胸腺功能測定在評價艾滋病免疫功能重建中的應用概況及進展

李 欽， 孫 俊， 趙 競， 蔡 怡， 賀錚錚

(云南省中醫(yī)中藥研究院， 云南 昆明 650223)

上世紀90年代科學家關于艾滋病(Acquired Immune Deficiency Syndrome，AIDS)研究領域最重要的成就在于找到“雞尾酒療法”又稱“高效抗逆轉錄病毒治療方法(highly active anti-retroviral therapy，HAART)”和提出艾滋病人免疫功能重建理論，使降低艾滋病發(fā)生率、病死率成為可能。但隨著研究的深入和治療時間的延長，人們發(fā)現(xiàn)在保證良好依從性的前提下接受“雞尾酒治療”后，血漿病毒載量較長時間控制在測不出的水平之下，仍有約5%～30%的患者CD4+T免疫細胞數量未出現(xiàn)顯著增長。研究者們將這類艾滋病患者定義為“免疫功能重建不全”或“免疫學無應答”，其機會性感染發(fā)生率、艾滋病相關疾病發(fā)病率及病死率等均高于“免疫學應答良好”的患者[1]。為什么經過長期正規(guī)“雞尾酒”治療的艾滋病患者中，仍有少數患者的病情得不到理想控制，免疫功能無法重建？近年來人們將研究的焦點轉向了胸腺功能的研究。

1 胸腺功能與艾滋病患者免疫重建的關系

胸腺是中樞免疫器官，是T細胞發(fā)育、成熟的主要場所，具有免疫調節(jié)功能，過去普遍認為成人胸腺已萎縮，沒有細胞生成功能，最近研究顯示成人萎縮的胸腺仍能夠產生功能性T細胞[2]。艾滋病研究的有關進展有力地支持了這一觀點：新的HIV感染者具有高表達的胸腺組織，說明胸腺對HIV的感染能夠作出反應[3]，而對因AIDS死亡者作尸體解剖，發(fā)現(xiàn)其缺乏胸腺活性組織，胸腺細胞表現(xiàn)出死亡表征，髓質部分缺乏表達CD4+和CD8+的T細胞。

雖然HAART療法在HIV/AIDS患者治療中已取得了一定療效，但仍存在“免疫功能重建不全”或“免疫學無應答”者。北京協(xié)和醫(yī)院研究組發(fā)現(xiàn)胸腺功能衰竭會導致“免疫學無應答”患者的CD4+T純真細胞亞群無顯著增長[4]。這一發(fā)現(xiàn)具有重要意義，對T淋巴細胞減少性疾病有希望通過增強胸腺功能來重建免疫系統(tǒng)，有效監(jiān)測胸腺功能在AIDS患者免疫重建研究中非常重要。

2 胸腺功能的研究方法

多年來，因缺乏合適的檢測技術，胸腺輸出功能的研究一直停滯不前，對艾滋病患者免疫重建的觀察終止于T細胞數量、亞群或者TCRVβ譜系的恢復情況，這些均促使科研工作者尋找能夠鑒別和量化胸腺輸出功能的方法，有效監(jiān)測胸腺功能。

2.1 胸腺體積測定法 CT掃描分析胸腺體積是檢測胸腺功能的一種解剖學方法，根據胸腺組織的大小可分為5個等級(0～4級)并形成了公認的T1評分，T1的大小與純真(CD45RA+)CD4+T細胞數相關[5]。同時，CT掃描估測的胸腺體積的大小與循環(huán)CD4+CD45RA+T細胞的數量相關，體積大的CD4+CD45RA+T細胞數量較多，反之則較少，經HAART治療后該相關性仍然存在[5]?？傊?，盡管胸腺體積可能與胸腺輸出功能相關，但CT對胸腺體積的檢測也存在一定的局限性，如胸腺與縱隔脂肪組織的真正界限難以確定，胸腺增生的活性部位與淋巴細胞的浸潤部位無法區(qū)分等。因此，胸腺體積測定的方法僅能間接地了解胸腺輸出的情況，還應與其它指標如TRECs檢測或CD45RA+T細胞數量聯(lián)合應用來綜合評價胸腺功能。

2.2 CD45RA+T細胞間接評價法 胸腺CD45RA+T的數量與艾滋病患者的T淋巴細胞增長之間呈正相關，T細胞未接觸其特異性抗原刺激之前，以CD45RA+T的形式存在，主要參與機體對未接觸過的抗原起免疫應答，是機體細胞免疫的后備力量。CD45RA+T細胞在次級淋巴器官受到抗原遞呈細胞(APC)的激活后，迅速增殖，最大增殖速度每天每個細胞可分裂3～4次，在幾天內分化出大量特異性效應細胞，實現(xiàn)免疫反應，消除抗原。

CD45RA+T淋巴細胞對檢測胸腺功能具有3個方面的重要的臨床意義：第一，胸腺近期輸出的CD45RA+T細胞的數量反應了T淋巴細胞增殖能力和潛能，如慢性進展型HIV感染者的胸腺大多能正常、有效地產生CD45RA+T細胞；第二，決定接受HAART治療的患者能否成功免疫重建(能成功免疫重建的患者，其胸腺產生CD45RA+T細胞的功能大多接近正常，而免疫重建失敗的患者常伴有胸腺功能缺陷，CD45RA+T細胞的功能也大多不正常)；第三，新近研究還顯示，CD4+CD45RA+T亞群的百分比在感染晚期選擇性降低，該亞群的計數與病毒載量的相關性優(yōu)于CD4+T淋巴細胞計數，是評價HIV感染和AIDS患者免疫狀況和預示疾病發(fā)展的可靠指標[6～7]。

