转录因子BATF通过IRF4互作开创CD8+ T细胞效应分化程序的表观遗传学机制

本研究揭示了转录因子BATF在急性病毒感染中作为"先锋因子"调控CD8+ T细胞（CTL）效应分化的分子机制。日本金泽大学等团队通过多组学分析发现，BATF通过直接结合Ezh2增强子启动染色质重塑，并与IRF4形成异源二聚体驱动表观基因组重构，最终促进短效效应细胞（SLEC）分化。该研究为优化T细胞抗病毒和抗肿瘤功能提供了新靶点。

　　

在免疫应答过程中，CD8⁺ T细胞（CTL）如何分化为具有强大杀伤功能的效应细胞一直是免疫学研究的核心问题。尽管已知T-bet、Eomes等转录因子参与调控，但启动早期分化程序的"先锋因子"及其作用机制尚不明确。同时，表观遗传重塑如何影响CTL命运决定也缺乏系统研究。

日本金泽大学（Kanazawa University）分子遗传学系Makoto Kurachi团队联合宾夕法尼亚大学E. John Wherry实验室，在《Cell Reports》发表的研究中，首次证实碱性亮氨酸拉链转录因子ATF样蛋白（BATF）是CTL效应分化的关键启动者。研究人员通过构建LCMV病毒感染模型，结合ATAC-seq、CUT&RUN和RNA-seq等多组学技术，发现BATF通过双重机制调控分化：一方面独立启动染色质开放，另一方面通过与干扰素调节因子4（IRF4）互作驱动动态表观遗传重组。

关键技术方法包括：1）采用P14 TCR转基因小鼠模型构建急性LCMV感染系统；2）通过流式分选获取不同分化阶段的CTL亚群；3）整合ATAC-seq分析全基因组染色质可及性变化；4）运用CUT&RUN技术解析BATF-IRF4复合物的DNA结合特征；5）利用CRISPR-Cas9靶向编辑Ezh2增强子验证调控机制。

BATF调控细胞毒性效应CTL的分化

通过共转输实验发现，Batf^-/- CTL在感染后第5天增殖能力显著降低，Tim-3^hiCD62L^lo效应亚群比例减少，而记忆前体细胞（MPEC）标志物CD127表达升高。关键转录因子T-bet和Ezh2表达下降，提示BATF缺失导致效应分化程序受阻。

BATF重编程表观基因组和转录组景观

RNA-seq显示Batf^-/-细胞有3,835个基因下调，包括SLEC相关基因（如Tbx21、Ezh2），而MPEC特征基因（Tcf7、Foxo1）上调。ATAC-seq证实BATF缺失导致效应基因位点（如Havcr2、Cx3cr1）可及性降低，且Ezh2增强子区域保持关闭状态。

BATF协调关键转录因子的DNA结合

CUT&RUN分析揭示：1）75%的IRF4结合位点依赖BATF；2）BATF-JunB异源二聚体占主导地位；3）Batf^-/-细胞中JunD结合异常增加。整合分析表明BATF既能直接结合"待激活"增强子（含低H3K4me1和高H3K27me3标记），又能招募IRF4至AP-1-IRF复合元件（AICE）。

IRF4控制BATF介导的表观遗传程序

IRF4条件敲除（IRF4cKO）导致类似Batf^-/-的表观遗传缺陷，但PCA分析显示二者处于不同主成分空间。值得注意的是，Ezh2增强子在IRF4cKO中仍保持部分开放，提示BATF具有IRF4非依赖的染色质重塑能力。

BATF-IRF4相互作用对效应分化不可或缺

通过构建BATF H55Q突变体（破坏IRF4结合位点）发现：1）H55Q无法挽救Batf^-/- CTL增殖缺陷；2）突变体保留部分DNA结合能力但无法招募IRF4；3）电泳迁移实验（EMSA）证实H55Q突变破坏AICE位点的复合物形成。

BATF直接调控Ezh2表达

表观遗传学分析显示BATF特异性结合Ezh2增强子区域。