濾泡細(xì)胞毒性T細(xì)胞參與HIV感染進(jìn)程的研究進(jìn)展

楊鴻鴿，焦艷梅，王福生

·導(dǎo)向與述評(píng)·

濾泡細(xì)胞毒性T細(xì)胞參與HIV感染進(jìn)程的研究進(jìn)展

楊鴻鴿，焦艷梅，王福生

最近研究發(fā)現(xiàn)，在B細(xì)胞濾泡周圍發(fā)現(xiàn)一類新的CD8+T細(xì)胞亞群即CXCR5+CD8+T細(xì)胞亞群，也稱為濾泡細(xì)胞毒性T細(xì)胞（follicular cytotoxic T cells, TFC）亞群，該亞群引起了人們廣泛的興趣。到目前為止，TFC參與生發(fā)中心免疫反應(yīng)的一些過程和機(jī)制及其作用還不完全明確。本文綜述了國內(nèi)外研究中TFC的表型、生理功能、成熟與分化的調(diào)節(jié)因素及其在HIV感染中的作用與臨床意義。TFC功能表現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用前景，我們相信對(duì)其進(jìn)一步研究有可能開啟控制或治愈慢性病毒感染或腫瘤的另一種重要的細(xì)胞治療方式。

濾泡細(xì)胞毒性T細(xì)胞；HIV感染；進(jìn)展

在病毒感染過程中，主要存在于二級(jí)淋巴器官的抗原特異CD8+T細(xì)胞迅速分化為效應(yīng)性T細(xì)胞以消滅病毒感染。同時(shí)，CD4+T細(xì)胞分化為濾泡狀輔助性T細(xì)胞（follicular helper T cells, TFH）以增強(qiáng)B細(xì)胞產(chǎn)生保護(hù)性抗體的能力。在一些病毒持續(xù)性感染過程中，病毒因逃避免疫的控制及清除作用，導(dǎo)致持續(xù)感染和復(fù)制。如HIV能夠逃避特異細(xì)胞免疫的作用，使TFH細(xì)胞成為HIV持續(xù)感染及潛伏的重要靶標(biāo)，并成為HIV功能性治愈的主要障礙[1]。由于TFH細(xì)胞主要存在B細(xì)胞濾泡，因此深入研究和理解效應(yīng)性細(xì)胞毒性T細(xì)胞在B細(xì)胞濾泡中的位置、表型及功能等對(duì)設(shè)計(jì)新的針對(duì)HIV的清除措施具有重要的意義。

最近研究發(fā)現(xiàn)：在B細(xì)胞濾泡周圍發(fā)現(xiàn)一類新的CD8+T細(xì)胞亞群即CXCR5+CD8+T細(xì)胞亞群也稱為濾泡細(xì)胞毒性T細(xì)胞（follicular cytotoxic T cells, TFC）亞群，該亞群引起了人們廣泛的興趣。CXCR5在所有B細(xì)胞、TFH及TFC上表達(dá)[2-3]。目前CXCR5惟一的已知配體為趨化因子CXCL13，其主要由B細(xì)胞濾泡周圍的基質(zhì)細(xì)胞和濾泡樹突狀細(xì)胞產(chǎn)生[4]。而TFH存在于B細(xì)胞濾泡，通過輔助抗體的產(chǎn)生發(fā)揮有效的體液免疫反應(yīng)[5-6]。然而，生發(fā)中心免疫反應(yīng)的一些過程、機(jī)制及TFC的作用還不完全明確，本文對(duì)目前TFC及其在HIV感染中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 TFC的表型

