（该文章于年2月发表在《NatureReviewsImmunology》上，整理共享）
摘要
在慢性感染和肿瘤中，特殊类群CD8+T细胞维持效应T细胞的免疫功能，这类CD8+T细胞表现出耗竭和记忆细胞的特征，并产生终末分化的耗竭效应T细胞，有助于控制病毒或肿瘤。最近的研究表明，一群称为“耗竭前体”T（TPEX）细胞负责响应PD1免疫检查点治疗，并产生大量效应T细胞，而且TPEX细胞比例与患者的预后密切相关。TPEX细胞的发现不仅加深我们对于慢性感染和肿瘤中维持CD8+T细胞应答机制的理解，还为开发新的免疫疗法开辟了新途径。本文综述了TPEX细胞的分化和功能，通过靶向该类T细胞可能是免疫治疗获得成功的关键。
前言
在应对慢性感染或肿瘤抗原过程中，CD8+T细胞发生实质性功能和表型变化，包括效应功能受损，抑制受体表达升高和持久能力降低等。这种功能失调状态被称为“T细胞耗竭”1。在许多持续感染疾病中都存在T细胞耗竭现象，例如人类的免疫缺陷病毒（HIV），乙型肝炎病毒或丙型肝炎病毒（HCV）以及小鼠的某些淋巴细胞性脉络膜脑膜炎病毒（LCMV）菌株1,2。这也是人和小鼠肿瘤浸润性T细胞的共同特征，如PD1等抑制性受体构成T细胞活化的关键检查点，它们的表达是限制T细胞增殖和功能的主要机制。阻断PD1和其它抑制性受体的功能可增强CD8+T细胞介导的免疫功能，并彻底改变癌症治疗的方法6。事实上，免疫检查点阻断是年Science的“年度突破”之一7，这一发现获得了年诺贝尔生理学医学奖，授予发现免疫检查点的两位先驱，TasukuHonjo和JamesP.Allison。然而，尽管免疫检查点阻断使多数患者获益，但导致T细胞增殖和活化的确切分子机制尚不完全清楚。此外，为什么该疗法对某些病人有效，而对另一些完全没有作用，这仍是未知数。
最近研究人员利用慢性感染小鼠作为模型，研究发现耗竭T细胞库中有一部分细胞是负责检查点阻断后免疫功能增强的效应细胞8-10。这些病毒特异性T细胞表达PD1和其它几种抑制性受体，但也具有记忆T细胞的特征，包括转录调节T细胞因子1（TCF1）的表达8-12。TCF1+耗竭T细胞显示出自我更新能力，对于长期维持T细胞反应至关重要8,9,12。在LCMV慢性感染8-12，B细胞淋巴瘤11和其它实体瘤12-14的小鼠中发现了此类细胞。在各种HIV和HCV慢性感染8,10,11,15和肿瘤13,14,16,17患者中也观察到了类似的细胞群，尽管在人类肿瘤中，TCF1+T细胞的耗竭程度不一。然而肿瘤中TCF1+T细胞的比例与预后密切相关13,14,16,17。
上述研究结果在科学和临床上都具有极其重要的意义，因为它不仅使我们能够全貌地描绘慢性感染和肿瘤中维持T细胞应答的细胞和分子过程，而且为开发新的免疫治疗策略开辟了新途径。研究人员探讨了耗竭T细胞亚群的表型和功能特征，并总结了它们的治疗潜力，尤其是具有记忆的前体耗竭T细胞，被称为“记忆样”8,15,18-20，“干性样”9,12,21，“卵泡细胞毒性”10,11,22或“耗竭的祖样”13,23T细胞，专家们提出了一个统一的命名法，以反映其表型，功能和发育特征。
一、免疫控制与病理学
病原体如流感或牛痘病毒的急性感染期的特征在于抗原的快速清除，从而启动了由扩增，缩减和记忆阶段组成的T细胞分化模式24。相比之下，慢性病毒感染和肿瘤的特点是持续存在大量抗原，因此削弱了这种“经典”分化途径。效应细胞最初分化和扩增后，响应慢性T细胞受体（TCR）刺激的T细胞功能异常，其特征是分泌IL-2，肿瘤坏死因子（TNF）和干扰素-γ（IFNγ）的能力显着降低，并表达大量的抑制性受体，例如PD1、2B4，TIM3和淋巴细胞激活基因3蛋白（LAG3）。随着“耗竭”表型发展，抗原特异性T细胞逐渐消失25-29。经典的观点认为，慢性抗原刺激阻止记忆T细胞的形成。
