CD4+T、CD8+T淋巴細胞在新型冠狀病毒肺炎中的研究進展

吳荷寧綜述，彭民審校

（天津醫科大學總醫院重癥醫學科，天津300052）

新型冠狀病毒肺炎簡稱新冠肺炎（COVID-19）為新發急性呼吸道傳染病，其傳染性強，病情發展相對較快，目前已成為全球性重大的公共衛生事件。新型冠狀病毒感染可以引發機體產生一系列免疫應答，包括細胞免疫、體液免疫等，細胞免疫在機體清除冠狀病毒的過程中發揮著決定性作用。研究發現，急性期COVID-19患者的免疫功能出現一過性免疫缺陷，在恢復期可升高至正常水平，輕型和普通型外周血CD4+、CD8+T細胞變化不大，而COVID-19重型及危重型患者外周血CD4+、CD8+T細胞明顯降低[1]，可見CD4+T細胞和CD8+T細胞參與COVID-19病情演變整個過程[2]，故對CD4+、CD8+T細胞在COVID-19中的研究進展進行綜述。

1 CD4+、CD8+T細胞概述

細胞免疫指T細胞介導的免疫應答，即T細胞受到抗原刺激后，分化、增殖、轉化為致敏T細胞，當相同抗原再次進入機體，致敏T細胞對抗原的直接殺傷作用及致敏T細胞所釋放的細胞因子的協同殺傷作用。T細胞是細胞免疫的主要細胞，在免疫應答過程中發揮中樞的作用。人類外周血T細胞最主要的為輔助性T細胞（Th細胞）和細胞毒性T細胞（CTL），Th細胞的主要表面標志是CD4，CTL的主要表面標志是CD8。目前研究發現，在肺中CD4+和CD8+T細胞主要是效應記憶細胞，COVID-19重癥患者ICU住院時間延長與外周血和支氣管灌洗液中T細胞比例降低有關，與外周血相比，支氣管灌洗液中CD4+、CD8+T細胞同樣出現明顯減少，但肺CD4+、CD8+T細胞的活化標志物比血液中更高[3]。然而COVID-19致死患者血液中的T細胞活化卻高于支氣管灌洗液，可見COVID-19的支氣管肺泡免疫應答具有獨特的局部特征，與外周血中的免疫特征明顯不同[4]。

可見COVID-19感染患者T細胞表達出現功能缺陷、過度活化現象，機體細胞免疫損傷可能是本病發生的重要機制，免疫系統在防御和消滅病毒和受感染細胞方面起重要作用，然而，免疫失調可能導致COVID-19的快速進展，T細胞的功能衰竭和亞群改變可能有助于COVID-19的進展和改善預后[5]。

2 CD4+T細胞

CD4+T細胞是人體免疫系統中的一種重要免疫細胞，CD4主要由Th細胞表達，是Th細胞T細胞受體（TCR）識別抗原的受體，與MHCⅡ類分子的非多肽區結合，參與Th細胞TCR識別抗原過程。CD4+T細胞具有輔助細胞免疫和體液免疫應答的作用，CD4+T細胞介導的細胞免疫是由CD4+T細胞激發的特異性細胞免疫應答，可引起組織的慢性炎癥，它是以淋巴細胞（主要是T細胞）和單核吞噬細胞系細胞浸潤為主的滲出性炎癥。國內學者發現隨著COVID-19病情嚴重程度的增加，T淋巴細胞明顯下降，其中CD4+T細胞與COVID-19病情嚴重程度密切相關，且當白細胞介素（IL）-6≥6.02 ng/L與CD4+＜355個/μL同時發生時，預后較差[6]。目前認為CD3+CD4+T細胞亞群對COVID-19病情具有較高的預測價值，建議COVID-19患者入院時進行淋巴細胞亞群的測定[7]。此外，CD4+T細胞抑制分子的上調以及活化分子的下調，有利于維護細胞和體液免疫反應平衡，預防重癥患者病情惡化，促進COVID-19患者病情恢復[8]。

