CD80和CD86在病毒感染中的免疫調(diào)節(jié)作用

郭金龍 程安春 汪銘書

611130成都，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院禽病防治研究中心預(yù)防獸醫(yī)研究所動物疫病與人類健康四川省重點實驗室

在機體免疫應(yīng)答過程中，T細胞的活化需要雙信號的刺激，第一信號由T淋巴細胞表面的TCR／CD3復(fù)合物和抗原遞呈細胞（antigen-presenting cell，APC）表面的主要組織相容性復(fù)合物（major histocompatibility complex，MHC）-抗原肽相互作用提供，給予特異性的抗原刺激信號；第二信號則由APC表面的共刺激分子與T細胞表面的CD28家族分子相互作用提供，調(diào)節(jié)T細胞的增殖和分化。共刺激分子表達異常往往會導(dǎo)致機體免疫功能的紊亂，在感染、腫瘤、炎癥反應(yīng)和自身免疫性疾病等發(fā)病過程中都起著關(guān)鍵的作用。本文就CD80、CD86及其受體在病毒感染過程中對機體的免疫調(diào)節(jié)作用進行闡述和總結(jié)。

1 CD80、CD86及其受體的概述

CD80、CD86是B7家族的成員，故分別又名B7-1、B7-2，多在樹突狀細胞（dendritic cells，DCs）、B 細胞、巨噬細胞以及T細胞等活化的APC表面表達，亦可少量表達于心肌細胞等非免疫細胞表面。CD86在接受抗原刺激后可迅速上調(diào)；而CD80在2～3 d后開始上調(diào)，72 h后達到高峰［1］。 這種表達時間上的差異預(yù)示著兩者在免疫反應(yīng)不同階段起著特定的作用。

CD28和CTLA-4是 CD80、CD86的兩個受體，兩者有高度的同源性。CD28與配體CD80和CD86結(jié)合，可產(chǎn)生激活T細胞的正性信號。CD28可表達于CD4＋T細胞和CD8＋T細胞，亦可表達于骨髓基質(zhì)細胞、漿細胞、中性粒細胞和嗜酸性粒細胞［2］。相比較而言，在激活的T細胞表面 CTLA-4的表達量僅為CD28的2% ～3%，但是CTLA-4與CD80、CD86有很高的親和力，為 CD28 的 40 倍［3］。當(dāng)抗原刺激較弱時，APC表面低水平表達CD86，因為CTLA-4與之親和力更高，CD86-CTLA-4信號占優(yōu)勢從而產(chǎn)生抑制T細胞激活的負性信號，誘導(dǎo)機體對自身抗原的免疫耐受；反之，當(dāng)激活的APC表面表達高水平的CD80、CD86分子時，CD28途徑占據(jù)優(yōu)勢，T細胞大量激活分泌IL-2等細胞因子，增殖、分化為效應(yīng)細胞。如此，兩條途徑之間相互制約使機體保持適度的免疫應(yīng)答。

2 CD80／CD86：CD28／CTLA-4 對免疫細胞功能的調(diào)節(jié)

CD80、CD86與其他免疫細胞表面的相應(yīng)受體結(jié)合調(diào)節(jié)多種細胞因子的分泌。γδT細胞是一類非MHC限制性的淋巴細胞，依賴T細胞抗原受體（T cell receptor，TCR）信號激活，在感染和腫瘤免疫中發(fā)揮著不可或缺的作用［4］。在TCR協(xié)同下，用CD28激動劑處理分離的γδT細胞，可以誘導(dǎo)IL-2的自分泌并促進γδT細胞的存活，而用CD28拮抗劑處理的對照組中γδT活細胞的比例明顯降低，表明CD80／CD86-CD28信號控制著γδT細胞的存活和增殖［5］。

CD28共刺激信號在濾泡輔助性 T細胞（follicular helper T cell，TFH）的分化過程中是必需的，后者促進生發(fā)中心（germinal center，GC）的形成。在T細胞對體液免疫的輔助過程中CTLA-4／CD28信號提供定量和定性的控制，Wang等［6］用CTLA-4缺陷的小鼠作為CD28過度刺激的模型，觀察到TFH分化發(fā)生偏移并且伴隨GC的自發(fā)形成，表明CTLA-4控制TFH的發(fā)展并能夠阻止TFH、GC和自體抗體的自發(fā)出現(xiàn)。

