記憶T細(xì)胞在自身免疫性疾病中的研究進(jìn)展①

付 姿 瞿 文（天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院血液內(nèi)科，天津 300052）

免疫記憶很早就引起了人們的注意，希臘時(shí)期人們發(fā)現(xiàn)鼠疫康復(fù)患者出現(xiàn)了對(duì)再發(fā)鼠疫的保護(hù)作用。而對(duì)記憶T細(xì)胞（memory T cell，TM）來(lái)源的研究始于2017年YOUNGBLOOD等［1］利用小鼠模型證實(shí)了初始T細(xì)胞（naive T cells，TN）在病原體感染時(shí)可分化為效應(yīng)T細(xì)胞（effector T cell，TE），免疫應(yīng)答后期大部分TE凋亡，僅小部分存活下來(lái)的即為T(mén)M。TM在體內(nèi)可持續(xù)存在數(shù)十年，其主要功能為產(chǎn)生不同細(xì)胞因子，調(diào)節(jié)先天免疫細(xì)胞功能，使免疫細(xì)胞動(dòng)員至感染部位，輔助B細(xì)胞生成及增強(qiáng)細(xì)胞毒性T細(xì)胞反應(yīng)。

與TN相比，TM在二次接觸先前遇到的病原體時(shí)能提供更快、更有效的免疫應(yīng)答。具體原因?yàn)椋孩賂M激活閾值較低；②在初次免疫應(yīng)答中，接觸過(guò)抗原的TM數(shù)比TN更多，重新感染時(shí)遇到同源抗原的可能性較大，并能更快地產(chǎn)生更大的TE庫(kù)；③TM在淋巴、血液和外周組織（如肺、腸或皮膚）間循環(huán)，能夠直接快速地響應(yīng)周?chē)M織中的病原體［2］。這些特征增強(qiáng)了TM進(jìn)行原位免疫監(jiān)視的能力，增加了其在感染部位較快接觸到病原體的可能性，并促進(jìn)了更快速的TE產(chǎn)生。

1 TM亞群的分類(lèi)和功能

TM根據(jù)其表面分子標(biāo)志不同，可分為中央記憶T細(xì)胞（central memory T cells，TCM）、效應(yīng)記憶T細(xì)胞（effector memory T cells，TEM）和干細(xì)胞樣記憶性T細(xì)胞（stem cell memory T cells，TSCM）。TEM表達(dá)高水平的整聯(lián)蛋白β1和β2、皮膚淋巴細(xì)胞抗原及趨化因子受體CCR1、CCR3、CCR5，其特征為效應(yīng)細(xì)胞因子分泌增加，如IFN-γ、穿孔素、顆粒酶B和IL-4。TCM表達(dá)淋巴結(jié)歸巢分子CD62L、趨化因子受體CCR7、CCR4、CCR6、CXCR3、CCR1和CCR2，多數(shù)存在于繼發(fā)性淋巴組織和器官，如脾臟、血液和淋巴結(jié)，以更強(qiáng)的增殖能力和產(chǎn)生IL-2的能力為特征［3］。TEM細(xì)胞在血液和非淋巴組織（non-lymphoid tissue，NLT）間循環(huán)，準(zhǔn)備對(duì)復(fù)發(fā)的抗原快速反應(yīng)。相比之下，TCM細(xì)胞優(yōu)先位于次級(jí)淋巴器官（secondary lymphoid organ，SLO），快速增殖并產(chǎn)生次級(jí)TE，進(jìn)入發(fā)炎的NLT以增強(qiáng)TEM提供的初始反應(yīng)［4］。小鼠病毒感染模型的兩個(gè)獨(dú)立小組證明，CD8+TCM能夠迅速轉(zhuǎn)運(yùn)至炎癥性NLT，挑戰(zhàn)了TCM僅在SLO內(nèi)應(yīng)答的想法［5］。當(dāng)TM二次遇到抗原刺激時(shí)，CD4+TCM產(chǎn)生IL-2、IL-10，而CD8+TCM分泌IL-2、穿孔素和IFN-γ。相反，CD4+TEM在TCR刺激后立即產(chǎn)生IFN-γ、IL-4；CD8+TEM立即分泌細(xì)胞因子、穿孔素等發(fā)揮殺傷作用［6］。

