γδT細(xì)胞表達(dá)共刺激分子及協(xié)同信號(hào)通路的研究進(jìn)展

鮑 軼，郭 麗

嘉興市第二醫(yī)院中心實(shí)驗(yàn)室，浙江嘉興 314000

γδT細(xì)胞表達(dá)共刺激分子及協(xié)同信號(hào)通路的研究進(jìn)展

鮑 軼，郭 麗

嘉興市第二醫(yī)院中心實(shí)驗(yàn)室，浙江嘉興 314000

根據(jù)T細(xì)胞受體的不同，人體T淋巴細(xì)胞分為αβT細(xì)胞和γδT細(xì)胞。近年αβT細(xì)胞共刺激信號(hào)在調(diào)節(jié)T細(xì)胞活化及耐受方面的研究取得了重要的進(jìn)展，而在γδT細(xì)胞相關(guān)的研究較少。明確這些共刺激分子及其信號(hào)通路在γδT細(xì)胞免疫應(yīng)答的不同階段發(fā)揮的不同正向負(fù)向調(diào)節(jié)作用，將為病毒感染、腫瘤、自身免疫性疾病、移植后排斥等疾病的治療提供新的前景。

αβT細(xì)胞;γδT細(xì)胞;共刺激分子;T細(xì)胞活化;T細(xì)胞耐受

Acta Acad Med Sin，2014，36(2)：223-226

根據(jù)T細(xì)胞受體 (T cell receptor，TCR)的不同，人體T淋巴細(xì)胞分為αβT細(xì)胞和γδT細(xì)胞。αβT細(xì)胞被認(rèn)為是體內(nèi)主要的免疫T細(xì)胞，具有主要組織相容性復(fù)合物 (major histocompatibility complex，MHC)介導(dǎo)的特異性識(shí)別抗原細(xì)胞毒功能，γδT細(xì)胞具有非MHC限制性［1］。γδT細(xì)胞占外周血液 T細(xì)胞總數(shù)的5%以下，主要分布于皮膚、小腸、食管、肺、生殖器官及皮下組織，是皮膚表皮內(nèi)淋巴細(xì)胞和黏膜組織上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞的主要成分之一，為非特異性免疫細(xì)胞［2］。γδT作為重要的效應(yīng)性T細(xì)胞，目前對(duì)其生物學(xué)意義的認(rèn)識(shí)尚處在起步階段。

γδT細(xì)胞的亞群

根據(jù)表達(dá)Vγ和Vδ功能區(qū)的不同，γδT細(xì)胞譜系最主要的是兩大亞群：一個(gè)是表達(dá)TCR可變區(qū)Vδ2T細(xì)胞亞群，占外周血CD3+T淋巴細(xì)胞的1% ～10%［3］;Vδ2T細(xì)胞能夠以MHC非限制性方式識(shí)別小分子磷酸化的非肽抗原，包括異戊烯焦磷酸和雙膦酸類藥物(如唑來(lái)膦酸)等［4］。雙膦酸類藥物可以作為強(qiáng)有力的抗原刺激物，促進(jìn)體內(nèi)外Vδ2T細(xì)胞活化和增殖，顯著激活γδT細(xì)胞的殺癌細(xì)胞活性［5］。另一個(gè)γδT細(xì)胞亞群表達(dá)TCR可變區(qū)Vδ1，主要存在于消化道和呼吸道的上皮組織及腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞中，研究表明Vδ1γδT 細(xì)胞在腫瘤免疫監(jiān)視中發(fā)揮重要作用［6］。Vδ1γδT細(xì)胞雖不能識(shí)別小分子磷酸化的非肽抗原，但可以識(shí)別來(lái)自上皮腫瘤表面的特異性抗原，包括UL16結(jié)合蛋白、MHC-I相關(guān)分子及CD1c等［7］。國(guó)外最新研究表明Vδ1是釋放細(xì)胞因子干擾素γ(interferon γ，IFN-γ)的主要γδT細(xì)胞亞群，但是分泌IFN-γ的γδT細(xì)胞一般不會(huì)同時(shí)分泌白介素 (interleukin，IL)-17A，在小鼠產(chǎn)單核細(xì)胞李斯特菌感染的模型中，Vδ4是釋放IL-17A的主要亞群，表明不同亞群的γδT細(xì)胞有著不同的殺傷腫瘤細(xì)胞過(guò)程及機(jī)制［6］。

