調(diào)節(jié)性Ｔ細(xì)胞(ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ Ｔ ｃｅｌｌ ｓ,Ｔｒｅｇ)是具有調(diào)節(jié)功能的成熟Ｔ細(xì)胞亞群(Ａｋｉｒａ等.2002),最初在自身免疫性疾病及腫瘤治療的免疫學(xué)研究中被發(fā)現(xiàn)(Ｓｈｅｖａｃｈ等.2000),因其具有抑制免疫反應(yīng)的作用,一直被稱作抑制性Ｔ細(xì)胞(Ｔｓ)。但隨著細(xì)胞及分子生物學(xué)的飛速發(fā)展,Ｔｒｅｇ分子作用機(jī)制逐漸被闡明,其調(diào)節(jié)功能在機(jī)體免疫穩(wěn)態(tài)維持、移植耐受、腫瘤免疫、過(guò)敏反應(yīng)及微生物感染等方面均得到了證實(shí)。
調(diào)節(jié)性T細(xì)胞是近年發(fā)現(xiàn)的一種具有免疫抑制活性的CD4' T細(xì)胞亞群，它們可以在胸腺中被選擇分化，也可以在外周淋巴組織內(nèi)由轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子書(shū)等細(xì)胞因子誘導(dǎo)分化。本文就調(diào)節(jié)性T細(xì)胞分化過(guò)程的關(guān)鍵信號(hào)通路及影響因素進(jìn)行綜述。調(diào)控調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的分化過(guò)程能夠影響其在體內(nèi)的數(shù)口，可通過(guò)對(duì)其數(shù)量的干預(yù)，為自身免疫性疾病、免疫監(jiān)視、排斥反應(yīng)及變態(tài)反應(yīng)等相關(guān)疾病提供可能的治療靶點(diǎn)。
調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tr)在體內(nèi)外具有調(diào)節(jié)功能,根據(jù)其表面標(biāo)記、產(chǎn)生的細(xì)胞因子和作用機(jī)制的不同,Tr可分為CD4+CD25+Tr細(xì)胞、Tr1和Th3等多種亞型。
CD4+CD25+Tr 目前研究得較為清楚的亞型為CD4+CD25+Tr。研究表明,在正常人和小鼠的外周血及脾臟組織的CD4+T細(xì)胞中約有5%～10%的細(xì)胞持續(xù)表達(dá)CD25分子(IL-2受者α鏈),同時(shí)這一亞群是CD45RB分子低表達(dá)的。CD4+CD25+Tr具有免疫無(wú)能性和免疫抑制性兩大功能特性。其免疫無(wú)能性表現(xiàn)在對(duì)高濃度IL-2的單獨(dú)刺激,固相包被或可溶性抗CD3單抗,以及抗CD3單抗、抗CD28單抗的聯(lián)合作用呈無(wú)應(yīng)答狀態(tài),也不分泌IL-2。當(dāng)經(jīng)TCR介導(dǎo)信號(hào)刺激并有高濃度外源IL-2存在的情況下,CD4+CD25+Tr可活化并增殖,但其增殖程度較CD4+CD25-T細(xì)胞弱很多。CD4+CD25+Tr的免疫抑制性表現(xiàn)在經(jīng)TCR介導(dǎo)的信號(hào)刺激活化以后能夠抑制CD4+和CD8+T細(xì)胞的活化和增殖。
Tr1 Tr1是另一類亞型的CD4+Tr。在IL-10存在的情況下,可通過(guò)異源抗原活化的人類T細(xì)胞經(jīng)克隆產(chǎn)生,IFN-α可增強(qiáng)IL-10誘導(dǎo)產(chǎn)生Tr1的能力。另外,抗原與CD2共刺激可通過(guò)IL-10非依賴途徑誘導(dǎo)產(chǎn)生抗原特異性Tr,產(chǎn)生大量IL-10,并具有調(diào)節(jié)功能。最近Kemper等研究發(fā)現(xiàn),在IL-2存在的情況下,人CD4+T細(xì)胞與CD3和補(bǔ)體調(diào)節(jié)劑CD46結(jié)合誘導(dǎo)生成Tr1特異性細(xì)胞因子表型的T細(xì)胞。這種細(xì)胞增殖能力強(qiáng),并具有旁觀者抑制效應(yīng)和免疫記憶力。Tr1與Th1和Th2之間的區(qū)別在于Tr1可產(chǎn)生高水平的IL-10,中等量的TGF-β、IFN-γ和IL-5,少量的IL-2,不產(chǎn)生IL-4。刺激TCR不能使Tr1有效增殖,有研究顯示IL-15對(duì)于刺激Tr1在體外增殖至關(guān)重要。Tr1抑制免疫反應(yīng)的主要機(jī)制依賴于產(chǎn)生具有免疫調(diào)節(jié)功能的細(xì)胞因子如IL-10和TGF-β。
