T细胞耐受是T细胞对自身组织抗原的一种无反应状态,进而避免自身免疫性疾病的发生。在T细胞受体（T cell receptor,TCR）信号刺激下,耐受T细胞不能有效增殖与分泌细胞因子。T细胞耐受主要由外源性机制与内源性机制共同调节。外源性机制主要由调节性T细胞（T regulatory cell,Treg）介导。内源性机制主要由转录因子NFAT、Egr2、Egr3以及E3泛素连接酶家族成员Cbl-b、Itch、GRAIL等调控。但是目前调控T细胞耐受的内源性分子机制尚不完全明确,有待进一步探究。在慢性感染与肿瘤中,持续抗原刺激、免疫抑制微环境以及持续激活的抑制性受体信号通路等因素,导致T细胞耗竭。耗竭T细胞分泌细胞因子障碍、增殖能力减弱,杀伤功能降低,不能有效控制感染和杀伤肿瘤。免疫检查点阻断疗法可以抑制T细胞耗竭、恢复T细胞效应功能,在肿瘤免疫治疗中发挥重要作用。但是这些免疫检查点抗体有其适用条件与禁忌。需要寻找新的靶点用于增强抗原特异性T细胞功能,提高抗肿瘤能力。转录因子Nr4a1属于孤儿核受体Nr4a家族成员,参与调控胸腺中不成熟的CD4⁺CD8⁺T细胞阴性选择过程,介导细胞凋亡。在外周CD4⁺T细胞中,Nr4a1与家族成员Nr4a2、Nr4a3共同调节Treg细胞发育。Nr4a1抑制外周CD8⁺T细胞增殖与效应功能。本课题通过体外、体内耐受模型明确耐受CD4⁺T细胞中高表达转录因子Nr4a1。利用体内肽诱导耐受模型,小鼠结肠炎模型,E.G7荷瘤小鼠模型,LCMV病毒感染小鼠模型,考察Nr4a1对T细胞耐受与耗竭的调控作用,并探究其作用机制。本研究的方法,结果与结论作如下阐述:1.利用缺乏共刺激分子的抗原递呈细胞体外刺激na?ve CD4⁺T细胞,诱导T细胞耐受,将体外分化的耐受T细胞与Th1,Th2,Th17细胞进行基因表达谱测序,发现Nr4a1在耐受T细胞中高表达。通过体内模型诱导CD4⁺T细胞耐受或激活,发现Nr4a1在耐受T细胞表达明显高于激活T细胞。2.分选Nr4a1^-/-与WT OT-II小鼠na?ve CD4⁺T细胞,注射受体小鼠,利用OT-II肽诱导T细胞耐受,发现Nr4a1^-/-OT-II细胞具有更高的比例,分泌IL-2与IFN-γ增加,细胞耐受降低,并且两组小鼠Treg细胞的产生没有差异。3.分选Nr4a1^-/-与WT小鼠naive CD4⁺T细胞注射Rag1^-/-小鼠,诱发小鼠结肠炎。Nr4a1^-/-组小鼠体重明显下降,结肠长度缩短,HE染色显示大量炎症细胞浸润,结肠粘膜固有层浸润的CD4⁺T细胞明显增多,分泌IFN-γ与IL-17的细胞数目增加,并且两组小鼠Treg细胞的产生没有差异。4.进一步研究Nr4a1敲除对CD8⁺T细胞抗肿瘤能力以及耗竭的影响。受体小鼠皮下接种E.G7肿瘤细胞,待肿瘤长出后,分选WT与Nr4a1^-/-OT-I小鼠na?ve CD8⁺T细胞并注射荷瘤小鼠,观察肿瘤生长情况。发现Nr4a1^-/-OT-I组小鼠肿瘤明显抑制,Nr4a1^-/-OT-I细胞浸润肿瘤比例明显增加,细胞数目增多,PD-1⁺Tim-3⁺耗竭细胞比例减少,分泌IFN-γ与TNF-α的细胞数目增加,在具有免疫能力的普通小鼠与免疫缺陷的Rag1^-/-受体小鼠体内均观察到这种现象。5.构建骨髓嵌合鼠,感染LCMV-Clone13慢性病毒,发现Nr4a1^-/-CD8⁺T细胞PD-1⁺Tim-3⁺耗竭细胞群减少,分泌TNF-α的细胞增加。分选WT与Nr4a1^-/-P14小鼠na?ve CD8⁺T细胞,等比例注射Rag1^-/-小鼠,感染LCMV-Clone13慢性病毒,发现Nr4a1^-/-P14细胞比例明显增加,Ki-67与Bcl-2表达显著增加,Tim-3、CTLA-4表达降低而PD-1、Lag3表达增加,gp33肽刺激后IFN-γ与CD107增加。6.通过凝胶迁移滞后实验（EMSA）发现过表达Nr4a1抑制AP-1与下游效应基因的结合。利用肽诱导的体内耐受模型,过表达AP-1家族成员C-Jun、Jun-B以及Batf的OT-II细胞比例增加,分泌IL-2与IFN-γ增加,细胞耐受降低,与Nr4a1^-/-OT-II细胞有类似的结果。综上所述,得出以下结论:1.Nr4a1在耐受T细胞中高表达;2.敲除Nr4a1后CD4⁺T细胞增殖增加,细胞因子分泌增加;3.在肿瘤与慢性病毒感染中,Nr4a1^-/-CD8⁺T细胞耗竭减少,增殖增加,效应功能增强;4.Nr4a1抑制AP-1与下游效应基因的结合,过表达AP-1家族成员C-Jun、Jun-B可以克服由于Nr4a1高表达而介导的T细胞耐受。这些研究结果表明,Nr4a1是调节T细胞耐受与耗竭的关键转录因子,可以作为肿瘤、慢性病毒感染以及自身免疫性疾病治疗的潜在靶点。