γδT細(xì)胞共刺激分子及協(xié)同信號(hào)通路

機(jī)體抗腫瘤免疫應(yīng)答包括體液免疫和細(xì)胞免疫，其中發(fā)揮關(guān)鍵作用的是T細(xì)胞介導(dǎo)的特異性抗腫瘤免疫應(yīng)答。T細(xì)胞活化受雙信號(hào)的刺激，第一信號(hào)是TCR識(shí)別抗原肽-MHC分子復(fù)合物產(chǎn)生;第二信號(hào)為協(xié)同刺激信號(hào) (CD28)與其相應(yīng)受體結(jié)合，導(dǎo)致T細(xì)胞活化［8］。若T細(xì)胞第一信號(hào)TCR缺少適當(dāng)?shù)膮f(xié)同刺激信號(hào)，T細(xì)胞活化受到抑制，會(huì)導(dǎo)致T細(xì)胞凋亡及抗原再刺激下的T細(xì)胞無(wú)反應(yīng)性。相對(duì)于T細(xì)胞活化，正常機(jī)體的T細(xì)胞還存在負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，目的是為防止T細(xì)胞的過(guò)度活化及防止自身免疫反應(yīng)，這是由T細(xì)胞表達(dá)的負(fù)性共刺激分子協(xié)同信號(hào)通路激活完成，通過(guò)持續(xù)表達(dá)抑制信號(hào)，減少T細(xì)胞增殖［9］。

CD28-B7目前發(fā)現(xiàn)的共刺激分子主要包括CD28及其家族成員。CD28表達(dá)在T細(xì)胞表面，它能與抗原遞呈細(xì)胞上的配體B7(B7-1、B7-2)結(jié)合，被認(rèn)為是最基本的協(xié)同刺激信號(hào)［10］。CD28-B7結(jié)合后，協(xié)同TCR、CD3產(chǎn)生雙信號(hào)，正向活化αβT細(xì)胞中的作用機(jī)制已經(jīng)被公認(rèn)［11］，然而CD28-B7在 γδT細(xì)胞中的作用仍然有較大的爭(zhēng)論［12］。通過(guò)研究分離的淋巴結(jié)中的淋巴細(xì)胞，CD28被發(fā)現(xiàn)持續(xù)表達(dá)在γδT細(xì)胞表面，協(xié)同刺激CD28激活，可促進(jìn)γδT細(xì)胞增殖及存活，主要通過(guò)刺激γδT細(xì)胞IL-2的產(chǎn)生及分泌，而IL-2信號(hào)通路對(duì)T細(xì)胞擴(kuò)增發(fā)揮重要作用［13］。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中獲得數(shù)據(jù)進(jìn)一步證明在CD28缺乏小鼠，感染情況下不能誘導(dǎo)IFN-γ+及IL-17+γδT細(xì)胞的擴(kuò)增，這一研究結(jié)果提示CD28協(xié)同刺激信號(hào)在γδT細(xì)胞的擴(kuò)增中是必須的［14］。

細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原-4及其配體B7和誘導(dǎo)協(xié)同刺激分子及其配體B7相關(guān)蛋白-1CD28家族其他成員還包括細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(cytotoxic T-lymphocyte antigen-4，CTLA4)及誘導(dǎo)協(xié)同刺激分子 (inducible T cell co-stimulator ligand，ICOS)。CTLA4與CD28有31%同源性，同樣可以與抗原遞呈細(xì)胞上的配體B7(B7-1，B7-2) 結(jié)合［15］。但是CTLA4在T細(xì)胞表面表達(dá)較CD28低，但其親和力高于CD28 20～50倍［15］，功能上CTLA4為負(fù)性調(diào)控T細(xì)胞活化作用［15］。針對(duì)CTLA4為靶點(diǎn)的單克隆抗體易普利姆瑪，通過(guò)抑制CTLA4通路，增加T細(xì)胞的活化及增殖，現(xiàn)已被臨床批準(zhǔn)用于治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤［16］。CTLA4亦被報(bào)道在γδT細(xì)胞上表達(dá)，但其作用機(jī)制是否和αβT細(xì)胞相似有待進(jìn)一步闡明。ICOS不能與B7(B7-1，B7-2)結(jié)合，但與B7的另一家族成員B7相關(guān)蛋白結(jié)合［17］。ICOS在靜息的 T細(xì)胞表面不表達(dá)，但在T細(xì)胞活化的 48h 內(nèi)被誘導(dǎo)表達(dá)［17］。ICOS αβT細(xì)胞的作用機(jī)制較復(fù)雜且尚不明確，但研究顯示ICOS幫助細(xì)胞因子 IL4/IL-10/IL-13的分泌等［18］，目前ICOS在γδT的表達(dá)及功能尚無(wú)深入研究。

