CD3分子高表達T細胞的生物學(xué)特性與應(yīng)用研究進展

金方方 綜述，婁金麗 審校

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京佑安醫(yī)院臨檢中心，北京 100069)

CD3分子為T淋巴細胞的分化抗原，胸腺內(nèi)的CD3分子的表達與胸腺細胞的成熟階段相關(guān)，CD3分子的出現(xiàn)是在個體發(fā)育期間逐漸發(fā)生，為T淋巴細胞亞群成熟分化的標(biāo)志。通過CD3/CD4/CD8T細胞常規(guī)流式檢測，LAMBERT等[1]在感染、腫瘤患者和健康人的外周血中觀察到一類具有CD3高表達現(xiàn)象的γδT細胞，并且在患者中表達水平升高。本文章中描述的CD3分子高表達T細胞(CD3bright T細胞)，均為外周成熟T細胞中CD3分子表達水平更高的一類細胞。通過T細胞表面CD3分子的表達水平，區(qū)分出一個有意義的細胞亞群，在感染和腫瘤的進展中發(fā)揮重要作用。關(guān)于CD3bright T細胞的相關(guān)文獻較少，本文就近年來CD3bright T細胞的相關(guān)報道作一綜述。

1 CD3bright T細胞的生物學(xué)特性

1.1CD3bright T細胞的概述 CD3分子由γ、δ、ε、ζ和η 5種多肽鏈組成，以γεδε ζζ的形式存在，每條γ、δ和ε鏈各含有1個免疫受體酪氨酸激活基序(ITAM)，每條ζ鏈則包含有3個ITAM，即1個CD3分子含有10個ITAM。CD3分子與TCR緊密結(jié)合形成TCR-CD3多亞基復(fù)合物，并通過位于胞質(zhì)區(qū)的ITAM磷酸化，放大T細胞信號，激活下游信號傳導(dǎo)途徑及引發(fā)T細胞效應(yīng)反應(yīng)[2]。CD3分子是參與細胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、分化增殖、發(fā)揮效應(yīng)功能的主要物質(zhì)基礎(chǔ)，在T淋巴細胞與其他免疫細胞和免疫分子的相互識別、免疫調(diào)節(jié)與免疫應(yīng)答過程中扮演重要角色。

通過常規(guī)T細胞檢測，外周T細胞中可觀察到一類具有CD3高表達現(xiàn)象的T細胞[1]。CD3分子高表達是否由于細胞制備過程中特定亞群活化造成的？根據(jù)PAGET等[3]的研究，在無細胞因子條件下培養(yǎng)外周單個核細胞，根據(jù)T細胞表面CD3分子的表達水平仍然可以區(qū)分出CD3分子常規(guī)表達和CD3分子高表達兩類細胞，表明CD3bright T細胞并不是由于細胞制備過程中特定細胞群的活化造成的。CD3bright T細胞在健康人群普遍存在，84%的健康人均可檢測到該細胞群，外周血中CD3bright T細胞約占T淋巴細胞的(3.15±2.60)%，且在免疫功能不全的獲得性免疫缺陷綜合征和腎移植患者中表達升高[1]。CD3bright T細胞表面不表達CD4分子，少部分表達CD8分子，主要為CD4-CD8-雙陰性T細胞，另外部分細胞表面表達CD8分子的CD3bright T細胞與常規(guī)的αβT細胞相比，其CD8分子水平也較低[1]。因此，CD3bright T細胞可能為γδT細胞中具有CD3高表達現(xiàn)象的細胞亞群。對純化的CD3brightT細胞進行表型分析，證實CD3bright T細胞的TCR是由γ和δ兩條鏈組成[4]，屬于非特異性免疫細胞，在早期抵御病原體中可能發(fā)揮重要作用。對20例因脾外傷破裂患者的新鮮脾臟提取脾淋巴細胞，進行流式細胞儀檢測分析發(fā)現(xiàn)，16例患者的脾臟中γδT細胞呈現(xiàn)CD3bright T細胞的分群現(xiàn)象，缺乏CD4、CD8、CD5的表達[5]，在TCRδ-/- 小鼠中觀察不到CD3高表達的分群現(xiàn)象，亦證明該群細胞為γδT細胞[3]。相關(guān)研究表明，CD3bright T細胞與γδT細胞的水平具有一定的相關(guān)性，外周血CD3bright T細胞數(shù)較高的人同時伴隨著γδT細胞升高，CD3bright T細胞可間接反映出γδT細胞的水平[1,4-7]，γδT細胞作為先天性與適應(yīng)性免疫反應(yīng)的橋梁，廣泛參與感染、過敏、自身免疫性疾病及腫瘤等的發(fā)生發(fā)展。T細胞檢測在臨床應(yīng)用多年，而提供給臨床的信息多局限于T細胞亞群的分群檢測，CD3bright T細胞的發(fā)現(xiàn)提示，常規(guī)的檢測或許能夠提供給臨床更多的信息。對γ鏈與δ鏈進一步分析發(fā)現(xiàn)，小鼠外周中CD3bright T細胞均表達為Vγ6+Vδ1+TCR[3,8-9]，可將CD3高表達作為Vγ6+Vδ1+T細胞的生物標(biāo)記。結(jié)核性胸膜炎和肺癌患者胸腔積液及外周血中檢測到CD3bright T細胞[10-11]，可能為Vγ9+Vδ2+T細胞中具有CD3分子高表達的亞群。Vγ9+Vδ2+T細胞約占外周血CD3+T細胞的5%，是外周血γδT細胞的主要代表[12]。在結(jié)核感染患者胸腔積液中亦檢測到CD3bright T細胞，可能從外周血中遷移到炎癥部位，表明其可能具有較強的遷移能力。