CD28通常表達在激活的T細胞表面，介導(dǎo)適應(yīng)性免疫的啟動，然而最近的研究發(fā)現(xiàn)［7］，CD28也能在血漿樹突細胞（plasma dendritic cell，pDC）表面高表達，并且在TLR信號的刺激下抑制IFN-I的產(chǎn)生，在病毒感染早期限制了先天免疫反應(yīng)促進病毒復(fù)制。

調(diào)節(jié)性 T 細胞（regulatory T cell，Treg）細胞是CD4＋T細胞的一個亞型，以表達FoxP3為分子標(biāo)志，對維持免疫耐受是必不可少的，在許多疾病模型中顯示出抑制炎癥的功能。該功能一定程度上是通過下調(diào)APC表面的共刺激分子并改變初始CD4 T細胞與APC之間的相互作用實現(xiàn)的。有研究表明［8］，CD80／86 表達水平的高低能夠改變 Treg 細胞的運動能力，Treg細胞在高濃度的CD80環(huán)境下形成靜止、對稱的免疫突觸，使用anti-CD28抗體處理后的Treg細胞運動活力更強；CD28-CD80之間的相互作用使得Treg可以根據(jù)刺激信號的強度來調(diào)整運動能力。Treg細胞的發(fā)育依賴CD80／86的刺激，Lio等［9］用G113αβ-TCR轉(zhuǎn)基因胸腺細胞研究Treg細胞的發(fā)育情況，發(fā)現(xiàn)缺少CD80／86會使Treg細胞的頻率減少16倍。Baron等［10］的研究表明，外周血中FOXP3調(diào)節(jié)性T細胞的維持依賴DC表面CD80／86的刺激，CD80／86缺失的小鼠體內(nèi)可觀察到外周血Treg細胞頻率的減少。但是，另有研究認為［11］，與 FOXP3-T 細胞相比，B7／CD28 和 CD40-CD40 L信號對于天然Treg細胞并不是必需的，減少的共刺激信號會改變效應(yīng)T細胞與Treg細胞之間的平衡，從而更有利于Treg細胞的抑制作用。

共刺激分子也參與B細胞的激活。Shweta等［12］研究發(fā)現(xiàn)CD86和TLR2協(xié)同促進B細胞的成熟，顯著提高IgG的分泌。越來越多的證據(jù)表明，CD80、CD86及其受體從多方面參與調(diào)節(jié)體內(nèi)的復(fù)雜的免疫網(wǎng)絡(luò)，在疾病的發(fā)生和發(fā)展過程中占據(jù)著重要的地位。

3 CD80、CD86及其受體參與病毒感染的免疫調(diào)節(jié)

3.1 在急性病毒感染中的作用 CD4和CD8 T細胞免疫應(yīng)答在病毒感染中極其重要，某些病毒能夠通過調(diào)控CD80、CD86共刺激分子損害T細胞免疫應(yīng)答造成急性的病毒感染，如鼠巨細胞病毒（mice cytomegalovirus，MCMV）編碼的 m138和 m147.5 蛋白可以分別抑制宿主 CD80和 CD86的表達［13-14］。Arens等［15］的研究表明，在急性 MCMV感染高峰期，CD80／CD86-／-小鼠與野生型小鼠相比，MHC Ⅱ限制型CD4 T細胞的數(shù)量明顯減少，表明CD80、CD86對于特異性CD4 T細胞的產(chǎn)生不可或缺。分別感染了MCMV-△138和MCMV-△m147.5缺失株的小鼠，第8天肝臟內(nèi)的 MCMV-△138／m147.5病毒量與野毒株相比明顯減少；在感染后第14天的BALB／c小鼠的唾液腺中可發(fā)現(xiàn)野毒株MCMV-WT的復(fù)制，未發(fā)現(xiàn)MCMV-△m138／m147.5毒株。由于共刺激信號在幫助機體建立適應(yīng)性免疫方面的關(guān)鍵作用，Mott等［16］構(gòu)建了一種重組的 HSV-1病毒，HSV-CD80，這種變異病毒可以表達高水平的CD80，并能在未成熟的DC中有效復(fù)制。研究發(fā)現(xiàn)與原毒株相比，HSV-CD80感染會誘導(dǎo)更少的 T細胞衰竭和更高水平的IFN-γ表達，表明了CD80可以直接提高免疫反應(yīng)的能力［16］。除此以外，病毒感染還會干擾 CD80、CD86受體的表達，Mou等［17］用多瘤病毒、MCMV和皰疹病毒分別感染C57BL／6小鼠后發(fā)現(xiàn)，病毒感染會下調(diào)CD28的表達并引起免疫抑制。以上證據(jù)表明，CD80、CD86傳導(dǎo)的共刺激信號是免疫系統(tǒng)對病毒的控制和清除過程中極為重要的一環(huán)。

