可誘導(dǎo)共刺激分子在原發(fā)免疫性血小板減少癥發(fā)病機(jī)制中的研究進(jìn)展

梁緣（Liang Yuan），李蘭花（Li Lan-hua），彭軍（Peng Jun），冀學(xué)斌（Ji Xue-bin）

（山東大學(xué)齊魯醫(yī)院， 濟(jì)南 250012； Qilu Hospital of Shandong University， Jinan 250012， China）

1 背景

原發(fā)免疫性血小板減少癥（immune thrombocytopenia，ITP）是一種獲得性自身免疫性出血性疾病，其特點(diǎn)是免疫介導(dǎo)的血小板破壞增加和血小板生成減少。 ITP 的發(fā)病與T 細(xì)胞介導(dǎo)的對(duì)血小板自身抗原失去免疫耐受有關(guān)，主要表現(xiàn)為：血小板自身抗原反應(yīng)性T 細(xì)胞的異?；罨?］、調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞數(shù)量和功能異常［2-3］、Th1／Th2 平衡異常等［4-5］。 T 細(xì)胞活化增殖需要雙信號(hào)刺激：第一信號(hào)是由T 細(xì)胞上的T 淋巴細(xì)胞受體（TCR）-CD3 和抗原呈遞細(xì)胞（Antigen Presenting Cell， APC）主要組織相容性復(fù)合體—抗原肽復(fù)合物結(jié)合提供；第二信號(hào)即共刺激信號(hào)，又稱為免疫檢查點(diǎn)，是由T 細(xì)胞上的相應(yīng)受體與表達(dá)在APC 表面的共刺激分子作用產(chǎn)生。 共刺激分子能根據(jù)T 淋巴細(xì)胞的生長、活化、分化過程和功能狀態(tài)，對(duì)其進(jìn)行正性信號(hào)或負(fù)性信號(hào)的調(diào)節(jié)，同時(shí)提供生存信號(hào)，以防止T 細(xì)胞凋亡。 共刺激分子的異常表達(dá)可導(dǎo)致T 細(xì)胞表達(dá)及功能異常，這可能是引起ITP 發(fā)病的重要原因。 研究發(fā)現(xiàn)，ITP 患者外周血中出現(xiàn)高表達(dá)可誘導(dǎo)共刺激分子（Inducible co-stimulator， ICOS）的CXCR5+CD4+T 卵泡輔助細(xì)胞（Tfh 細(xì)胞）的比例明顯高于健康對(duì)照組（healthy controls，HC），血小板抗體陽性患者外周血中出現(xiàn)高表達(dá)ICOS 的CXCR5+CD4+Tfh 細(xì)胞的比例明顯高于血小板抗體陰性患者和HC。 Tfh 細(xì)胞及其效應(yīng)分子ICOS 可能在ITP 的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用，是ITP 患者潛在的治療靶點(diǎn)［6］。

2 ICOS 及其配體

2.1 ICOS 的結(jié)構(gòu)及其表達(dá)

共刺激分子有多種，主要是CD28 家族成員和B7 家族成員。 ICOS 是CD28 家族的新成員，但是與家族其他成員不同，它不是在T 細(xì)胞上組成性表達(dá)，不與B7-1／B7-2 結(jié)合，而是與唯一的配體可誘導(dǎo)共刺激分子配體（ICOSL）結(jié)合。 ICOS 在效應(yīng)性免疫應(yīng)答過程中有著關(guān)鍵和特殊的功能。 ICOS 與其配體之間的相互作用，能提高T 細(xì)胞對(duì)外源性抗原的反應(yīng)。 ICOS／ICOSL 共刺激信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，在維持某些類型的細(xì)胞免疫過程中起到了關(guān)鍵作用，為疾病治療的新治療策略的發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)［7-9］。