PAGET等[3]利用小鼠模型發(fā)現(xiàn)了CD3bright T細胞與常規(guī)γδT細胞相比所表達的表面標(biāo)記存在一定的差別，CD3bright T細胞缺乏常規(guī)γδT細胞表面標(biāo)記物CD27和NK1.1，并且充分表達產(chǎn)生白細胞介素(IL-17)的輔助性T細胞17(Th17細胞)相關(guān)細胞因子的受體(IL-1R1+IL-23R+IL-18R+)。CD27分子被認為是γδT細胞不同功能的標(biāo)記，CD27+γδT細胞偏向于產(chǎn)生γ干擾素(IFN-γ)，而缺乏CD27的γδT細胞則產(chǎn)生IL-17[13]。與常規(guī)γδT細胞相比，CD3bright T細胞上與細胞存活有關(guān)的CD127(IL-7R)和CD25(IL-2R)表達水平更高，表明其可能具有更長的生存期，此外，IL-7R最近也被證明是γδT17細胞調(diào)節(jié)與增殖的關(guān)鍵細胞受體[14]。YOKOBORI等[15]分離純化了結(jié)核性胸膜炎患者胸腔積液中的CD3bright T細胞，發(fā)現(xiàn)細胞表面分化抗原趨化因子受體3(CXCR3)和趨化因子受體7(CCR7)表達增高，認為該類細胞具有較強的遷移到微生物感染部位和反應(yīng)性淋巴結(jié)中的能力。另外，肺小細胞肺癌患者外周血中CD3bright T細胞的CD27和CD28表達減少，可能與細胞的活化與增殖能力降低有關(guān)[11]。與γδT17細胞類似，CD3bright T細胞還表達RORγt(維甲酸孤兒核受體γt)，它是IL-17產(chǎn)生的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子[14]，以及表達γδT細胞介導(dǎo)細胞毒性的常見標(biāo)志物NKG2D[3,8]。以上表型特點也提示，CD3bright T細胞在產(chǎn)生IL-17上可能發(fā)揮重要作用。