3.2 在慢性病毒感染中的作用 引起潛伏感染或慢性感染的病毒可通過CD80、CD86信號影響其誘導(dǎo)的免疫細胞數(shù)量或功能。獲得性免疫缺陷綜合征（acquired immunodeficiency syndrome，AIDS）由人類免疫缺陷病毒（human immunodeficiency virus，HIV）感染所致，HIV感染患者后攻擊其體內(nèi)的T細胞使得患者免疫應(yīng)答能力逐漸喪失。通過比較HIV的Nef蛋白對潛在宿主目標(biāo)蛋白的影響發(fā)現(xiàn)，該蛋白具有干擾機體CD28、CD80、CD86共刺激分子表達的作用［18］。另外，HIV還能通過降低CD4和MHC I類分子使被感染T細胞免受免疫系統(tǒng)的攻擊，并導(dǎo)致CTLA-4表達的降低來減弱CTLA-4分子對T細胞增殖的負性調(diào)節(jié)作用，通過一系列復(fù)雜的策略來達到病毒最佳復(fù)制的目的［19］。單核細胞是EB病毒（epstein-barr virus，EBV）的靶細胞，該病毒誘導(dǎo)機體產(chǎn)生IL-10可抑制巨噬細胞共刺激分子CD80、人類淋巴細胞抗原（human lymphocyte antigen，HLA）Ⅰ類分子的表達，使EBV免疫逃逸而能在機體內(nèi)持續(xù)存在［20］；此外，EBV還能通過誘導(dǎo)B細胞CD80、CD86的表達，并依賴 Fas／FasL途徑誘導(dǎo) B細胞凋亡［21］。

乙肝病毒（hepatitis B virus，HBV）感染與CD80／CD28共刺激信號也相關(guān)。 Said等［22］通過雙重免疫組織化學(xué)染色的方法分析HBV感染后患者肝臟中CD80和CD86的表達差異發(fā)現(xiàn)，患者肝臟內(nèi)CD86的表達明顯升高，并且肝臟主要浸潤TH2型淋巴細胞，缺乏 TH1型免疫反應(yīng)。Wang等［23］發(fā)現(xiàn)，激活CD80／CD28共刺激途徑能夠有效提高自然殺傷 T（natural killer T，NKT）細胞的功能，促進其分泌IFN-γ和IL-4，抑制HBV復(fù)制并減輕肝臟的損傷。CD80和CD86與其抑制性受體CTLA-4配合后，則會阻礙T細胞活化，一些病毒則會利用該路徑減弱抗病毒效應(yīng)，Wongjitrat等［24］對慢性HBV感染患者的外周血檢測后發(fā)現(xiàn)，其中的CD4＋／CTLA-4＋T細胞的比例與健康對照組相比明顯增加，并且CD8＋／CTLA-4＋T細胞的比例也顯著提高。用抗CTLA-4單抗封閉處理則能夠增加肝臟內(nèi)HBV特異性CD8＋T細胞數(shù)量以及IFN-γ的分泌。因此，病毒能夠增加T細胞表面受體CTLA-4的表達，抑制T細胞的免疫反應(yīng)［25］。

