Tc17細(xì)胞：一組新型的細(xì)胞毒性T細(xì)胞

文獻(xiàn)標(biāo)志碼　A

文章編號(hào)1006－8147（2015）02-0182-04

作者簡(jiǎn)介李?。?989-），男，碩士在讀，研究方向：心臟外科學(xué)；通信作者：張鵬，E- mail:zhp_tjgh@163.com。

細(xì)胞毒性T細(xì)胞(cytotoxic T cells, Tc細(xì)胞)是一組由初始CD8 +T細(xì)胞活化后分化而成的具有細(xì)胞毒性的效應(yīng)細(xì)胞,又稱(chēng)為細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）。受自身MHCⅠ類(lèi)分子的限制,并在抗原提呈細(xì)胞的協(xié)同刺激信號(hào)作用下進(jìn)一步活化,形成可以特異性殺傷靶細(xì)胞的效應(yīng)細(xì)胞毒性T細(xì)胞。依據(jù)分泌的細(xì)胞因子的不同，經(jīng)典的CTL可進(jìn)一步分為兩個(gè)亞型：Ⅰ型細(xì)胞毒性T細(xì)胞(TypeⅠCD8 +cytotoxic T cells，Tc1)，分泌細(xì)胞因子類(lèi)型與Th1細(xì)胞類(lèi)似，主要分泌IFN-γ和IL-2；Ⅱ型細(xì)胞毒性T細(xì)胞(TypeⅡCD8 +cytotoxic T cells，Tc2)，分泌細(xì)胞因子類(lèi)型與Th2細(xì)胞類(lèi)似，主要分泌IL-4、IL-5以及IL-10。IFN-γ和IL-12可促進(jìn)Tc1的生成，而IL-4可促進(jìn)Tc2的生成。多項(xiàng)研究表明，Tc1細(xì)胞和Tc2細(xì)胞均可以通過(guò)招募炎性T細(xì)胞和促進(jìn)其他抗腫瘤T細(xì)胞的增殖來(lái)擴(kuò)大抗腫瘤反應(yīng)的效應(yīng)。隨著對(duì)IL-17和Th17細(xì)胞的研究逐年增多,其間有研究者發(fā)現(xiàn)體內(nèi)存在著一組以分泌IL-17為特征的CD8 +T細(xì)胞 [1]，并于2009年將其定義為一種新的細(xì)胞毒性T細(xì)胞的亞型，正式命名為T(mén)c17細(xì)胞 [2-4]。Tc17細(xì)胞在細(xì)胞分化、細(xì)胞因子分泌和細(xì)胞毒性功能上的特點(diǎn)都與經(jīng)典的Tc細(xì)胞不盡相同。Huber [4]研究發(fā)現(xiàn)這群細(xì)胞低表達(dá)T-box轉(zhuǎn)錄因子、granzymB和IFN-γ等CTL細(xì)胞的標(biāo)志因子，Yen 等 [5]在體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)提示，Tc17的極化與Th17一樣，都需要STAT3和RORγt的參與，并表現(xiàn)出與Th17細(xì)胞的諸多相似性。Tc17細(xì)胞分化過(guò)程不依賴(lài)其自身分泌的效應(yīng)細(xì)胞因子IL-17，而需要IL-6 和TGF-β這兩個(gè)本身有相反作用的細(xì)胞因子支持：IL-6是一種已知的前炎性因子，而TGF-β則通常被認(rèn)為是一種抗炎性的細(xì)胞因子 [2，6]。另外，其分化受IFN-γ和IL-4的負(fù)調(diào)控，但是Tc17細(xì)胞一旦發(fā)育成熟便可以抵抗二者的抑制作用 [6]。

