組織常駐記憶性T細(xì)胞與銀屑病復(fù)發(fā)的研究進(jìn)展

張 穎 郭金竹 張春雷

北京大學(xué)第三醫(yī)院皮膚科，北京，100191

組織駐留記憶T細(xì)胞(tissue resident memory T cells, TRM)存在于許多組織中，是適應(yīng)性免疫和固有免疫之間的橋梁，能夠保護(hù)非淋巴組織抵抗病毒和細(xì)菌感染，對(duì)某些類(lèi)型的腫瘤也有一定的作用[1]。皮膚是機(jī)體與外界環(huán)境的屏障，是重要的免疫器官，也是T細(xì)胞的歸巢器官。皮膚TRM細(xì)胞參與皮膚免疫屏障的構(gòu)成，提供有效的外周免疫監(jiān)視[2，3]。但是，TRM細(xì)胞也與許多炎癥性皮膚病有關(guān)，如銀屑病、固定型藥疹、白癜風(fēng)、變應(yīng)性接觸性皮炎等。銀屑病是慢性復(fù)發(fā)性炎癥性皮膚病，經(jīng)常在原皮損消退的部位復(fù)發(fā)[4]，許多研究表明，TRM可能是銀屑病復(fù)發(fā)的原因，有效地抑制TRM細(xì)胞可能是控制銀屑病復(fù)發(fā)的關(guān)鍵。但皮膚TRM細(xì)胞能夠抵抗某些致凋亡的因素，壽命可長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月[5]，給控制復(fù)發(fā)帶來(lái)困難。本文就皮膚TRM的產(chǎn)生、駐留以及TRM與銀屑病復(fù)發(fā)的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 TRM的產(chǎn)生

T細(xì)胞的組織駐留是細(xì)胞能夠恒定存在于特定的器官而不進(jìn)入血液循環(huán)[6]。有研究表明，初始CD8+T細(xì)胞分化為效應(yīng)CD8+T細(xì)胞后，根據(jù)一系列炎癥信號(hào)產(chǎn)生的T-bet梯度，分化為KLRG1高表達(dá)、IL-7Rα低表達(dá)的短壽效應(yīng)細(xì)胞和KLRG1低表達(dá)、IL-7Rα高表達(dá)的記憶前體效應(yīng)細(xì)胞(memory precursor effector cells, MPECs)[7]。MPECs進(jìn)一步分化為不同的記憶T細(xì)胞亞群：①表達(dá)淋巴結(jié)歸巢分子并循環(huán)于血液和次級(jí)淋巴器官的中央記憶T細(xì)胞；②循環(huán)于血液的效應(yīng)記憶T細(xì)胞；③循環(huán)于外周組織并向血液和淋巴結(jié)遷移的外周記憶T細(xì)胞；④在外周組織中長(zhǎng)期存在的TRM，其中以趨化因子依賴的方式遷移到表皮的為皮膚CD8+CD103+TRM細(xì)胞[8，9]。

2 TRM的駐留

2.1 TRM表面標(biāo)志物 沒(méi)有理想的標(biāo)志物能夠定義T細(xì)胞的永久駐留[10]。甚至有研究表明，人類(lèi)皮膚中的CD4+CD69+CD103+TRM能夠下調(diào)CD69的表達(dá)并離開(kāi)組織，在皮膚人源化小鼠中離開(kāi)皮膚的CD4+CLA+CD103+T細(xì)胞可以遷移到遠(yuǎn)處的皮膚，進(jìn)入組織后重新表達(dá)CD69[11]。在人類(lèi)淋巴組織和血液中發(fā)現(xiàn)一部分CD4+CLA+CD103+T細(xì)胞，在表型、功能、轉(zhuǎn)錄組學(xué)上與皮膚中的CD4+CLA+CD103+TRM群體相似，它們具有克隆上的同源性[11]。與無(wú)關(guān)節(jié)受累的銀屑病患者相比，在關(guān)節(jié)病型銀屑病患者中皮膚CD8+TRM更多地進(jìn)入循環(huán)[12]。這些發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了過(guò)去組織常駐記憶T細(xì)胞永久駐留的概念。此外，TRM表面標(biāo)志物具有組織異質(zhì)性，CD69在大多數(shù)TRM中表達(dá)，而CD103在皮膚TRM中表達(dá)[13]。