最近研究观察到，尽管T细胞功能受损，耗竭T细胞仍然可以有效控制病毒的扩散或肿瘤的生长6,31,32。首先，耗竭T细胞仍具有脱粒27和杀死靶细胞的能力33-35。第二，在已确定的慢性感染中病毒逃逸突变体的出现较晚36,37。第三，在HIV感染的猕猴中，CD8+T细胞消失后，病毒滴度显著增加38-40。最新一项研究表明，耗竭T细胞在人类肿瘤微环境中仍具有很高的活性41。如果阻断T细胞耗竭，比如在PD1阻断期间，不仅会削弱对病毒的控制，还会导致严重的免疫病理学42,43。同样，免疫介导的病理学是抗肿瘤免疫治疗中的典型副作用44,45。因此，T细胞耗竭是对慢性感染的适应，而不是免疫系统的功能受损。由于慢性感染已经是人类进化中的一部分，因此T细胞耗竭是在保持一定水平的效应功能的同时，防止过度免疫导致疾病的过程1,6,46。
二、记忆T细胞的耗竭
最初定义耗竭T细胞是根据其低增殖潜能和无法形成经典记忆T细胞而产生的终末分化细胞25,47。但是，观察到耗竭T细胞池可以维持很长时间，而无需从头募集T细胞补充到持续进行的免疫反应中48，抗原特异性T细胞群的内在机制维持长期T细胞应答。研究表明，一些耗竭T细胞可以存活很长时间，并且保留了再次刺激后的响应能力49。基于这些发现，研究者得出结论，T细胞对慢性病毒感染的反应是由一小部分具有记忆特征的细胞维持，它不断补充终末分化的耗竭效应T细胞池6,49。实际上，该观点得到诸多不同研究结果的支持，并最终鉴定LCMV慢性感染中T细胞的一个特定亚群，该亚群表现出耗竭T细胞特征，同时具备记忆T细胞的特征8-12。这些具有记忆特征的耗竭T细胞表现出独特的表型，如共表达PD1和趋化因子受体5（CXCR5），而不表达TIM3、2B4和GranB。该亚群与表达PD1，TIM3、2B4和GranB，但不表达CXCR5的完全耗竭T细胞不同。而且，具有记忆特征的耗竭T细胞也表达转录因子TCF1，而缺乏记忆的耗竭T细胞不表达TCF18-12（表1）。因此，在慢性感染和肿瘤中，TCF1+耗竭T细胞能够维持T细胞应答，而相应的TCF1?T细胞则无法长期响应8-10,13。
至关重要的是，TCF1+耗竭T细胞的子代由具有记忆特性的T细胞和终末耗竭的效应T细胞组成8-10，表明它们不仅是效应T细胞的前体，而且具有自我更新的能力。因此，慢性T细胞效应由一小部分TCF1+耗竭T细胞维持，并不断补充大量的效应T细胞，同时自我更新。关键是，研究者还发现这些耗竭前体T细胞是阻断PD1后观察到的T细胞快速扩增的主要原因。的确，当TCF1+T细胞发生耗竭或功能受损时，小鼠的PD1阻断失败8-10,13,14。长期感染HIV10,11或HCV8,15的患者以及小鼠和人类肿瘤浸润淋巴细胞中也发现了TCF1+耗竭T细胞12-14,17,50。然而，尽管TCF1+T细胞在大多数慢性抗原刺激条件下可能负责维持T细胞反应，但只有在大量抗原刺激下，它们才获得T细胞耗竭的特征8-14,17,51。对感染潜伏期或某些肿瘤中低抗原的长期刺激反应下，TCF1+T细胞不会表达PD,52,53。此外，与小鼠模型研究结果一致，TCF1+T细胞的比例与肿瘤患者免疫治疗预后密切相关13,16。因此，基于它们的表型和功能特性，TCF1+T细胞代表独特的耗竭前体，对于长期维持T细胞对病毒感染和肿瘤的反应至关重要，也是PD1抑制剂疗法成功的关键。