1 Tc17細(xì)胞主要相關(guān)細(xì)胞因子

IL-17是一組重要的前炎癥細(xì)胞因子,主要包括IL-17A(即通常所說(shuō)的IL-17，目前研究最多)、IL-17E和IL-17F,主要由CD4 +αβT細(xì)胞(如Thl7細(xì)胞)、CD8 +αβT細(xì)胞(如Tcl7細(xì)胞)產(chǎn)生,此外在γδT細(xì)胞、LTi-like細(xì)胞、NK細(xì)胞和NKT細(xì)胞中也均有不同水平的表達(dá) [7-11]。IL-17可以促進(jìn)CD34 +造血干細(xì)胞的成熟,并使其分化成為中性粒細(xì)胞，這一作用將特異性免疫和固有免疫聯(lián)系起來(lái)，促進(jìn)炎癥反應(yīng)。大量研究證實(shí)，IL-17參與了多種自身免疫相關(guān)性疾病、感染性疾病、炎癥性疾病以及腫瘤的致病過(guò)程 [8,12-17]。

IL-21是IL-2家族的成員，它也是Tc17細(xì)胞主要產(chǎn)生的細(xì)胞因子之一。在某些IL-6缺失的情況下，TGF-β也可以同NK細(xì)胞和NKT細(xì)胞產(chǎn)生的IL-21組合來(lái)誘導(dǎo)Tc17細(xì)胞的分化。然而，無(wú)論是在體內(nèi)還是體外實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)IL-6存在時(shí)，IL-21受體缺失的小鼠會(huì)表現(xiàn)出Tc17細(xì)胞應(yīng)答的減少現(xiàn)象。這表明，新分化的Tc17細(xì)胞產(chǎn)生IL-21，并且以自分泌的方式促進(jìn)自身分化 [18]。

IL-23被認(rèn)為是Tc17細(xì)胞分化過(guò)程中另一個(gè)重要的細(xì)胞因子，但有研究表明IL-23并不參與Tc17細(xì)胞最初的分化過(guò)程，而是作用于已經(jīng)分化好的Tc17細(xì)胞,起到穩(wěn)定和維持其細(xì)胞特性的作用 [18]。

2　 Tc17細(xì)胞分化的調(diào)控

孤兒核受體RORγt(retinoid-related orphan receptors-γt)是Tc17的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，RORγt可誘導(dǎo)編碼IL-17和IL-17F基因表達(dá) [4]。在少量TGF-β存在的情況下，IL-6或IL-21能誘導(dǎo)大量RORγt的產(chǎn)生，而RORγt的產(chǎn)生依賴(lài)于信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄活化因子3（signal transducers and activators of transcription 3，STAT3），STAT3由IL-6、IL-21和IL-23激活，對(duì)T細(xì)胞產(chǎn)生IL-17起重要調(diào)節(jié)作用，STAT3一方面可以通過(guò)上調(diào)ROR-γt的表達(dá)，從而影響IL-17的表達(dá)，另一方面，STAT3也可以與IL-17和IL-21的啟動(dòng)子直接結(jié)合 [5]。

De Lendonck等 [19]研究發(fā)現(xiàn)Interferon regulatory factor（IFR）3在細(xì)胞質(zhì)中直接作用于RORγt并限制其結(jié)合和轉(zhuǎn)活I(lǐng)L-17促進(jìn)因子，該研究揭示了IFR3在CD8 +T細(xì)胞極化過(guò)程中的調(diào)控作用。同時(shí)也側(cè)面證實(shí)了RORγt在Tc17細(xì)胞分化過(guò)程中的重要作用。

3　 Tc17細(xì)胞的表型

CD8 +T細(xì)胞可以分為初始、記憶、效應(yīng)記憶和效應(yīng)細(xì)胞，依據(jù)是其表面表達(dá)CD27、CD28、CD45RA的不同。Takaaki等 [20]在對(duì)12名健康人外周血中可產(chǎn)生IL-17的CD4 +和CD8 +T細(xì)胞的研究中發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生IL-17的CD4 +T細(xì)胞（Th17）占所有CD4 +T細(xì)胞的1.8%，而可以產(chǎn)生IL-17的CD8 +T細(xì)胞（Tc17）只占總CD8 +T細(xì)胞的0.4%，這說(shuō)明Tc17細(xì)胞的數(shù)量比Th17細(xì)胞少得多。人Tc17細(xì)胞主要表現(xiàn)為CD27 -/+CD28 +CD45RA -表型，并且表達(dá)CCR5 high和CCR6。所以，他們認(rèn)為T(mén)c17細(xì)胞是一類(lèi)表達(dá)CCR5 highCCR6 +CD27 -/+CD28 +CD45RA -亞型的CD8 +T細(xì)胞群，也由此提示Tc17細(xì)胞的分化過(guò)程和細(xì)胞功能都不同于傳統(tǒng)上的CTL細(xì)胞。

