多發(fā)性硬化CD8+記憶性T細(xì)胞亞群的免疫學(xué)研究進展

劉噴颶 楊亭亭 劉廣志

多發(fā)性硬化(multiple sclerosis，MS)是一種發(fā)生于中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system，CNS)的炎性脫髓鞘性疾病。根據(jù)病程特點可分為臨床孤立綜合征(clinically isolated syndrome，CIS)、復(fù)發(fā)-緩解型MS(relapsing-remitting MS，RRMS)、繼發(fā)進展型MS(secondary progressive MS，SPMS)和原發(fā)進展型MS(primary progressive MS，PPMS)幾種亞型，其中以RRMS最為常見[1]。

迄今為止，MS病因尚未完全明確，目前認(rèn)為是一種由遺傳因素〔如人白細(xì)胞抗原(human leucocyte antigen，HLA)〕和環(huán)境因素(如感染)的相互作用導(dǎo)致的自身免疫性疾病。在發(fā)病機制方面，根據(jù)患者CNS內(nèi)淋巴細(xì)胞浸潤、免疫治療有效以及與遺傳因素(如HLA-DR2)關(guān)聯(lián)等證據(jù)，現(xiàn)已普遍認(rèn)為MS主要由免疫細(xì)胞(尤其是T細(xì)胞)所介導(dǎo)針對CNS髓鞘的免疫應(yīng)答所致[2]。免疫應(yīng)答通常分為固有免疫應(yīng)答和適應(yīng)性免疫應(yīng)答兩大類，在臨床表現(xiàn)方面，MS的突出特征是慢性遷延和復(fù)發(fā)，這與適應(yīng)性免疫應(yīng)答密切相關(guān)。在適應(yīng)性免疫應(yīng)答過程中，機體免疫記憶功能的維持至關(guān)重要[1]。而免疫記憶功能主要由記憶性淋巴細(xì)胞承擔(dān)[3]。

鑒于T細(xì)胞各種表面標(biāo)志或效應(yīng)功能不同，可將記憶性T細(xì)胞(memory T cell)分為不同的亞群，如根據(jù)趨化性細(xì)胞因子受體(chemokine receptor，CCR)-7的表達不同，分為中心記憶性T細(xì)胞(central memory T cell，TCM，CCR7+CD45RA-)、效應(yīng)記憶性T細(xì)胞(effector memory T cell，TEM，CCR7-CD45RA-)、終末效應(yīng)記憶性T細(xì)胞(terminal effector memory T cell，TEMRA，CCR7-CD45RA+)三個亞群[5]。以往認(rèn)為CD4+T細(xì)胞在MS發(fā)病機制中起著關(guān)鍵的作用，但是很多研究也發(fā)現(xiàn)了CD8+T細(xì)胞的重要性[4-5]，并且CD8+T細(xì)胞也發(fā)揮了免疫記憶維持和免疫監(jiān)視的作用。除了已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的CD8+的TCM、TEM以及CD8+的TEMRA三個亞群[5]之外，近來亦發(fā)現(xiàn)其他亞群，如CD8+的組織定居記憶性T細(xì)胞(tissue-resident memory T cell，TRM，CD69+CD103+)等[6]。CD8+的記憶性T細(xì)胞群在細(xì)胞亞型、功能和免疫活性等方面均具有一定的異質(zhì)性[7-8]，在此本文綜述了其與MS相關(guān)研究的最新進展。

1 CD8+的記憶性T細(xì)胞亞群

1.1 TEMTEM的細(xì)胞表型為CD45RA-CD45RO+CCR7-CD62L-，隨著趨化因子受體(CXC chemokine receptor，CXCR)-3和趨化因子受體(CX3C chemokine receptor，CX3CR)-1的發(fā)現(xiàn)，可以識別出CX3CR1-、CX3CR1int和CX3CR1hi等亞群[9]，其中CX3CR1hi細(xì)胞常富集于循環(huán)和組織中，經(jīng)抗原刺激后略有增殖并產(chǎn)生白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-2，且可對靶細(xì)胞發(fā)揮殺傷效應(yīng)，其上述特點與TEM重疊，提示CX3CR1的表達可用于鑒別類似難辨的TEM亞群[9]。

以往研究發(fā)現(xiàn)CD8+的TEM參與了預(yù)防單核細(xì)胞增生李斯特菌感染的免疫過程，進而推測CD8+的TEM參與了針對來自于外周淋巴器官的感染所發(fā)生的免疫應(yīng)答，可能與其細(xì)胞毒性功能及靶器官定位功能有關(guān)[8]。Michael 等[10]研究發(fā)現(xiàn)，與健康對照相比，MS患者外周血中的CD8+的TEM(CD45RA-CD62L-)比例下降，提示CD8+的TEM細(xì)胞缺乏可能和MS早期發(fā)病以及疾病遷延有關(guān)。治療MS的藥物那他麗珠單抗(natalizumab)恰是針對這一特點，通過阻止MS患者外周血TEM細(xì)胞亞群遷移至中樞神經(jīng)系統(tǒng)，增加CD8+的TEM的絕對數(shù)量，進而起到了治療的作用[11]。