人TSCM是2005年發(fā)現(xiàn)的T細(xì)胞子集，屬于獨(dú)特的TM亞群，代表了TM分化樹(shù)的頂點(diǎn)，表達(dá)CD95、CXCR3、IL-2Rβ、CD58和CD11a，僅占循環(huán)T淋巴細(xì)胞的小部分，在健康人群中約為2%～3%［7-8］。與傳統(tǒng)TM相似，TSCM在抗原刺激下可快速產(chǎn)生效應(yīng)分子；在歸巢因子IL-15和IL-7作用下，TSCM可迅速增殖［9］；此外，TSCM自我更新能力增強(qiáng)，并可在體外產(chǎn)生所有TM和TE亞群［10］。TSCM構(gòu)成了長(zhǎng)壽的、自我更新的淋巴細(xì)胞群，對(duì)維持功能性免疫至關(guān)重要，長(zhǎng)期自身反應(yīng)或異常激活的TSCM可能誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞反應(yīng)。尚不清楚TSCM增加與免疫激活的因果關(guān)系，考慮到TSCM可產(chǎn)生所有TM和TE，推測(cè)其可能導(dǎo)致自身免疫性疾病進(jìn)展。目前研究表明，CD8+TSCM可能是自身免疫性疾病新的發(fā)病機(jī)制和治療策略［11-12］。

2 TM發(fā)育和調(diào)控

TM發(fā)育途徑尚未闡明，對(duì)于提出的不同模型存在爭(zhēng)議。線性模型認(rèn)為，MHC-APC激活初始T細(xì)胞后，產(chǎn)生TE或記憶前體細(xì)胞，由TE或記憶前體細(xì)胞產(chǎn)生成熟的TEM和TCM。不對(duì)稱(chēng)模型也稱(chēng)為分叉模型，表明同一T細(xì)胞克隆的2個(gè)子細(xì)胞分化不同，免疫突觸近端的子細(xì)胞產(chǎn)生終末分化的效應(yīng)細(xì)胞和TEM，而遠(yuǎn)端子細(xì)胞產(chǎn)生TCM。自我更新模型提出，初始T細(xì)胞首先產(chǎn)生自我更新的TCM或TE，可進(jìn)一步分化為T(mén)EM。同時(shí)模型認(rèn)為，初始T細(xì)胞首先分化為不同T細(xì)胞亞群，如Th1或Th17細(xì)胞亞群將產(chǎn)生TEM，而濾泡輔助T細(xì)胞將在B細(xì)胞幫助下產(chǎn)生TCM［2］。課題組分析了調(diào)控TM發(fā)育的因素，包括轉(zhuǎn)錄因子與信號(hào)通路、T細(xì)胞受體（T-cell receptor，TCR）信號(hào)和細(xì)胞因子等。

2.1 轉(zhuǎn)錄因子與信號(hào)通路 多種轉(zhuǎn)錄因子，如B淋巴細(xì)胞誘導(dǎo)成熟蛋白1（Blimp-1）、Bcl-6、T-bet和上皮蛋白（Eomes）參與TM分化過(guò)程。Blimp-1是由正調(diào)控域1基因（Prdm1）編碼的含鋅指基序的轉(zhuǎn)錄阻遏物，是T細(xì)胞穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑，負(fù)責(zé)下調(diào)IL-10表達(dá)，上調(diào)IL-2和IFN-γ表達(dá)，還可促進(jìn)Th2譜系形成，并限制Th1、Th17和濾泡輔助T細(xì)胞分化［13］。由Bcl-6/Blimp-1軸調(diào)控的基因可作為主要開(kāi)關(guān)，使CD4+和CD8+T淋巴細(xì)胞分泌細(xì)胞因子和發(fā)揮效應(yīng)子功能。Blimp-1拮抗Bcl-6表達(dá)，不僅調(diào)節(jié)B細(xì)胞還調(diào)節(jié)T細(xì)胞效應(yīng)子功能和分化程序。T-bet是一種T-box轉(zhuǎn)錄因子，是調(diào)節(jié)Th1發(fā)育和功能的關(guān)鍵因子。T-bet高表達(dá)的細(xì)胞將分化為效應(yīng)細(xì)胞，T-bet低表達(dá)的細(xì)胞將分化為T(mén)M。TM T-bet表達(dá)減少，而EOMES表達(dá)增加［14］。Eomes在TM中高表達(dá)，對(duì)維持TCM至關(guān)重要［15］。NF-κB通路調(diào)節(jié)Eomes表達(dá)，對(duì)TM及其反應(yīng)的長(zhǎng)期維持至關(guān)重要。采用NF-κB抑制劑處理記憶細(xì)胞時(shí)，發(fā)現(xiàn)TM中磷酸化NF-κB水平降低和Eomes表達(dá)嚴(yán)重缺失，說(shuō)明NF-κB信號(hào)對(duì)維持Eomes在記憶細(xì)胞中的表達(dá)是必需的。NF-κB抑制劑處理的細(xì)胞中，抗凋亡分子Bcl-2表達(dá)明顯降低，與此一致，Eomes過(guò)表達(dá)導(dǎo)致分化為T(mén)M的Bcl-2表達(dá)增加。Eomes過(guò)表達(dá)促進(jìn)了TM生成。TM中，NF-κB抑制導(dǎo)致Pim-1表達(dá)明顯缺陷，反之亦然，Pim-1抑制導(dǎo)致TM NF-κB和Eomes表達(dá)降低。NF-κB和Pim-1在免疫應(yīng)答和記憶力方面相互調(diào)節(jié)，并通過(guò)共同調(diào)節(jié)Eomes表達(dá)維持記憶力。NF-κB-Pim-1活性有助于維持靜息記憶細(xì)胞中高水平的Eomes，并在遇到抗原后重新發(fā)揮功能，具有快速記憶功能。NF-κB信號(hào)在維持TM壽命和功能中起重要作用［16］。

