以T細胞為靶點的免疫抑制劑研究現狀及進展*

羅興燕，夏超亞，鄭緒香，馮　琳，周　宏，張　鵬，莫春芬，賴　翼，劉　陽，鄒　強，郭慧杰△

1. 成都醫學院 科研實驗中心(成都　610500)； 2.成都醫學院 檢驗醫學院(成都　610500)；3.成都醫學院 臨床醫學院(成都　610500)； 4.成都醫學院 生物醫學系(成都　610500)

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以T細胞為靶點的免疫抑制劑研究現狀及進展*

羅興燕1，夏超亞2，鄭緒香2，馮琳2，周宏3，張鵬4，莫春芬1，賴翼2，劉陽1，鄒強1，郭慧杰1△

1. 成都醫學院 科研實驗中心(成都610500)； 2.成都醫學院 檢驗醫學院(成都610500)；3.成都醫學院 臨床醫學院(成都610500)； 4.成都醫學院 生物醫學系(成都610500)

【關鍵詞】T細胞靶點；免疫抑制劑；天然產物

T細胞是在特異性免疫中發揮重要功能的免疫細胞，其正常的增殖分化在機體免疫監視、防御中起關鍵作用。大量研究[1-2]表明，T細胞的異常增殖分化是器官移植排斥反應、自身免疫性疾病等眾多疾病發生發展的關鍵影響因素。隨著研究的不斷深入，抑制T細胞活化和增殖的免疫抑制劑革命性地改變了這些疾病的臨床治療效果。因此，以T細胞為靶點的免疫抑制劑成為治療器官移植排斥反應和控制自身免疫性疾病發病進程的重要臨床治療手段[3-4]。本文綜述了以T細胞為靶點的治療策略以及現有免疫抑制劑的應用和局限，同時總結了基于T細胞治療的新靶點和天然產物來源的免疫抑制劑研究進展。

1經典的靶點及免疫抑制劑

第一代免疫抑制劑對所有的T細胞及部分非免疫細胞具有抑制作用，為器官移植排斥反應和自身免疫性疾病的治療做出了突出貢獻。但其廣泛的抑制作用給機體帶來了嚴重的不良反應，如糖皮質激素類藥物造成的反復感染[5]。近年來，大量的文獻報道了T細胞的活化增殖方式及其分化的不同亞型細胞和功能。研究者通過對T細胞活化、增殖及分化的進一步了解，將免疫抑制劑的研究重心轉變為選擇性地抑制T細胞的免疫功能[6]。因此，現有免疫抑制劑研究開發主要以T細胞為分子靶點，部分免疫抑制劑已成功應用于臨床，給患者提供了更好的治療選擇和生命保障[7]。藥物作用的T細胞分子靶點是參與T細胞活化過程中的關鍵分子和信號通路(圖1)：如T細胞受體(T cell receptor,TCR)；共刺激分子及其輔助受體；細胞因子及其信號轉導分子；T細胞遷移及分化過程中的調節分子等。

T細胞活化的第一信號: 抗原呈遞細胞(antigen-presenting cell,APC)通過主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex,MHC)及抗原復合物激活T細胞的TCR/CD3復合物后導致酪氨酸激酶活化。激酶活化后使細胞內鈣調磷酸酶、絲裂原激活的蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)和NF-κB 3條信號通路活化，從而引起T細胞核因子(nuclear factor activated T cell，NFAT) 、AP-1和NF-κB等轉錄因子的活化?；罨霓D錄因子將啟動下游多種基因的表達，包括IL-2、IL-2受體(CD25)、CD69和CD154，CD154通過結合APC表面的CD40進一步激活APC，使APC上調共刺激因子的表達[8]。

T細胞活化的第二信號：T細胞表面的共刺激因子及輔助分子結合配體能增強T細胞與APC的連接并加強第一信號。T細胞的完全活化必須依賴第一信號和第二信號的共同作用，二者協同使T細胞活化并上調細胞因子和細胞受體的表達。當僅具有第一信號而缺失第二信號時，會造成T細胞對抗原刺激無應答狀態[9]。

