T細胞超抗原研究的進展

徐建名 陳素芬

[摘要] 為更新、更深刻及更全面認識T細胞超抗原（T-SAg）。本文查閱大量相關資料，并結合有關臨床病例。對T-SAg特點、生物效應、發(fā)病機制及治療走向重新作了全面綜合性分析，其中加入了許多新觀點，尤其是對T-SAg擾亂Th1/Th2平衡、CD28是超抗原產(chǎn)生效應的必須受體、嵌合超抗原受體可抑制其效應、修飾樹突狀細胞、免疫佐劑為SAgT細胞提供新表位等作詳細闡述。這些為進一步研究與探討T-SAg將起到重要作用。

[關鍵詞] T-SAg；Th1/Th2；CD28；SAg抗體；樹突狀細胞；SAgT細胞表位

[中圖分類號] R392[文獻標識碼] A[文章編號] 1673-9701（2012）32-0027-03

隨著醫(yī)學技術的發(fā)展，近年來T-SAg研究領域呈活躍的趨勢，過去人們對T-SAg認識比較零散與淺顯，有時即便對其某一方面有所研究，但也是孤立的，意義不大。故此，現(xiàn)在人們對T-SAg實質(zhì)性特點、生物效應及致病機制還是不夠全面深刻的理解?；谏鲜銮闆r，本文更新、更深刻及更全面地對T-SAg進行綜合性分析與研究。使人們對T-SAg有更好以及更深刻的認識，同時也為進一步研究與探討T-SAg提供了一定的理論依據(jù)?，F(xiàn)將綜述擴展如下。

1 超抗原（SAg）概念

1989年，Marrack等人首次提出超抗原的概念；1996年，Sutkowski等在EB病毒中發(fā)現(xiàn)可以表達的超抗原成分[1]。隨著醫(yī)學發(fā)展以后超抗原（SAg）才被醫(yī)學界認識。所謂超抗原（SAg）就是某些細菌或病毒產(chǎn)物具有強大的刺激（多克?。㏕/B細胞活化的能力，故被稱為超抗原（SAg）?，F(xiàn)在我們談的是T細胞超抗原，它的激活不需要提呈細胞的加工處理，其一端不與抗原肽結合槽結合而直接與APC膜上的MHCⅡ分子的非多態(tài)區(qū)外側(cè)結合，另一端直接與TCR、BCR抗原結合凹槽外的部位（TCR的Vβ片段）結合，非特異性刺激T細胞克隆增殖。SAg也被認為是一類多克隆激劑。

2 分類

T細胞SAg分為TCRαβ 型和TCRγδ 型SAg。其中TCRαβ 型SAg又可分為外源性和內(nèi)源性（醫(yī)學免疫學 第二版 龔非力主編）。①TCRαβ 型SAg的外源性超抗源：主要是某些細菌毒素，包括金黃色葡萄球菌蛋白A（SPA）、腸毒素（SE）、A族鏈球菌M蛋白和致熱外毒素M-C、關節(jié)炎支原體絲裂原（MAM）、小腸結腸類耶氏菌膜蛋白等。產(chǎn)生SAg已經(jīng)擴大到革蘭陰性細菌、支原體、病毒（內(nèi)源性SAg）[2]。② TCRαβ 型SAg的內(nèi)源性超抗源：病毒（主要是逆轉(zhuǎn)錄病毒）感染機體后，病毒DNA整合到宿主細胞DNA中可產(chǎn)生內(nèi)源性SAg。如研究發(fā)現(xiàn)的小鼠乳腺病毒（MMTV）、EB病毒都發(fā)現(xiàn)了超抗原成分。

