T細胞亞群的生物學(xué)特性及臨床應(yīng)用進展

劉 超，徐志國，楊旭巍，盛小琦，薛 飛，貢 波，閆銘杰

T細胞亞群的生物學(xué)特性及臨床應(yīng)用進展

劉 超，徐志國，楊旭巍，盛小琦，薛 飛，貢 波，閆銘杰

細胞免疫治療技術(shù)作為一項新的治療手段，近年來在臨床上相對傳統(tǒng)療法發(fā)揮了其特有的優(yōu)勢，已逐漸成為研究的熱點。T細胞作為免疫細胞的重要組成部分，已在細胞治療領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。作者對輔助型T細胞、細胞毒性T細胞和調(diào)節(jié)性T細胞3類亞群的作用機制與臨床應(yīng)用進行綜合評述，并對樹突狀細胞-細胞因子誘導(dǎo)的殺傷細胞、自然殺傷T細胞、γδT細胞、CD3單克隆抗體激活的殺傷細胞4種T細胞亞群在腫瘤治療領(lǐng)域的應(yīng)用進行詳細比較。隨著醫(yī)學(xué)免疫學(xué)、細胞生物學(xué)及病理生理學(xué)的發(fā)展，細胞免疫治療將發(fā)揮其更為重要的作用。

T細胞；樹突狀細胞-細胞因子誘導(dǎo)的殺傷細胞；自然殺傷T細胞；γδT細胞；CD3單克隆抗體激活的殺傷細胞；免疫治療

T細胞即T淋巴細胞，是由胸腺內(nèi)的淋巴干細胞分化而成，是淋巴細胞中數(shù)量最多、功能最復(fù)雜的一類細胞。T細胞膜表面分子與T細胞的功能相關(guān)，用以分離、鑒定不同亞群的T細胞。以T細胞建立起來的細胞免疫治療，通過采集自身T細胞，在多種免疫活性因子的作用下，體外培養(yǎng)，有效地活化和擴增，最后回輸體內(nèi)直接發(fā)揮殺傷作用或誘導(dǎo)免疫效應(yīng)細胞達到治療目的。

1 T細胞亞群的分類

T細胞亞群分類的原則和命名眾多，目前一致公認(rèn)的是按免疫應(yīng)答中的功能不同可分成具有協(xié)助細胞免疫和體液免疫功能的輔助性T細胞(helper T cell，Th)、具有殺傷靶細胞功能的細胞毒性T細胞(cytotoxic T lymphocyte，CTL)、負責(zé)調(diào)節(jié)機體免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié)性T細胞(regulatory T cell，Treg)，見表1。

1.1 Th Th主要分為Th1和Th2 2種，Th細胞功能異常對自身免疫性疾病的發(fā)生和發(fā)展起著重要作用。Nakajima[1]研究發(fā)現(xiàn)，幼兒特發(fā)性關(guān)節(jié)炎患者外周血Th2減少，白介素-4(interleukin-4，IL-4)產(chǎn)生減少，Th1/Th2明顯升高，提示Th1和Th2細胞因子分泌失衡可能是該病發(fā)病的主要原因。Th1/Th2應(yīng)答平衡對結(jié)核病的預(yù)防、控制、進展和惡化起著決定性作用[2]。Th1分泌的干擾素-γ(interferon-γ，IFN-γ)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)是抗結(jié)核保護力量的重要細胞因子。研究表明，Th1反應(yīng)減弱、Th2反應(yīng)優(yōu)勢使病變趨于擴大和加重[3]。

表1 T細胞亞群的表達標(biāo)志、作用機制與適應(yīng)證

1.2 CTL 目前，已有多種病毒治療性疫苗被開發(fā)并應(yīng)用于病毒的免疫治療研究。其中大部分疫苗都是基于或主要基于CTL表位[4]。國外已有報道，用特異性CTL過繼免疫治療接受骨髓移植后嚴(yán)重巨細胞病毒感染的患者，獲得滿意效果[5]。將白血病相關(guān)抗原作為白血病特異CTL的靶點，制備相應(yīng)疫苗，能夠在清除白血病細胞時發(fā)揮重要作用[6]。