三、耗竭T细胞亚群的新术语
最近的研究发现，在慢性感染和肿瘤中具有记忆和耗竭前体特征的T细胞具有一系列用于描述该群的不同名称，其中“记忆样”T细胞一词使用最为广泛6,8,15,18–20。这是基于与急性感染过程中出现的记忆T细胞的一些相似表型，如TCF1的表达，以及其它功能特性，如它们在没有抗原刺激下的生存能力，自我更新和产生新的效应细胞的能力8.9.15.54。但是，与传统的记忆T细胞不同，慢性刺激的TCF1+T细胞通常表达PD1，并且仅产生耗竭的效应T细胞。例如将患有LCMV慢性感染的小鼠的耗竭T细胞（包括TCF1+细胞）移植至幼稚小鼠中，如果这些小鼠再被LCMV急性感染49，甚至在接受急性刺激后，再扩张的T细胞的分化潜能也只能产生耗竭的效应T细胞，表现为PD1高表达以及IFNγ和TNF分泌降低。这与常规的记忆T细胞相反，后者可以产生表达大量细胞因子的多功能效应T细胞49。
研究人员将TCF1+耗竭T细胞也称为“卵泡细胞毒性”T细胞10,11,22。因为这些细胞不仅与经典记忆T细胞类似，并且与CD4+滤泡辅助T细胞也类似，例如表达CXCR5，诱导性T细胞共刺激物（ICOS）和转录因子BCL-69-12。此外，在小鼠模型和HIV患者中，发现一部分CXCR5+耗竭T细胞位于B细胞滤泡区10,11。而且，大部分耗竭的CXCR5+T细胞并非位于B细胞滤泡区，而是位于淋巴结和脾脏的T细胞区域。另外，血液和肝脏等组织中的耗竭TCF1+T细胞，在大多数肿瘤中也不表达CXCR59,12,16。因此，CXCR5的表达似乎是继发性淋巴器官并非是非淋巴组织中TCF1+耗竭T细胞的特征。
表1.在各类别中，列出了耗竭前体T（TPEX）细胞和终末耗竭效应T（TEX）细胞的分子标志。+和++表示表达水平；+/-表示异构表达；-表示缺乏表达。BLIMP1，B淋巴细胞诱导的成熟蛋白1；CCR，CC趋化因子受体；CXCR，CXC趋化因子受体；EOMES，eomesodermin同源物；ICOS，诱导型T细胞共刺激物；ID，DNA结合抑制剂；LAG3，淋巴细胞活化基因3蛋白；PD1，程序性细胞死亡1；TCF1，转录调节因子T细胞因子1；TIM3，T细胞免疫球蛋白和含有粘蛋白结构域的蛋白3；TNF，肿瘤坏死因子；TOX，胸腺细胞选择相关的高迁移率族盒蛋白；XCR1，趋化因子XC受体1。
也有一些研究将耗竭的TCF1+T细胞称为“干性样”T细胞9,12,21。然而，与多能干细胞不同的是，目前的研究表明，这些细胞的分化潜能仅限于产生耗竭的效应T细胞，因此使用“干性样”来描述它们也并不准确。“祖细胞”耗竭T细胞，是用于描述TCF1+耗竭T细胞的另一个术语。尽管耗竭TCF1+T细胞确实构成了最终耗竭T细胞的前体，但术语“祖细胞”意味着更广泛的分化潜能，而不是单一的分化结果。
鉴于目前对这群特殊类型T细胞的命名较为混乱，最近研究人员提出了统一命名法，建议将它们称为“耗竭T细胞的前体”或TPEX细胞，并与它们的终末耗竭的效应T细胞或TEX细胞进行对比。该命名法也与广泛用于描述急性感染中T细胞分化的记忆前体，效应和记忆T细胞命名法保持一致。
四、TPEX细胞分化的转录调控
研究表明，应对慢性刺激的记忆T细胞的增殖和分化与响应急性刺激的T细胞的产生具有相似的特征。在慢性感染和肿瘤中TPEX细胞的产生依赖于转录活性调节，该调控机制对于常规记忆T细胞的分化也至关重要（图1）。特别是，由Tcf7编码的TCF1在传统的记忆T细胞和TPEX细胞中都起着核心作用8-11,55,56。在T细胞分化的效应阶段，TCF1的表达与慢性和急性感染过程中形成记忆T细胞的能力相关57,58。