細胞因子效應階段：第一信號和第二信號共同啟動了T細胞活化并產生一系列細胞因子，這些活化的細胞因子與受體結合后，通過JAK、PI3K與mTOR等信號通路，向細胞內傳遞T細胞增殖信號，從而啟動細胞周期，使T細胞增殖。

圖1T細胞的靶點及相應的抑制劑

T細胞的遷移階段：T細胞的趨化性是細胞遷移至炎性位置發揮功能的特性之一。如血液中磷酸鞘氨醇1(sphingosine phosphate 1,SIP1)結合磷酸鞘氨醇1受體(sphingosine 1-phosphate receptors,SIP1-R)使T細胞遷移出胸腺組織而發揮功能[10]。

基于T細胞的活化和增殖過程中關鍵靶點的免疫抑制劑已被研發并應用于臨床(表1)。T細胞活化增殖階段的化合物抑制劑：環孢霉素A(真菌產品)和FK506(土壤細菌中分離大環內脂)[11]等免疫抑制藥物作用于鈣調磷酸酶從而干擾TCR介導的信號通路活化；CP690550抑制JAK3磷酸化；雷帕霉素抑制mTOR磷酸化從而阻斷增殖信號的傳遞；MMF抑制核酸合成從而阻斷DNA的復制。針對目的共刺激分子和粘附分子靶點如CD28的抗體也被研發用于治療。細胞因子調節細胞增殖和分化具有重要的作用，因此針對IL-15、IL-12、IL-23和IFN-γ的單克隆抗體也被廣泛研究，如針對IL-2可溶性受體α(CD25)已被用于移植排斥反應的治療。趨化因子的中和抗體用于阻斷T細胞的遷移，小分子抑制劑FTY720為S1P1R的拮抗劑，干擾淋巴細胞遷移出淋巴組織。

抑制T細胞活化增殖以緩解患者病情是臨床常用的治療方案。環孢素A、FK506、雷帕霉素等化學抑制劑已拯救很多患者的生命并提高了其生活質量。但這些免疫抑制劑在發揮免疫抑制功能的同時也表現出了多種不良反應(表1)，主要原因是免疫抑制劑作用的靶點廣泛及特異性差。如環孢素A、FK506通過抑制鈣調磷酸酶來抑制NFAT，但鈣調磷酸酶和NFAT并非T細胞特異的因子，因此這些靶點除了免疫抑制活性還具有細胞毒性。鈣調磷酸酶抑制后會發生感染、腫瘤、腎功能失調、高膽固醇血癥、糖尿病和高血壓等并發癥。新的治療性單克隆抗體、小分子及重組可溶性受體分子的快速發展，開創了免疫療法的黃金時代[13]。但研究發現，針對T細胞靶點高特異性的免疫抑制劑往往也具有強細胞毒性，即使只針對T細胞的免疫抑制劑也會造成廣泛的免疫功能抑制，具有威脅生命的毒副作用。因此，繼續開發低毒、高效的新一代免疫抑制劑成為當前研究的熱點。

2在研的靶點及免疫抑制劑

目前，以T細胞為靶點的免疫抑制劑主要抑制T細胞的活化和增殖信號通路，如抑制NFAT的活化，基于JAK3[14]和mTOR[15]信號通路傳遞的抑制劑開發最為成功，但要開發更多、更有效的免疫抑制劑還需投入更多的精力和物力。開發針對T細胞的免疫抑制劑應避免上述缺點，其理想靶點應只針對必要的T細胞免疫功能，并對非免疫細胞沒有抑制作用，或免疫抑制劑只抑制自身反應性的T細胞而不抑制抗外源性抗原的T細胞的功能。目前醫藥公司和科研機構都遵循這一原則去尋找新的T細胞靶點和免疫抑制劑。