程序性死亡受體-1及其配體程序性死亡-1(programmed death-1，PD-1)及B和T淋巴細(xì)胞衰減子 (B and T lymphocyte attenuator，BTLA)是近幾年被廣泛研究的另兩個(gè)CD28家族新成員。PD-1在健康人的靜息T細(xì)胞表面的PD-1的表達(dá)是極低的［19］。在T細(xì)胞激活后，細(xì)胞表達(dá)PD-1被誘導(dǎo)表達(dá);另外PD-1在疲憊 T細(xì)胞的表達(dá)較高［19］。PD-1與其配體PD-L1(B7-H1)及PD-L2(B7-DC)結(jié)合，其中PD-L1的各組織中表達(dá)較為廣泛，PD-1與PD-L1的結(jié)合被認(rèn)為是外周免疫耐受發(fā)揮關(guān)鍵作用;而PD-L2的表達(dá)限制于抗原遞呈細(xì)胞［20］。研究提示PD-1信號(hào)通路的激活最早的反應(yīng)是阻止T細(xì)胞的激活，其中包括阻止磷脂酰肌醇3-激酶信號(hào)通路的激活，所以PD-1介導(dǎo)的是負(fù)性調(diào)節(jié)信號(hào)［21］。在疲憊T細(xì)胞高表達(dá)的PD-1的作用是否和靜息T細(xì)胞表面的作用及信號(hào)通路相似，目前尚不清楚。在腫瘤患者，絕大多數(shù)上皮腫瘤患者在腫瘤細(xì)胞表面PD-L1誘導(dǎo)上調(diào)，而在惡性淋巴系統(tǒng)腫瘤患者PD-L2上調(diào)［21］。由于PD-1通路激活發(fā)揮的免疫抑制作用，因而針對(duì)PD-1通路阻斷的抗PD-1單克隆抗體臨床前期實(shí)驗(yàn)用于治療惡性黑色素瘤及非小細(xì)胞肺癌［22］。有研究顯示正常人外周血的γδT在小分子磷酸化的非肽抗原的刺激下，PD-1迅速表達(dá)在γδT細(xì)胞表面，后期隨著γδT數(shù)量的增加，PD-1表達(dá)逐步下降，功能性研究顯示PD-1+γδT比PD-1-γδT分泌更多的IL-2［23-24］。另有研究提示PD-1最主要表達(dá)在終末效應(yīng)記憶T細(xì)胞 (CD45RA+CD27-)γδT亞群，TCR與配體結(jié)合后激活，可上調(diào)PD-1的表達(dá)，這一研究結(jié)果與PD-1在正常人外周血的研究相似［25］。