2.2 TCR信號(hào) 隨著對(duì)TM研究不斷深入，TCR信號(hào)不再是傳統(tǒng)認(rèn)為的默認(rèn)信號(hào)，而是調(diào)節(jié)不同表型T細(xì)胞生成必不可少的成分，能夠整合構(gòu)成TM和TE的所有環(huán)境因素，對(duì)TM發(fā)展至關(guān)重要。TM發(fā)育取決于炎癥信號(hào)和TCR信號(hào)強(qiáng)度。炎癥信號(hào)水平提高有利于產(chǎn)生TEM，降低則有利于產(chǎn)生TCM。相反，增加的TCR信號(hào)強(qiáng)度有利于產(chǎn)生TCM，下降則偏向于產(chǎn)生TEM［17］。TCR異源二聚體對(duì)抗原性肽-主要組織相容性復(fù)合物分子（antigenic peptide-major histocompatibility complex molecule，pMHC）具有親和力，兩者相互作用的持續(xù)時(shí)間及抗原提呈細(xì)胞表面呈遞的抗原劑量均決定了TCR信號(hào)強(qiáng)度［18］。

KNUDSON等［16］認(rèn)為，TCR-pMHC在初始CD8 T細(xì)胞上的相互作用會(huì)觸發(fā)不同強(qiáng)度的TCR信號(hào)。默認(rèn)的TCR信號(hào)會(huì)導(dǎo)致T-bet和Blimp-1水平降低，而Eomes和Bcl-6水平升高使幼稚T細(xì)胞偏向TCM。此外，若抗原和炎癥信號(hào)減少，TE也會(huì)降低其Blimp-1和T-bet水平，并恢復(fù)較高水平的Bcl-6/

Blimp-1和Eomes/T-bet，從而使其成為T(mén)M。中間狀態(tài)的TCR信號(hào)會(huì)整合IL-2和其他促炎信號(hào)，上調(diào)轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)，確保在響應(yīng)早期可獲得效應(yīng)子功能。而在強(qiáng)TCR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)情況下，TCR信號(hào)小體中的T細(xì)胞能夠顯著恢復(fù)受弱抗原攻擊后分化為T(mén)M的能力。越來(lái)越多證據(jù)支持TCR信號(hào)強(qiáng)度對(duì)CD4 TM的影響與CD8 TM相似，強(qiáng)TCR信號(hào)有利于TEM生成，而弱刺激則有利于TCM生成［17，19］。但TCR信號(hào)傳導(dǎo)和CD4 TM的關(guān)系尚未明確。

2.3 細(xì)胞因子 參與TM體內(nèi)平衡的主要細(xì)胞因子為家族細(xì)胞因子共享的γ鏈?zhǔn)荏w，也稱(chēng)為CD132或IL-2受體γ（IL-2Rγ）。該細(xì)胞因子家族包括IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15和IL-21［20］。值得注意的是IL-2、IL-7和IL-15對(duì)TM的影響。CD4+TM存活主要取決于IL-7信號(hào)，而其穩(wěn)態(tài)增殖主要由IL-7誘導(dǎo)，其次才是IL-15誘導(dǎo)。相反，CD8+TM存活很大程度取決于IL-15，而較少依賴于IL-7，其穩(wěn)態(tài)增殖主要由IL-15介導(dǎo)。IL-7信號(hào)可上調(diào)Bcl-2蛋白等抗凋亡遞質(zhì)并誘導(dǎo)髓樣白血病細(xì)胞分化蛋白1（Mcl-1）。最近研究表明，老年人T細(xì)胞中的染色質(zhì)重塑導(dǎo)致IL7RA基因沉默，尤其是CD8+TM導(dǎo)致活化B細(xì)胞NF-κB無(wú)法結(jié)合STATs［21］。IL-2或IL-2R亞基遺傳消除導(dǎo)致致命性的全身性自身免疫性疾病，其原因?yàn)槿狈D25hiCD4+Treg。提示IL-2信號(hào)在胸腺（tTreg）和外周誘導(dǎo)的TReg（pTreg）發(fā)育和體內(nèi)平衡中發(fā)揮重要作用，并促使了低劑量IL-2治療自身免疫性疾病的臨床試驗(yàn)，如HE等［22］研究表明，活動(dòng)性SLE患者服用低劑量rhIL-2會(huì)改變效應(yīng)和Treg比例，并降低疾病活動(dòng)性。

