鄧 茜綜述,肖影群審校
(1.南昌大學附屬感染醫院肝病病理研究室,南昌 330002;2.南昌大學研究生院醫學部2009級,南昌 330006)
調節性T細胞(regulatory T cell,Treg)是機體內具有免疫抑制功能的一類T細胞亞群。調節性T細胞在包括感染、腫瘤、自身免疫性疾病等在內的多種疾病有密切關系[1-3]。CD4+CD25+Treg是一群專職Treg[4],是多種疾病研究的熱點之一。本文主要就CD4+CD25+Treg的來源、分類、功能、免疫表型及其在肝病領域的研究進行綜述。
Treg按是否來源于胸腺可分為在胸腺內分化生成的自然調節T細胞(nTreg),如CD4+CD25+Treg和在胸腺外誘導產生的適應性調節T細胞(aTreg或iTreg),如Tr1和Th3;此外,還有CD8+Treg、NKT細胞等,它們與免疫耐受和自身免疫性疾病有關[5-6]。
1.1 CD4+CD25+Treg的功能 CD4+CD25+Treg是Sakaguchi等[7]在1995年發現的,既可以在胸腺內分化生成,也可以在外周誘導產生[5],其主要作用是抑制自身反應性T細胞和多種免疫細胞的功能,抑制CD4+T細胞和CD8+T細胞的增殖,發揮免疫自穩功能,保持免疫耐受與免疫反應的平衡[8]。如果CD4+CD25+Treg的數量、比例或功能發生一定的變化則易引起多種與免疫有關的疾病,如炎癥、腫瘤以及自身免疫性疾病等。
1.2 CD4+CD25+Treg的免疫表型 根據CD4+CD25+Treg的特異性免疫表型可將其與其他淋巴細胞亞群區分,以便單獨對CD4+CD25+Treg進行研究,免疫表型越特異,分選的CD4+CD25+Treg越純,研究結果就越可信。CD4+CD25+Treg的免疫表型主要有CD4、IL-2Rα鏈即CD25、叉頭翼狀螺旋轉錄因子Foxp3、糖皮質激素誘導的腫瘤壞死因子受體(glucocorticoid-inducible tumor necrosis factor receptor,TGFGITR)、細胞毒性T淋巴細胞相關抗原4(cytotoxie T lymphocyte-associated antigen-4,CTLA-4)、CD45RO、CD62L、Neuropilin-1(Nrp1)、Toll-like receptors(TLRs)、CD103及多種趨化因子受體(CCR),另外還低表達CD45RA和CD127,可用 CD45RAlow、CD127low表示[8]。
1.3 CD25 人的CD4+T細胞中有5%~10%表達CD25,CD8+T細胞中有不到1%的表達 CD25[8],因此,CD25不是CD4+CD25+Treg的特異性免疫表型。但有些學者認為CD25high是CD4+CD25+Treg的較為特異的免疫表型,并認為CD4+CD25high Treg才具有免疫抑制作用[9]。
1.4 Foxp3 Foxp3是CD4+CD25+Treg細胞特異的免疫標記物,也是決定CD4+CD25+Treg細胞生長發育、功能發揮的關鍵基 因 (位 于 X 性 染 色 體 上 )[10-11]。Foxp3 缺 失 可 導 致CD4+CD25+Treg細胞生成障礙而引起自身免疫性疾病,Foxp3過度表達則會導致免疫耐受或免疫缺陷[12-13]。有研究表明,轉染和表達Foxp3基因的CD4+CD25-T細胞可以使其成為具有調節功能的 CD4+CD25+Treg細胞[11,14]。目前,大部分學者聯合使用CD4、CD25和Foxp3組合分選出CD4+CD25+Foxp3+Treg亞群進行相關的研究。但是由于Foxp存在于細胞內,分選CD4+CD25+Foxp3+Treg亞群要進行胞內染色,會破壞細胞膜,分選后的細胞不能再培養而用于研究。
