Tregs免疫治療策略的研究進(jìn)展

孫來龍，張松林(三峽大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院宜昌市中心人民醫(yī)院胸心大血管外科，湖北宜昌443002)

·綜述·

Tregs免疫治療策略的研究進(jìn)展

孫來龍，張松林
(三峽大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院宜昌市中心人民醫(yī)院胸心大血管外科，湖北宜昌443002)

當(dāng)人體免疫調(diào)節(jié)失去平衡時，免疫應(yīng)答將受到影響而造成組織或器官的損傷。調(diào)控免疫系統(tǒng)恢復(fù)到平衡狀態(tài)，減輕免疫性損傷是免疫性疾病中研究的熱點。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)可對固有免疫及獲得性免疫進(jìn)行調(diào)控，使得生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)⒃摷?xì)胞運(yùn)用于免疫治療中。本文將綜述Tregs免疫治療策略的研究進(jìn)展。

調(diào)節(jié)性T細(xì)胞；免疫治療；移植；炎癥

正常人體的免疫系統(tǒng)處于動態(tài)平衡狀態(tài)，這種平衡主要是由調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cells，Tregs)抗衡效應(yīng)性T細(xì)胞來維持，這也是Tregs最基本的功能。當(dāng)人體免疫平衡被打破時，Tregs還可以調(diào)動出其強(qiáng)大的免疫調(diào)控作用來消除炎癥、減輕組織損傷，對實質(zhì)器官移植、造血干細(xì)胞移植、自身免疫性疾病、急性炎癥性疾病等帶來良好的治療效果。

1 Treg概述

根據(jù)CD4+T細(xì)胞表面分子CD25表達(dá)的不同可將其分為CD4+CD25-效應(yīng)性T細(xì)胞(Teff)和CD4+CD25+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)，活化后的Teff促進(jìn)免疫反應(yīng)，而Treg抑制免疫反應(yīng)。Tregs可分為天然調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(nTreg)和獲得性調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(iTreg)，是一類可以調(diào)節(jié)多種免疫細(xì)胞功能的T細(xì)胞亞型，其主要功能是抑制其他T細(xì)胞的活化，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)及誘導(dǎo)免疫耐受作用。Tregs可操控各種不同免疫應(yīng)答，其中又以天然的CD4+CD25+Foxp3+表型的Tregs最為重要。Foxp3 (forkhead box protein P3)是一種叉頭狀轉(zhuǎn)錄因子，2001年首次被報道，隨后，研究者發(fā)現(xiàn)人類Foxp3基因與小鼠Foxp3基因具有同源性。Foxp3是小鼠和人類nTreg細(xì)胞的特異性形態(tài)和功能性標(biāo)記，該基因位于X染色體上，對Tregs的分化起到重要作用，決定著Tregs的發(fā)育和功能。Tregs的免疫調(diào)節(jié)功能具有高度的通用性，可以控制各種免疫細(xì)胞應(yīng)答，包括CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞、NK細(xì)胞、自然殺傷T細(xì)胞(NKT)、B細(xì)胞和不同的抗原提呈細(xì)胞[1]。而且，Tregs有多種不同的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制，可以根據(jù)組織微環(huán)境的不同而采取不同的免疫調(diào)節(jié)策略[2-3]。