1.2 TCMTCM通常存在于血液、脾臟和非淋巴組織中，經(jīng)抗原刺激后遷移至外周炎癥組織，在二次應(yīng)答中迅速發(fā)揮效應(yīng)功能。早期Sallusto等研究發(fā)現(xiàn)：趨化因子受體CCR7作為一種歸巢分子，可以調(diào)節(jié)CD8+T細(xì)胞歸巢至次級淋巴器官(secondary lymphoid organ，SLO)，此后在EB病毒(Epstein-Bar virus，EBV)感染患者的外周血中亦識別出CD8+的TCM亞群。Kumar等[12]近來證實：根據(jù)細(xì)胞表面CCR7和CD62L的不同表達，可鑒別CD8+的TCM和TEM，其中TCM表型為CD45RA-CD45RO+CCR7-CD62L-，由于其高表達CCR7和CD62L分子而具有快速增殖和分化的特征，能歸巢至SLO。近來Gerlach等[9]發(fā)現(xiàn)，結(jié)合其他細(xì)胞標(biāo)志(如CxC3R1)，可進一步區(qū)分不同的CD8+T細(xì)胞亞群，CX3CR1-和CX3CR1int細(xì)胞群出現(xiàn)于淋巴結(jié)，并對趨化因子CCL19反應(yīng)而發(fā)生遷移，提示CX3CR1表達可用于進一步區(qū)分TCM的細(xì)胞亞類，其中CX3CR1-細(xì)胞與經(jīng)典TCM類似，在淋巴結(jié)內(nèi)更為多見，與CX3CR1int細(xì)胞相比，更快、更高地再表達CD62L，更易產(chǎn)生IL-2，但是細(xì)胞毒素產(chǎn)生的更少，因此認(rèn)為CX3CR1-細(xì)胞可能系更具同質(zhì)的TCM細(xì)胞亞群。進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)的CD8+的TCM與MS的發(fā)病有一定的相關(guān)性，針對發(fā)病機制中的這一環(huán)節(jié)，富馬酸二甲酯可以轉(zhuǎn)換循環(huán)中T細(xì)胞的免疫亞型，抑制CD8+的TCM比例，相對增加初始性T細(xì)胞的比例，起到一定的治療效應(yīng)[13]；芬戈莫德也可以通過降低CD8+T細(xì)胞的比例，相對增加CD8+的TEM細(xì)胞亞群的比例，進一步起到治療作用[14]，兩者都可以通過消耗CD8+的TCM來發(fā)揮治療MS的作用。

1.3 TRMKim等[15]通過使用OT-I小鼠TCR轉(zhuǎn)基因(OVA-specific T-cell receptor)CD8+T細(xì)胞過繼轉(zhuǎn)移，發(fā)現(xiàn)了定位于腸黏膜固有層和上皮間隔內(nèi)的記憶細(xì)胞，首次證實記憶細(xì)胞存在于非淋巴組織中。之后Masopust等[16]發(fā)現(xiàn)小鼠的記憶細(xì)胞存在于淋巴組織和非淋巴組織中，尤其是非淋巴組織中，此類抗原特異性CD8+T細(xì)胞能發(fā)揮即時效應(yīng)，類似于TEM；而位于SLO(如脾臟)中的抗原特異性CD8+T細(xì)胞則無此功能。隨后研究發(fā)現(xiàn)在皮膚、腸黏膜、肺組織、陰道黏膜甚至大腦等組織中均存在具有同樣特征和功能的記憶性T細(xì)胞亞群，遂將之命名為TRM[17]。Sathaliyawala等[18]研究顯示CD45RO和CD103表達可識別人黏膜內(nèi)記憶CD8+T細(xì)胞。Hombrink等[19]從肺切除患者的健康肺組織中發(fā)現(xiàn)了肺組織內(nèi)TRM(CD45RA-CD8+T細(xì)胞)，且其高表達CCR6和CXCR6。近來Wong等[20]發(fā)現(xiàn)CD69+CD103-TRM存在于除了血液以外的所有非淋巴組織中，在結(jié)腸和肺組織內(nèi)以CCR5+CD49a+CD45RA+和CCR5+CD49a+CD45RO+亞群為主，可能系CCL5的高表達所致；結(jié)腸中發(fā)現(xiàn)的CCR5+CD45RO+CD161+TRM，則可能屬于黏膜相關(guān)恒定T細(xì)胞(mucosal-associated invariant T cell，MAIT)。