與CD28 共刺激受體家族的其他成員相似，ICOS 屬于免疫球蛋白超家族，是一種由兩個(gè)亞單位構(gòu)成的同源二聚體I 型跨膜（TM）糖蛋白。 ICOS 具有一個(gè)細(xì)胞外免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域、一個(gè)TM 片段和一個(gè)由35 個(gè)氨基酸組成的細(xì)胞質(zhì)尾部，其胞外區(qū)含有一個(gè)V-樣Ig 功能區(qū)，是與相應(yīng)配體ICOSL 結(jié)合的結(jié)構(gòu)。 ICOS 位于染色體2q33-34 上，其位置接近CTLA-4（細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞相關(guān)蛋白4）和CD28基因［10］。 ICOS 的氨基酸組成與CTLA-4 具有17%的同源性，與CD28 有24%的同源性，在CD28 缺失的情況下，ICOS 承擔(dān)了體液免疫反應(yīng)中T 細(xì)胞的主要共刺激作用［11］。

ICOS 主要表達(dá)在GC 光區(qū)（Tfh 細(xì)胞與GC B 細(xì)胞相互作用的區(qū)域）、Peyer’s 斑塊（存在持續(xù)GC 反應(yīng)的區(qū)域）、淋巴結(jié)的T 細(xì)胞區(qū)和胸腺的髓質(zhì)及皮質(zhì)-髓質(zhì)交界處，非淋巴組織不表達(dá)ICOS，這與其在體液免疫中的突出作用一致。 ICOS 由不同的T 淋巴細(xì)胞亞群表達(dá)，包括CD8+細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞（CTL）、CD4+輔助T 細(xì)胞（Th）、Th1、Th2、Th17 和Tfh 細(xì)胞以及CD4+FoxP3+調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞（Treg）。ICOS 的表達(dá)受其它共刺激信號(hào)的調(diào)控，CD28 可以促進(jìn)ICOS 表達(dá)水平的提高［12］。 在T 細(xì)胞活化過程中，TCR 可以使ICOS 的表達(dá)上調(diào)，從而影響T 細(xì)胞活性。 除了TCR 信號(hào)外，小鼠T 細(xì)胞中的IL-2 和IL-4，以及人T 細(xì)胞中的IL-12 和IL-23 等細(xì)胞因子均可以進(jìn)一步增強(qiáng)ICOS 的表達(dá)［13-14］。 CD4+T 細(xì)胞中的ICOS 表達(dá)水平高于CD8+T 細(xì)胞。 Th1 和Th2細(xì)胞反應(yīng)都需要ICOS 參與，在Th 前體細(xì)胞向Th2細(xì)胞分化過程中，ICOS 的表達(dá)水平逐漸上升，使Th2 轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)上調(diào)，從而促進(jìn)Th2 細(xì)胞的分化；而在Th 前體細(xì)胞向Th1 細(xì)胞分化過程中，ICOS 表達(dá)水平則逐漸下降。 阻斷ICOS 表達(dá)途徑可抑制由Th1 和Th2 細(xì)胞引起的疾病。

2.2 ICOS-L 的表達(dá)

ICOS-L 又稱B7-H2、B2h、GL50 或B7RP-1，與CD28 和CTLA-4 配體（CD80 和CD86）不同，ICOSL不只在淋巴組織上表達(dá)，而是可以在體細(xì)胞上廣泛表達(dá)。 ICOSL 主要表達(dá)于APC，包括B 細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，也可以表達(dá)于非淋巴組織的其他細(xì)胞類型。 腫瘤壞死因子-α 和其他炎癥介質(zhì)可以上調(diào)ICOSL 的表達(dá)，例如ICOSL 在人Ⅱ型肺泡上皮細(xì)胞上表達(dá)，與ICOS 結(jié)合并通過調(diào)節(jié)干擾素-γ（Interferon-γ， IFN-γ）的分泌影響輔助T 細(xì)胞的功能，從而在肺對(duì)外來抗原的免疫中發(fā)揮作用。ICOSL 也在小部分T 細(xì)胞上被檢測(cè)到，這部分T 細(xì)胞占CD3+T 細(xì)胞的5%［15］。 ICOSL 在血液腫瘤中的表達(dá)及其在腫瘤免疫中的作用目前尚不清楚，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人類急性髓系白血病患者的細(xì)胞、淋巴瘤細(xì)胞和漿細(xì)胞均可表達(dá)ICOSL。