Th3 Th3型CD4+Tr是在研究口服耐受機(jī)制的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的,Th3主要分泌TGF-β,對(duì)Th1和Th2都具有抑制作用。Th3可從IL-4缺陷小鼠產(chǎn)生,顯示Th3是與Th2不同的一種獨(dú)特類型。TGF-β、IL-4、IL-10可促進(jìn)TCR轉(zhuǎn)基因小鼠Th前體分化為T(mén)h3。低劑量抗原口服誘導(dǎo)產(chǎn)生Th3,同時(shí)口服IL-4可促進(jìn)Th3的產(chǎn)生。由不成熟樹(shù)突狀細(xì)胞(DC)在體外誘導(dǎo)產(chǎn)生的CD4+Tr和體內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生的CD8+Tr與Tr1具有相同的特性,即都產(chǎn)生高水平的IL-10,但不產(chǎn)生IL-4或IL-2。然而,與Tr1比較,不成熟DC誘導(dǎo)產(chǎn)生的CD4+Tr在體外的抑制活性不依賴于IL-10。并且,由不成熟DC在體外誘導(dǎo)產(chǎn)生的CD4+Tr通過(guò)抗原非依賴機(jī)制直接抑制成熟Th1的增殖反應(yīng),該過(guò)程需要細(xì)胞與細(xì)胞之間的接觸,并可被外源性的IL-2所抑制。因此,從功能上講,這些Tr更類似于上述的CD4+CD25+Tr。目前還不清楚CD4+CD25+Tr與Tr1之間的關(guān)系,有人認(rèn)為它們可能是處于不同分化階段的同一Tr亞型,CD4+CD25+Tr可能來(lái)源于胸腺部分分化的T細(xì)胞,并在外周遇到抗原時(shí)最終分化為產(chǎn)生IL-10和TGF-β的Tr1。但較多傾向認(rèn)為CD4+CD25+Tr與Tr1是兩種不同的細(xì)胞亞型,有研究觀察到小鼠CD4+CD25+Tr屬于CD45RBlow群體,而Tr1在體外由CD45RA+初始細(xì)胞分化而來(lái)。
Treg細(xì)胞有兩種分化方式。一是胸腺分化，指的是在胸腺細(xì)胞成熟的過(guò)程中，一部分CD4單陽(yáng)性的自身反應(yīng)性細(xì)胞因表達(dá)foxp3而通過(guò)陰性選擇，成為T(mén)reg細(xì)胞。這種Treg細(xì)胞被稱為自然發(fā)生的Treg細(xì)胞(natural regulatory T cell, nTreg) 。Treg細(xì)胞的另一種分化方式是外周分化，指的是一部分幼稚型T細(xì)胞在接受抗原膚刺激的過(guò)程中，由于受到大量TGF-(3的作用而誘導(dǎo)出foxp3的表達(dá)，成為T(mén)reg細(xì)胞。這種Treg細(xì)胞被稱為誘導(dǎo)性。。的Treg細(xì)胞(induced regulatory T cell, iTreg)。Treg細(xì)胞分化過(guò)程完成的標(biāo)志就是foxp3在CD4+ T細(xì)胞的穩(wěn)定表達(dá)。所以，影響Treg細(xì)胞分化的因素歸根結(jié)底是影響了戶Foxp 3的表達(dá)。許多影響Treg細(xì)胞分化的因素對(duì)前述這兩種分化方式有相同或不同的作用效果，本文就可能參與Treg細(xì)胞分化過(guò)程的調(diào)控因素進(jìn)行綜述。