1.5 CD127low/-最近,又有一些學者提出CD127low/-也是CD4+CD25+Treg細胞較特異的免疫表型。Liu等[15]的研究證明CD127low/-的表達與Foxp3+的表達有很好的相關性,聯合使用CD4、CD25和CD127組合分選出的Treg的純度比其他組合(如CD4、CD25和Foxp3組合)的高,有很強的免疫抑制功能。而且,分選出的CD4+CD25+CD127low/-Treg沒有破壞細胞,可以再培養研究。現在已經有不少研究使用該組合分選Treg亞群進行研究。
2.1 CD4+CD25+Treg與病毒性肝炎 CD4+CD25+Treg與病毒性肝炎的關系是目前的該領域研究的熱點之一。研究發現慢性乙型肝炎患者外周血中CD4+CD25+Treg的數量高于健康人和恢復期患者,與病毒載量成正比[16-17]。Franzese等[18]通過體外實驗證明CD4+CD25+Treg通過細胞間接觸和(或)細胞因子途徑,調節乙肝病毒(HBV)特異性CD8+效應T細胞的增殖和功能發揮免疫抑制效應,使抗病毒的免疫反應低下,導致病程慢性化,并指出這種情況同時出現在慢性乙型病毒性肝炎和慢性丙型病毒性肝炎患者中。此外,CD4+CD25+Treg也可以通過誘導和維持機體免疫耐受使慢性乙型病毒性肝炎患者體內病毒難以完全清除,病程慢性化[19]。
2.2 CD4+CD25+Treg與肝細胞癌 CD4+CD25+Treg與肝細胞癌的關系也是現階段研究熱點之一。Sasaki等[20]運用免疫組化技術檢測164例原發性肝細胞癌患者的手術切除標本癌組織浸潤的Foxp3+Treg數量,發現這些患者癌組織浸潤的Foxp3+Treg數量較對照組顯著增高且與患者血清AFP值呈正相關,Foxp3+Treg數量多者比少者的5年生存率低,并指出Foxp3+Treg數量高是原發性肝細胞癌患者的獨立預后不良因素[20]。Ju等[21]運用免疫組化技術檢測207例原發性肝細胞癌患者的術后癌旁組織中浸潤的Foxp3+Treg數量的研究表明:癌旁組織中浸潤的Foxp3+Treg數量多者肝內轉移可能性大。什么原因導致肝細胞癌組織和外周浸潤的CD4+CD25+Treg數量增高呢?可能的原因有:(1)認為增多的CD4+CD25+Treg來自胸腺外,即腫瘤誘導CD4+CD25+Treg增殖;(2)認為增多的CD4+CD25+Treg來自胸腺,即 CD4+CD25+Treg在胸腺內對腫瘤抗原刺激發生增殖后,遷移至外周腫瘤部位發揮作用。至今尚無定論是那種原因導致CD4+CD25+Treg增 殖。Beyer和 Schultze[2]認 為 CD4+CD25+Treg的增殖的可能原因兩者都有:包括經CCL22/CCR4途徑吸引CD4+CD25+Treg至腫瘤部位和經PGE2或H-ferritin途徑誘導CD4+CD25+Treg增殖,進而抑制主要由腫瘤特異性效應T細胞(腫瘤反應性淋巴細胞)介導的抗腫瘤免疫反應,降低機體對腫瘤細胞的免疫監視作用,導致腫瘤生長、進展。
Treg如何被吸引到腫瘤部位并增殖的一種說法是:可能是腫瘤細胞和腫瘤浸潤的巨噬細胞釋放CCL22和H-ferritin導致CCR4+的天然Treg在腫瘤微環境中積累;在PEG2誘導的致耐受性樹突狀細胞(DC)作用下,天然的Treg分化、增殖成為記憶性Treg,記憶性Treg與致耐受性樹突狀細胞一起抑制效應性T細胞的產生,導致抗腫瘤免疫耐受。
2.3 CD4+CD25+Treg與肝衰竭 肝衰竭是多種因素引起的嚴重肝臟損害,表現為肝臟合成、解毒、排泄和生物轉化等功能發生嚴重障礙或失代償。在我國引起肝衰竭的主要病因是乙型肝炎病毒引起的肝炎、肝硬化和肝癌。如上所述,病毒性肝炎和肝細胞癌都與CD4+CD25+Treg數量和功能的變化有密切關系,那么,CD4+CD25+Treg在肝衰竭中是否也有重要作用呢?Wang等[22]的研究表明:慢性乙肝患者外周血中CD4+CD25+Treg占CD4+T細胞的比例顯著高于健康人;慢性乙肝病毒感染的肝衰竭患者外周血中CD4+CD25+Treg占CD4+T細胞的比例明顯低于慢性乙肝患者的。同時,他們通過CD4+CD25+Treg體外抑制實驗證明肝衰竭患者體內的高水平HMGB1通過減少TregFoxp3的表達來抑制Treg的免疫活性,并提出對抗HMGB1和免疫調節是治療肝衰竭可行方案的假設,但有待進一步研究證實。