3 ICOS-ICOSL 作用機(jī)制

作為共刺激分子，ICOS 能參與APC 與T 細(xì)胞以及T 細(xì)胞與B 細(xì)胞的相互作用，增加T 細(xì)胞和B細(xì)胞的數(shù)目，并刺激細(xì)胞免疫和體液免疫，尤其主要參與二次免疫應(yīng)答，ICOS 的缺失已被證明會(huì)導(dǎo)致胸腺依賴的抗體反應(yīng)遲鈍以及生發(fā)中心（germinal centers，GC）的缺失。 ICOS 通過調(diào)控T 細(xì)胞和B 細(xì)胞功能，在協(xié)調(diào)適應(yīng)性免疫中發(fā)揮關(guān)鍵作用。 在炎癥條件下，ICOS 可以進(jìn)行選擇性誘導(dǎo)，決定CD4+T細(xì)胞對(duì)抗原產(chǎn)生免疫反應(yīng)還是耐受反應(yīng)，沒有ICOS作用時(shí)，CD4+T 細(xì)胞對(duì)抗原產(chǎn)生耐受反應(yīng)。 阻斷ICOS 的信號(hào)傳導(dǎo)，可能對(duì)自身免疫性疾病患者有益，而不會(huì)嚴(yán)重影響對(duì)無害抗原的耐受反應(yīng)［16］。ICOS 的表達(dá)和ICOS／ICOSL 通路在抗自身免疫性疾病中的重要性使其成為一個(gè)具有研究價(jià)值的生物標(biāo)志物。

3.1 對(duì)T 細(xì)胞的調(diào)控

T 細(xì)胞的最終激活狀態(tài)取決于所有激活和抑制信號(hào)的積累和最終結(jié)果。 CD28 和ICOS 在T 細(xì)胞活化過程中發(fā)揮互補(bǔ)作用［17］。 CD28／B7 途徑主要在T 細(xì)胞活化的初始階段發(fā)揮作用，誘導(dǎo)幼稚T 細(xì)胞的分化和T 細(xì)胞合成IL-2。 ICOS 途徑則主要在T 細(xì)胞活化后的分化階段和效應(yīng)階段發(fā)揮作用，調(diào)控T 細(xì)胞的增殖和分化［11，18］。 可以認(rèn)為CD28／B7活化初始T 細(xì)胞，而ICOS／ICOS-L 調(diào)節(jié)其效應(yīng)功能。 ICOS 可以增強(qiáng)T 細(xì)胞對(duì)抗原的基本反應(yīng)，即T細(xì)胞增殖及淋巴因子的分泌，可以促進(jìn)T 細(xì)胞分泌IL-4、IL-5、IL-10、IL-13 和IFN-γ、腫瘤壞死因子-α 等多種細(xì)胞因子［19-20］。 阻斷ICOS 共刺激分子途徑可以抑制ITP 患者的T 細(xì)胞活化增殖，為ITP 患者的治療提供理論基礎(chǔ)。 除此之外，ICOS 的表達(dá)可以促進(jìn)Treg 細(xì)胞生成［21］，驅(qū)動(dòng)其活化并增強(qiáng)其功能。阻斷ICOS／ICOSL 通路會(huì)導(dǎo)致Treg 細(xì)胞生成減少［22］，Treg 細(xì)胞數(shù)量減少和功能缺陷可導(dǎo)致ITP 患者自身免疫耐受功能受損［23］。