3 T-SAg的特性

T-SAg無須提呈細胞處理刺激大量T細胞激活，產(chǎn)生多種細胞因子，并使巨噬細胞及其他免疫細胞激活，同時也可誘導T細胞耐受，這些觀點已知。以下所述是T-SAg一些新的特點。①T-SAg激活大量T細胞產(chǎn)生的細胞因子，主要是Th1T輔助細胞產(chǎn)生的如IL-2、TNF-α、IFN-γ[3]等。但也有些超抗原（如TESS）則誘導Th2細胞分化。②絕大多數(shù)超抗原有一個共同的架構，也被稱為超抗原樣蛋白（SSL）[4]③CD28是超抗原發(fā)揮生物效應必須受體[5]。④T-SAg有各自的方式結合到MHC和TCR，其約束力顯著的多樣性。如金黃色葡萄球菌腸毒素B（SEB）和C（SEC）的交聯(lián)MHCⅡ類α鏈和T細胞受體β鏈，金黃色葡萄球菌腸毒素A（SEA）的兩個α和β-MHCⅡ類結合位點結合，以交叉鏈接TCRβ鏈，葡萄球菌腸毒素H（SEH）唯一結合到TCRα鏈。因此他們以各自的方式結合到MHC和TCR，導致其約束力各異[6]。其實，就是人們常說的驟降，驟降更強烈激活T細胞，企圖破壞免疫系統(tǒng)，保護超抗原。⑤選擇性識別TCR鏈V區(qū)。對通?？乖?MHC分子復合物，T細胞特異性識別涉及TCR的Vα、Jα、Vβ、Jβ片段，而T-SAg僅選擇與TCRβ鏈V片段結合，且一種T-SAg，常可與數(shù)種Vβ片段結合。⑥不同T細胞亞群對T-SAg 反應有差異，再次刺激反應不相同。如中毒性休克綜合征毒素（TSST）激活表達Vβ2的T淋細胞，葡萄球菌外毒素B（SEB）激活表達Vβ3、Vβ12、Vβ14、Vβ15、Vβ17、Vβ20 的T淋巴細胞[1]，而人類T淋巴細胞總共表達大約24種主要Vβ成分。又如（SEA）單次刺激，則發(fā)現(xiàn)Vβ3+CD4+和Vβ3+CD8+T細胞亞群反應性相似，若再次刺激，則發(fā)現(xiàn)Vβ3+CD8+T細胞呈顯著低反應[7]。⑦T-SAg與APC表MHCⅡ類分子結合，但不受MH CⅡ類型別限制。即不論APC與應答T細胞所表達的MHC是否同型，T細胞均能接受刺激而增殖。所以內(nèi)源性SAg通過MHC對抗原交叉提呈實現(xiàn)生物效應。（即內(nèi)源性抗原也能通過MHCⅡ類分子提呈；外源性抗原也能通過MHCI類分子提呈）。⑧新近發(fā)現(xiàn)MHCⅡ類分子并非超抗原體外激活T細胞所必要。在PMA和某些細胞因子輔助下， SAg無須MHCⅡ類分子參與即可以TCRVβ特異性方式激活T細胞，這一發(fā)現(xiàn)為人工合成多肽探尋SAgT細胞表位提供了理論依據(jù)[8]。⑨嵌合SAg抗體可瓦解SAg誘導T細胞活化和細胞因子的產(chǎn)生[9]。

4 T-SAg引發(fā)機體免疫效應

T-SAg除引發(fā)免疫反應（激活體內(nèi)自身反應性T細胞，還可引起自身抗體免疫反應）、免疫損傷、自穩(wěn)、耐受及抵制外，還有以下的新的效應特點：① 參與修飾樹突狀細胞增強抗腫瘤作用。T-SAg除刺激T細胞大量增殖、產(chǎn)生細胞因子（如TMF-α）殺腫瘤外，還參與腫瘤抗原一起修飾樹突狀細胞增強殺腫瘤作用[10]。②暴露自身隱蔽抗原。由于T-SAg引起機體免疫損傷，使自身隱蔽抗原暴露引起“抗原抗體類型”自身免疫性反應（非激活體內(nèi)自身反應性T細胞誘發(fā)的自身免疫反應）。③能增強一般的免疫反應。即能增強外源性抗原與自身抗原有交叉反應的一般免疫反應，能增強外源抗原引發(fā)機體產(chǎn)生抗原抗體免疫復合物類免疫反應（如急性腎炎）。④可協(xié)同B細胞產(chǎn)生免疫反應。T-SAg可在T細胞TCR-Vβ與B細胞表面MHCⅡ類分子間發(fā)揮橋聯(lián)作用，從而可激活多克隆B細胞，產(chǎn)生抗體或自身抗體[8]。⑤超抗原免疫逃避。T-SAg所誘導的T細胞應答，并非針對超抗原自身，而是通過分泌大量細胞因子參與某些病理過程的發(fā)生和發(fā)展[11]。T-SAg快速激活T細胞、NK細胞、LAK細胞和巨噬細胞，并分泌大量細胞因子雖不是對超抗原本身（甚至破壞免疫系統(tǒng)、企圖保存超抗原），但對一般抗原（病原體）還是有殺滅作用，因特異性T細胞激活是通過CD28/B7分子啟動第二信號增強細胞因子基因表達、促進IL-2合成來實現(xiàn)的，而T-SAg生物效應本來就增加了IL-2。⑥ 導致Th1/Th2失衡引起自身免疫性疾病。T細胞SAg刺激大量表達TCR-Vβ序列的T細胞增殖。得到響應是主要炎癥，重點是Th1占優(yōu)勢（打破Th1/Th2平衡）產(chǎn)生IL-（1.2.6）、TNF-α、IFN-γ和單核細胞趨化蛋白（MCP1）等，這些過度不協(xié)調(diào)和釋放因子引起免疫損傷[3]。