1.2CD3bright T細胞的功能 CD3bright T細胞具有豐富的表型，與常規(guī)γδT細胞相同，均具有產(chǎn)生細胞因子的功能，但是產(chǎn)生細胞因子的能力有所不同。研究發(fā)現(xiàn)[3,8，16]，分布在小鼠肺、腹膜腔、子宮、肝臟、關(guān)節(jié)、淋巴組織的CD3bright T細胞均具有產(chǎn)生IL-17的能力，較常規(guī)的γδT17細胞產(chǎn)生IL-17的能力更強，且CD3bright T細胞具有活化(CD69+)和效應(yīng)記憶表型(CD62L-高CD44)，分泌細胞因子的過程快速高效。在一些腫瘤如卵巢癌[17]、乳腺癌[18]中，CD3bright T細胞更是IL-17的早期和主要來源。RORγt屬于維甲酸孤兒核受體的家族成員之一，是調(diào)控Th17細胞產(chǎn)生IL-17的主要轉(zhuǎn)錄因子，受STAT3的調(diào)節(jié)[19]。進一步研究發(fā)現(xiàn)[3]，CD3bright T細胞主要通過IL-1β和IL-23促進STAT3的磷酸化水平，上調(diào)RORγt轉(zhuǎn)錄因子的表達，從而誘導(dǎo)IL-17A的產(chǎn)生，同樣在細菌感染模型中證實了上述IL-23/IL-17免疫軸的存在[20]。另外，在小鼠卵巢癌腹膜轉(zhuǎn)移模型中[21]，大部分晚期腫瘤微環(huán)境中浸潤的CD3bright T細胞也被檢測出具有產(chǎn)生IFN-γ的能力，表明該群細胞具有一定的可塑性，但在大多數(shù)情況下不產(chǎn)生IFN-γ，這種可塑性行為受到嚴格的調(diào)控。在體外PMA(佛波酯)/離子霉素的刺激下，結(jié)核感染患者外周中CD3bright T細胞和常規(guī)γδT細胞都具有產(chǎn)生IFN-γ的能力，而IL-17的產(chǎn)生僅局限于常規(guī)γδT細胞[10,15]， 人外周CD3bright T細胞是否具有產(chǎn)生IL-17的能力，需進一步探究。

2 CD3bright T細胞的應(yīng)用研究

2.1CD3bright T細胞與感染 CD3bright T細胞優(yōu)先分布在皮膚與肺，作為固有免疫細胞的一部分，提示其可能在黏膜相關(guān)免疫反應(yīng)中起重要作用。小鼠銀屑病模型中[3]，咪喹莫特(IMQ)可誘導(dǎo)皮膚銀屑病樣炎癥，炎癥皮膚中CD3bright T細胞明顯升高，其可能在銀屑病的炎癥免疫反應(yīng)中扮演重要角色。分布在肺主部的CD3bright T細胞要在肺的間質(zhì)，站在宿主防御微生物的前線，小鼠肺部感染期間該類細胞水平明顯升高，并且是IL-17的早期以及主要來源，中性粒細胞和肺泡巨噬細胞是刺激活化CD3bright T細胞的重要組分[20]。IL-17被廣泛認為是對抗黏膜部位病原體的保護性細胞因子，CD3bright T細胞在皮膚炎癥和呼吸道病原體保護性免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。COULTER等[10]的研究中，與活動性結(jié)核病患者相比，潛伏感染者外周血中具有產(chǎn)生IFN-γ能力的CD3bright T細胞水平明顯較高。YOKOBORI等[15]則觀察到，在結(jié)核性胸膜炎患者中CD3bright T細胞比例增多，占外周血及胸腔積液中γδT細胞的主導(dǎo)地位。提示CD3bright T細胞可能直接參與了結(jié)核感染后機體的免疫反應(yīng)，并可能通過產(chǎn)生IFN-γ起免疫保護作用。在慢性乙型肝炎患者中，CD3bright T細胞陽性的患者對聚乙二醇化干擾素-α(peg-IFN-α)治療表現(xiàn)出相對較差的反應(yīng)[22]。CD3bright T細胞表達顯著高水平的抑制性分子NKG2A以及低水平的CD8，使用peg-IFN-α處理后，可迅速增加CD3bright T細胞上抑制性T細胞免疫球蛋白黏蛋白3(TIM-3)的表達，而TIM-3與IFN-γ產(chǎn)生呈負相關(guān)并可能導(dǎo)致其功能障礙。CD3bright T細胞為評估peg-IFN-α治療慢性乙型肝炎患者的療效提供了一種新的臨床輔助指標(biāo)。