图1
TPEX和TEX细胞的转录调控。在慢性感染和肿瘤中，抗原特异性T细胞分化为终末分化的转录调节T细胞因子1（TCF1）–耗竭效应T（TEX）细胞和自我更新的TCF1+前体耗尽T（TPEX）细胞。两群细胞的分化是由T细胞受体（TCR）响应网络驱动的，转录因子网络包括活化T细胞的核因子胞质成分1（NFATC1），干扰素调节因子4（IRF4），碱性亮氨酸拉链转录因子。ATF样（BATF）和胸腺细胞选择相关的高迁移率族盒蛋白（TOX），可促进抑制性受体的表达，包括程序性细胞死亡1（PD1）。表面分子Ly和转录因子TCF1由TPEX细胞特异性表达，而TCF1对它们的发育至关重要。B淋巴细胞诱导的成熟蛋白1（BLIMP1）在TEX细胞中高度表达，它促进编码颗粒酶B（Gzmb）的基因的表达，并抑制与记忆T细胞相关的基因（如Sell（编码CD62L），Il7r和Cxcr5。BLIMP1和TCF1相互抑制，因此以互斥的方式表示。叉头盒蛋白O1（FOXO1）对于TPEX细胞表达TCF1至关重要，TPEX细胞也需要BCL-6。T-bet和eomesodermin同源物（EOMES）对于维持长期T细胞反应至关重要。最后，DNA结合蛋白2（ID2）和ID3的抑制剂分别在TEX细胞和TPEX细胞中表达。但是，它们的确切作用尚不清楚。CXC趋化因子受体5（CXCR5），CD62L和IL-7受体（IL-7R）仅由某些TPEX细胞表达。LAG3，淋巴细胞激活基因3蛋白；TIM3，T细胞免疫球蛋白和粘蛋白结构域蛋白3。
T-box转录因子eomesodermin同源物（EOMES）和T-bet对T细胞活化具有正调控作用，并共同调控急性和慢性感染中的T细胞反应59-62。EOMES表达受TCF1控制55，并在记忆T细胞的发育中起重要作用59。它诱导IL-2受体β链（CD）的表达，从而促进IL-15和IL-2信号传导并持续促进记忆T细胞的增殖59-61。相比之下，T-bet在效应T细胞中高水平表达，是效应T细胞分化的主要调节因子59,60,63。它可以促进效应分子（如颗粒酶）的表达，同时抑制与记忆相关的分子，包括IL-7受体（CD）59。在慢性感染中，T-bet会抑制PD1的表达，并维持T细胞的应答64。值得注意的是，T-bet和EOMES的差异表达定义了耗竭T细胞内的“亲子代”关系，其中T-bethiT细胞产生EOMEShi终末子代33。但是，TPEX和TEX细胞未显示EOMES和T-bet表达差异8,9,13。
B淋巴细胞诱导的成熟蛋白1（BLIMP1；由Prdm1编码）在许多淋巴细胞亚群的终末分化过程具有关键作用，包括浆细胞，调节性T细胞和常规T细胞65,66。BLIMP1在TEX细胞中高表达，但在TPEX细胞中低表达9,11,12。这与急性感染的观察结果一致，在急性感染中，BLIMP1在短暂的效应T细胞中高表达，并与T-bet一起调节细胞毒性分子（如颗粒酶）的表达，同时抑制记忆潜能63,66,67。BLIMP1直接抑制与T细胞记忆相关的多个基因的表达，包括Il7ra，Ccr7，Cxcr5和Sell（编码CD62L）66,67，所有这些都不存在于TEX细胞中，但在部分TPEX细胞中表达9,11。值得注意的是，BLIMP1和TCF1是互相抑制的11,12,66-69。因此，响应慢性病毒感染的CD8+T细胞中BLIMP1的敲除会诱导TPEX细胞分化11,70。