CXCR5在TFC上特異表達(dá)。CXCR5對(duì)于TFC移動(dòng)到B細(xì)胞濾泡周圍是必需的。TFC表達(dá)CCR5但不表達(dá)趨化因子CCR7，而TFH運(yùn)用CCR7能夠歸巢到淋巴組織，這表明TFC與TFH的歸巢或遷移的模式不同。在CXCR5基因的5′區(qū)和內(nèi)含子1區(qū)，有三個(gè)調(diào)控元件，CXCR5的表達(dá)與這三個(gè)調(diào)控元件密切相關(guān)，B淋巴細(xì)胞誘導(dǎo)成熟蛋白（B lymphocyte induced maturation protein, Blimp1）和轉(zhuǎn)錄因子E2A可與這些調(diào)控元件結(jié)合，調(diào)節(jié)CXCR5的轉(zhuǎn)錄[7]。E2A 激活CXCR5轉(zhuǎn)錄，而Blimp1則抑制CXCR5轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄因子Blimp1 和E2A除了直接調(diào)節(jié)CXCR5的表達(dá)外，也可與Bcl6、TCF-1及E2A的抑制蛋白Id2和Id3一起形成轉(zhuǎn)錄通路，控制CXCR5的表達(dá)及TFC的形成。與細(xì)胞毒性T細(xì)胞（cytotoxic lymphocyte, CTL）相比，TFC低表達(dá)抑制性分子Tim3、CD39及2B4等，但PD-1的表達(dá)在CXCR5+CD8+T細(xì)胞與CTL是沒有差異的[8]。TFC的另外一個(gè)特征是高表達(dá)與記憶性細(xì)胞有關(guān)的分子，例如CD62L、IL-7R和 TCF-1；還可以低表達(dá)穿孔素，部分可能與低表達(dá)Blimp1有關(guān)。Blimp1與多種細(xì)胞毒性分子的表達(dá)相關(guān)[9]，也是記憶分化過程的抑制分子，并負(fù)調(diào)節(jié)Sell （編碼 CD62L）、Il7r 和 Tcf[10]。因此，TFC的分化上調(diào)Bcl6和下調(diào)Blimp1過程，不僅導(dǎo)致CXCR5表達(dá)增加，提高TFC進(jìn)入B細(xì)胞濾泡區(qū)的可能，并且也降低了該細(xì)胞的細(xì)胞毒性效應(yīng)功能。TFC和細(xì)胞毒性T細(xì)胞亞群表達(dá)不同的TLRs。TLRs是與天然免疫反應(yīng)密切相關(guān)的分子，但它們?cè)贑D8+T細(xì)胞上的作用還不是特別清楚[11]。

外周血與淋巴組織中的TFC的表型有一些共同點(diǎn)，也存在一些差異。淋巴組織中TFC高表達(dá)共刺激分子CD27和CD28，表達(dá)活化分子CD69和CD95，也表達(dá)記憶分子CD45RO，低表達(dá)CD7，表明這群細(xì)胞是抗原致敏過的T細(xì)胞。小部分淋巴組織中的TFC表達(dá)IL-7受體CD127。而外周血中的TFC不表達(dá)CD69，但表達(dá)CD127，表明循環(huán)的CXCR5+CD8+T細(xì)胞活化程度較低。淋巴組織中TFC幾乎不表達(dá)CD62L，可能與此黏附分子進(jìn)入淋巴組織過程中被下調(diào)有關(guān)。在外周血中CXCR5+CD8+T細(xì)胞高表達(dá)CD62L，表明其能黏附到內(nèi)皮微靜脈。只有大約50％的外周血中的TFC表達(dá)CCR5，并且表達(dá)水平低于其在淋巴結(jié)中的水平。

TFC詳細(xì)的表型特征以及與功能之間的關(guān)系尚有許多未知之處，是未來針對(duì)TFC研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一。