調節性T細胞具有免疫抑制功能，CD4+調節性T細胞誘導抑制作用的發生。CD4+CD25+調節性T細胞參與體內免疫反應，具有免疫調節功能。Gao等[9]分析COVID-19患者和出院患者外周血淋巴細胞總數和多個亞群的表達率及急性感染COVID-19患者和出院患者的總淋巴細胞和T細胞表達率均明顯下降，CD4+CD25+CD127-T細胞表達率與CD4+/CD8+T細胞比值呈負相關，其促進COVID-19免疫炎癥反應，可以看出免疫抑制加強，導致CD3+、CD4+、CD4+/CD8+水平降低。同時，對于COVID-19急性感染期患者，Huang等[10]選取2020年1—2月在指定醫院連續治療的疑似SARS-CoV-2感染96例患者，38例經實驗室確診患者為感染組，未確診的疑似患者為對照組，多因素Logistic回歸分析顯示，僅感染組CD4+T細胞計數顯著低于對照組，對照組CD4+T細胞計數略高于對照組。提示CD4+T細胞在COVID-19中有重要作用，研究CD4+T細胞的變化，可能對SARS-CoV-2的控制有重要意義。

3 CD8+T細胞

CD8分子是一種白細胞分化抗原，為部分T細胞表面所具有的一種糖蛋白，用以輔助TCR識別抗原并參與T細胞活化信號的轉導，又稱為TCR的共受體。表達CD8的T細胞（CD8+T細胞）通常在活化后分化為CTL，能夠特異性地殺傷靶細胞，故CD8+T細胞即CTL。CD8+T細胞則是重要的效應細胞，外周血CD8+T細胞比CD4+T細胞更具有自我反應性[11]。目前研究認為T細胞（Th細胞和CTL）介導的免疫在對抗冠狀病毒病（COVID-19）的有效抗病毒反應中發揮重要作用，COVID-19感染引發的細胞免疫應答是通過CD8過表達和CTL過度活化而發生的[12]。

為了進一步研究COVID-19患者病情變化的相關因素，Urra等[13]發現危重癥患者出現淋巴細胞百分比明顯下降，CD8+T淋巴細胞百分比及絕對值指標在ICU患者中均呈下降趨勢，炎癥指標的最高值與CD8+T淋巴細胞百分比的降低有密切的相關性，故認為COVID-19感染后淋巴細胞減少，特別是是否很快出現CD8+T淋巴細胞變化，這是預測COVID-19患者預后不良的因素。

SARS-CoV-2感染可誘導CD8+T細胞產生細胞毒性反應，但對CD4+T細胞無效。CTL負責被感染細胞的消除，它是控制病毒的關鍵角色。具有效應表型的CD8+T細胞表達細胞毒性分子，能夠執行靶細胞殺傷，表達PD-1的CD8+T細胞在急性感染過程中也會產生細胞毒性分子[14]。Jaana等[14]發現在80歲以上COVID-19患者中，CTL電位下降，特別是效應記憶和晚期分化效應CD8+T細胞，表明老年患者對SARS-CoV-2的細胞免疫功能受損，認為老年患者缺乏細胞毒性反應可能是該年齡組更容易發生COVID-19的原因。

而在病情的評估上，許靖等[15-16]根據病情嚴重程度將155例COVID-19患者分為普通組和重癥組，研究發現4項指標聯合檢測時預警危重癥患者的靈敏度和特異度達81.224%和83.893%。研究認為早期聯合檢測CD8+T淋巴細胞，T淋巴細胞水平降低以及IL-6、血清淀粉樣蛋白（SAA）水平升高對于危重癥感染者的預警有一定參考價值，建立預警模型，可以幫助早期篩選重型/危重型患者，對指導治療有一定意義。