2.1.1 CD69 CD69是跨膜的C-型凝集素樣蛋白，能夠結(jié)合并抑制細(xì)胞表面的鞘氨醇-1-磷酸受體(sphingosine 1 phosphate receptor 1, S1PR1)的表達(dá)，使S1PR1內(nèi)化、降解。T細(xì)胞需要S1PR1才能感應(yīng)鞘氨醇-1-磷酸(sphingosine 1 phosphate, S1P)的梯度，從而趨化、遷移。血管壁和淋巴組織中的內(nèi)皮細(xì)胞釋放的S1P與S1PR1結(jié)合，使T細(xì)胞離開(kāi)組織并進(jìn)入循環(huán)[14]。CD69抑制S1PR1的表達(dá)，進(jìn)而抑制TRM離開(kāi)組織，對(duì)TRM細(xì)胞在組織中的早期駐留有重要作用[15]。CD69是KLF2的下游靶標(biāo)，TGF-β、IL-33、TNF等炎性細(xì)胞因子也通過(guò)下調(diào)KLF2來(lái)抑制S1PR1的表達(dá)[16]。研究表明，CD69對(duì)TRM駐留的重要性可能取決于它們所處的組織，比如在腎臟中非常重要，在小腸上皮和固有層卻沒(méi)有明顯影響[17]。對(duì)皮膚TRM而言，CD69缺失雖然不影響naiveCD8+T細(xì)胞的數(shù)量，但會(huì)導(dǎo)致CD103+TRM生成顯著減少[17]。而CD69缺乏對(duì)CD8+T細(xì)胞增殖和細(xì)胞毒性功能沒(méi)有明顯影響[18]。然而，有學(xué)者認(rèn)為僅有CD69表達(dá)不足以判定T細(xì)胞的駐留，因?yàn)樵诩?xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程中CD69是否表達(dá)是可變的，如一些CD69+CD103+T細(xì)胞可以與CD69-CD103+T細(xì)胞相互轉(zhuǎn)化[19]。

2.1.2 CD103 CD103即整合素αE亞基，和整合素β7亞基組成的整合素αEβ7是E-鈣黏素的配體。E-鈣黏素廣泛表達(dá)于上皮細(xì)胞，CD103可以使TRM與E-鈣黏素結(jié)合，上調(diào)具有抗凋亡活性的Bcl-2分子，在維持CD8+TRM細(xì)胞的存活中發(fā)揮重要作用[19]。CD103晚于CD69表達(dá)，與TRM細(xì)胞在皮膚中的長(zhǎng)期駐留有關(guān)[20]。在銀屑病患者皮損和非皮損中CD103+T細(xì)胞的表達(dá)均明顯升高[21]。

2.1.3 CD49 CD49a即整合素α1β1受體的α亞基，也被稱(chēng)為非常晚期抗原-1，通過(guò)與細(xì)胞外基質(zhì)的I型膠原和IV型膠原結(jié)合使細(xì)胞在組織中駐留[22]。除黏附作用外，也有研究證實(shí)在肺組織中CD49a+CD8+T細(xì)胞較CD49a-CD8+T細(xì)胞凋亡更少，在脾臟、唾液腺和肝臟中抑制CD49a表達(dá)導(dǎo)致CD8+記憶T細(xì)胞減少，CD49a可能抑制了CD8+T細(xì)胞的凋亡[23]。在皮膚中，CD8+CD103+CD49a+TRM細(xì)胞分布于表皮，產(chǎn)生穿孔素和IFN-γ等抗病毒的關(guān)鍵細(xì)胞因子，也可以在IL-15作用下很快獲得細(xì)胞毒性。CD8+CD103+CD49-TRM細(xì)胞分布于真皮和表皮，是IL-17的主要來(lái)源。但在銀屑病患者的皮損中，存在同時(shí)表達(dá)IFN-γ和IL-17的CD8+CD103+CD49a+CD8+和CD8+CD103+CD49-TRM細(xì)胞，表明在慢性炎癥的環(huán)境中，TRM的功能有一定程度的可塑性[24]。