蛋白酶C(protein kinase C,PKC)的家族成員PKCθ是選擇性地表達于T細胞的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶。研究發現，PKCθ是活化TCR成為成熟T細胞的必要條件之一，APC通過招募PKCθ到APC和T細胞的免疫突觸部位參與T細胞的活化，PKCθ敲除或RNAi沉默后都會影響T細胞活化和IL-2等細胞因子的產生；PKCθ還具有促進T細胞增殖循環和調節T細胞程序性死亡過程[16]。Marsland等[17]研究結果顯示：小鼠敲除PKCθ基因后可以避免吸入性過敏原導致的肺部過敏反應，Th2細胞的功能作用被抑制而Th1細胞的體液免疫功能不受影響?；谝陨涎芯?，PKCθ可作為抑制T細胞活化的新靶點，因此一系列選擇性地抑制PKCθ表達或生物活性的抑制劑被開發并應用于移植排斥反應和自身免疫性疾病的臨床研究[18]。Jun CD課題組從姜黃根中提取的對羥基桂皮酸(p-hydroxycinnamic acid,HCA)具有抑制T細胞活性而不影響細胞存活的特性，發現HCA是通過抑制PKCθ的磷酸化從而抑制T細胞活化[20]，同時HCA能夠在體外抑制CD4+T細胞分化為Th1或Th2細胞和相應的細胞因子產生，具有降低T細胞分化和細胞因子分泌的功能[19]。該課題組還發現了其他來源于天然產物的化合物如4-羥基-3-甲氧基肉桂醛(4-hydroxy-3-methoxycinnamaldehyde,4H3MC)也可通過抑制PKCθ的磷酸化起到免疫抑制作用[21]。

我國的研究者也從天然產物中發現了一系列具有免疫抑制效果的化合物，如雷公藤[22]、青藤堿[23]和青蒿素衍生物[24]等。近年來，昆明植物所從于帚狀香茶菜(Isodon scoparius)分離得到的新型二萜類化合物Scopariusic acid，并通過結構改造發現這一系列化合物具有抑制鼠T細胞增殖的體外活性[25]。天然產物來源的化合物不良反應少、安全性好和價格低，但開發效率低，目前一些大型醫藥公司通過預處理、自動分離和計算機輔助藥物設計，使粗提物的加工時間大大縮短，同時優化天然產物研究技術平臺,大大提高了天然產物的研發速度。

3小結與展望

抑制T 細胞增殖及分化的特異性免疫抑制劑和單克隆抗體是器官移植排斥反應和自身免疫性疾病的常規治療方法，如環孢素A、FK506研究與應用，使越來越多患者的病情得到控制和緩解。但由于自身免疫性疾病發病機制的復雜性和患者個體差異性，以及現有免疫抑制劑較大的不良反應，使藥物不能對所有的患者起到治療效果。因此，針對T細胞特異性的靶點和新型免疫抑制劑的開發與利用將為移植排斥反應和自身免疫性疾病的發病機制研究與治療提供更多的途徑。

天然產物中的化學小分子為藥物的開發提供了豐富的寶庫，為研究者提供了豐富來源的先導化合物。目前研發天然產物的3個大型制藥公司是拜耳、默克和惠氏。其中，拜耳的天然產物研究部主任M.Gehling評價天然產物是新藥化合物的重要來源。該研究部研究開發公司為感興趣的所有疾病領域篩選各種天然產物。除大型制藥公司，許多科研機構也從天然產物中發現了多種具有抑制T細胞活化增殖的天然產物。因此從天然產物中去篩選具有抑制T細胞增殖的化合物將為免疫抑制劑的開發提供更多的思路和前景。未來的研究可以基于T細胞分子靶點去尋找免疫抑制劑，有望發現更多活性更高的免疫抑制劑；基于免疫抑制劑作為分子探針有望發現新的分子靶點；也可通過結構改造優化先導化合物去開發活性更高的免疫抑制劑。

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doi:10.3969/j.issn.1674-2257.2016.03.024

*基金項目:國家自然科學基金資助項目(No:81302786；81402944)；四川省教育廳科研項目(No:15ZB0233；15ZB0235)；大學生國家創新項目(No:201513705032；201513705048) ；成都醫學院自然基金項目(No:CYZ14-001；CYZ15-13)

通信作者：△郭慧杰, E-mail: huijie_20088787@126.com

【中圖分類號】R967

【文獻標志碼】A

網絡出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1705.R.20160613.1048.006.html

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