成分和CD8+T 細胞中細胞毒性分子的基因，從而增強了 T 細胞的功能。生化上，SMAD4 在 TCR 激活後被 ERK 在 Ser367 殘基處直接磷酸化。因此，該研究研究證明了SMAD4 在促進CD8+T 細胞介導的細胞毒性免疫中的關鍵但出乎意料的作用。

CD4+輔助性T細胞是適應性免疫反應的中央調節器。在抗原遞呈細胞上遇到特定抗原後，CD4+ T細胞進行克隆擴增並分化爲功能不同的效應子亞羣，至少包括T輔助性細胞1 (Th1)、Th2、Th17和T濾泡輔助性細胞(Tfh)，它們阻織針對不同微生物病原體的免疫應答。其中，產生IFN-γ的Th1細胞專門激活針對細胞內病原體和病毒的細胞介導免疫反應。CD4+ T細胞向Th1細胞的分化是由T-bet (Tbx21編碼)決定的，T-bet是Th1分化程序的主調控因子。

最初，T-bet被誘導響應TCR刺激和IFN-γ/STAT1信號(2,3)。T-bet在一定程度上上調Il12rb(編碼IL-12Rβ)的表達，使發育中的Th1細胞響應IL-12。因此，通過IL-12誘導的STAT4激活，建立了一個完全極化的Th1表型。T-bet-STAT4轉錄調節網絡維持Th1分化程序的穩定性，確保CD4+ T細胞接受促炎信號和抗原刺激，以完全進入Th1細胞譜系。

FoxO轉錄因子屬於forkhead蛋白家族，其特徵是存在大約100個殘留的forkhead DNA結合域。FoxO蛋白作爲轉錄調節因子，激活下游基因的轉錄，參與多種生物過程，包括細胞代謝、器官發育、應激反應和凋亡。在淋巴細胞中，FoxO1和FoxO3a已被證明通過與Foxp3 位點的啓動子和保守的CNS2內含子增強子區域結合，共同調控傳統T細胞中Foxp3+ Tregs的生成。FoxO1通過直接結合Ifng基因啓動子區抑制Th1的分化。相反，FoxO3a通過誘導Eomes的表達來驅動致病性Th1的分化。

除了Tregs和Th1細胞外，FoxO轉錄因子也被報道負向調控Tfh和Th17細胞的生成。T細胞特異性FoxO1缺失的小鼠積累了大量的Tfh細胞，這可能是因爲FoxO1與Bcl6基因位點結合並介導其轉錄抑制。FoxO1通過阻斷RORγt與靶基因的結合，在體外和體內抑制Th17程序。此外，FoxO4已被證明可以調節胰島素信號和細胞凋亡，但它在淋巴細胞生物學中的作用還沒有很好地闡明。

機理模式圖（圖源自Journal of Clinical Investigation ）

糖蛋白的Dickkopf (DKK)家族(DKK1-4)參與調節Wnt信號通路。作爲DKK家族中最具特色的成員，DKK1是Wnt信號的天然抑制劑，可以抑制腫瘤生長和轉移，促進Th2分化。此外，據報道，DKK2可以通過一個不依賴Wnt的信號通路促進腫瘤免疫逃避。與DKK1和DKK2相比，DKK3的信號通路仍不清楚，有報道顯示對Wnt信號通路沒有影響、促進或抑制。同樣，DKK3在免疫中的功能作用尚不清楚，關於其免疫調節或免疫刺激功能的研究相互矛盾，這表明DKK3可能通過不同的機制調節免疫。

在本研究中，作者研究了FoxO4在T細胞中的作用，發現FoxO4的缺失增強了體外和體內Th1細胞IFN-γ的產生和效應功能。從機制上，作者發現Dkk3是FoxO4的直接轉錄靶點，它通過下調淋巴樣增強因子結合因子1 (Lef1)的表達來抑制IFN-γ的產生。因此，該研究工作確定了FoxO4/DKK3/LEF-1調節Th1細胞分化的關鍵軸，這與其他FoxO家族成員不同。

https://www.jci.org/articles/view/147566