2.2 趨化因子

2.2.1 CCR7 T細(xì)胞通過(guò)淋巴管離開(kāi)組織需要趨化因子受體CCR7，因此CCR7缺失的細(xì)胞可能會(huì)更傾向于分化為CD103+TRM細(xì)胞[8]。Hobit與其同源物Blimp-1通過(guò)抑制離開(kāi)組織的途徑(CCR7和S1PR1)和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子(KLF2和Tcf7)調(diào)控TRM細(xì)胞的形成[25]。

2.2.2 CCR8 研究表明CCR8在50%以上的皮膚記憶T細(xì)胞中表達(dá)[26,27]，并且皮膚CCR8+T細(xì)胞具有常駐記憶T細(xì)胞的所有特征，包括IL-7和IL-15促進(jìn)增殖，表達(dá)表面標(biāo)志物如CD103和CD69，低表達(dá)抑制性受體(PD-1,Tim-3, LAG-3)，缺乏衰老標(biāo)志物(CD57，KLRG1)等[28]。

2.2.3 CCR10及CCL27 CCR10及其配體CCL27是炎癥性皮膚病中最具皮膚特異性的趨化因子受體和配體。角質(zhì)形成細(xì)胞分泌的CCL27引導(dǎo)CLA+/CCR10+的記憶T細(xì)胞歸巢于表皮，也能夠調(diào)節(jié)皮膚TRM細(xì)胞的駐留[29]。

2.2.4 CXCL9，CXCL10及CXCR3 研究發(fā)現(xiàn)皰疹病毒感染皮膚時(shí)，角質(zhì)形成細(xì)胞合成編碼趨化因子CXCL9和CXCL10的mRNA[8]。趨化因子CXCL9和CXCL10對(duì)TRM的前體細(xì)胞即KLRG1-細(xì)胞有較強(qiáng)的趨化作用。CXCR3作為CXCL9和CXCL10的受體，在KLRG1-細(xì)胞亞群的表達(dá)水平高于KLRG1+細(xì)胞亞群。敲除CXCR3后T細(xì)胞的數(shù)量并不減少，但CD8+CD103+TRM減少，證明這種減少不是細(xì)胞生存能力降低導(dǎo)致的，而是細(xì)胞能夠更有效地進(jìn)入循環(huán)并離開(kāi)皮膚[8]。也有關(guān)于CXCR6能夠促進(jìn)皮膚TRM的形成的報(bào)道[13]。

2.3 其他細(xì)胞因子

2.3.1 TGF-β 皮膚角質(zhì)形成細(xì)胞表達(dá)的αvβ6和αvβ8整合素通過(guò)激活TGF-β維持TRM在組織中的駐留[30]。此外，次級(jí)淋巴組織中的TGF-β信號(hào)對(duì)naiveCD8+T細(xì)胞進(jìn)行表觀遺傳調(diào)控，維持其分化為表皮TRM細(xì)胞的潛能[31]。也有研究證實(shí)，TGF-β參與皮膚TRM細(xì)胞的形成和存活，TGF-β通過(guò)下調(diào)轉(zhuǎn)錄因子Eomes和T-bet表達(dá)增加TGFβR信號(hào)傳導(dǎo)，并可能上調(diào)CD103的表達(dá)[32,33]。敲除TGF-βR基因的T細(xì)胞缺乏CD103表達(dá)并逐漸離開(kāi)皮膚[8]。