ＣＤ4+ＣＤ25+調(diào)節(jié)性Ｔ細(xì)胞具有以下特點(diǎn):①自身免疫防御作用;②自然條件下是處于無(wú)能(Ａｎｅｒｇｙ)狀態(tài);③抑制其他ＣＤ4+Ｔ細(xì)胞和ＣＤ8+Ｔ細(xì)胞的生物活性;④抑制活性是抗原非特異性的;⑤抑制方法可能通過(guò)細(xì)胞與細(xì)胞間直接接觸,或經(jīng)分泌抑制性細(xì)胞因子發(fā)揮免疫抑制效應(yīng);⑥抑制作用與細(xì)胞表面ＣＴＬＡ-4和糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子家族相關(guān)基因(Ｇｌｕｃｏｃｏｒｔｉｃｏｉｄ-ｉｎｄｕｃｅｄｔｕｍｏｒｎｅｃｒｏｓｉｓｆａｃｔｏｒｒｅｃｅｐｔｏｒｆａｍｉｌｙ-ｒｅｌａｔｅｄｇｅｎｅＧＩＴＲ)的表達(dá)密切相關(guān)。
活化的CD4+CD25+Tr主要通過(guò)接觸抑制的方式抑制T細(xì)胞的活化和增殖。另外,CD4+CD25+Tr還可分泌細(xì)胞因子IL-10和TGF-β抑制免疫反應(yīng)。CD4+CD25+Tr接觸抑制的機(jī)制在于該細(xì)胞表達(dá)CTLA-4,CTLA-4跨膜分子胞內(nèi)段攜帶免疫受者酪氨酸抑制基序(ITIM),與B7配接后傳遞抑制信號(hào),抑制T細(xì)胞的增殖和活化,用抗CTLA-4單抗可阻斷CD4+CD25+Tr的抑制作用。前已提及,Tr1發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用主要是通過(guò)分泌IL-10和TGF-β來(lái)實(shí)現(xiàn)的,IL-10和TGF-β都是具有免疫抑制作用的細(xì)胞因子,二者抑制效應(yīng)廣泛。
IL-10可通過(guò)直接和間接機(jī)制明顯降低抗原特異性T細(xì)胞增殖。IL-10對(duì)T細(xì)胞的直接作用包括抑制IL-2的產(chǎn)生以及延長(zhǎng)細(xì)胞增殖周期。間接機(jī)制包括下調(diào)MHC II類分子的表達(dá)、下調(diào)單核細(xì)胞CD80和CD86的表達(dá)以及T細(xì)胞共同刺激分子CD28的配體。并且,通過(guò)抑制APC,IL-10有效抑制IL-12的產(chǎn)生,而IL-12是Th1細(xì)胞分化的關(guān)鍵因子。IL-10還可阻止T細(xì)胞受體介導(dǎo)的CD4+T細(xì)胞活化。以IL-10處理T細(xì)胞導(dǎo)致持久的抗原特異性T細(xì)胞無(wú)反應(yīng),以抗CD3和CD28抗體重新刺激細(xì)胞不能逆轉(zhuǎn)IL-10誘導(dǎo)的T細(xì)胞無(wú)能,加入外源性的IL-2也不能逆轉(zhuǎn)IL-10誘導(dǎo)的T細(xì)胞無(wú)能。除了主動(dòng)抑制T細(xì)胞增殖,在特定條件下,IL-10可誘導(dǎo)Tr1的分化,人和小鼠CD4+T細(xì)胞在IL-10存在時(shí)經(jīng)慢性活化可產(chǎn)生Tr1,增強(qiáng)Tr1的抑制作用。IL-10對(duì)其他炎癥細(xì)胞也具有較強(qiáng)的抑制作用,可抑制單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞及嗜酸粒細(xì)胞產(chǎn)生前炎癥因子和趨化因子,并可抑制單核細(xì)胞產(chǎn)生IL-10,提高IL-1α和IL-1β的自然拮抗劑IL-1RA的產(chǎn)生。IL-10還可抑制APC HLA-DR及多種共同刺激分子如CD54、CD80和CD86的表達(dá)。IL-10還可通過(guò)抑制嗜酸粒細(xì)胞表達(dá)CD40發(fā)揮抗過(guò)敏效應(yīng),導(dǎo)致嗜酸粒細(xì)胞加速凋亡在體內(nèi),IL-10表現(xiàn)出較強(qiáng)的免疫抑制和抗炎效應(yīng),在內(nèi)毒素血癥、自身免疫性甲狀腺炎以及過(guò)敏原誘導(dǎo)的氣道炎癥小鼠模型中,IL-10都表現(xiàn)出保護(hù)作用。
TGF-β從三個(gè)方面對(duì)免疫功能起抑制作用:一是抑制免疫效應(yīng)細(xì)胞的增殖;二是抑制免疫效應(yīng)細(xì)胞的分化和活性;三是抑制細(xì)胞因子的產(chǎn)生及其免疫調(diào)節(jié)作用。將TGF-β加入到非純化人T淋巴細(xì)胞培養(yǎng)基抑制IL-2依賴性ConA誘導(dǎo)的增殖,同時(shí)T細(xì)胞表達(dá)的IL-2Rα和CD71下降。TGF-β可使葡萄球菌毒素刺激的鼠CD8+T細(xì)胞毒性減低90%。混合淋巴細(xì)胞反應(yīng)開(kāi)始加入TGF-β可抑制細(xì)胞溶解效應(yīng)細(xì)胞的產(chǎn)生,加入IFN-α可逆轉(zhuǎn)該效應(yīng)。TGF-β抑制新鮮分離的T細(xì)胞IL-4及IFN-γ的產(chǎn)生。
