Immunity | 清华董晨组发现调控Tfh发育的又一个转录因子Tox2
CD4+辅助T细胞（T help cells, Th）可以分为Th1，Th2，Th17，以及滤泡型辅助T细胞（T follicular helper, Tfh）等不同亚型，Tfh对生发中心形成，辅助B细胞产生高亲和力的抗体具有重要作用，表型上来说，Tfh通常高表达趋化因子受体CXCR5，能够促进Tfh向B细胞滤泡的迁移【1】。2009年，三个独立的研究组发现转录因子Bcl6对Tfh的分化具有重要作用，而其他辅助型T细胞亚群和调节性T细胞亚群发育并不需要Bcl6参与，由此确立了Tfh是独立于其他辅助型T细胞的亚群【2-4】。Tfh的发育分化是一复杂却精确调控的过程，包括Bcl6，ASCL2，c-MAF在内的许多转录因子都有重要的调控作用，并形成复杂的调控网络（图1）【1】。
图1 调控Tfh分化发育的转录因子网络【1】
尽管已有文献表明IL6和IL21可以促进Tfh中Bcl6的表达，但对于Bcl6上游是否还存在其他通路，可以特异性调控Bcl6引起的Tfh转录组学变化，依旧未知。
2019年11月12日，清华大学免疫学研究所董晨团队在Immunity上发表题为The Transcription Factor Tox2 Drives T FollicularHelper Cell Development via Regulating Chromatin Accessibility的文章，发现了转录因子Tox2可在直接结合在Tfh相关基因位点，提高其染色质可接近性（chromatin accessibility）和基因的表达，并与Bcl6形成正反馈作用促进Tfh细胞的发育。
研究团队首先通过比较，Bcl6的ChIP-Seq，WT和Bcl6突变OT-II细胞RNA-Seq，以及Tfh和非Tfh 的Microarray基因表达三个数据库，发现Tox2的表达在Tfh和其他Th亚群之间有最大的表达差异，同时Bcl6可以直接结合到Tox2基因位点，在Tfh发育过程中Bcl6可以直接促进Tox2的表达。为进一步验证Tox2是否选择性在Tfh表达，研究人员分析不同T细胞亚群中Tox2位点的表观遗传学特征，Tfh中Tox2基因位点中存较强在活性染色质标记H3K4me3，而抑制性染色质标记H3K27me3并不明显，其他T细胞亚群与之相反。分析KLH/CFA免疫小鼠体内Tfh的ATAC-Seq数据，和初始CD4T细胞相比，Tfh中Tox2基因位点展现出较强的染色质可接近性。同时通过qRT-PCR分析，在mRNA水平上Tox2的确在CXCR5hiBcl6-RFPhi Tfh 细胞中高表达，同时Tox2 mRNA表达水平和Cxcr5，Bcl6，和Pdcd1表达的水平具有很好的相关性。
之后，研究人员探究Tox2在CD4+T细胞中的作用，利用逆转录病毒在CD4+T细胞中过表达Tox2，体外培养在Th0 (αIFNg+αIL-4+αIL-2)和Tfh-like (αIFNg+αIL-4+αIL-2+IL-6)条件下，Tox2可以提高Bcl6 mRNA水平，同时小鼠体内实验表明，与Empty-RV-GFP+ OT-II相比，Tox2-RV-GFP+ OT-II细胞更多发育为Tfh亚群，同时Tox2-RV-GFP+ OT-II细胞表达更高水平的Tfh标志分子CXCR5，PD-1，和Bcl6，同时Ascl2，Bcl6，Pdcd1，Cxcr5，Batf，和Btla在mRNA水平上升高。为进一步探究Tox2调控Tfh分化的机制，研究人员通过RNA-Seq分析发现，Tox2可以促进Tfh相关的转录组学变化，提高许多Tfh相关基因Cxcr5，Bcl6，和Pdcd1等的表达，而Th1，Th17相关的基因表达受到抑制，同时Tox2可以进一步加强IL6-STAT3通路相关基因表达，协同促进Tfh的分化发育。通过Tox2 ChIP-Seq数据分析发现，Tox2可以直接结合到许多Tfh相关基因位点上，ATAC-Seq分析表明Tox2可以提高Tfh相关基因位点的染色质可接近性，从而促进Tfh细胞的发育。
为进一步验证Tox2对Tfh分化重要作用，研究人员构建了Tox2-/-基因突变小鼠，在免疫NP-KLH/CFA 13天后，Tox-/-小鼠生发中心中Tfh比例降低，同时Tox2的敲除，可以影响Tfh中CXCR5，Bcl6和PD-1的表达。Tox家族除了Tox2之外还有Tox，Tox3和Tox4成员，研究人员发现Tox也对Tfh的分化发育也有重要作用，Tox和Tox2两者可以协同调控Tfh的分化和发育。
总之，本研究通过系列实验揭示，Bcl6可通过上调Tox2和Tox来调控Tfh的分化发育，Tox2可以直接通过活化包括Bcl6等在内的Tfh相关基因的染色质可接近性来发挥作用。为今后疫苗的开发和抗体介导的自身免疫病治疗提供了新的思路和靶标。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.immuni.2019.10.006
参考文献
1. Vinuesa, C. G., Linterman, M. A.,Yu, D. & MacLennan, I. C. M. Follicular Helper T Cells. Annual Review of Immunology 34, 335-368,doi:10.1146/annurev-immunol-041015-055605 (2016).
2. Johnston,R. J. et al. Bcl6 and Blimp-1 arereciprocal and antagonistic regulators of T follicular helper celldifferentiation. Science (New York, N.Y.)325, 1006-1010,doi:10.1126/science.1175870 (2009).
3. Nurieva,R. I. et al. Bcl6 mediates thedevelopment of T follicular helper cells. Science(New York, N.Y.) 325, 1001-1005,doi:10.1126/science.1176676 (2009).
4. Yu,D. et al. The transcriptionalrepressor Bcl-6 directs T follicular helper cell lineage commitment. Immunity 31, 457-468, doi:10.1016/j.immuni.2009.07.002 (2009).