既往認(rèn)為表皮中TGF-β主要由角質(zhì)形成細(xì)胞分泌[34]，但近期研究證實(shí)皮膚TRM依賴自分泌的TGF-β來(lái)維持駐留。當(dāng)活性TGF-β的數(shù)量受限時(shí)，抗原特異性TRM比旁觀TRM更持久地駐留于皮膚中。對(duì)活性TGF-β的競(jìng)爭(zhēng)參與決定哪些TRM細(xì)胞將占據(jù)表皮的生態(tài)位，新募集于表皮的CD8+T細(xì)胞常常取代旁觀TRM細(xì)胞[35,36]。

2.3.2 IL-15和IL-7 目前研究表明，IL-15能夠促進(jìn)TRM細(xì)胞的駐留，但對(duì)于TRM細(xì)胞的功能沒(méi)有明顯影響。研究發(fā)現(xiàn)敲除IL-15基因的小鼠的皮膚感染病毒后，產(chǎn)生的TRM細(xì)胞的數(shù)量非常少，這與缺乏IL-15時(shí)皮膚CD103+T細(xì)胞中Bcl-2表達(dá)受抑制有關(guān)。皮膚角質(zhì)形成細(xì)胞和朗格漢斯細(xì)胞等細(xì)胞產(chǎn)生的IL-15足以維持TRM的發(fā)育和生存[8]。毛囊來(lái)源的IL-7和IL-15對(duì)于CD8+TRM和CD4+TRM在皮膚中的駐留也很重要，IL-7敲除后表皮CD4+TRM細(xì)胞和CD8+TRM細(xì)胞數(shù)量減少[37]。但I(xiàn)L-15缺乏對(duì)皮膚TRM細(xì)胞分泌IFNγ、IL-2和TNFα的功能沒(méi)有明顯的影響[38]。

2.3.3 Eomes和T-bet T-box轉(zhuǎn)錄因子(TFs)Eomes和其同系物T-bet聯(lián)合作用于CD8+CD103+TRM細(xì)胞的形成，它們的協(xié)同下調(diào)對(duì)TGF-β的信號(hào)傳導(dǎo)至關(guān)重要，TGF-β也反作用于Eomes并使之表達(dá)下調(diào)。Eomes的消除對(duì)于CD8+CD103+TRM細(xì)胞的形成是必要的。T-bet持續(xù)性低表達(dá)維持了細(xì)胞表面IL-15受體β鏈(CD122)的表達(dá)，從而維持了細(xì)胞對(duì)IL-15的應(yīng)答性，對(duì)于CD8+CD103+TRM細(xì)胞形成和存活有重要作用[33]。

2.3.4 芳基烴受體 芳基烴受體(Aryl hydrocarbon Receptor, AhR)是螺旋-環(huán)-螺旋轉(zhuǎn)錄因子家族成員之一，也與TRM細(xì)胞在皮膚中的駐留有關(guān)[29]。AhR在體內(nèi)參與了先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)，調(diào)節(jié)41個(gè)與銀屑病相關(guān)的基因[39]。與來(lái)自脾臟的naiveT細(xì)胞和記憶T細(xì)胞相比，AhR在皮膚TRM中的表達(dá)水平更高，AhR有助于TRM競(jìng)爭(zhēng)表皮的生態(tài)位，增加TRM在表皮中的持久性[13]。 此外有研究表明，AhR基因敲除的銀屑病動(dòng)物模型中，皮膚中IL-17增加、中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)明顯增多，銀屑病樣的病理表現(xiàn)更重，而AhR的激動(dòng)劑可以減輕銀屑病的炎癥[39]。因此，AhR對(duì)于銀屑病的影響不僅是TRM的駐留，還與其調(diào)控的諸多相關(guān)基因有關(guān)。