作為人體自身免疫的重要防線，Treg細(xì)胞在維持機(jī)體免疫耐受方而有著不可忽視的作 用。一方而，Treg細(xì)胞的缺失會(huì)導(dǎo)致X連鎖多內(nèi)分泌腺病腸病伴免疫失調(diào)綜合征(the immune dysregulation, polyendocrinopathy, enteropathy, X-linked syndrome IPEX)的發(fā)生。這是一種嚴(yán)重的多發(fā)性自身免疫疾病，導(dǎo)致幼年發(fā)病的腸道和多個(gè)內(nèi)分泌腺的炎癥。另一方而，在多種自身免疫性疾病和炎癥性疾病的患者和動(dòng)物模型中，均發(fā)現(xiàn)有Treg細(xì)胞數(shù)目的減少或功能的減弱，包括多發(fā)性硬化癥、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、I型糖尿病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、炎癥性腸病、牛皮癬和動(dòng)脈粥樣硬化等。這些研究成果都提示我們，對(duì)Treg細(xì)胞的數(shù)目和功能的干預(yù)，可能是治療多種自身免疫性疾病和炎癥性疾病的針對(duì)性靶點(diǎn)。
調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的應(yīng)用前景 Tr所具有的免疫抑制特性使得其在自身免疫性疾病的調(diào)節(jié)中具有廣泛的應(yīng)用前景,目有許多研究顯示調(diào)節(jié)性T細(xì)胞在Th1或Th2介導(dǎo)的疾病中具有良好效果。
炎癥性腸病 在炎癥性腸病(IBD)小鼠模型,同時(shí)輸入Tr1細(xì)胞和致病性CD4+CD45RBhiT細(xì)胞可抑制嚴(yán)重免疫缺陷小鼠IBD的形成。該研究同時(shí)證實(shí)Tr1必須在體內(nèi)被活化才能發(fā)揮調(diào)節(jié)作用,因?yàn)橹挥性诮邮艿目乖杀籘r1識(shí)別的小鼠中才能阻止IBD的形成。Tr1克隆抑制免疫反應(yīng)的特性與CD45RBlowCD4+T細(xì)胞相似,后者也可通過(guò)IL-10和TGF-β依賴機(jī)制抑制IBD。
移植免疫 誘導(dǎo)免疫耐受是移植成功的關(guān)鍵,Tr在移植耐受中起重要調(diào)節(jié)作用。Taylor等研究顯示,CD4+CD25+Tr在移植物抗宿主病(GVHD)的發(fā)生過(guò)程中起重要作用,在數(shù)個(gè)動(dòng)物品系的組合中,不論全身放射劑量如何,去除供者T細(xì)胞接種物中CD4+CD25+Tr或移植前去除受者CD25-T細(xì)胞將導(dǎo)致GVHD的升高。輸注新鮮純化的供者CD4+CD25+Tr和等量的CD4+T細(xì)胞可適度抑制GVHD的發(fā)生。而體外培養(yǎng)的活化CD4+CD25+Tr與等量的CD4+T細(xì)胞或去除CD25-T細(xì)胞輸注明顯抑制快速致死性GVHD。
支氣管哮喘 支氣管哮喘是由Th2細(xì)胞介導(dǎo)的氣道慢性炎癥性疾病,結(jié)合在肥大細(xì)胞、嗜堿粒細(xì)胞表面的抗原特異性IgE通過(guò)橋聯(lián)抗原促使上述細(xì)胞釋放炎癥介質(zhì),在速發(fā)相及遲發(fā)相哮喘反應(yīng)中起重要作用。Cottrez等研究發(fā)現(xiàn),將Tr1克隆轉(zhuǎn)移入OVA誘導(dǎo)的速發(fā)型超敏反應(yīng)小鼠模型中,使抗原特異性IgE減少90%,抗IL-10抗體可逆轉(zhuǎn)Tr1抑制抗原特異性IgE的作用,說(shuō)明IL-10在Tr1的調(diào)節(jié)功能中起重要作用。給予Tr1的小鼠淋巴結(jié)T細(xì)胞經(jīng)OVA刺激后分泌的IL-10較對(duì)照組細(xì)胞明顯升高,僅分泌少量的IL-5,無(wú)IL-4。將抗原特異性Tr轉(zhuǎn)移入致敏小鼠也可阻止氣道高反應(yīng)的形成。Zuany-Amorim等研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)滅活分枝桿菌懸液SRP299處理的小鼠產(chǎn)生CD4+CD45RBlowTr,可通過(guò)產(chǎn)生IL-10和TGF-β抑制氣道炎癥的形成。