DNA结合抑制剂2（ID2）和ID3不能与DNA结合，但抑制E蛋白转录因子活性。它们对于急性感染期间T细胞的分化至关重要，ID3促进记忆T细胞的生成，ID2促进效应T细胞的生成71-73。ID3在TPEX细胞中高表达9,11，并在LCMV慢性感染过程中促进T细胞的存活和增殖能力74，而ID2在TEX细胞中高表达并抑制TPEX细胞分化10,11。E蛋白直接诱导Cxcr5的表达，因此ID蛋白的存在是为了控制TPEX和TEX细胞的迁移能力10,11。
最后，FOXO1在急性和慢性感染过程中都会影响记忆T细胞的发育。缺乏FOXO1表达的T细胞无法生成常规记忆T细胞75,76，并且严重影响TPEX细胞的生成18,77。实际上，FOXO1直接促进对记忆T细胞发育至关重要的多个基因的表达，包括Bcl2，Il7ra，Ccr7和Sell75,78。FOXO1不仅对于幼稚CD8+T细胞中TCF1的表达是必不可少的58，而且对于记忆T细胞中TCF1的表达至关重要。同样，FOXO1不仅是生成TPEX细胞所必需的，而且对维持TPEX细胞也是必需的18。
总之，TPEX和TEX细胞的分化是通过与常规记忆前体，记忆和效应T细胞类似的转录网络来控制的，这进一步证明了TPEX细胞命名法的合理性。
五、TPEX细胞的常见分子标志
TPEX和TEX细胞具有T细胞耗竭的表型和功能特征，例如抑制受体的表达升高以及分泌IFNγ和TNF细胞因子的功能受损8-12，这表明，共同的分子可以标记耗竭T细胞不同分化阶段。研究表明，功能耗竭的程度直接取决于抗原的数量，进而取决于TCR刺激的强度34。TCR响应的下游转录因子例如NFATC1，IRF4和AP1家族转录因子BATF被认为是产生耗竭细胞的关键因子29,79-84（图1）。此外，NFATC1和NFATC2被认为促进PD1表达79,82。NFATC1，IRF4和BATF都接近TCR信号，对于持续的T细胞群体扩增和效应功能是必不可少的85-87。与持续高水平抗原相一致，慢性感染中的T细胞比急性感染中的T细胞表现出更多的转录因子29,79,80,84。从机理上讲，我们的研究表明NFATC1诱导IRF4表达，IRF4与BATF一起促进NFATC1的表达，表明所有这三种转录因子均形成了TCR信号诱导的自我增强转录环路29。的确，三种转录因子与NFAT–AP1–IRF复合元件的结合在编码与T细胞耗竭相关分子的基因中都大量富集29。重要的是，尽管降低IRF4的表达会导致TPEX细胞成比例的增加，但它明显损害了TEX细胞和TPEX细胞的扩增29。总体而言，这些研究表明，耗竭T细胞，包括TEX和TPEX细胞，都取决于TCR激活的转录程序。最近研究表明，在此过程中牵涉到其它TCR响应转录因子，包括核受体亚家族4A组（NR4A）转录调节家族以及与胸腺细胞选择相关的高迁移率族盒蛋白（TOX）13,23,50,52,88–90。尤其是NFATC1下游的TOX23,52,89，正逐渐成为T细胞耗竭的中央调节器23,50-52,89,90。与其它转录因子不同，TOX似乎在慢性激活的T细胞中特异性表达，并同时调节TEX和TPEX细胞的分化和功能23,50,51,89。另外一项研究认为，TOX在TEX细胞促进抑制性受体的表达，同时不影响效应细胞的功能52。TOX的功能还有待进一步研究。