1.3 Treg Treg作為CD4＋T細胞的重要組成部分。有學(xué)者[7]指出，在HIV感染患者中，病情的進展與分泌IL-17的Th17減少和Treg增多有關(guān)，在患者的外周血、腸道黏膜中均存在明顯的Treg/Th17失衡現(xiàn)象。

研究表明，Treg細胞通過分泌TGF-β和IL-10，在調(diào)節(jié)機體對自身和外來抗原免疫應(yīng)答、維持自身耐受和自身穩(wěn)定中起關(guān)鍵作用，Treg數(shù)量減少或功能異常，可導(dǎo)致許多自身免疫性疾病，如實驗性自身免疫性腦脊髓炎、糖尿病、自身免疫性腸病等病情加重[8]。

2 4種T細胞亞群在抗腫瘤治療領(lǐng)域的應(yīng)用比較

2.1 樹突狀細胞-細胞因子誘導(dǎo)的殺傷細胞 樹突狀細胞-細胞因子誘導(dǎo)的殺傷細胞(dendritic cellscytokine-induced killer cells，DC-CIK)是指與DC共培養(yǎng)的CIK。臨床上發(fā)現(xiàn)，單獨應(yīng)用DC、CIK細胞治療腫瘤的效果并不理想，通過將DC與CIK相聯(lián)合，既能發(fā)揮DC識別病原、激活獲得性免疫系統(tǒng)，又能發(fā)揮CIK自身毒性與分泌的細胞因子共同殺傷腫瘤細胞[12]。2種細胞共培養(yǎng)，與單一CIK相比，DC-CIK的增殖能力明顯增強，并且在臨床實踐中具有較高的腫瘤殺傷療效和較少的不良反應(yīng)。

DC-CIK抗腫瘤治療的特點:①DC刺激CIK細胞后，其抗腫瘤活性顯著增高；②DC與CIK共培養(yǎng)時，DC成熟表面標(biāo)志CD86、CD80、CD40、HLA表達增加，細胞上清IL-12、IFN-γ分泌量明顯增多，增加DC和共刺激分子呈遞抗原的特異性；③DC激活CIK細胞增殖，從而得到大量的免疫細胞；④DC與CIK共培養(yǎng)可降低CIK群中Treg的數(shù)量及其分泌的IL-10，削弱Treg對抗腫瘤免疫細胞的抑制作用[13]。見表2。

2.2 自然殺傷T細胞 自然殺傷T細胞(natural killer T cell，NKT)于1987年首次發(fā)現(xiàn)后命名為NK1.1＋T，是免疫細胞中一個具有特定標(biāo)志的T細胞亞群。后深入研究發(fā)現(xiàn)，NKT并不完全表達NK細胞表面標(biāo)志NK1.1(即CD161)，因此對其更準(zhǔn)確的命名應(yīng)為CD1d依賴的自然殺傷樣的T細胞[14]。α-半乳糖酰基鞘氨醇是NKT研究史上的一個重要發(fā)現(xiàn)，也是已知的最有效的NKT選擇性抗原[15]。

現(xiàn)認(rèn)為NKT抗腫瘤作用的主要機制為:NKT在自身配體及合成配體的刺激下，其表面的IL-12R活化，刺激DC細胞分泌大量的IL-12，并促使未成熟DC的分化及成熟，而其本身迅速、大量的分泌IFN-γ；同時，IFN-γ作用于NK細胞促使NK細胞亦分泌大量的IFN-γ，DC分泌的IL-12作用于初始CD4T細胞，使其向Th1極化。上述因素共同作用介導(dǎo)了抗腫瘤作用[16]。

2.3 γδT細胞 γδT細胞是Brenner等[17]于1986年在應(yīng)用T細胞受體(T cell receptor，TCR)的γ基因序列編碼肽段所制備的抗體中首先發(fā)現(xiàn)的。γδT細胞是由γ和δ鏈構(gòu)成的，主要分布于黏膜相關(guān)淋巴組織。