口服耐受及實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎 口服耐受是指通過(guò)預(yù)先口服抗原特異性抑制細(xì)胞和(或)體液免疫,阻止機(jī)體對(duì)食物蛋白和細(xì)菌抗原的高反應(yīng)性?？诜蛣┝靠乖烧T導(dǎo)產(chǎn)生分泌免疫抑制性細(xì)胞因子TGF-β的調(diào)節(jié)性細(xì)胞,抑制實(shí)驗(yàn)性自身免疫性疾病的發(fā)生。低劑量抗原經(jīng)Peyer's patch腸相關(guān)APC遞呈后,優(yōu)先誘導(dǎo)產(chǎn)生抗原特異性調(diào)節(jié)性細(xì)胞,這種調(diào)節(jié)性細(xì)胞在體內(nèi)外遇到抗原后可分泌TGF-β。而高劑量抗原口服不僅誘導(dǎo)克隆無(wú)能和消除,也可誘導(dǎo)產(chǎn)生TGF-β的調(diào)節(jié)性細(xì)胞,OVA TCR轉(zhuǎn)基因小鼠口服抗原也可誘導(dǎo)產(chǎn)生CD4+CD25+Tr,其抑制效應(yīng)部分由TGF-β介導(dǎo)。Chen等研究發(fā)現(xiàn),小鼠口服給予髓磷脂堿蛋白可誘導(dǎo)周圍耐受,其腸系膜淋巴結(jié)可分離出產(chǎn)生TGF-β、IL-10以及IL-4的T細(xì)胞克隆,抑制實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE)的形成,此病是由Th1介導(dǎo)的多發(fā)性硬化動(dòng)物模型。另外,Kohm等研究發(fā)現(xiàn),在體外,CD4+CD25+Tr可有效抑制MOG(35～55)特異性Th1的增殖和細(xì)胞因子的產(chǎn)生。在體內(nèi),過(guò)繼轉(zhuǎn)移CD4+CD25+Tr明顯抑制自身反應(yīng)性Th1介導(dǎo)的EAE的形成,同時(shí)MOG(35～55)特異性Th2出現(xiàn)的頻率增加,中樞神經(jīng)系統(tǒng)浸潤(rùn)降低。
Treg細(xì)胞和治療腫瘤 由于Ｔｒｅｇ在機(jī)體免疫調(diào)控過(guò)程中的重要作用, 針對(duì)Ｔｒｅｇ進(jìn)行腫瘤免疫治療是腫瘤治療的新策略。 Ｔｒｅｇ在體內(nèi)具有很強(qiáng)的免疫抑制作用,清除(ｄｅｌｅ- ｔｉｎｇ)患者體內(nèi)的Ｔｒｅｇ有望改善患者的免疫功能,因 而最早針對(duì)Ｔｒｅｇ的腫瘤治療方案是清除腫瘤患者 體內(nèi)的Ｔｒｅｇ,最早開(kāi)展臨床應(yīng)用的也是此類方案,但 臨床療效與預(yù)期有很大距離。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn),清除 腫瘤患者體內(nèi)的Ｔｒｅｇ雖能在一定程度上提高患者 的抗腫瘤免疫功能,但患者體內(nèi)的Ｔｒｅｇ水平會(huì)很快 恢復(fù),這是影響臨床療效的重要原因。據(jù)此,2006 年后有學(xué)者提出靶向Ｔｒｅｇ治療腫瘤的策略應(yīng)從“清 除”轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱刂?ｍａｎａｇｉｎｇ)”,即控制體內(nèi)Ｔｒｅｇ的 數(shù)量和功能。而近年來(lái),靶向Ｔｒｅｇ的療法趨于多元 化,特別是將靶向Ｔｒｅｇ的療法與其他腫瘤生物療法 相結(jié)合,以期產(chǎn)生更好的療效。
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