2 Treg免疫治療的運(yùn)用

2.1 移植耐受在動物實驗中，研究者們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)Tregs是誘導(dǎo)移植耐受重要的策略，人類Tregs可以鑒定、分離，在短期體外培養(yǎng)后即可擴(kuò)增，使Tregs這個治療產(chǎn)品有了數(shù)量的保證。Tregs療法在世界各地多器官移植中心正被研究和計劃著。移植物抗宿主病(graftversushostdisease，GVHD)起源于供體T細(xì)胞介導(dǎo)的全身性炎癥反應(yīng)超越了免疫調(diào)控能力[4]，當(dāng)供體細(xì)胞識別宿主細(xì)胞為異己成分而激起炎癥反應(yīng)時，即引起疾病的發(fā)生。急、慢性移植排斥反應(yīng)將對移植器官或組織造成極大的損害。有研究早已證實，給予CD4+CD25+Tregs可有效的抑制急性GVHD[5]。Trzonkowski等[6]報道了最開始的2例來自體內(nèi)擴(kuò)增的供體衍生的Tregs成功治療造血干細(xì)胞移植(hematopoietic stem cell transplantation，HSCT)后的GVHD。這些研究者使用抗-CD25磁珠分選出Tregs，用抗-CD3/ CD28微球體及重組人IL-2擴(kuò)增Tregs，在造血干細(xì)胞移植的同時將擴(kuò)增的Tregs輸注給宿主體內(nèi)。其他很多關(guān)于Tregs過繼轉(zhuǎn)移的實驗正在進(jìn)行著[7-8]。Sakaguchi等[9]早在1995年時發(fā)現(xiàn)來源于na?ve小鼠的Tregs可預(yù)防CD25-T細(xì)胞的裸鼠皮膚移植后的免疫排斥反應(yīng)。這一發(fā)現(xiàn)開創(chuàng)了Tregs促進(jìn)實質(zhì)器官移植后免疫耐受的治療策略。在MHC錯配的老鼠原位肺移植模型中，封鎖CD154增加了Tregs的表達(dá)，最終減弱了急性細(xì)胞排斥反應(yīng)[10]。在大量動物心臟移植模型中發(fā)現(xiàn)，Tregs也可抑制免疫排斥反應(yīng)，發(fā)揮抗心臟移植物血管病、延長移植心臟存活時間的作用[11-12]。關(guān)于Tregs預(yù)防移植排斥反應(yīng)的劑量亦有大量研究，有研究者認(rèn)為至少需要33%的Tregs可防止免疫排斥反應(yīng)。然而，在淋巴充分的小鼠實驗中，移植物中30%的Tregs與移植排斥反應(yīng)的預(yù)防相關(guān)聯(lián)，但有趣的是，也有發(fā)現(xiàn)30%的Tregs在腫瘤組織中積累，并被認(rèn)為可導(dǎo)致抑制抗腫瘤免疫。因此，30%調(diào)節(jié)性T細(xì)胞可能是產(chǎn)生免疫與免疫耐受之間的臨界點[13]。盡管Tregs誘導(dǎo)移植免疫耐受潛力巨大，但據(jù)大量實驗數(shù)據(jù)表明，Tregs獨(dú)立的療法并不能完全阻止排斥反應(yīng)。Tregs誘導(dǎo)長期移植物的存活需要短期輔助免疫抑制治療，選擇輔助免疫抑制劑將會顯著的影響Tregs療法的療效。目前計劃的臨床試驗必須依賴于現(xiàn)有的免疫抑制藥物與Tregs療法的聯(lián)用，將有助于提高Tregs細(xì)胞治療的療效。

2.2 自身免疫性疾病大量研究表明，自身免疫性疾病患者外周血中Tregs較正常人群少，且Tregs的缺乏與此類疾病的發(fā)展是相關(guān)聯(lián)的[14]。一些自身免疫性疾病是由于改變了Tregs功能性活動，此類功能性改變持續(xù)存在于風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎[15]和多發(fā)性硬化[16]，未能控制胰島特定常規(guī)T細(xì)胞可導(dǎo)致I型糖尿病，丟失了Foxp3表達(dá)的Tregs增加了I型糖尿病的風(fēng)險[17]。有研究者證實，輸注供體衍生的CD4+CD25highCD127-Treg可以保留胰島β細(xì)胞功能，從而延遲兒童I型糖尿病的發(fā)生[18]。Carlos等[19]最近的研究發(fā)現(xiàn)，肥大細(xì)胞可以通過Tregs介導(dǎo)的免疫耐受機(jī)制來抑制I型糖尿病的發(fā)生及進(jìn)展。盡管在I型糖尿病及其他自身免疫性疾病動物模型，如：重癥肌無力[20]這些自身免疫性疾病中nTreg表現(xiàn)出了很好的免疫治療效果，但過繼轉(zhuǎn)移nTreg并非對自身免疫性疾病普遍適用，如對膠原誘發(fā)性關(guān)節(jié)炎只在表面控制病情惡化[21]。nTreg治療對于一些自身免疫性疾病無效，可能與促炎因子抑制了它們的功能[15、22]或者將它們轉(zhuǎn)換成致病性T細(xì)胞多于過繼轉(zhuǎn)移的Tregs量。此外，有活性的Th17細(xì)胞可以抵抗許多nTreg介導(dǎo)的免疫抑制機(jī)制。對于自身免疫疾病的免疫療法，iTregs可能是一個更適用的Tregs亞群，因為數(shù)據(jù)顯示iTreg對比nTreg可以更有效地抑制自身免疫的激活，可能歸因于前者在炎癥環(huán)境中有更強(qiáng)的微分穩(wěn)定性[23]。