Wakim等[21]研究發(fā)現(xiàn)小鼠感染水泡性口炎病毒后，腦組織內(nèi)會出現(xiàn)TRM，其效應(yīng)細(xì)胞群表型為CD8+CD103+，隨后研究顯示小鼠腦組織內(nèi)存在CD8+的TRM，在腦內(nèi)持續(xù)存在且無須從血液循環(huán)中補充，基因圖譜分析示該CD8+CD103+記憶性T細(xì)胞與其他記憶性T細(xì)胞亞群不同，表達低水平的CCR7和轉(zhuǎn)錄因子-T細(xì)胞因子-1(T cell factor1，Tcf-1)、高水平的顆粒酶-A和顆粒酶-B。van Nierop等[22]發(fā)現(xiàn)，在進展型MS患者病灶內(nèi)可見及大量的CD8+的TRM，但在急性病灶或新鮮病灶內(nèi)的分布及其TRM的亞型情況尚不明確。有趣的是，Machado-Santos等[23]通過尸檢發(fā)現(xiàn)，在MS急性期病灶內(nèi)CD8+的TRM的數(shù)量明顯增多，但在慢性遷延進展的階段則較少。因此，CD8+的TRM在MS發(fā)病過程中似乎存在著不同的表現(xiàn)，這還有待于進一步的研究來明確。

1.4 外周記憶性T細(xì)胞(peripheral memory T cells，TPM)以往研究發(fā)現(xiàn)CX3CR1可用以鑒別三種不同的記憶性T細(xì)胞亞群和效應(yīng)記憶性T細(xì)胞，其中經(jīng)典TCM和TEM呈現(xiàn)CX3CR1-。病毒感染可導(dǎo)致產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的穩(wěn)定CX3CR1int亞群，該細(xì)胞亞群比其他的記憶性T細(xì)胞亞群可能經(jīng)歷了更為頻繁的穩(wěn)定分化，此過程不僅為自我更新，還包括CX3CR1-TCM細(xì)胞池的擴展；TCM和CX3CR1int細(xì)胞都?xì)w巢至淋巴結(jié)，但是CX3CR1int細(xì)胞(不包括TEM)則大多停駐在外周組織內(nèi)[9]。

隨著對表達CX3CR1int記憶性T細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)，一類新的記憶性細(xì)胞亞群TPM得以命名[9]，在感染1年后的轉(zhuǎn)錄因子T-bet缺陷小鼠體內(nèi)，大多數(shù)CX3CR1-細(xì)胞表達CD62L，約半數(shù)CX3CR1int細(xì)胞表達CD62L，而CX3CR1int細(xì)胞的形成則減少，這一現(xiàn)象提示在TPM細(xì)胞亞群中也存在著一定的細(xì)胞異質(zhì)性[8]。

生理狀態(tài)下，CD62Lhi/CX3CR1+記憶性T細(xì)胞亞群通常定居于淋巴結(jié)內(nèi)，具有不同的遷徙模式，更傾向于定居在病原體侵入的部位[8]。在人類和小鼠被病毒慢性感染的過程中，CX3CR1+的記憶性CD8+T細(xì)胞非常少見，但隨著感染被控制或接受治療之后，它就會明顯增多[24]。Bottcher等[24]報道在腺病毒載體疫苗或天然的巨細(xì)胞病毒(cytomegalovirus，CMV)感染后，小鼠和人均會產(chǎn)生反應(yīng)性炎癥性的CD8+記憶性T細(xì)胞即CX3CR1int細(xì)胞，這提示淋巴結(jié)內(nèi)CD62Lhi/CX3CR1+細(xì)胞亞群可以起到預(yù)防慢性感染的保護作用。TPM主要的生理功能就是其組織監(jiān)視功能，它可以通過輸入淋巴管遷移至組織內(nèi)，隨后再返回淋巴結(jié)這一循環(huán)途徑，來不斷監(jiān)視外周組織感染的情況，對機體起到預(yù)防慢性感染的保護效應(yīng)。

上述主要的各個記憶性T細(xì)胞亞群分化遷移模式如下：初始性CD8+T細(xì)胞通過經(jīng)抗原遞呈細(xì)胞識別抗原而被激活，進一步增殖并且分化為效應(yīng)性T細(xì)胞(effector T cell，Teff)，Teff進入血液循環(huán)后，絕大多數(shù)會被消耗，僅有少量Teff可以分化為持續(xù)長期存活的CD8+記憶性T細(xì)胞亞群，常見的包括TCM、TEM和TPM。Teff進入CNS后，也有一部分分化為TRM，長期定居在CNS，一旦再次遭遇抗原刺激，TRM會迅速產(chǎn)生適應(yīng)性免疫反應(yīng)；還有一部分Teff可以轉(zhuǎn)化為TPM，而且隨著時間推移，TPM可以進一步分化為TCM，并歸巢至循環(huán)血液中，也可以進入CNS分化為TRM而長期存在。TCM具有較強的增殖能力，在遭遇抗原刺激后，進一步可以分化為TEM，遷移至CNS，在二次應(yīng)答中迅速發(fā)揮效應(yīng)功能(圖1)。

