組織定居T細胞的免疫學特征研究進展

劉 洋 閆冬梅

(佳木斯大學，黑龍江 佳木斯 154007)

組織定居淋巴細胞(Tissue-resident lymphocytes)[1]是一類駐留在非淋巴組織中的“非循環淋巴細胞群”，雖然它們遷移特性相似，但其組織分布、轉錄因子等不同,又分為：組織定居記憶T細胞(Tissue-resident memory T cells，TRM)、iNKT細胞(invariant natural killer T cells)、黏膜相關恒定T細胞(Mucosal-associated invariant cells，TMAIT)、γδT細胞、小腸上皮內淋巴細胞(intestinal intraepithelial lymphocytes，IELs)、固有淋巴細胞(Innate lymphoid cells，ILCs)和組織定居記憶B細胞(tissue-resident memory B cells，BRM)[2]。

1 組織定居淋巴細胞的鑒別

組織定居淋巴細胞的確認得益于組織移植實驗、循環系統消融方法、聯體共生小鼠模型的發展。Gebhardt等[3]將單純皰疹病毒(HSV)感染過的小鼠皮膚移植到未感染的小鼠身上，發現HSV特異性CD8+T細胞在原移植皮膚上至少保持4周以上，證明了HSV特異性CD8+T細胞的組織定居特性。循環系統消融[4]是指FTY720(抑制淋巴器官里的淋巴細胞遷移的藥物)處理小鼠，阻斷循環T細胞遷移到感染局部，結果表明結核菌感染肺部組織時，起保護作用的T細胞主要是肺部駐留的T細胞，而不是循環系統中的記憶T細胞[5]。聯體共生實驗是鑒定組織定居淋巴細胞的金標準[6]，該實驗通過外科手術將兩只小鼠的皮膚縫合在一起，皮膚連接處可以形成新的微血管從而建立體液和血液交換系統。研究者繼續誘導聯體小鼠其中的一只產生淋巴細胞，發現有些淋巴細胞并不隨血液循環遷移到對側小鼠，同時其他各種細胞進入共用的循環系統后均勻分布在兩只小鼠體內[7]。這群具有組織駐留特征的淋巴細胞就是組織定居淋巴細胞[1]。

2 組織定居T細胞的生物學特征

記憶性T細胞根據趨化因子受體CCR7和血管L-選擇素CD62(CD62L)的表達，分為中央型記憶性T細胞(Central memory T cells，TCM)和效應型記憶性T細胞(Effector memory T cells，TEM)[8]。TCM表達CCR7和CD62L，主要存在于次級淋巴器官，遇到相同抗原二次攻擊時迅速產生免疫應答。TEM低水平表達或不表達CCR7和CD62L，主要分布在非淋巴組織，在抗原刺激下通過血液循環遷移到外周炎癥組織發生免疫防御。近年來發現了一個新的記憶細胞亞群TRM，TRM廣泛分布于皮膚、呼吸道、腸道、女性生殖道、肺、腦、唾液腺、感覺神經節等部位，甚至存在于次級淋巴器官[9]。TRM不參與體循環，相比再循環的記憶T細胞，TRM在遇到相同抗原二次侵襲時，能夠更快速有效地控制局部感染。TRM的表面標記與TEM相似，都不表達CCR7和CD62，起初有人認為TRM和TEM是兩個相關的T細胞亞群，但皮膚、肺和小腸中TRM的基因表達譜表明TRM有其獨特的轉錄特征，并且其轉錄因子等一些分子可以調控TRM的發育[10]。

最初CD69糖蛋白被認為是早期淋巴細胞活化的主要標志，它表達于含有TRM的絕大多數外周組織，現在證實CD69在TRM中的表達與TCR的信號啟動無關，但與TRM的組織定居特性密切相關[10]。CD69與1-磷酸鞘氨酸受體1(Sphingosine-1-phosphate receptor 1,S1PR1)的結合阻止了T細胞在1-磷酸鞘氨醇(S1P)濃度梯度引導下離開外周組織[11]。klf2GFP轉基因熒光示蹤小鼠體內實驗發現，上游轉錄因子KLF2表達降低后，T細胞表面的S1PR1表達水平顯著下降，促進TRM駐留于外周組織[12]。細胞因子TGF-β、IL-33和TNF-α可通過磷脂酰肌醇3激酶和激酶Akt抑制KLF2的表達。Mackay等[13]研究發現，轉錄因子成熟蛋白-1(Blimp1)及同源蛋白Hobit通過抑制組織外遷信號促進TRM生成。Blimp1和Hobit雙重缺失導致klf2、S1pr1、Ccr7和Tcf7等基因失調，這幾乎完全阻斷了皮膚、腸道、腎、肝臟中TRM 的生成。

整合素CD103是TRM的另一個主要的標志，通過E-鈣粘蛋白促進CD8+TRM粘附在組織上皮細胞上，有利于局部組織產生TRM。在皮膚和肺，T-bet的缺失可引起低表達KLRG1的TRM前體細胞產生，TRM前體細胞可促進CD103分子的表達。肺和皮膚微環境中的TGF-β通過下調T-box轉錄因子T-bet的表達，解除T-bet對CD103的抑制作用[14]。腸道的CD8+TCD103+細胞表達CD127而不表達KLRG1，成為記憶性前體效應性T細胞(Memory precursor effector cells，MPECs)。MPECs在組織微環境TGF-β的作用下快速表達CD69和CD103分子[15]。

3 組織定居T細胞的免疫學功能

病原體感染機體皮膚和粘膜的早期，TRM就可快速識別抗原并立即產生強烈的抗感染效應，不需要抗原特異性增殖[8]。但是皮膚TRM被致敏物質和自身抗體異常激活，會引起長期反復的皮膚損傷甚至自身免疫性疾病。腦組織中的TRM直接裂解荷載抗原的靶細胞進行免疫監視[16]。而肺臟中的TRM分泌γ干擾素(Interferon-γ，IFN-γ)等因子招募循環系統的記憶T細胞到達局部感染組織，抵御流感病毒侵襲。Ganesan等[17]收集早期非小細胞肺癌(NSCLC)患者的腫瘤浸潤性細胞毒性T淋巴細胞(CTLs)進行全基因組測序，發現CTLs增強的細胞毒性與CD103的表達相關。Miao等[18]用CD103+細胞生長因子(Flt3L)聯合抗CTLA-4Abs和抗PD-1Abs治療小鼠膠質母細胞瘤，發現該實驗組小鼠存活率高于單獨使用抗CTLA-4Abs和/或抗PD-1Abs的處理的小鼠。Flt3L的聯合實驗增加了腫瘤浸潤性CD103+CD8+TRM的數量，增加了TNF-α、IFN-γ和顆粒酶B的表達來增強抗腫瘤免疫應答。

4 小結

現有研究已經確定了TRM具有特殊的表面標記和轉錄特征。TRM的發育和其轉錄因子、歸巢分子、細胞因子受體等表達密切相關，并受組織微環境的調控。科學家們初步探索了其在組織微環境中的駐留機制，但TRM的發育機制和體內調控機制仍不十分明確。如何上調TRM在控制感染、腫瘤應答、損傷修復等功能時的表達，是今后免疫學的研究重點和熱點。我們期待能夠掌握TRM的形成、駐留和功能特性，推動臨床疾病治療的進展。