3.2 對(duì)B 細(xì)胞的調(diào)控

ICOS 或CD28 共同刺激T 細(xì)胞可顯著上調(diào)CD154 的表達(dá)，增強(qiáng)T 細(xì)胞與B 細(xì)胞的相互作用。阻斷ICOS 可顯著抑制CD4+T 細(xì)胞與B 細(xì)胞間的黏附。 ICOSL 在B 細(xì)胞表面的表達(dá)具有兩種情況，其作用不同，當(dāng)T-B 交界處的B 細(xì)胞上表達(dá)ICOSL時(shí)，可以促進(jìn)Tfh 細(xì)胞進(jìn)入GC；當(dāng)B 細(xì)胞向GC 內(nèi)的同源Tfh 細(xì)胞遞送抗原時(shí)，ICOSL 的表達(dá)可以引導(dǎo)IL-4 和CD40L 的靶向遞送，CD40 的連接可以促進(jìn)B 細(xì)胞分化。 當(dāng)基因敲除小鼠體內(nèi)的B 細(xì)胞不表達(dá)ICOSL 時(shí)，小鼠可表現(xiàn)出嚴(yán)重的Tfh 細(xì)胞群體減少和GC 反應(yīng)不良［24］。 而Tfh 細(xì)胞又可以通過表達(dá)趨化因子受體5（CXCR5）、ICOS 等分子來調(diào)節(jié)抗原特異性B 細(xì)胞的免疫過程［25］，使其產(chǎn)生相應(yīng)的特異性抗體［26］。

3.3 在疾病中的作用

因?yàn)镮COS 在T 細(xì)胞亞群上分布的復(fù)雜性及其對(duì)每個(gè)亞群的影響的多樣性，ICOS 在不同疾病中的作用不盡相同，很難用一句話來概括。 ICOS 在腫瘤發(fā)生中具有雙重作用，一方面，ICOS／ICOSL 的共刺激信號(hào)參與抗腫瘤T 細(xì)胞反應(yīng)；另一方面，ICOS 信號(hào)也表現(xiàn)出促腫瘤特征。 目前已證實(shí)ICOS 高表達(dá)與包括ITP 在內(nèi)的多種自身免疫疾病的病理生理過程密切相關(guān)，對(duì)于研究自身免疫性疾病的治療途徑有重要意義。 例如ICOS 的表達(dá)水平與潰瘍性結(jié)腸炎的嚴(yán)重程度有關(guān)［27］。 ITP 患者外周血中CD8+T 細(xì)胞表達(dá)水平顯著升高，細(xì)胞毒性CD8+T 細(xì)胞能夠直接溶解血小板并在骨髓中積聚，潛在地影響血小板的產(chǎn)生［28-29］。 新診斷ITP 患者組及慢性ITP 患者組體內(nèi)CD8+T 細(xì)胞表面ICOS 的表達(dá)水平明顯高于健康人群對(duì)照組，且與淋巴細(xì)胞數(shù)呈負(fù)相關(guān)［30］，提示ICOS 可能增強(qiáng)CD8+T 細(xì)胞的反應(yīng)，使其發(fā)揮細(xì)胞毒性作用直接溶解血小板［23］，或通過抑制巨核細(xì)胞凋亡破壞血小板生成，促進(jìn)ITP 的發(fā)生［31］。 ICOS在效應(yīng)T 細(xì)胞功能中的作用引起了人們對(duì)這種分子作為免疫治療的潛在靶點(diǎn)的極大關(guān)注。 針對(duì)ICOS／ICOSL 途徑用于癌癥免疫治療的拮抗劑和激動(dòng)劑抗體正處于臨床試驗(yàn)階段。