4　 Tc17與Th17細(xì)胞

輔助性T細(xì)胞（T helper，Th）即CD4 +T效應(yīng)細(xì)胞，在機(jī)體免疫應(yīng)答與調(diào)節(jié)中發(fā)揮著舉足輕重的作用，根據(jù)分泌細(xì)胞因子的不同，原來(lái)認(rèn)識(shí)到的有Th1 和Th2兩個(gè)經(jīng)典的亞群，二者參與體液免疫和細(xì)胞免疫中并相互調(diào)節(jié)和制約。近來(lái)研究發(fā)現(xiàn)一類(lèi)在細(xì)胞分化與生物效用方面均不同于Th1和Th2，而以分泌IL-17為主要特征的Th細(xì)胞，將其命名為T(mén)h17。Th17在固有免疫應(yīng)答、某些炎癥反應(yīng)以及自身免疫病中都發(fā)揮重要作用。在初始T細(xì)胞向Th17細(xì)胞分化過(guò)程中，TGF-β和IL-6首先啟動(dòng)Th17分化，之后Th17產(chǎn)生的IL-21自分泌效應(yīng)擴(kuò)大分化規(guī)模、活化STAT3、誘導(dǎo)RORγt表達(dá)，IL-23則對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生的Th17細(xì)胞起到穩(wěn)定分化作用。

根據(jù)目前研究，Tc17細(xì)胞和Th17細(xì)胞在細(xì)胞分化、調(diào)控、細(xì)胞因子的表達(dá)、在疾病中作用均有著很高的相似性。但是Tc17細(xì)胞和Th17細(xì)胞都是可塑性很強(qiáng)的細(xì)胞亞型，且分屬于CD4 +和CD8 +細(xì)胞，傳統(tǒng)意義上，CD4 +T細(xì)胞通過(guò)分泌不同的細(xì)胞因子起到免疫效應(yīng)，而CD8 +T細(xì)胞則通過(guò)分泌穿孔素和顆粒酶等特異性直接殺傷靶細(xì)胞。眾多文獻(xiàn)報(bào)道多種疾病與二者各自的表達(dá)水平以及二者的比例比值異常都有相關(guān)性 [3,21-25]。

5　 Tc17細(xì)胞與疾病關(guān)系

近年來(lái)關(guān)于Tc17細(xì)胞在自身免疫疾病、腫瘤、感染及其他炎癥性疾病中的意義研究越來(lái)越多，提示其與諸多疾病的發(fā)生發(fā)展存在著密不可分的聯(lián)系。5.1 Tc17與自身免疫疾病　在器官特異性自身免疫性疾病中，Ueda Yaochite等 [21]在對(duì)于自身免疫性糖尿病的發(fā)病機(jī)制研究中發(fā)現(xiàn)，在由STZ誘導(dǎo)的糖尿病模型發(fā)展的早期階段，Th17和Tc17細(xì)胞在胰腺淋巴結(jié)中呈現(xiàn)增多態(tài)勢(shì)，提示Th17/Tc17和胰島早期炎癥相關(guān)。Huber等 [22]研究指出，Tc17細(xì)胞能夠支持Th17細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫性腦炎（EAE），Tc17細(xì)胞在自身免疫性神經(jīng)系統(tǒng)疾病的開(kāi)始階段起重要作用。Interferon regulatory factor 4（IRF4）通過(guò)平衡RORγt、Eomes和Foxp3來(lái)控制Tc17細(xì)胞的分化。

Hu等 [23]研究發(fā)現(xiàn)，Tc17和Th17在確診ITP患者中比例明顯升高，并且在臨床治療后Tc17細(xì)胞數(shù)下降。Eysteinsdóttir等 [24]研究證實(shí)在活躍期銀屑病患者外周血中Th17和Tc17均較健康對(duì)照組升高，在經(jīng)過(guò)治療后二者比例下降。Henriques等 [25]研究在系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者外周血檢測(cè)Tc17細(xì)胞比例增加,但是在活動(dòng)性與非活動(dòng)性狼瘡患者中無(wú)明顯差別。