2.3 急性炎癥性疾病在鼠的急性肺損傷實驗中，研究者發(fā)現(xiàn)損傷的修復(fù)與Tregs關(guān)系緊密[24]。在小鼠氣管內(nèi)注射大腸桿菌脂多糖10 d后，缺乏成熟淋巴細(xì)胞的Rag-1-/-小鼠不能修復(fù)此損傷，然而野生型小鼠可以修復(fù)損傷恢復(fù)正常。接受脂多糖注射后至48 h過繼轉(zhuǎn)移1×106同基因的CD4+CD25+T細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)Rag-1-/-小鼠對損傷的修復(fù)可以等同于野生型小鼠。此外，Tregs過繼轉(zhuǎn)移抑制了急性肺炎癥性損傷時的纖維增生[25]。Tregs也可以促進(jìn)急性腎缺血性損傷的修復(fù)[26]，并可以在急性損傷中保護(hù)免疫調(diào)節(jié)效應(yīng)[27]。近來還有研究發(fā)現(xiàn)，過繼轉(zhuǎn)移CD4+Foxp3+Tregs可以通過產(chǎn)生TGF-β和促進(jìn)Kupffer細(xì)胞分泌IL-10來改善固有免疫應(yīng)答，從而抑制急性暴發(fā)性肝炎[28]。這些發(fā)現(xiàn)不僅揭示了Tregs在組織損傷修復(fù)中的重要性，也開創(chuàng)了Tregs在其他急性炎性環(huán)境中的免疫療法。

3 展望

研究者們在長期的研究后發(fā)現(xiàn)，Tregs作為一類具有免疫調(diào)節(jié)作用的T淋巴細(xì)胞亞群，因其在體內(nèi)外均能多途徑、多機(jī)制的調(diào)控免疫，極有可能成為一種新興的免疫治療細(xì)胞。越來越多的動物實驗也正在研究Tregs有效可行的獲得方法、治療安全性及其在治療各類疾病中的劑量等。為了在臨床上取得Tregs免疫療法的成功，研究者們需要明確一些關(guān)鍵性問題，如：Tregs的穩(wěn)定性、生物分離、儲藏、副作用等，也需要進(jìn)一步掌握Tregs的生物學(xué)特性、功能及安全性等。免疫調(diào)節(jié)異常是眾多臨床病癥的基礎(chǔ)，利用Tregs設(shè)計出安全有效的免疫治療策略必將有一個廣闊的前景。

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Research progress of Tregs imm unotherapy strategy.

SUN Lai-long,ZHANGSong-ling.Departmentof Thoracic and Cardiovascular Surgery,the First Clinical Medical College of the Three Gorges University(Central People's Hospital of Yichang),Yichang 443002,Hubei,CHINA

When the body's immune regulation is outof balance,itw illaffect the immune response and lead to tissue or organ injury.Regulating the immune system return to the equilibrium,and reducing the immune injury is a hot spot in the study of immune diseases.Tregsmodulate both innateand adaptive immunity,and the biomedical community has developed an intense interest in using Tregs for immunotherapy.The purpose of this paper is to review the research progressof Tregs immunotherapy strategies.

Tregs;Immunotherapy;Transplantation;Inflammation

R456

A

1003—6350（2016）16—2677—03

2016-03-05)

doi∶10.3969/j.issn.1003-6350.2016.16.033

張松林。E-mail：zhangsonglin1101@sina.com