目前涉及CD8+的TPM與MS疾病相關(guān)性的研究很少，但是作為比較特殊的一種長壽命記憶性T細(xì)胞亞群，CX3CR1intTPM細(xì)胞具有優(yōu)越的穩(wěn)態(tài)增殖能力，不僅具有自我更新能力，而且有助于擴大CX3CR1-TCM的細(xì)胞庫，在慢性炎癥性疾病中起著免疫監(jiān)視和防止病原體再次感染的作用[25]，這有可能為未來MS發(fā)病機制研究和藥物研發(fā)提供新的啟示。

1.5 其他亞群經(jīng)典的TCM、TEM、TRM、TPM分型并不能完整體現(xiàn)記憶性T細(xì)胞的多樣性，仍不斷有新的亞型被發(fā)現(xiàn)，例如基于CD27和CD43的表達水平不同，通過分析呼吸道病毒感染小鼠CD8+T細(xì)胞的記憶性應(yīng)答，以及根據(jù)激活標(biāo)志物(如CD27和CD43)，將其分為具有不同記憶性應(yīng)答功能的CD8+記憶性T細(xì)胞亞群，這些細(xì)胞亞群與TEM、TCM表型不同，記憶性應(yīng)答能力方面亦不同，但同樣表達其他激活狀態(tài)相關(guān)的標(biāo)志物(CXCR3、CD127、KLRG1)，并在記憶性T細(xì)胞是否參與記憶性應(yīng)答反應(yīng)的預(yù)測方面優(yōu)于CD62L[8]。CD27low/CD43low記憶性細(xì)胞同時也呈現(xiàn)KLRG1hi、CD127low、T-bethi、脫中胚蛋白(Eomesodermin，Eomes)low，即存在著互相重疊的表達模式，但與TEM細(xì)胞和TRM不同，這類細(xì)胞可持續(xù)處在免疫記憶狀態(tài)，盡管增殖反應(yīng)不強，但可明顯對抗仙臺病毒和單核細(xì)胞增生利斯特菌感染[8]。這類細(xì)胞經(jīng)歷了抗原刺激之后的特異性增殖，可形成相當(dāng)程度的繼發(fā)性記憶性T細(xì)胞亞群，并保持持久的針對病原體的控制效應(yīng)，且具有不同的組織分布模式，通常定居于脾臟，可加強清除入侵的李斯特菌的功能[8]。

注：MS：多發(fā)性硬化；CNS：中樞神經(jīng)系統(tǒng)；Teff：效應(yīng)性T細(xì)胞；TCM：中心記憶性T細(xì)胞；TEM：效應(yīng)記憶性T細(xì)胞；TRM：終末效應(yīng)記憶性T細(xì)胞；TPM：外周記憶性T細(xì)胞圖 1 多發(fā)性硬化CD8+記憶性T細(xì)胞亞群分化遷移模式圖

2 治療展望

目前，針對各種自身免疫性疾病(如牛皮癬、紅斑狼瘡、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等)的記憶性細(xì)胞的靶向藥理學(xué)研究，是一種極具吸引力和前景的治療策略研究。近年來以記憶性細(xì)胞為靶點，調(diào)節(jié)MS患者的免疫異常狀態(tài)的治療藥物不斷出現(xiàn)[5]，這些藥物或可提升初始免疫細(xì)胞或可轉(zhuǎn)換針對機體自身炎癥的防御機制，這些在一定程度上都可以清除攻擊機體自身的致病性的免疫細(xì)胞，進而起到阻止MS疾病復(fù)發(fā)的作用[5]。

總之，越來越多的證據(jù)表明CD8+記憶性T細(xì)胞及其亞群與MS的起病、發(fā)展或復(fù)發(fā)密切相關(guān)，此類的細(xì)胞亞群研究還在不斷進行中，因此TEM、TCM、TRM和TPM亞群的分類方法并不能完全體現(xiàn)CD8+記憶性T細(xì)胞的多樣性，進一步明確CD8+記憶性T細(xì)胞及其各個亞群特點及其在MS發(fā)病機制中的作用，將有助于今后確立針對性的疾病藥物治療靶點。未來的研究會圍繞這一方向，在已經(jīng)獲批的藥物基礎(chǔ)上，與其他新一代的免疫調(diào)節(jié)劑聯(lián)合治療。