Dagur [26]最近在文獻(xiàn)中定義了一種新的Tc17細(xì)胞———表達(dá)CD146的Tc17細(xì)胞，其中CD146是一種內(nèi)皮粘附細(xì)胞因子。他們研究的71名捐助者的外周血中，表達(dá)CD146的CD3 +T細(xì)胞占2.84%± 1.40%，而在所有T細(xì)胞中表達(dá)CD146的CD8 +T細(xì)胞占2.16%±1.49%。CD8 +CD146 +細(xì)胞胞內(nèi)染色提示穿孔素和顆粒酶B與CD146缺乏共表達(dá)。在體外培養(yǎng)過(guò)程中，CD8 +CD146 +細(xì)胞較CD8 +CD146 -細(xì)胞分泌更多的IL-17A。他們通過(guò)在人類(lèi)自身免疫性疾病中的研究，發(fā)現(xiàn)這類(lèi)Tc17細(xì)胞似乎和HLAⅠ相關(guān)性自身免疫病存在相關(guān)性。這一研究發(fā)現(xiàn)也許可以用這類(lèi)Tc17細(xì)胞來(lái)區(qū)分HLAⅠ相關(guān)性自身免疫病與HLAⅡ相關(guān)性自身免疫病，并為疾病的治療帶來(lái)新的靶點(diǎn)。

5.2 Tc17與腫瘤免疫　Kuang等 [27]研究發(fā)現(xiàn)，在肝細(xì)胞癌患者體內(nèi)，Tc17能夠占產(chǎn)IL-17細(xì)胞的大多數(shù)，雖然研究提示大多數(shù)外周血中的Tc17細(xì)胞是不產(chǎn)生IFN-γ的，但是在癌旁組織中，卻有超過(guò)80%的Tc17細(xì)胞可以分泌IFN-γ。Kuang [27]和譚曉箐等 [28]研究都認(rèn)為肝癌組織中的Tc17細(xì)胞通過(guò)促進(jìn)腫瘤微血管的形成以促進(jìn)腫瘤的發(fā)展。在CD8 +T細(xì)胞中，IL-17 +與IL-17 -的細(xì)胞在表型上具有明顯的差異。IL-17 +CD8 +Tc17細(xì)胞表達(dá)CD28，不表達(dá)CD45RA和CCR7，少部分表達(dá)CD27，為效應(yīng)記憶細(xì)胞表型，且高表達(dá)活化分子CD69，與Th17細(xì)胞的表型一致。功能方面，Tc17細(xì)胞幾乎不表達(dá)細(xì)胞毒性分子顆粒酶B和穿孔素，但是高表達(dá)炎癥因子IFN-γ和TNF[（61.33±21.72）%和（65.32±12.49）%]，這也與患者肝內(nèi)Th17細(xì)胞的功能高度一致。Garcia-Hernandez等 [29]在B16小鼠黑色素瘤模型中，將體外擴(kuò)增培養(yǎng)的Tc17細(xì)胞轉(zhuǎn)移入B16小鼠體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)Tc17細(xì)胞可以有效地控制小鼠黑色素瘤的生長(zhǎng)，且Tc17細(xì)胞分泌的IL-17、TNF及IFN-γ在增強(qiáng)T細(xì)胞、中性粒和巨噬細(xì)胞在腫瘤部位的聚集過(guò)程中起關(guān)鍵性作用，Tc17募集中性粒細(xì)胞的能力相比Tc1細(xì)胞更突出，活化的中性粒細(xì)胞會(huì)進(jìn)一步產(chǎn)生趨化因子（如CCL3，CCL4，CCL5，CXCL9，CXCL10）。然而如果中性粒細(xì)胞的缺失會(huì)導(dǎo)致Tc17的作用降低，說(shuō)明中性粒細(xì)胞是Tc17在抗小鼠黑色素瘤的作用中扮重要的角色。最近有報(bào)道，在子宮內(nèi)膜癌和宮頸癌的研究中，通過(guò)流式細(xì)胞學(xué)和免疫組織化學(xué)方法發(fā)現(xiàn)Tc17細(xì)胞在外周血和組織中均較正常對(duì)照組升高 [30-31]。