5 T-SAg引發(fā)臨床疾病

5.1 川畸病

川畸病常見于5歲以下兒童的多臟器血管炎，是目前兒童后天性心血管疾病的原因。超抗原[2]如中毒性休克綜合征毒素TSST、表皮剝脫性毒素ET、鏈球菌致熱外毒素SPE、熱休克蛋白65、細菌HSP65、支原體等 可刺激大量表達TCR-Vβ序列的T細胞增殖，（而αβ T細胞主要為CD4+或CD8+。輔助T細胞為CD4+細胞。其可分為Th1和Th2細胞），川畸病急性期外周血T細胞亞群失衡。CD4增高、CD8降低、CD4/CD8增高[12]。C D4+ T（Th2增高）分泌淋巴因子（IL-1、4、5、6、13）增多，促進B細胞多克隆活化產(chǎn)生IgM、IgA、IgG、IgE升高及自身抗體。CD4+ T（Th1）也分泌IL-2、IFN-γ、LT、TNF等。這些淋巴因子、活介素均可誘導內(nèi)皮細胞表達和產(chǎn)生新抗原，故引起多臟器血管炎，又IL-1、IL-6、TNF增高尚可誘導肝細胞合成急性反應性蛋白質(zhì)，如C反應蛋白，抗胰蛋白酶等，引起本病發(fā)起反應。最近研究顯示川畸病外周血T細胞凋亡延緩（Th2細胞占優(yōu)勢）。

5.2 毒性彌慢性甲狀腺腫（GD）

近年來提出GD是感染因子作為超抗原分子，誘導T淋巴細胞對甲狀組織發(fā)生反應[13]。SAg刺激大量T細胞激活，產(chǎn)生多種細胞因子，產(chǎn)生針對甲狀腺抗原抗體。具體CD4+ T細胞功能明顯增強，導致B淋巴細胞產(chǎn)生大量抗甲狀腺抗體；同時Th1細胞功能亢進，受到更多CD8+細胞毒性T細胞參與，再之T-SAg非特異性激活巨噬細胞分泌的IL-1β誘導甲狀腺細胞表達FasL增高，與Fas結合，促使其凋亡。故本病有細胞免疫與體液免疫兩方面受累。

5.3 幼年特發(fā)性關節(jié)炎（JIA）

JIA發(fā)病是各種感染性微生物的特殊成分作為外來抗原，作用于遺傳背景的人群，引起免疫應答出現(xiàn)自身組織的損害和變性。尤其是某些細菌、病毒的特殊成分（如HSP）可作為超抗原，一方面直接與TCRVβ結合而激活T細胞，激發(fā)免疫損傷[14]，另一方面B細胞SAg介導的應答可擴大自身的抗體產(chǎn)生（T-SAg在T細胞TCR-Vβ與B細胞表面MHCⅡ類分子間橋聯(lián)，激活B細胞產(chǎn)生抗體；Th1細胞幫助B細胞使免疫蛋白轉(zhuǎn)為IgG）。當然自身組織變性成分（內(nèi)源性抗原）如變性IgG或變性的膠原蛋白，也引起自身免疫反應，進一步加重免疫損傷。

5.4 中毒性休克綜合征（TSS）

就是葡萄菌腸毒素類的中毒性休克綜合征毒素（TSST）作為超抗原，大量刺激T細胞克隆增殖，出現(xiàn)免疫損傷，包括高熱、嘔吐、低血壓、皮膚瘀斑以及多器官功能衰竭等。