γδT細胞按照其γ和δ鏈功能區(qū)不同，主要分成表達TCR可變區(qū)Vγ9和Vδ2的Vγ9Vδ2 T細胞以及表達Vd1(delta variable 1，一種T細胞受體)的Vd1T細胞[18]2個亞群。Vγ9Vδ2 T細胞主要通過γδTCR與細菌內(nèi)源性非肽磷酸抗原，或者其類似物溴醇焦磷酸、真核細胞中甲羥戊酸途徑中間體異戊烯焦磷酸(isopentenyl pyrophos-phate，IPP)相結(jié)合而激活。研究表明，很多腫瘤細胞內(nèi)IPP濃度很高，這為Vγ9Vδ2 T細胞用于抗腫瘤治療提供了理論依據(jù)[19]。此外，Vγ9Vδ2 T細胞γδTCR還可識別腫瘤表面異位表達的載脂蛋白A1、NK細胞活化性受體NKG2D及Toll樣受體等，共同參與、介導(dǎo)其抗腫瘤作用。

Vd1 T細胞主要通過NKG2D和γδTCR識別上皮腫瘤細胞表面表達的主要組織相容性復(fù)合體Ⅰ相關(guān)分子A/B而激活，還可通過表達FasL與腫瘤細胞的Fas受體結(jié)合、穿孔素依賴的細胞毒性作用非TCR依賴機制殺傷腫瘤細胞[20]。

2.4 CD3單克隆抗體激活的殺傷細胞 CD3單克隆抗體激活的殺傷細胞(CD3 monoclonal antibody activated killer cells，CD3AK)是經(jīng)抗CD3單克隆抗體(CD3McAb)和重組人白介素-2(recombinant human interleukin-2，rIL-2)誘導(dǎo)產(chǎn)生的殺傷細胞，稱為CD3AK，或者體外用淋巴結(jié)淋巴細胞經(jīng)CD3單克隆抗體協(xié)同IL-2共同培養(yǎng)得到。人的外周血單核細胞、人脾細胞、鼠脾細胞都可作為CD3AK的前體，而臍血單個核細胞是CD3AK較為良好的前體細胞[21]。CD3AK是以CD3、陰溝腸道菌素免疫蛋白(cloacin immunity protein，CIM)、CD8細胞為主的異質(zhì)性細胞群，證明CD3AK誘導(dǎo)分化后產(chǎn)生了表達CD3、CIM和 CD8的免疫活性細胞，而且 CD3和CD8細胞百分率隨培養(yǎng)時間延長而增加，CD4/CD8的比值則下降。

CD3AK細胞的抗腫瘤機制:①可通過釋放某些蛋白細胞毒性因子如成組蛋白、顆粒酶直接溶解腫瘤細胞；②可通過非主要組織相容性復(fù)合物限制性作用殺傷腫瘤細胞；③可通過啟動腫瘤細胞的自殺程序而誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡；④CD3AK能通過分泌TNF-α和IFN-γ殺傷腫瘤細胞。此機制最為重要，原因是CD3McAb具有強烈的致絲裂原的作用[22]，它能與T細胞膜上的CD3/TCR復(fù)合體結(jié)合，激活淋巴細胞并分泌大量的內(nèi)源性細胞因子，如TNF-α和IFN-γ。⑤CD3AK還能分泌一些其他內(nèi)源性細胞因子如IL-2、腦脊液。

CD3AK因其體外擴增能力強，殺傷活性高，需要外源性IL-2少等優(yōu)點而被人注目，成為又一種高效殺瘤效應(yīng)細胞。目前，國內(nèi)外的研究發(fā)現(xiàn)CD3AK具有廣譜的抗瘤活性[23]。

DC-CIK、NKT、γδT細胞、CD3AK 4種T細胞亞群在抗腫瘤領(lǐng)域的應(yīng)用比較見表2。

表2 DC-CIK、NKT、γδT細胞、CD3AK 4種T細胞亞群在抗腫瘤領(lǐng)域的應(yīng)用比較

3 總結(jié)