2.4 脂肪酸結(jié)合蛋白4(fatty acid binding protein 4, FABP4)和脂肪酸結(jié)合蛋白5(fatty acid binding protein 5, FABP5) 皮膚是富含脂質(zhì)的環(huán)境，Pan等首次報(bào)道皮膚TRM通過(guò)攝取游離脂肪酸(free fatty acid, FFA)維持長(zhǎng)期存活和生理功能。在病毒感染的小鼠模型中，皮膚CD8+TRM細(xì)胞高表達(dá)介導(dǎo)脂質(zhì)攝取和細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸?shù)姆肿?，包括FABP4和FABP5。FABP4和FABP5的缺失會(huì)降低CD8+TRM細(xì)胞對(duì)外源性FFA的攝取，從而降低其在體內(nèi)的長(zhǎng)期存活率。CD8+TRM細(xì)胞在外源性FFA存在下線粒體氧化代謝增加，而在FABP4/FABP5雙敲除的CD8+TRM細(xì)胞中則未見(jiàn)此增加。在小鼠體內(nèi)，抑制線粒體FFAβ-氧化，皮膚中CD8+TRM細(xì)胞的存活明顯降低。在健康人和銀屑病患者的皮膚CD8+TRM細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)了FABP4和FABP5表達(dá)的增加以及細(xì)胞外FFA攝取的增強(qiáng)[40-42]。Frizzell等將肝臟中的TRM細(xì)胞轉(zhuǎn)移到表皮后，TRM細(xì)胞下調(diào)FABP1并上調(diào)FABP4和FABP5，表明TRM可以根據(jù)駐留組織的不同調(diào)整FABP表達(dá)，以更好地?cái)z取FFA[43]。

3 銀屑病復(fù)發(fā)的概念

目前銀屑病有多種治療方法，生物制劑在重癥銀屑病患者的治療中發(fā)揮了積極的作用，但大部分患者只能獲得臨床緩解，復(fù)發(fā)仍是銀屑病治療的難題。許多學(xué)者認(rèn)為所獲得的相對(duì)于基線的最大改善的PASI評(píng)分降低>50%即為復(fù)發(fā)[44，45]。也有學(xué)者認(rèn)為，無(wú)論基線PASI是多少，PASI較前增加5分即為復(fù)發(fā)[46]。復(fù)發(fā)沒(méi)有明確的分級(jí)，英國(guó)銀屑病生物制劑指南中曾將快速?gòu)?fù)發(fā)定義為治療完成后3個(gè)月內(nèi)失去50%的PASI受益[45]。

4 TRM與銀屑病復(fù)發(fā)

復(fù)發(fā)是銀屑病的特征，銀屑病復(fù)發(fā)受呼吸道感染、吸煙、緊張焦慮、睡眠障礙、寒冷、干燥、中斷治療等因素影響[47]，并且常在原皮損處復(fù)發(fā)[4]。TRM在皮膚中的駐留能夠解釋銀屑病在同一部位頻繁復(fù)發(fā)的原因。在用咪喹莫特誘導(dǎo)的銀屑病樣皮炎小鼠模型中，在原皮損已消退的部位仍存在CD49a+TRM細(xì)胞，與急性期、慢性期相比，緩解期CD49a+TRM細(xì)胞顆粒酶B的表達(dá)水平更高，這表明CD49a+TRM細(xì)胞可能與臨床治愈后的銀屑病復(fù)發(fā)有關(guān)[48]。也有學(xué)者從臨床緩解的銀屑病組織中分離出CD8+CD69+TRM細(xì)胞，將細(xì)胞培養(yǎng)上清注射到咪喹莫特誘導(dǎo)的銀屑病樣皮炎的小鼠皮膚中，可顯著促進(jìn)銀屑病樣的組織學(xué)表型，如炎性浸潤(rùn)和表皮增生。這說(shuō)明TRM能夠產(chǎn)生細(xì)胞因子，促進(jìn)銀屑病的復(fù)發(fā)[29]。