转录调节因子通过感知营养和氧气，有助于T细胞的代谢调控91，在T细胞耗竭中也起着重要作用。缺氧诱导因子（HIF）的主要负调控因子VHL的缺失导致慢性刺激T细胞发生持续的糖酵解，进而促进了细胞毒性分子（如颗粒酶B）的表达。这增强了对持续性病毒感染和肿瘤生长的控制，但另一方面大大提高了发生免疫疾病的可能性92。这些结果说明平衡相关的细胞代谢水平至关重要。最近的一项研究表明，肿瘤中TPEX细胞的分化和耗竭是由共同的机制调控，该机制与肿瘤微环境中T细胞的代谢饥饿导致细胞中钾浓度升高有关。T细胞耗竭导致多种抑制性表面受体的表达，尽管其中一些受体（例如TIM3和2B4）对TEX细胞具有特异性，但其它受体（包括PD1）在所有耗竭T细胞上表达。实际上，PD1在耗竭T细胞生物学中起着核心作用，并且是免疫治疗的核心靶标。它的作用是有效地限制T细胞扩增，同时通过抑制T细胞的代谢防止严重的功能耗竭43,93，94。根据这些发现，T细胞对慢性抗原刺激的响应后，线粒体和糖酵解代谢水平下降29,94-97，而敲除PD1后可以恢复94。PD1还通过共刺激受体CD28抑制信号传导，这一通路激活会增加T细胞的葡萄糖摄取98,99。与抑制受体和共刺激分子之间的互作一致，PD1阻断的作用取决于CD,。但是，PD1和CD28在TPEX和TEX细胞中的特定作用尚未报道。总体而言，在慢性感染和肿瘤中，抑制TCR和共刺激信号传导以及细胞代谢的途径会抑制T细胞的扩增和功能。
六、TPEX细胞的表观遗传调控
T细胞耗竭的某些方面可以在感染和肿瘤生长的早期观察到28,29,–。但是，只有长时间连续刺激TCR才能产生稳定的T细胞耗竭表型。的确，在早期应答期间，从慢性感染或肿瘤微环境中分离的T细胞，它们就能重新获得效应功能和记忆潜能-。相比之下，即使没有抗原，在后期分离的T细胞仍保持其耗竭的表型15,49,。最近的研究表明，可遗传的DNA甲基化的改变或染色质伸展程度的改变是造成耗竭T细胞分化的表观遗传因素。持续的TCR刺激导致广泛的DNA甲基化，这是基因沉默的重要表观遗传机制，阻止这一过程可以增加TPEX细胞的比例。长期TCR信号传导通过修饰表观遗传导致耗竭逐步增加。由于TPEX细胞是PD1检查点阻断后T细胞群体扩增的原因，说明表观遗传印迹已经在TPEX细胞水平上呈现，是免疫治疗中持续T细胞应答的障碍。但是，以前的研究未区分TPEX和TEX，仅在总体水平上研究了耗竭T细胞的表观遗传学特征。由于TPEX和TEX细胞在染色质上显示出较大的差异13，因此需要更多的研究来探讨表观遗传变化在T细胞耗竭中的动态调节和作用。
七、TPEX细胞的治疗潜力
检查点阻断可用于增强免疫反应，从根本上改变癌症治疗的方法6,。TPEX细胞可能会加速新型免疫治疗方法的研发。在黑色素瘤患者中，肿瘤浸润淋巴细胞中TCF1+T细胞的初始比例（无论PD1表达高低）与免疫检查点阻断反应的持续时间和疗效密切相关13,16。类似地，TCF1和PD1的联合表达可有效预测黑色素瘤患者的总体生存率14，而CXCR5+T细胞的数量与肺癌患者的侵袭性程度相关17。因此，TPEX细胞可以作为检查点治疗临床预后的“生物标志物”。因此，在检查点阻断治疗之前和整个治疗过程中，TPEX细胞的比例而不是CD8+肿瘤浸润淋巴细胞的总数，是免疫监测和未来临床研究设计中的关键参数。
总体而言，在选择新的治疗方法时需要考虑该疗法是怎样影响TPEX和TEX细胞的分化和功能。在这种情况下，重新评估联合疗法的效果至关重要，其中一些疗法已显示出显著的协同作用47,-。尤其有趣是，在针对TEX细胞上表达的抑制性受体TIM3的疗法中2,,,，它在TPEX细胞上并不表达9-13。因此，不同的细胞和分子机制可能会增强不同检查点阻断的治疗效果。