2 TFC的生理功能

TFC具有干細(xì)胞樣特征，能夠緩慢的自我更新并能產(chǎn)生更多的終末分化效應(yīng)CD8+T細(xì)胞，這些效應(yīng)細(xì)胞可以存在于淋巴組織和非淋巴組織中。外周血及淋巴組織中的TFC均可產(chǎn)生IFN-γ、TNF-α、IL-2和顆粒酶A，但不產(chǎn)生細(xì)胞毒性蛋白穿孔素[12]。這表明TFC具有非溶細(xì)胞效應(yīng)及記憶細(xì)胞的特征。與CXCR5-CD8+T細(xì)胞相比，TFC亞群產(chǎn)生IFN-γ和TNF-α的能力更強(qiáng)。大約30％的TFC表達(dá)脫顆粒標(biāo)記CD107，而CXCR5-CD8+T細(xì)胞CD107染色幾乎都是陰性，表明TFC抗病毒的能力更強(qiáng)。而CXCR5-CD8+T細(xì)胞分泌高水平的效應(yīng)分子穿孔素等，但不表達(dá)IL-2和TNF，增殖能力較弱，表明CXCR5-CD8+T細(xì)胞處于終末分化的狀態(tài)。

TFC對(duì)濾泡B細(xì)胞的存活及功能的發(fā)揮具有一定的支持作用，但沒有TFH對(duì)濾泡B細(xì)胞的支持作用強(qiáng)烈。TFC激活產(chǎn)生的CD70、OX40 和ICOS在其與B細(xì)胞相互作用中發(fā)揮重要作用。TFC對(duì)濾泡B細(xì)胞產(chǎn)生IgG具有一定的輔助作用。TFC與B細(xì)胞之間有效的相互作用除了需要同源T細(xì)胞受體-主要組織相容性復(fù)合體（T cell receptor-major histocompatibility complex, TCR-MHC）的相互作用外，還需要其他的分子對(duì)，如CD27、CD70和OX40等[13]。同樣，B細(xì)胞對(duì)于TFC的存活及發(fā)揮功能起著至關(guān)重要的作用，將TFC轉(zhuǎn)入感染的野生型的小鼠及B細(xì)胞缺陷的小鼠，發(fā)現(xiàn)在B細(xì)胞缺陷的小鼠中，TFC不能很好的生存[12]。并且，在B細(xì)胞缺陷的小鼠中，TFC毒性作用和細(xì)胞因子的產(chǎn)生能力都是降低的。此外，TFC還表達(dá)高水平的趨化因子Xcl1[8]，這將有助于提高與淋巴結(jié)中樹突細(xì)胞的相互作用。

如上所述，TFC、TFH及B細(xì)胞之間的相互作用對(duì)其功能的正常發(fā)揮起著至關(guān)重要的作用，但目前對(duì)這三群細(xì)胞之間相互作用的具體機(jī)制還知之甚少，也是未來研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一。

3 影響TFC成熟和分化的調(diào)節(jié)因素

E2A/Id2軸在調(diào)節(jié)TFC的功能及分化過程中發(fā)揮重要作用。He等[12]對(duì)比了CXCR5+CD8+T和CXCR5-CD8+T細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組，發(fā)現(xiàn)TNF家族蛋白和它們的受體及特定趨化因子受體在CXCR5+CD8+T細(xì)胞上的表達(dá)水平較高。他們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)E2A明顯富集在CXCR5+CD8+T細(xì)胞，CXCR5+CD8+T細(xì)胞表達(dá)低水平的Id2，Id2能夠拮抗E2A的轉(zhuǎn)錄活性。在慢性感染中，在Id2-/-的小鼠中，CXCR5+CD8+T細(xì)胞的數(shù)量和頻率都明顯增加。去除Id2的CXCR5+CD8+T細(xì)胞顯示出更強(qiáng)的效應(yīng)功能。過度表達(dá)E2A能夠明顯上調(diào)CXCR5在CD8+T細(xì)胞上的表達(dá)，而如果同時(shí)過表達(dá)Id2將降低這種效果。更重要的是，過表達(dá)E2A的細(xì)胞顯示出PD-1的表達(dá)降低而CD107及細(xì)胞因子的分泌能力增加。這些結(jié)果表明，E2A/Id2軸調(diào)節(jié)了CXCR5+CD8+T細(xì)胞的分化和功能。除了上述的調(diào)節(jié)，CXCR5+CD8+T細(xì)胞的產(chǎn)生高度依賴胸腺。