最近，Tajima等 [32]在研究中提出了一個(gè)由Tc17細(xì)胞轉(zhuǎn)化而來(lái)的新的細(xì)胞毒性細(xì)胞亞型———Tc17/IFN-γ細(xì)胞。當(dāng)Tc17效應(yīng)細(xì)胞和IL-12進(jìn)一步培養(yǎng)時(shí)，他們轉(zhuǎn)變成產(chǎn)IFN-γ的Tc17細(xì)胞。IL-12轉(zhuǎn)化而來(lái)的Tc17細(xì)胞液獲得了除IFN-γ的作用之外的細(xì)胞毒性功能。IL-12轉(zhuǎn)化的Tc17細(xì)胞同時(shí)表達(dá)RORγt和T -bet。原來(lái)認(rèn)為T(mén)c17細(xì)胞只表達(dá)RORγt，而Tc1細(xì)胞只表達(dá)T-bet。而且，無(wú)論是在體外還是體內(nèi)，同Tc1細(xì)胞一樣，他們都表達(dá)強(qiáng)烈的抗腫瘤活性。Tajima等相信Tc17/IFN-γ細(xì)胞也許在腫瘤微環(huán)境中起相當(dāng)重要的作用。

5.3 Tc17與感染性和其他炎癥性疾病　Hamada 等 [2]研究指出Tc17細(xì)胞可以在流感中起到保護(hù)作用。Tc17在對(duì)流感的防護(hù)中，相對(duì)于Tc1來(lái)說(shuō)，伴隨更多的中性粒細(xì)胞進(jìn)入肺，在這個(gè)過(guò)程中，Tc17低表達(dá)穿孔素，但是更多的表達(dá)IFN-γ。陳軍浩等 [3]在對(duì)慢性乙型肝炎患者外周血中檢測(cè)發(fā)現(xiàn)Th17和Tc17細(xì)胞相較于健康對(duì)照組顯著增高。

Zhao等 [33]在過(guò)敏性接觸性皮炎的研究中發(fā)現(xiàn)，在真皮浸潤(rùn)的細(xì)胞中，有20%的細(xì)胞是表達(dá)RORC的產(chǎn)IL-17細(xì)胞，其中CD4 +細(xì)胞占30%，CD8 +細(xì)胞占20%。表明Th17和Tc17細(xì)胞在該病的免疫病理學(xué)中是常規(guī)的參與細(xì)胞。

解晶等 [34]在哮喘研究中發(fā)現(xiàn)，輕度、中重度急性哮喘組外周血中Th17及Tc17細(xì)胞百分比、IL－17的含量均高于緩解組及正常對(duì)照組(P＜0.01)，中重度哮喘組高于輕度哮喘組(P＜0.01)，Tc17細(xì)胞在治療緩解組中表達(dá)高于正常對(duì)照組(P＜0.01)，并指出，Tc17細(xì)胞和Th17/Tc17聯(lián)合檢測(cè)可能成為哮喘發(fā)作期的檢測(cè)指標(biāo)，其中Tc17的表達(dá)更敏感和特異，Li [35]在小鼠模型的肺組織、脾臟以及外周血中也證實(shí)了其相關(guān)性。此外，也有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道慢性阻塞性肺疾病 [36]、肺氣腫 [37]等其他研究中Tc17與疾病的相關(guān)性。

Tc17細(xì)胞是一組與經(jīng)典的細(xì)胞毒性T細(xì)胞不同的新亞型。隨著人們對(duì)Tc17細(xì)胞研究的逐步增多，雖然越來(lái)越多文獻(xiàn)報(bào)道了Tc17細(xì)胞及其相關(guān)細(xì)胞因子和疾病的相關(guān)性，但多為現(xiàn)象上的研究，缺少深入作用機(jī)制的研究，且部分為實(shí)驗(yàn)性研究，缺乏臨床證實(shí)。進(jìn)一步明確Tc17細(xì)胞在疾病發(fā)生、發(fā)展中作用及其作用機(jī)制，將為這些疾病的治療以及預(yù)后評(píng)估提供新思路。