3.3 參與病毒感染的再次免疫應(yīng)答 近年來，CD80／86：CD28通路對于建立再次免疫應(yīng)答過程中所起的作用逐漸被發(fā)現(xiàn)和重視。Eberlein等［26］用淋巴細胞性脈絡(luò)叢腦膜炎病毒（lymphocytic choriomeningitis virus，LCMV）感染 CD80、CD86 缺陷的小鼠發(fā)現(xiàn)，CD80／86-／-小鼠的記憶T細胞的發(fā)育受到影響，而且在CD80缺陷的小鼠身上尤為明顯，預(yù)示著CD80對機體再次免疫應(yīng)答有著重要的作用。CD80、CD86敲除的小鼠通過鼻腔接種牛痘病毒后，初次CD4 T細胞免疫反應(yīng)未受影響，再次免疫應(yīng)答過程中IFN-γ分泌水平降低，同樣證實了再次免疫應(yīng)答能力受到 CD80、CD86信號的影響［27］。Chen等［28］在研究丙型肝炎病毒（hepatitis C virus，HCV）的淋巴嗜性時發(fā)現(xiàn)，淋巴嗜性的HCV可通過CD86和其他受體協(xié)同作用感染記憶B細胞，導(dǎo)致記憶B細胞功能的抑制，造成宿主持續(xù)的HCV感染。因此，再次免疫應(yīng)答的發(fā)生同樣依賴著CD80／CD86：CD28／CTLA-4共刺激途徑的參與。

3.4 在機體恢復(fù)中的作用 以往對于共刺激分子的研究主要集中在病毒的感染階段，對于其在病毒清除后炎癥反應(yīng)的消退和機體的恢復(fù)中扮演的角色并不了解。近年的研究表明，在病毒感染過程中，Treg細胞可抑制先天和適應(yīng)性免疫反應(yīng)，其功能則依賴于CD86。 Moser等［29］評估了CD80和CD86在病毒清除后幫助機體恢復(fù)的能力，用流感病毒感染小鼠，在第8天分別靜脈注射阻斷型CD80或CD86單克隆抗體，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CD80單克隆抗體并不影響小鼠體重的恢復(fù)和炎癥水平的降低；而CD86的封鎖會使呼吸道中白細胞、促炎性細胞因子增加以及Treg數(shù)量的急劇減少，導(dǎo)致機體恢復(fù)的延遲，但對效應(yīng)T細胞活動并不產(chǎn)生相應(yīng)的影響；向CD86單克隆抗體治療過的小鼠體內(nèi)重新移植入Treg細胞，發(fā)現(xiàn)可以逆轉(zhuǎn)CD86的封鎖效果［29］?；卓涎挪《荆╟hikungunya virus，CHIKV）感染人體后會導(dǎo)致發(fā)熱和關(guān)節(jié)痛，隨后發(fā)生關(guān)節(jié)腫脹和身體彎曲，嚴重可致殘，目前還沒有較好的解決方案。Miner等［30］用融合蛋白 CTLA4-Ig對感染小鼠進行治療，發(fā)現(xiàn)CTLA4-Ig既消除了腫脹，也顯著降低了趨化因子、促炎細胞因子和浸潤性白細胞的水平，表明了CTLA-4在控制病毒感染和幫助機體恢復(fù)方面的能力。

4 小結(jié)

CD80／86及其受體在免疫細胞功能中的作用已經(jīng)取得了許多突破，為轉(zhuǎn)化研究提供了思路，例如培育CD28轉(zhuǎn)基因豬能夠促進CD28分子的過度表達，增強其對免疫接種的反應(yīng)，以及對傳染病的廣泛抵抗性［31］。然而在受體和配體的相互作用中，特異的細胞類型所誘導(dǎo)的功能是非常復(fù)雜的。因此，對CD80／86及其受體在免疫調(diào)節(jié)尤其是細胞亞型的調(diào)節(jié)方面更深入的研究，能夠為全面了解病毒如何影響宿主的免疫系統(tǒng)提供更多的證據(jù)，為控制病毒感染提供理論上的依據(jù)。

利益沖突 無