5.5 其他自身免疫性疾病

近期研究表明，在條件合適的情況下，超抗原確定可以打破自身反應T淋巴細胞的免疫耐受或抑制狀態(tài)，如上述已提到幼年特發(fā)性關節(jié)炎（略）。還有銀屑病也是一種表皮炎性疾病，主要特征為表皮角質(zhì)過度增生以及炎性滲漏。A族鏈球菌產(chǎn)生的多種超抗原刺激而大量增生的T淋巴細胞在銀屑病的皮膚損傷中起重要的作用[15]，如SPEA、SPE2C刺激的Vβ+2 T淋巴細胞及SPE2C刺激的Vβ15 T淋巴細胞，這一發(fā)現(xiàn)表明，超抗原可能引起或惡化銀屑病。胰島素依賴性糖尿?。↖DDM）是由于胰腺β細胞被自身免疫系統(tǒng)攻擊而導致的。研究發(fā)現(xiàn)自身反應性Vβ+7T淋巴細胞參與了該過程，這一發(fā)現(xiàn)表明超抗原可能是這種疾病的病因之一。最近從胰島素依賴性糖尿病患者中分離到一種內(nèi)源性人類逆轉(zhuǎn)錄病毒，該病毒可以剌激Vβ+7T淋巴細胞增殖，因而推測這種病毒性來源的超抗原是IDD致病因素之一[1]。

6 治療

6.1 針對SAg及其生物效應治療

①抗SAg抗體可避免SAg生物效應引起強烈免疫損傷。國外究研證實，嵌合抗金黃色葡萄球腸毒素B和洛伐他汀協(xié)同作用，提供對SEB致死劑量的體內(nèi)保護[9]。②阻止將與超抗原結合的CD28分子是阻止致命性休克的新措施[5]。另金黃色葡萄球菌超抗原誘導的炎癥和中毒性休克的治療下調(diào)制[16]，近來也引起人們重視。③消除產(chǎn)生SAg的微生物，即用抗生素[2]。④自然產(chǎn)生抗體，有些超抗原刺激B細胞產(chǎn)生這些抗體可增加這種效果[17]。⑤免疫球蛋白化解特異抗體和防止T細胞激活[18]。⑥免疫抑制劑防止T細胞的激活和細胞因子的釋放，也可運用糖皮質(zhì)激素減少炎癥反應。

6.2 研究SAg生物效應機制，治療相關疾病

①根據(jù)超抗原強大的作用機制，研制超抗原疫苗，將對由于超抗原引起的疾病的防治提供一種新思路。而研究治療性疫苗的重點方向，即構建成分相似而具有不同分子結構的疫苗，或改變抗原的遞呈途徑，從而有可能終止耐受，重建對抗原的特異性免疫應答。由協(xié)合集團與國際專家聯(lián)合研制的“用金黃色葡萄球菌的代謝產(chǎn)物（STAPHY-LOCOCCAL VENTEROTOXIN）治療腫瘤的生產(chǎn)方法”1993年獲得國家發(fā)明專利，1999年正式被批準為國家一類新藥，是世界第一個用于臨床的超抗原抗癌生物制劑，超級抗原BM口服液的問世給癌癥患者帶了新的希望。近來國外學者研究雙特異性抗體增加殺腫瘤效果（即一種雙特異性T細胞連接抗體，是以B細胞表面抗原CD19和T細胞受體復合物CD3的雙重靶向特異的單鏈抗體為基礎，在CD19陽性靶細胞存在的情況下，將細胞毒性T細胞定富集到腫瘤處，殺之[19，20]。）所謂雙特異性抗體，其實很可能是與B細胞有一定聯(lián)系的抗體-超抗原偶聯(lián)物或其蛋白質(zhì)，也可能為與T-SAg相聯(lián)的雙功能抗體，有待進一步探討。② 研究超抗原免疫耐受機制，終止耐受。就是尋找阻止或逆轉(zhuǎn)免疫耐受的方法，將為臨床治療感染性疾病、自身免疫性疾病和腫瘤提供新的干預靶點?？乖o以佐劑易誘導免疫應答，去除負性調(diào)控細胞因子，改變抗原提呈。這些均可逆轉(zhuǎn)免疫耐受。③ 國內(nèi)學者胡偉綱等報道抗CD28抗體、佛波酯（PMA）和IL-2具有輔助超抗原活化T細胞及殺腫瘤作用，且臨床研究有一定效果。

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（收稿日期：2012-10-26 ）