2.4 CD4+CD25+Treg與肝移植 各種原因引起的肝臟疾病發展到晚期危及生命時,肝移植是有效的治療手段。移植后的排斥反應多為發生在1周以后的急性排斥反應,由免疫系統介導,是患者移植后生存期的重要影響因素,而發生在1周內的排斥反應較少。Demirkiran等[23]探究了供者肝臟中CD4+CD25+Treg細胞在肝移植后的作用,發現供者肝臟中的CD4+CD25+Treg細胞的比例比健康人血液中的高;在單向混合淋巴細胞反應(MLR)中,發現供者肝臟灌注液中的CD4+CD25+Treg細胞有抑制供者和受者T細胞的增殖和干擾素的產量;肝移植后的1周內受者血液中有高達5%的CD4+CD25+Treg來自供者肝臟,但此后受者血液中來自供者肝臟的這部分有抑制免疫反應的細胞明顯減少。作者認為,這部分細胞對肝移植后早期(1周內)的免疫耐受有重要意義,以致不發生排斥反應。不過,通過這個研究或許可以推測1周后有免疫抑制活性的Treg的減少是發生急性排斥反應的可能因素之一。這也為防治肝移植后的排斥反應提供了一些理論依據和新思路。
2.5 CD4+CD25+Treg與自身免疫性肝病 自身免疫性肝病是一組與自身免疫有關的慢性肝病,主要包括自身免疫性肝炎(AIH)和原發性膽汁性肝硬化(PBC)。有研究表明,AIH患者外周血中CD4+CD25+Treg細胞的比例和功能比健康者的降低,從而不能有效抑制自身反應性T細胞,導致自身免疫疾病的發生[24-25]。Lan等[26]也發現 PBC患者體內的 CD4+CD25+Treg細胞的比例比健康者的降低。Park等[27]的研究表明PBC患者CD4+CD25+Treg無能與Foxp3基因IVS9+459片段的單核苷酸多態性有關。這可能是自身免疫性肝病患者CD4+CD25+Treg細胞數量和功能降低的機制,但有待進一步研究證實。
綜上所述,CD4+CD25+Treg是一群專職 Treg[4],具有免疫低反應性和免疫抑制的功能,該功能對多種疾病的發生發展有重要作用,且具有普遍的一般作用規律:即維持免疫耐受與免疫反應的平衡。當CD4+CD25+Treg數量、比例和功能降低時,機體免疫耐受減弱和(或)免疫反應增強,可致炎癥、自身免疫性疾病、排斥反應等,反之,機體免疫耐受增強和(或)免疫反應下降,可致感染持續,但可能減輕或減少自身免疫性疾病和移植物排斥反應的發生。在上述肝臟疾病中除了這些普遍的作用機制外,還存在一些具體或特定的作用機制:例如在慢性乙型病毒性肝炎中CD4+CD25+Treg與HBV特異性CD8+效應T細胞通過CTLA-4與HLA-A2-限制性 HBV抗原決定簇的結合,調節HBV特異性CD8+效應T細胞的增殖和功能,發揮免疫抑制效應;在慢性乙型病毒感染導致的肝衰竭患者,Treg的免疫活性降低則與其體內高水平HMGB1有關;在肝細胞癌患者中可能經CCL22/CCR4途徑或(和)經PGE2或H-ferritin途徑誘導CD4+CD25+Treg聚集增殖,從而抑制主要由肝癌細胞特異性效應T細胞介導的抗肝癌細胞免疫反應;對于自身免疫性肝病患者則可能與Foxp3基因IVS9+459片段的單核苷酸多態性改變有關的CD4+CD25+Treg無能有關。然而,因機體調控CD4+CD25+Treg的機制復雜多樣,這些機制僅僅是眾多機制的一部分,至今確切而全面的機制扔有待進一步研究。不過,相信謎底終會揭開,到時,當今的難以治療的肝臟疾病,如慢性乙型病毒肝炎、肝臟腫瘤以及自身免疫性肝病等的治療將會迎來新的紀元。
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