3 TM與自身免疫性疾病的關(guān)系

自身免疫性疾病患者CD45RA+細(xì)胞通常較少，尤其是在疾病活動(dòng)期或復(fù)發(fā)階段，代表了靜態(tài)細(xì)胞向活化TM的轉(zhuǎn)化［23］。TM受到抗原刺激后立即分泌細(xì)胞因子和穿孔素、IFN-γ、顆粒酶B發(fā)揮殺傷功能，在自身免疫性疾病中發(fā)揮一定作用。目前已在多種自身免疫性疾病中發(fā)現(xiàn)了TM異常并與炎癥過(guò)程有關(guān)。

3.1 TM與系統(tǒng)性紅斑狼瘡（systemic lupus erythematosus，SLE）、類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis factors，RA）SLE、RA發(fā)展均涉及T細(xì)胞亞群失衡，ZHOU等［24］研究發(fā)現(xiàn)，SLE患者CXCR5-CD45RA+TN水平高于健康對(duì)照組（P＜0.01），CCR7+CD45RATCM水平低于健康對(duì)照組（P＜0.05），兩組CCR7-CD45RA-TEM表達(dá)無(wú)差異，首次顯示SLE患者外周血單個(gè)核細(xì)胞PD1+ICOS+TCM和PD1+ICOS+TEM比例高于健康對(duì)照組（P＜0.001），且與血清C3呈負(fù)相關(guān)，SLE中異常的TM表達(dá)可作為疾病嚴(yán)重程度的預(yù)測(cè)指標(biāo)。同樣，ZHOU等［25］在RA患者中發(fā)現(xiàn)CXCR5-CD45RA+TN、CCR7-CD45RA-TEM水平均高于健康對(duì)照組（P＜0.05），CCR7+CD45RA-TCM水平低于健康對(duì)照組（P＜0.001），表明TEM、TCM可能在RA發(fā)展中起重要作用。

3.2 TM與免疫性血小板減少癥（immune thrombocytopenia，ITP）CAO等［26］在ITP患者外周血中發(fā)現(xiàn)，CD8+TSCM百分比顯著高于健康對(duì)照組［（3.91±1.19）%vs（2.97±1.57）%，P=0.041 4）］。兩 組TN、TCM、TE和TEM亞型百分比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。ITP患者接受潑尼松［1 mg/（kg·d）］治療1個(gè)月后，外周血CD8+TSCM百分比顯著低于治療前［（2.10±0.87）%vs（3.91±1.19）%，P＜0.000 1］，并低于健康對(duì)照者。此外，與治療前相比，治療后達(dá)到CR和R的ITP患者外周血CD8+TSCM百分比顯著降低［（2.17±0.79）%vs（4.33±0.76）%，P＜0.001］。而NR患者中差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。提示外周血CD8+TSCM百分比失衡可能參與ITP發(fā)生發(fā)展，并可能成為療效評(píng)估的新指標(biāo)。

3.3 TM與再生障礙性貧血（aplastic anemia，AA）HOSOKAWA等［27］分別在55例AA患者與41例健康對(duì)照者中研究了TSCM亞群，發(fā)現(xiàn)與健康對(duì)照組相比，AA患者CD8+TSCM百分比顯著提高（4.2%vs2.1%，P＜0.05），而CD4+TSCM差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。AA患者中，診斷時(shí)較高的CD8+TSCM百分比對(duì)免疫抑制治療反應(yīng)較好，而治療后CD8+TSCM增加與AA患者治療失敗或復(fù)發(fā)相關(guān)。推測(cè)CD8+TSCM是一種AA的新型生物標(biāo)志物，也是AA的潛在治療靶標(biāo)。

4 展望

TM是適應(yīng)性免疫系統(tǒng)組成部分，在周?chē)M織、淋巴器官和血液間循環(huán)，以確保宿主更快地免疫應(yīng)答，從而在重新暴露后有效消除特定抗原。TM在體內(nèi)的正常表達(dá)有利于維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)和免疫應(yīng)答，其異常表達(dá)與自身免疫性疾病發(fā)生發(fā)展有關(guān)，應(yīng)進(jìn)一步研究TM導(dǎo)致自身免疫性疾病進(jìn)展和復(fù)發(fā)的不同機(jī)制，為自身免疫性疾病靶向治療開(kāi)辟新的途徑。