除了上述E2A/Id2調(diào)節(jié)軸發(fā)揮主要的調(diào)節(jié)功能外，轉(zhuǎn)錄因子Blimp1、E2A、Bcl6、TCF-1及E2A抑制蛋白Id2和Id3一起形成轉(zhuǎn)錄通路，控制TFC的形成。E2A 激活CXCR5轉(zhuǎn)錄，而Blimp1則抑制CXCR5轉(zhuǎn)錄。在TFC上，去除Id3導(dǎo)致CXCR5表達(dá)增加，Id3過表達(dá)則抑制CXCR5的表達(dá)。由于Blimp1和E2A也調(diào)節(jié)CXCR5在TFH細(xì)胞及B細(xì)胞上的表達(dá)，這種模式有可能是一個(gè)普遍的模式，它決定的不只是CXCR5的表達(dá)，而且決定這些細(xì)胞的功能。

進(jìn)一步了解影響TFC成熟和分化的調(diào)節(jié)因素對(duì)深入了解TFC、通過影響調(diào)節(jié)TFC的關(guān)鍵基因或分子以影響TFC的產(chǎn)生及功能起著重要作用。其詳細(xì)的調(diào)節(jié)過程及通路分子是未來針對(duì)TFC研究的重要方向之一。

4 TFC在HIV感染中的作用與臨床意義

在病毒慢性感染中，CTL大量耗竭，TFC是對(duì)慢性病毒感染具有控制作用的主要細(xì)胞亞群[7]。在HIV感染中，CTL是抗HIV感染的主要效應(yīng)細(xì)胞，在殺傷HIV感染細(xì)胞和阻止HIV經(jīng)細(xì)胞間擴(kuò)散中發(fā)揮著重要作用。隨著疾病進(jìn)展，HIV特異性CTL表現(xiàn)為進(jìn)行性衰竭。關(guān)于TFC在HIV慢性感染過程中的作用，目前國內(nèi)外一些科研小組對(duì)其進(jìn)行了初步探討。

He等[12]對(duì)未治療的HIV感染患者TFC與疾病進(jìn)展的關(guān)系進(jìn)行了初步研究，發(fā)現(xiàn)在未治療的HIV感染患者中，血漿病毒載量與TFC數(shù)量呈反比。在淋巴結(jié)中，可檢測(cè)到HIV特異的TFC，這群TFC比CXCR5-CD8+T細(xì)胞分泌的IFN-γ、TNF-α及CD107的水平要高。在HIV感染中，與CXCR5-CD8+T細(xì)胞相比，CXCR5+CD8+T細(xì)胞表現(xiàn)出低水平的Id2表達(dá)。在未治療的HIV感染患者中，TFC位于濾泡中HIV感染的TFH細(xì)胞周圍，這表明，這些細(xì)胞在控制濾泡周圍的HIV感染中具有重要作用。在慢性猴免疫缺陷病毒 （simian immunodeficiency virus, SIV）或HIV感染中，在B細(xì)胞濾泡區(qū)，TFH細(xì)胞是HIV感染和產(chǎn)毒的重要細(xì)胞，而TFC在此區(qū)域非常少，導(dǎo)致在B細(xì)胞濾泡周圍持續(xù)的產(chǎn)生感染。過繼性轉(zhuǎn)進(jìn)TFC或干預(yù)E2A/Id2軸可有效清除B細(xì)胞濾泡中的HIV感染[12]。