4 免疫耐受

4.1 ITP 與免疫耐受

免疫耐受指的是免疫活性細(xì)胞（T、B 細(xì)胞）接觸抗原性物質(zhì)時(shí)所表現(xiàn)出來的一種特異性的無應(yīng)答狀態(tài)。 免疫耐受在臨床疾病的研究中應(yīng)用廣泛，其誘導(dǎo)、維持和破壞影響著許多自身免疫性疾病的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸。 ITP 作為一種自身免疫性疾病，其發(fā)病過程中的一個(gè)關(guān)鍵機(jī)制是患者自身血小板對(duì)自身抗原的免疫耐受的喪失［32］。 許多研究表明，免疫耐受的喪失使Tfh 細(xì)胞刺激自身反應(yīng)性B 細(xì)胞分化為漿細(xì)胞，產(chǎn)生抗血小板抗體［33］。 T 細(xì)胞應(yīng)答失調(diào)導(dǎo)致輔助T 細(xì)胞（Th1／Th2）比例失衡，調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞的損傷導(dǎo)致輔助性T 細(xì)胞介導(dǎo)的B 細(xì)胞激活的調(diào)節(jié)中斷，這種比例失衡進(jìn)一步導(dǎo)致細(xì)胞毒性T 細(xì)胞數(shù)量增加和其過度活躍。 細(xì)胞毒性T 細(xì)胞活性的增強(qiáng)導(dǎo)致血小板破壞的增加，同時(shí)提高B 細(xì)胞的存活率。 B 細(xì)胞存活率的提高促進(jìn)了自身抗體的產(chǎn)生，自身抗體誘發(fā)血小板的調(diào)理作用、吞噬作用和補(bǔ)體激活、脫硅作用，從而加速了血小板清除的速度，并且進(jìn)一步阻礙巨核細(xì)胞成熟活化，從而減少血小板的生成。

4.2 免疫耐受的誘導(dǎo)

免疫耐受可天然形成，也可人工誘導(dǎo)。 人工誘導(dǎo)具有比較重要的理論和實(shí)踐意義，包括阻斷共刺激信號(hào)誘導(dǎo)［18］、口服抗原誘導(dǎo)、拮抗性抗原誘導(dǎo)、可溶性抗原誘導(dǎo)等多種誘導(dǎo)方式。 其中比較重要的阻斷共刺激信號(hào)誘導(dǎo)已成功誘導(dǎo)多種動(dòng)物形成免疫耐受，如阻斷目前研究比較多的共刺激信號(hào)途徑：CTLA-4-Ig 融合蛋白可阻斷B7-CTLA-4 分子對(duì)相互作用，抗CD40L 抗體可阻斷CD40-CD40L 分子對(duì)相互作用，兩種干預(yù)模式均可誘導(dǎo)T、B 細(xì)胞耐受。 單獨(dú)阻斷CD28 共刺激信號(hào)并不能誘導(dǎo)T 細(xì)胞出現(xiàn)免疫耐受，表明T 細(xì)胞中還存在影響T 細(xì)胞出現(xiàn)免疫耐受的其他共刺激信號(hào)［34-35］。 可以通過阻斷ICOS 共刺激分子途徑來抑制ITP 患者的T 細(xì)胞活性，并誘導(dǎo)T 細(xì)胞對(duì)抗原產(chǎn)生特異性免疫耐受，為ITP 的治療提供潛在的靶點(diǎn)。