T細胞作為免疫細胞中重要的組成部分，是一類相當(dāng)復(fù)雜的不均一體，其不斷在體內(nèi)更新，在同一時間可以存在不同發(fā)育階段或功能的亞群。T細胞通過自身或與其他免疫細胞間的相互協(xié)調(diào)，在識別抗原、產(chǎn)生免疫應(yīng)答、維持機體生理平衡等方面發(fā)揮了不可替代的作用。以T細胞為基礎(chǔ)的細胞免疫治療，相比傳統(tǒng)的化療和放射治療，具有特異性高、不良反應(yīng)小的特點，在近年來腫瘤臨床治療中已被認(rèn)為是繼手術(shù)、放化療之后的第4種治療手段。然而，作為一種新興的治療方法，在應(yīng)用中必須遵守醫(yī)療安全管理辦法，依法建立質(zhì)量控制，使T細胞免疫治療更加安全、規(guī)范、有效。隨著免疫學(xué)研究的不斷深入，T免疫細胞的應(yīng)用范圍將不斷地得到擴展，治療方案將進一步優(yōu)化，幫助人們在戰(zhàn)勝疑難雜癥的道路上邁出重要的一步。

[1]Nakajima K.Critical role of the interleukin-23/T-helper 17 cell axis in the pathogenesis of psoriasis[J].JDermatol，2012，39(3):219-224.

[2]Hussain S，Delovitch TL.Intravenous transfusion of BCR-activated B cells protects NOD mice from type 1 diabetes in an IL-10-dependentmanner[J].J Immunol，2007，179 (11):7225-7232.

[3]Qian Q，Li P，Wang T，et al.Alteration of Th1/Th2/Th17 cytokine profile and humoral immune responses associated with chromate exposure[J].Occup Environ Med，2013，70 (10):697-702.

[4]Woolard SN，Kumaraguru U.Viral vaccines and CTL response[J].JBiomed Biotechnol，2010，2010:141657.

[5]Peggs KS，Thomson K，Samuel E，et al.Directly selected cytomegalovirus-reactive donor T cells confer rapid and safe systemic reconstitution of virus-specific immunity following stem cell transplantation[J].Clin Infect Dis，2011，52(1):49-57.

[6]Rezvani K，Yong AS，Mielke S，et al.Leukemia-associated antigen-specific T-cell responses following combined PR1 and WT1 peptide vaccination in patientswithmyeloidmalignancies[J].Blood，2008，111(1):236-242.

[7]Brenchley JM，Price DA，Douek DC.HIV disease:fallout from a mucosal catastrophe?[J].Nat Immunol，2006，7 (3):235-239.

[8]Zhu H，Chen Y，Zhou Y，et al.Cognate Th2-B cell interaction is essential for the autoantibody production in pemphigus vulgaris[J].JClin Immunol，2012，32(1):114-123.

[9]幸彩梅，廖明鳳，朱秀云，等.結(jié)核性腦膜炎和肺結(jié)核病患者Th1/Th2/Treg/Th17的檢測[J].國際檢驗醫(yī)學(xué)雜志，2013，34(14):1784-1786.

[10]Matsushita M，Tonegawa K，Mori T，et al.Detection of leukemia associated antigen-specific cytotoxic T cells in a patientwith Philadelphia chromosome-positive leukemia during treatment with dasatinib[J].Leuk Lymphoma，2014，55(3):722-724.

[11]Gibson DJ，Ryan EJ，Doherty GA.Keeping the bowel regular:the emerging role of Treg as a therapeutic target in inflammatory bowel disease[J].Inflamm Bowel Dis，2013，19(12):2716-2724.

[12]Motohashi S，Nakayama T.Clinical applications of natural killer T cell-based immunotherapy for cancer[J].Cancer Sci，2008，99(4):638-645.

[13]Wang QJ，Wang H，Pan K，et al.Comparative study on anti-tumor immune response of autologous cytokine-induced killer(CIK)cells，dendriticcells-CIK(DC-CIK)，and semi-allogeneic DC-CIK[J].Chin JCancer，2010，29(7): 641-648.

[14]Godfrey DI，Stankovic S，Baxter AG.Raising the NKT cell family[J].Nat Immunol，2010，11(3):197-206.

[15]Dao T，Guo D，Ploss A，et al.Development of CD1d-restricted NKT cells in themouse thymus[J].Eur J Immunol，2004，34(12):3542-3552.