過去用流式細胞儀檢測外周血CD45RA+T細胞數量來監(jiān)測胸腺功能，由于CD45RA+T細胞可以在體內長期靜止存在，也可以抗原非依賴方式擴增，部分記憶T細胞也會表達CD45RA+T，這就增加了確定CD45RA+T細胞的難度。而CD45RA+T細胞的來源也是不確定的，可能包括所存在的T細胞亞群的外周擴增，淋巴細胞在胸腺和/或其它的淋巴組織產生增加，分布在淋巴組織的淋巴細胞的釋放，或者是記憶或效應細胞的表型從CD45RO+轉變?yōu)镃D45RA+，因此檢測CD45RA+T細胞數量也只能間接、粗略的說明胸腺功能。

2.3 Douek等發(fā)展的T細胞基因重組產物分析法 1998年Douek[8]等首次報道胸腺近期的輸出功能可以通過定量分析存在于T細胞群中的特異性DNA刪除產物而確定，該刪除產物被稱為T細胞受體重排刪除環(huán)(T cell receptor rearrangement excision circles，TRECs)，是CD45RA+T細胞的特異性標志。該報道引起研究人員的重視，并迅速應用于對HIV感染者和AIDS患者療效的評價、胸腺功能的檢測、免疫功能重建的情況，從而更為準確地確定機體所處的細胞免疫狀態(tài)。

人體一旦感染HIV病毒，TRECs水平即迅速下降。對“免疫學應答良好”的患者進行HAART治療后，伴隨HIV RNA拷貝數的減少，TRECs水平穩(wěn)步增長，停止治療后TRECs水平相應下降。Douek認為產生此現(xiàn)象的原因是HIV破壞了胸腺的功能，抑制了前體胸腺細胞的生成，或者誘導了將表達CD4+T細胞的死亡，減少了CD45RA+T細胞的產量，從而導致TRECs水平的下降[8]。研究人員表示，這一發(fā)現(xiàn)的重要意義在于，通過早期檢測艾滋病患者TRECs的含量，掌握患者的胸腺近期輸出功能狀況，了解機體的細胞免疫潛能。通過該方法也可鑒別出“免疫學無應答”者，而無需等到治療一段時間后才能確定，針對此類患者新的治療策略要在持續(xù)HAART治療的同時，努力提高患者的胸腺功能。

定量TRECs的方法有實時定量PCR(Real-time PCR)，競爭性PCR(QC-PCR)和PCR-ELISA等方法，其中以實時定量PCR最為敏感和準確。然而，除了胸腺輸出之外，其他幾個因素也影響著T細胞群體中TRECs的含量，如：細胞增殖與分裂，TRECs的細胞內降解以及胸腺外來源的naive T細胞等。由于沒有特異性的確定胸腺近期輸出物的表型標志，胸腺體積測定也僅是胸腺功能的一種間接預測指標[9]。因此，目前TRECs分析仍是胸腺增生的最好標志。但這一檢測手段在不同疾病過程中的應用仍需進一步研究加以完善。

3 胸腺功能研究的意義及其應用前景

HAART治療對艾滋病免疫功能重建有其局限性，如治療后只有60%患者可以做到免疫功能重建，而是否能恢復到正常水平尚未證實；再生的CD4+CD45RA+T細胞甚至在HIV復制時就被抗病毒藥完全抑制；這意味著患者可能出現(xiàn)無藥可用的境地。因此，尋找免疫重建的新策略和新方法成為目前國際艾滋病研究的熱點。通過早期檢測艾滋病患者的胸腺功能，從而在患者進行HAART治療的前期即可甄別出免疫功能重建不全者，要在持續(xù)HAART療法的同時，努力提高其胸腺功能。

隨著艾滋病治療研究的開展，中醫(yī)藥治療艾滋病的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)出來，其毒副作用較小、不易耐藥，一旦發(fā)現(xiàn)感染即可進行免疫保護治療，比起HAART更積極主動，對于延緩病情的進展可以起到積極的作用，同時也減少了發(fā)病以后的開支，今后，中醫(yī)藥的研發(fā)可沿著提高胸腺功能的思路展開。

[1]段文利.改善胸腺功能或是艾滋病治療新思路[N].中國醫(yī)藥報，2011，10-26(006).

[2]王卉，朱乃碩.退隱的胸腺：有關T細胞發(fā)生的研究[J].生命的化學，2000，20(3)：110～112.

[3]Nieastri E，ChiestA，Angeletti C，et al.Italian Antiretroviral Treatment Group(IATG).Clinieal outeome after 4 years follow-up of HIV-seropositive subjects with incomplete virologic or immunologic response to HAART[J].J Med Virol 2005，76：1531～160.

[4]戴懿.艾滋病免疫功能重建不全機制研究[D].中國協(xié)和醫(yī)科大學，2009.

[5]Smith KY，Valdez H，Landay A，et al.Thymic size and lymphocyte restoration in patients with human immunodeficiency virus infection after 48 weeks of zidovudine，lamivudine，and ritonavir therapy[J].J Infect Dis，2000，181(1)：141～147.

[6]Connors M，Kovacs J A，Krevat S，et al.HIV infection induces changes in CD4+T-cell phenotype and depletions within the CD4+T-cell repertoire that are not immediately restored by antiviral or immune-based therapies[J].Net Med，1997，3：533.

[7]李太生.高效抗病毒治療促使艾滋病患者免疫功能重建[J].基礎醫(yī)學與臨床，2001，21(1)：6.

[8]Douek DC，McFarland RD，Keiser PH，et al.Changes in thymic function with age and during the treatment of HIV infection[J].Nature，1998，396(6712)：690～695.

[9]耿素霞.胸腺功能及其測定方法的研究進展[J].免疫學雜志，2005，21(5)：427～429.