在慢性淋巴細(xì)胞性脈絡(luò)叢腦膜炎病毒感染和腫瘤中，阻斷PD-1抑制途徑能夠提高T細(xì)胞免疫反應(yīng)[1,14-15]。把CXCR5+和CXCR5-CD8+T細(xì)胞轉(zhuǎn)錄進(jìn)慢性病毒感染的小鼠，然后應(yīng)用PD-1阻斷劑。結(jié)果表明，PD-1阻斷劑對(duì)CXCR5-CD8+T細(xì)胞的效應(yīng)能力較低。而CXCR5+CD8+T細(xì)胞對(duì)PD-1阻斷劑的反應(yīng)能力較強(qiáng)。PD-1阻斷劑能夠明顯增加（＞30倍） CXCR5+CD8+T細(xì)胞分化為CXCR5-CD8+T細(xì)胞的能力及效應(yīng)功能[8]。表明PD-1阻斷劑能夠使CXCR5+CD8+T細(xì)胞的增殖及效應(yīng)能力暴發(fā)。對(duì)于在HIV感染中，加入PD-1阻斷劑是否能夠增強(qiáng)CXCR5+CD8+T細(xì)胞的增殖及效應(yīng)能力，值得進(jìn)一步探討。

在病毒持續(xù)感染中，目前觀點(diǎn)一致認(rèn)為TFC是對(duì)病毒起主要?dú)饔玫募?xì)胞。研究表明TFH是HIV潛伏的最重要靶標(biāo)，TFC數(shù)量不足導(dǎo)致HIV感染及潛伏到TFH中的數(shù)量增加[1,16-17]。因此深入解析TFC在HIV感染中的作用，并進(jìn)一步探討TFC對(duì)TFH中的HIV病毒和潛伏HIV病毒的清除作用對(duì)設(shè)計(jì)新的殲滅HIV儲(chǔ)存庫的措施具有重要意義。

總之，TFC是近年新發(fā)現(xiàn)的一類CD8+T細(xì)胞亞群，其主要位于濾泡B細(xì)胞周圍。在慢性感染及腫瘤中，在特異性CTL耗竭的情況下，成為起主要?dú)饔玫募?xì)胞亞群。目前對(duì)其表型、功能、來源、產(chǎn)生的機(jī)制以及與其他細(xì)胞之間的相互作用等尚不完全清楚。還需要大量的研究進(jìn)行揭示。TFC功能表現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用前景，對(duì)其進(jìn)一步研究有可能打開控制或治愈慢性病毒感染或腫瘤的另一種重要的細(xì)胞治療方式。

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（2016-11-15收稿 2016-12-10修回）

（責(zé)任編委 張玲霞 本文編輯 胡 玫）

Research progress on the involvement in the HIV infection of follicular cytotoxic T cells

YANG Hong-ge, JIAO Yan-mei, WANG Fu-sheng*
University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Recent studies have shown that a new subset of CD8+T cells named as CXCR5+CD8+T cells has been found around B cell follicles. This subset is also known as follicular cytotoxic T cells (TFC), and has aroused widespread interests. So far, some of the processes and mechanisms of TFC's involvement in the germinal center immune response and its role within it are not fully understood. In this article, we summarized results of all domestic and foreign studies on the phenotypes, physiological functions, and moderating factors of maturation and differentiation of TFC, as well as their roles and clinical significance in the HIV infection. The function of TFC cells has shown a broader application prospects, and we believe that the further research on TFC may find another important cell therapy on the control or cure of chronic viral infection or tumor.

follicular cytotoxic T cells; HIV infection; research progress

R512.91

A

1007-8134(2016)06-0321-04

10.3969/j.issn.1007-8134.2016.06.001

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（81371803）；北京市自然科學(xué)基金項(xiàng)目（7152072）

100049 北京，中國科學(xué)院大學(xué)（楊鴻鴿）；100039 北京，解放軍第三○二醫(yī)院感染性疾病診療與研究中心（焦艷梅、王福生）

王福生，E-mail: fswang302@163.com

*Corresponding author, E-mail: fswang302@163.com