4.3 ICOS-ICOSL 通路調(diào)控T 細(xì)胞免疫耐受

T 細(xì)胞產(chǎn)生免疫耐受有兩種不同的機(jī)制，分別為自身反應(yīng)性T 細(xì)胞在胸腺成熟過程中的消耗（中樞耐受性）以及外周成熟自身反應(yīng)性T 細(xì)胞的抑制／消除（外周耐受性）。 只有1%～2%的胸腺細(xì)胞能夠在從胸腺釋放之前達(dá)到成熟的T 細(xì)胞狀態(tài)。發(fā)育中的T 細(xì)胞的負(fù)性選擇在T 細(xì)胞對(duì)自身抗原的產(chǎn)生免疫耐受的過程中起著重要作用。 T 細(xì)胞表達(dá)大量不同的抗原受體，用以識(shí)別可能遇到的無數(shù)種外來抗原。 表達(dá)TCR 的T 細(xì)胞掃描APC 上的主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex，MHC）分子遞呈的自身抗原，對(duì)自身抗原具有低到中等的親和力的T 細(xì)胞接受正性選擇生存下來并進(jìn)一步分化，對(duì)自身抗原具有高親和力的T 細(xì)胞則接受負(fù)性選擇發(fā)生凋亡。 另外一些具有高親和力的T 細(xì)胞也可以被轉(zhuǎn)移到免疫抑制T 細(xì)胞譜系來維持自身免疫耐受。 然而，單純的TCR 信號(hào)通路不足以誘導(dǎo)所有T 細(xì)胞進(jìn)行選擇。 在胸腺中，髓質(zhì)胸腺上皮細(xì)胞（mTEC）、胸腺皮質(zhì)樹突細(xì)胞（DC）和B 細(xì)胞均表達(dá)共刺激分子，可調(diào)節(jié)胸腺T 細(xì)胞進(jìn)行選擇。 有大量證據(jù)表明，負(fù)性選擇需要CD28 協(xié)同信號(hào)［36］，但在某些條件下，CD28 不是必需的，其他共刺激分子如ICOS 可彌補(bǔ)CD28 的缺失，并在穩(wěn)態(tài)下補(bǔ)充其功能［37］。 在胸腺中，ICOS 的表達(dá)與TCR與自身抗原相互作用的強(qiáng)度有關(guān)，并參與調(diào)控先天T 細(xì)胞亞群的發(fā)育［38］。 ICOSL 由胸腺樹突狀細(xì)胞和髓質(zhì)胸腺上皮細(xì)胞亞群以及胸腺B 細(xì)胞表達(dá)。通過研究ICOSL 缺陷的胸腺切片，可以確定ICOS／ICOSL 途徑能微調(diào)T 細(xì)胞的負(fù)性選擇過程，有助于產(chǎn)生具有免疫耐受性的T 細(xì)胞群體［39］。

共刺激分子的正常表達(dá)是維持免疫耐受的關(guān)鍵。 共刺激分子的異常表達(dá)可能促進(jìn)自身反應(yīng)性T細(xì)胞的產(chǎn)生，或者導(dǎo)致自身反應(yīng)性T 細(xì)胞逃避中樞和外周耐受性，從而促進(jìn)ITP 等自身免疫性疾病的發(fā)生［40-41］。

5 總結(jié)和展望

由上可見，ICOS／ICOSL 共刺激信號(hào)在免疫反應(yīng)過程中起重要作用。 ICOS 是免疫反應(yīng)和內(nèi)穩(wěn)態(tài)的復(fù)雜中心樞紐，不僅可以調(diào)節(jié)T 細(xì)胞增殖及多種細(xì)胞因子分泌，而且促進(jìn)B 細(xì)胞增殖分化，進(jìn)而形成效應(yīng)細(xì)胞及生發(fā)中心，同時(shí)還可能誘導(dǎo)T 細(xì)胞免疫耐受。 ITP 作為一種自身免疫性疾病，其發(fā)病的重要原因是T 細(xì)胞介導(dǎo)的對(duì)血小板自身抗原免疫失耐受，誘導(dǎo)T 細(xì)胞對(duì)自身抗體重新產(chǎn)生免疫耐受，是研究ITP 發(fā)病機(jī)制和治療方法的重要途徑。 通過ICOS／ICOSL 共刺激信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑誘導(dǎo)T 細(xì)胞免疫耐受并進(jìn)行深入研究，有助于人們對(duì)免疫理論認(rèn)識(shí)的完善，將成為誘導(dǎo)包括ITP 在內(nèi)的自身免疫性疾病T 細(xì)胞免疫耐受的新途徑，并為研究ITP 的發(fā)病機(jī)制及研發(fā)新型免疫抑制劑提供新的理論支持。

作者貢獻(xiàn)聲明梁緣負(fù)責(zé)論文撰寫；李蘭花、彭軍、冀學(xué)斌負(fù)責(zé)指導(dǎo)與修訂

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突