此外，CD8+T細胞除了細胞毒性，顯然還有另外兩種功能特性，一種是B細胞的輔助活性，另一種是自我反應的抑制，通常稱為T細胞調節[17]。調節性T細胞可以防止由于宿主炎癥反應引起的嚴重冠狀病毒感染。CD8+調節性T細胞是發揮抑制作用的效應細胞，目前研究發現CD4+和CD8+調節性T細胞可能在COVID-19的發病過程中發揮不同的作用，Xie等[18]對280例住院的COVID-19患者進行細胞因子譜和臨床特征評估，發現可溶性CD25的升高主要是由于CD25+CD8+T細胞的擴增，CD25+CD8+T細胞也表達了最高水平的PD-1，具有促炎潛能，與輕度COVID-19患者相比，重癥COVID-19患者支氣管灌洗液中相應的人CD25+PD-1+T細胞擴增。研究認為COVID-19患者可溶性CD25水平高可能是由于抗病毒免疫能力不足，促炎T細胞的擴增導致了疾病加重。在對急性感染以及出院患者的研究中，進一步證實了CD8+CD25+調節性T細胞表達率與CD4+/CD8+T細胞比值呈正相關，故CD8+CD25+調節性T細胞具有抑制免疫反應的作用[9]。

4 CD4+/CD8+T

CD4+/CD8+T代表Th細胞和抑制性T細胞的比值，其常作為免疫調節的一項指標，其正常值約1.4～2.0，若其比值＞2.0或＜1.4，表明細胞免疫功能紊亂。CD4+/CD8+T＜1.4常見于免疫缺陷病、腫瘤以及病毒感染等。CD4+/CD8+T＞2.0常見于自身免疫性疾病。在COVID-19致病過程中，由于在SARS-CoV-2感染時，外周血CD4+T細胞和CD8+T細胞均出現下降趨勢，從而導致CD4+/CD8+T比值無明顯變化，國內學者陳婉玲等[2]通過對40例COVID-19患者和40名正常健康者研究發現，COVID-19患者CD4+/CD8+T比值與健康對照組相比差異無統計學意義（P>0.05）。國外學者Giuliano等[19]也發現COVID-19危重患者的所有淋巴細胞亞群顯著減少，而CD4+/CD8+T比值卻保持正常。雖然在SARS-CoV-2感染后，外周血CD3+、CD4+、CD8+T淋巴細胞均出現下降，但CD8+T細胞的減少更明顯，從而在病情演變過程中出現了CD4+/CD8+T比值增高[20]。然而，Khan等[21]對6例美國紐約COVID-19患者的研究發現其CD4+/CD8+T比值下降，認為可能是由于CD4+T細胞的抑制，絕對的淋巴細胞總數減少，輔助性CD4+T細胞數量明顯下降所致，研究者認為COVID-19患者明顯改變的CD4+/CD8+T比值，可能由于抑制CD4+T細胞數量和激活細胞毒性CD8+T細胞數量有關，在SARS-CoV-2感染中，細胞毒性CD8+T細胞群的激活和CD4+/CD8+T比值下降，且兩者是同步發生的。CD4+/CD8+T比值較低表明患者免疫老化程度較高，死亡風險較高[22]。

5 小結

細胞免疫在機體清除冠狀病毒過程中發揮決定性作用，隨著病情嚴重程度的增加，CD4+T和CD8+T淋巴細胞明顯下降，其對疾病的嚴重程度有一定的預測價值，且支氣管灌洗液中淋巴細胞缺乏可以部分解釋抗病毒反應降低的原因[23]。與CD4+T細胞相比，CD8+T細胞在COVID-19中扮演著不可或缺的角色。鑒于CD4+T和CD8+T淋巴細胞與COVID-19病情演變以及預后的相關性，有學者認為其可在肺部CT圖像基礎上進一步篩選SARSCoV-2核酸檢測的可靠性[24]，但仍需進一步的研究。此外，目前針對COVID-19疫苗已研制，而抗體的產生在COVID-19感染中是保護性還是致病性尚不清楚，尚需進一步研究，了解T細胞反應的廣度、功能和持久性與產生保護性免疫之間的關系非常重要[25]。所以，將CD4+T細胞和CD8+T細胞與臨床緊密結合將是驗證疫苗有效性的關鍵。總之，以CD4+T細胞和CD8+T細胞等為代表的細胞免疫在COVID-19病情監測與轉歸中具有重要意義，有利于早期發現嚴重患者以及指導臨床治療。