BTLA及其配體皰疹病毒入侵介質(zhì)BTLA是近年發(fā)現(xiàn)的負(fù)性協(xié)同刺激分子，雖然其結(jié)構(gòu)嚴(yán)格意義上與CD28及CTLA4有較大差別，但目前仍把它歸類在CD28家族。人BTLA分布于細(xì)胞膜表面的Ⅰ型跨膜糖蛋白。BTLA在T細(xì)胞中有著高表達(dá)，在B細(xì)胞、NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及樹(shù)突狀細(xì)胞中亦有著不同水平的表達(dá)。在外周血中BTLA表達(dá)于成熟的淋巴細(xì)胞中，包括T細(xì)胞 (αβT細(xì)胞和γδT細(xì)胞) 及 B細(xì)胞，BTLA在調(diào)節(jié)性T細(xì)胞中不表達(dá)［26］。BTLA在靜止期T細(xì)胞中低表達(dá)，而在活化的T細(xì)胞高表達(dá)。BTLA配體是腫瘤壞死因子受體家族成員-皰疹病毒入侵介質(zhì) (herpes virus entry mediator，HVEM)，HVEM廣泛表達(dá)于外周血 (T細(xì)胞及B細(xì)胞)，通過(guò)其特定的結(jié)構(gòu)域與BTLA結(jié)合產(chǎn)生抑制性信號(hào)［27］?？乖f呈細(xì)胞及調(diào)節(jié)性T細(xì)胞上的HVEM與T細(xì)胞上的BTLA相互作用，BTLA-HVEM信號(hào)通路激活可以抑制抗原刺激下的T細(xì)胞活化增殖，同時(shí)可以抑制T細(xì)胞分泌IL-2及INF-γ等細(xì)胞因子，減弱T細(xì)胞的殺細(xì)胞毒作用［27］。BTLA持續(xù)表達(dá)抑制信號(hào)，減弱了T細(xì)胞增殖、分泌細(xì)胞因子以及清除腫瘤細(xì)胞等功能。有報(bào)道分離黑色素瘤中的淋巴細(xì)胞，體外擴(kuò)增后回輸體內(nèi)，對(duì)那些治療有反應(yīng)的患者研究顯示其外周血中分化的CD8+細(xì)胞表面表達(dá)BTLA較高，但目前尚不清楚在輸入分化的CD8+細(xì)胞中BTLA發(fā)揮的功能作用［28］。另外，有研究表明外周血Vγ9 Vδ2 T細(xì)胞表面BTLA有表達(dá)，并調(diào)控Vγ9 Vδ2 T細(xì)胞增殖及分化中的作用，在靜息的γδT表面，BTLA存在的高表達(dá)，特別是幼稚型γδT，在中央型記憶T細(xì)胞及效應(yīng)型記憶T細(xì)胞表達(dá)下調(diào)，而PD-1主要表達(dá)在終末效應(yīng)記憶T細(xì)胞 (CD45RA+CD27-)γδT亞群，這一結(jié)果提示在γδT亞群PD-1及BTLA的抑制性作用是不同的［25］。應(yīng)用BTLA阻斷劑，可抑制γδT信號(hào)，抵消 BTLA γδT增殖，另外在 γδT增殖的過(guò)程中使用抗 BTLA抗體，可以部分阻斷 γδT在 S期［25］。Vγ9 Vδ2 T細(xì)胞具有腫瘤細(xì)胞殺傷作用，在惡性腫瘤中其數(shù)量常被下調(diào)，因此惡性淋巴瘤患者，可能BTLA-HVEM信號(hào)通路在抑制γδT增殖中發(fā)揮重要作用，而通過(guò)干預(yù)腫瘤微環(huán)境中γδT細(xì)胞中BTLAHVEM結(jié)合，可以促進(jìn)殺腫瘤的γδT細(xì)胞的擴(kuò)增。

綜上，γδT細(xì)胞的共刺激分子及信號(hào)通路的研究起步較晚，目前已有的研究提示γδT細(xì)胞的活化和增殖需要CD28信號(hào)通路的激活。另外共刺激信號(hào)PD-1/PD-L1及BTLA-HVEM在γδT細(xì)胞活化中發(fā)揮負(fù)性調(diào)控作用，但由于PD-1及BTLA在γδT細(xì)胞表達(dá)的差異性提示兩者在抑制功能上的不同。另外，隨著抗PD-1及PD-L1的單克隆抗體BMS-936558及BMS-936559在黑色素瘤及非小細(xì)胞肺癌的臨床前期試驗(yàn)獲得陽(yáng)性結(jié)果，以擴(kuò)增γδT細(xì)胞的細(xì)胞免疫治療腫瘤也被認(rèn)為是抗腫瘤新策略，因而進(jìn)一步深入研究明確γδT細(xì)胞的共刺激協(xié)同調(diào)控作用有著重要意義。

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Research Advances in the Expression of Co-stimulatory Molecules and Signaling Pathways in γδT Cells

BAO Yi，GUO Li

Key Laboratory of Jiaxing Second Hospital，Jiaxing，Zhejiang 314000，China

BAO YiTel：0573-82073185，E-mail：ybao2011@gmail．com

Human T lymphocytes are divided into αβT cells and γδT cells on the basis of the different expressions of T cell receptors．In recent years，the studies of the regulation of T cell activation and tolerance by co-stimulatory molecules and their signaling pathways in αβT cell have made remarkable progress;however，relatively fewer investigations have been performed on γδT cells．A clearer understanding of the roles of co-stimulatory molecules and their signaling pathways in the positive/negative regulation of γδT cells at different stages will provides new insights for the treatment of viral infections，cancer，autoimmune diseases，transplant rejection，and other conditions．

αβT cell; γδT cell;co-stimulatory molecules;T cell activation;T cell tolerance

鮑 軼 電話：0573-82073185，電子郵件：ybao2011@gmail．com

R392

A

1000-503X(2014)02-0223-04

10．3881/j．issn．1000-503X．2014．02．022

國(guó)家自然青年科學(xué)基金 (81101707)、浙江省中醫(yī)藥基金 (2011ZA104)和嘉興科技計(jì)劃項(xiàng)目 (2012AY1071-2)Supported by the National Natural Sciences Foundation for Young Scholars of China(81101707)，Zhejiang Traditional Chinese Medicine Foundation Project(2011ZA104)，and the Science and Technology Bureau of Jiaxing(2012AY1071-2)

2013-11-12)