4.1 相關(guān)的細(xì)胞因子

4.1.1 IL-17A 研究發(fā)現(xiàn)，在輕度斑塊型銀屑病患者的皮損部位和解剖對(duì)稱(chēng)的非皮損部位中，CD103+CD8+TRM生成IL-17A的潛能均高于健康對(duì)照組。雖然CD103-CD8+T細(xì)胞在皮損和非皮損部位也可以產(chǎn)生更多的IL-17A，但CD103+CD8+TRM是IL-17A主要的來(lái)源。病程越長(zhǎng)，CD8+T細(xì)胞中產(chǎn)生IL-17A的細(xì)胞占的比例越高。而皮損、非皮損、健康對(duì)照的皮膚CD4+T細(xì)胞中產(chǎn)生IL-17A的細(xì)胞的百分比是沒(méi)有差異的[49]。也有學(xué)者認(rèn)為CD103+CD8+TRM可以分為CD49a-IL-17A+和CD49a+IFN-γ+兩種，前一種與銀屑病相關(guān)性更大[10]。

4.1.2 IL-22 與皮損部位相比，臨床緩解的皮膚中產(chǎn)生IL-22的表皮CD4+T細(xì)胞保持在相同甚至更高水平，產(chǎn)生IL-22的表皮CD4+T細(xì)胞的百分比與治療時(shí)間無(wú)關(guān)，在治療6年后，在消退的原皮損部位中仍保留功能[50]。

4.1.3 IL-15 研究發(fā)現(xiàn)臨床治愈的皮膚組織中的IL-15水平與復(fù)發(fā)的銀屑病皮損中相同，并可通過(guò)實(shí)驗(yàn)性Koebner現(xiàn)象上調(diào)。此外，MTX和IL-15中和抗體的共同作用，可降低銀屑病模型中CD69的表達(dá)和CD8+CD69+TRM細(xì)胞的數(shù)量[29]。

4.2 生物制劑與TRM 目前對(duì)于生物制劑對(duì)于TRM的作用仍有爭(zhēng)議。將40例患者分為阿達(dá)木單抗治療、司庫(kù)奇尤單抗治療、烏司努單抗治療和未治療4組，皮損中CD103+TRM和T17 TRM所占的百分比相似，表皮CD103+T細(xì)胞中的IL-17A和IL-22含量也沒(méi)有變化[51]。一項(xiàng)10例患者的研究中，與傳統(tǒng)治療的患者相比，使用生物制劑治療的患者的皮膚CD103+T細(xì)胞中CD8+CD103+IL-17A+和CD4+CD103+IL-17A+TRM比例更高[19]。此外，最近的研究發(fā)現(xiàn)，使用古塞奇尤單抗治療可以降低患者皮膚中CD8+CD49a+CD103+TRM細(xì)胞，司庫(kù)奇尤單抗則不能，但是兩種藥物都不能使產(chǎn)生IL-17A/F的細(xì)胞減少[52]。

5 小結(jié)

TRM與銀屑病復(fù)發(fā)密切相關(guān)，為了使疾病真正緩解，實(shí)現(xiàn)分子治愈，需要完全抑制TRM細(xì)胞。進(jìn)一步研究TRM產(chǎn)生、駐留與銀屑病復(fù)發(fā)相關(guān)的分子機(jī)制，研究TRM相關(guān)的分子機(jī)制，研發(fā)能夠抑制TRM的生成與功能的藥物，對(duì)于減少銀屑病復(fù)發(fā)和提高銀屑病患者的生活質(zhì)量有重要作用。因?yàn)門(mén)RM在不同組織中的分子表型和功能具有異質(zhì)性[53]，TRM也可能成為特異性的治療靶點(diǎn)。