[16]Zhao L，Hao S，Yuan WP，et al.NKT cells and graft-versus-host disease-review[J].Zhongguo Shi Yan Xue Ye Xue Za Zhi，2013，21(5):1345-1350.

[17]Brenner MB，McLean J，Dialynas DP，et al.Identification of a putative second T-cell receptor[J].Nature，1986，322 (6075):145-149.

[18]Prinz I，Silva-Santos B，Pennington DJ.Functional development ofγδT cells[J].Eur J Immunol，2013，43(8): 1988-1994.

[19]Caccamo N，Dieli F，Meraviglia S，et al.γδT cellmodulation in anticancer treatment[J].Curr Cancer Drug Targets，2010，10(1):27-36.

[20]Hua F，Kang N，Gao YA，et al.Potential regulatory role of in vitro-expanded Vδ1 T cells from human peripheral blood[J].Immunol Res，2013，56(1):172-180.

[21]馬立，鄧琦.抗CD3單抗包被技術(shù)培養(yǎng)臍血來源CD3AK細胞實驗研究[J].臨床誤診誤治，2010，23(5):414-415. [22]許京淑，劉國芝.CD3AK細胞在腫瘤治療中的研究進展[J].齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2009，30(9):1086-1088.

[23]Schmidt J，Eisold S，Büchler MW，et al.Dendritic cells reduce number and function of CD4＋CD25＋cells in cytokine-induced killer cells derived from patients with pancreatic carcinoma[J].Cancer Immunol Immunother，2004，53(11):1018-1026.

[24]Nakajima J，Murakawa T，F(xiàn)ukami T，et al.A phaseⅠstudy of adoptive immunotherapy for recurrent non-small-cell lung cancer patients with autologousγδT cells[J].Eur J Cardiothorac Surg，2010，37(5):1191-1197.

[25]Cordova A，Toia F，La Mendola C，et al.Characterization of humanγδT lymphocytes infiltrating primary malignant melanomas[J].PLoSOne，2012，7(11):e49878.

[26]Yoshida Y，Nakajima J，Wada H，et al.γδT-cell immunotherapy for lung cancer[J].Surg Today，2011，41(5): 606-611.

[27]Hannani D，Ma Y，Yamazaki T，et al.HarnessingγδT cells in anticancer immunotherapy[J].Trends Immunol，2012，33(5):199-206.

Biological characteristics and clinical application of Tcell subsets

LIU Chao1，XU Zhiguo1，YANG Xuwei1，SHENG Xiaoqi1，XUE Fei1，GONG Bo1，YAN Mingjie1，2
(1.Zhejiang Province Umbilical Cord Blood Stem Cell Bank，Stem Cell Gene Engineering Co Ltd，Huzhou Zhejiang 313001，China；2.Institute of Hematology，Chinese Academy of Medical Scienees，Tianjin 300020，China)

Cellular immune therapy as a new treatment，play its unique clinical advantages to traditional therapy in recent years.It has gradually become the research hot spot.T cells as an important part of the immune cells，have been widely used in the field of cell therapy.In this paper，we give a comprehensive review on themechanism and clinical application of3 classes of T-cell subgroup，i.e.assistive T calls，cytotoxic T cells and regulatory T cells，and 4 types of commonly used cells in the field of tumor treatment，i.e.dendritic cells-cytokine-induced killer cells，natural killer T cells，gamma delta T and CD3AK cells.With the developmentofmedical immunology，cell biology and pathophysiology，cellular immune therapy will play an important role.

T cells；Dendritic cells-cytokine-induced killer cells(DC-CIK)；Natural killer T cells(NKT)；Gamma delta T cells；CD3monoclonal antibody activated killer cells(CD3AK)；Immunotherapy

R392.12

A

2095-3097(2014)06-0377-04

10.3969/j.issn.2095-3097.2014.06.015

2014-08-14 本文編輯:徐海琴)

313001浙江湖州，協(xié)和華東干細胞基因工程有限公司浙江省臍帶血造血干細胞庫(劉 超，徐志國，楊旭巍，盛小琦，薛 飛，貢 波，閆銘杰)；300020天津，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液學(xué)研究所(閆銘杰)

徐志國，E-mail:huadongstemcell＠163.com