2.2CD3bright T細胞與腫瘤 CD3bright T細胞作為Vγ9+Vδ2+T細胞的一部分，在腫瘤細胞的免疫監(jiān)視中發(fā)揮重要作用。一方面，CD3bright T細胞可通過穿孔素-顆粒酶途徑裂解腫瘤細胞、清除Fas+和TRAIL-R+的腫瘤細胞、抗體依賴的細胞介導(dǎo)的細胞毒性作用(ADCC作用)、提供早期炎性細胞因子如IFN-γ等途徑發(fā)揮直接的抗腫瘤作用[23]。在張通通等[4]的研究中，胃癌患者外周血中的CD3bright T細胞占T細胞百分比較健康對照組顯著降低，且胃癌Ⅳ期的患者CD3bright T細胞有低于Ⅰ～Ⅲ期的趨勢。在非小細胞肺癌患者中[11]，外周血中的CD3bright T細胞占γδT細胞的比例也顯著低于健康對照人群，在胸腔積液中進一步降低，患者CD3bright T細胞上CD27和CD28的表達降低，表明其活化與增殖的能力減低，CD3bright T細胞可能直接參與了癌癥的進展過程。另一方面，越來越多的證據(jù)表明，CD3bright T細胞可通過產(chǎn)生IL-17，促進免疫抑制細胞的浸潤和遷移及促進腫瘤部位血管的生成等進一步促進腫瘤的進展。在乳腺癌小鼠模型中[24]，與野生型小鼠比較，IL-17A基因敲除的小鼠腫瘤生長明顯緩慢。在產(chǎn)生IL-17A的細胞中，CD3bright T細胞占主要地位，該產(chǎn)生過程可被Ⅰ型干擾素抑制進而抑制腫瘤的生長。CD3 bright T細胞/Ⅰ型干擾素軸在促進乳腺癌生長和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮關(guān)鍵作用。小鼠卵巢癌腹腔轉(zhuǎn)移模型中[25]，腹腔中聚集浸潤的CD3bright T細胞可通過產(chǎn)生IL-17，誘導(dǎo)小腹腔巨噬細胞浸潤到腫瘤微環(huán)境中，小腹腔巨噬細胞高表達il17ra、tie2和cd163，可促進腫瘤血管的生長及腫瘤細胞的增殖，進而促進腫瘤的進展。另外，CD3bright T細胞的升高還與腫瘤患者的預(yù)后相關(guān)。蕈樣真菌病(MF)和Sézary綜合征(SS)是常見的原發(fā)性皮膚T細胞淋巴瘤，通常表現(xiàn)為惰性病程，但也可進展為侵襲性淋巴瘤，在MF/SS患者外周血中出現(xiàn)CD3bright T細胞的患者預(yù)后較差[26]，CD3bright T細胞可作為該類患者預(yù)后相關(guān)的輔助預(yù)測因子。

3 結(jié) 論

綜上所述，CD3bright T細胞為T細胞中具有CD3高表達現(xiàn)象的細胞亞群，主要為雙陰性γδT細胞，可能為Vγ9+Vδ2+T細胞，在外周中分布廣泛，且具有γδT17細胞的表型特征，與常規(guī)γδT細胞相比，具有反應(yīng)迅速、升高明顯、增殖能力強、持續(xù)時間長等免疫反應(yīng)特點。CD3bright T細胞可通過產(chǎn)生細胞因子IL-17及炎性介質(zhì)參與免疫反應(yīng)，還可促進中性粒細胞等炎性細胞在組織中的浸潤，放大靶器官和腫瘤微環(huán)境的免疫反應(yīng)及炎癥性破壞，與感染性疾病和腫瘤等的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。之前的報道表明，產(chǎn)生IL-17的γδT細胞具有良好的抗腫瘤活性，而越來越多的證據(jù)顯示其亦可促進腫瘤的進展。目前，CD3bright T細胞在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用亦存在爭論，具體機制尚不清楚。此外，CD3bright T細胞是否存在其他亞群、與其他免疫細胞相互作用的機制、如何向炎癥及腫瘤部位遷移、劇烈的炎癥刺激和腫瘤微環(huán)境對CD3bright T細胞又有什么樣的影響，這些值得進一步探究。相信通過對CD3bright T細胞的進一步研究，將有助于豐富對先天性免疫細胞在炎癥及腫瘤發(fā)生發(fā)展中作用的認識。