尽管早期研究人员认为阻断抑制性受体可以使耗竭T细胞恢复活力42，但是来自小鼠研究的大量证据表明，T细胞的免疫功能只是暂时增强，实际上并未逆转T细胞的耗竭。相反，检查点阻断的治疗效果似乎是由TPEX细胞数量增加所致（图2），而稳定的表观遗传修饰导致耗竭表型的保留。由于TPEX细胞是TEX细胞的前体类群，因此了解TPEX细胞获得耗竭特征的机制至关重要。实际上，在TPEX细胞生成和维持的分子调控中可能会找到完全耗竭的关键机制。因此，将检查点阻断与表观遗传调控靶向结合起来的治疗可以特异性地促进TPEX细胞增殖并同时产生多功能效应T细胞。考虑到某些代谢物和表观遗传调控之间的紧密联系，代谢途径可能是新的免疫治疗策略中有十分有希望的靶标。研究发现响应PD1阻断的T细胞表现出代谢适应性77,94，同时抑制雷帕霉素的靶标（mTOR）77可以逆转PD1阻断的治疗效果。当mTOR抑制剂雷帕霉素存在时，离体耗竭的T细胞可在LCMV慢性感染的小鼠中促进TPEX细胞的生成，进一步控制病毒。尽管这些结果显示细胞代谢在T细胞耗竭和免疫疗法中的关键作用，但在患者中TPEX和TEX细胞的代谢差异尚未报道。
图2
TPEX细胞在慢性感染中维持T细胞反应，并响应检查点抑制。T细胞对大量持续存在的抗原有反应，如在慢性感染和肿瘤中，可分化为PD1+TCF1+耗竭前体T（TPEX）细胞和PD1+TCF1-耗竭效应T细胞（TEX细胞）。TPEX细胞通过不间断地维持长期T细胞反应和生成TEX细胞，同时保持自我更新能力。程序性细胞死亡1（PD1）抗体抑制特异性激活TPEX细胞，从而导致TPEX和TEX细胞数量增加。TEX细胞上调T细胞免疫球蛋白和TIM3和GZMB的表达。TCF1，转录调节T细胞因子1。
最后，阐明TPEX和TEX细胞增殖和分化机制（例如细胞因子，共刺激分子和抗原受体信号的作用）至关重要。尤其对开发过继T细胞移植疗法特别重要，其中包括患者来源的抗原特异性T细胞的扩增和移植，以及CAR-T细胞的产生。在体外T细胞扩增过程中促进TPEX细胞的分化可能会减少终末耗竭，从而促使更长和更稳定的T细胞反应。最近的两项针对慢性淋巴细胞性白血病患者和B细胞急性淋巴细胞性白血病小鼠模型的研究表明，在CAR-T细胞的初始生成阶段，增加具有记忆特征的T细胞比例是有益的。TPEX细胞是检查点阻断的主要靶细胞，揭示慢性感染中T细胞维持的机制有可能为新型免疫治疗方法提供新的爆发点。
八、结束语
T细胞耗竭的最早描述是在二十多年前26，尽管认识到耗竭T细胞内的异质性已有一段时间33,,，但直到现在，它才显得至关重要。TPEX细胞的最新研究成果不仅使我们能够全面了解维持T细胞应答是如何长久维持的，而且还使我们对基于检查点阻断的机制有了新的认识。这些发现有利于我们利用人类免疫系统根除慢性病毒感染和癌症。为了促进免疫治疗的继续发展，充分阐明TPEX细胞分化和维持的调控机制尤为重要。进一步研究TCF1+T细胞和完全耗竭的效应T细胞之间的确切关系及在人类肿瘤中特定功能同样重要。此外，我们需要了解耗竭CD8+T细胞与其它细胞之间的精确关系。这对于肿瘤浸润性T细胞（包括组织驻留性记忆T细胞）特别重要，它们与耗竭T细胞类似，如抑制性受体的表达69,，最近已证明在肿瘤发生中起关键作用-。同样，CD4+T细胞在TPEX细胞产生和维持中的作用有待深入研究。只有全面阐明抗病毒和抗肿瘤免疫的细胞和分子机制，才能促进免疫治疗方法的发展，从而为慢性感染和癌症控制提供长期保护。
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