TIGIT對(duì)膿毒癥免疫細(xì)胞影響的研究進(jìn)展

李秋林,范 駿

(南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院急診科,南昌 330006)

膿毒癥是宿主抗感染反應(yīng)失調(diào)引起的嚴(yán)重多器官功能障礙性綜合征[1]。其發(fā)病率和病死率高[2],病理生理機(jī)制不明確,臨床缺乏特效藥物,持續(xù)受到研究者關(guān)注。經(jīng)典免疫抑制靶點(diǎn)如:程序性死亡受體1/程序性死亡受體配體1(PD-1/PD-L1)的發(fā)現(xiàn)及相關(guān)免疫抑制劑的研發(fā),為疾病治療提供了新選擇[3]。但在臨床實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的免疫抑制劑適用范圍受限,且存在免疫相關(guān)不良事件,因此對(duì)新的免疫抑制受體的研究成為熱點(diǎn)。T細(xì)胞免疫球蛋白與ITIM結(jié)構(gòu)域(T cell immunoglobulin and ITIM domain,TIGIT)作為新發(fā)現(xiàn)的免疫抑制受體,可與抗原提呈細(xì)胞表達(dá)的CD155相互作用,下調(diào)部分免疫細(xì)胞功能,在免疫網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用。本文就TIGIT的結(jié)構(gòu)與表達(dá)及其對(duì)免疫細(xì)胞、膿毒癥預(yù)后的影響做一綜述,以期為后期研究提供參考。

1 TIGIT與配體的結(jié)構(gòu)和表達(dá)

TIGIT(又稱Vstm3、WUCAM、VSIG9)是PVR免疫球蛋白家族成員之一[4],其基因位于人類染色體3ql3.31區(qū)域。TIGIT主要表達(dá)于NK細(xì)胞、T細(xì)胞、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)等[5]。TIGIT由胞外免疫球蛋白可變區(qū)(IgV)、Ⅰ型跨膜區(qū)以及含一個(gè)免疫受體酪氨酸抑制基序(ITIM)和一個(gè)免疫球蛋白酪氨酸尾(ITT)樣基序的胞質(zhì)尾部構(gòu)成[6]。TIGIT胞質(zhì)尾部磷酸化后與其配體結(jié)合啟動(dòng)抑制性級(jí)聯(lián)信號(hào)反應(yīng),從而下調(diào)效應(yīng)T細(xì)胞和NK細(xì)胞的功能[7]。

CD155(又稱Necl-5、PVR或脊髓灰質(zhì)炎病毒受體)是TIGIT的主要配體,主要表達(dá)于樹突狀細(xì)胞(DC)、T細(xì)胞、B細(xì)胞和巨噬細(xì)胞[8],在非造血組織如腎臟、神經(jīng)系統(tǒng)和腸道上也有表達(dá)[9]。TIGIT與CD155結(jié)合通過(guò)下調(diào)T細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞(NK)功能發(fā)揮免疫抑制作用。TIGIT的另兩個(gè)配體是CD112和CD113,相較于CD155,TIGIT以較低的親和力結(jié)合CD122和CD133。

TIGIT結(jié)合CD155受CD226(又稱DAXM-1、TLIsA1、PTA1)競(jìng)爭(zhēng)[4]。CD226由336個(gè)氨基酸組成的跨膜蛋白,基因位于染色18q22.3區(qū)域[10],屬于免疫球蛋白超家族成員之一。其在自然殺傷細(xì)胞(NK)、T細(xì)胞和其他免疫細(xì)胞中廣泛表達(dá)[11]。

2 TIGIT與免疫細(xì)胞

2.1 TIGIT與T細(xì)胞

T細(xì)胞是細(xì)胞免疫的重要組成部分,在免疫調(diào)節(jié)方面發(fā)揮重要作用。膿毒癥是機(jī)體抗感染免疫失調(diào)引起的器官功能障礙綜合征[1],T細(xì)胞耗竭是膿毒癥免疫抑制的主要原因。WASHBURN等[12]通過(guò)轉(zhuǎn)錄測(cè)序技術(shù)(RNA-seq)研究發(fā)現(xiàn),在膿毒癥患者中,TIGIT在T細(xì)胞上表達(dá)顯著上調(diào)。UNINA等[13]通過(guò)流式細(xì)胞技術(shù)進(jìn)一步研究表明,TIGIT主要表達(dá)于CD8+T細(xì)胞;TIGIT在初始T細(xì)胞上不表達(dá),而在記憶T細(xì)胞和效應(yīng)T細(xì)胞上高表達(dá),且表達(dá)水平與抗原刺激強(qiáng)度呈正相關(guān)。SUN等[14]通過(guò)對(duì)臨床50例膿毒癥患者和17例對(duì)照組患者進(jìn)行前瞻性研究發(fā)現(xiàn),與健康對(duì)照組相比,膿毒癥患者T細(xì)胞上TIGIT不僅表達(dá)上調(diào),且可抑制T細(xì)胞活性?，F(xiàn)有研究表明,其可能機(jī)制包括以下幾個(gè)方面:1)TIGIT通過(guò)下調(diào)TCR直接抑制T細(xì)胞活性[15];2)TIGIT通過(guò)與CD155相互作用促進(jìn)耐受性樹突狀細(xì)胞形成間接抑制T細(xì)胞活性[4];3)TIGIT通過(guò)促進(jìn)Tregs產(chǎn)生進(jìn)而抑制T細(xì)胞活性[16]。關(guān)于腫瘤的多項(xiàng)研究表明阻斷TIGIT可恢復(fù)T細(xì)胞的活性,提高生存率[17]。有學(xué)者[18]通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),TIGIT單抗(克隆1G9)可提高合并存在惡性腫瘤的膿毒癥小鼠的存活率,因此認(rèn)為TIGIT在膿毒癥的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮負(fù)性調(diào)節(jié)作用。然而SUN等[19]研究發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,記憶小鼠在誘導(dǎo)膿毒癥12、24 h后分別接受TIGIT單抗治療,存活率顯著下降(P=0.001 2),因此其認(rèn)為阻斷TIGIT可導(dǎo)致T細(xì)胞凋亡和功能障礙。

由于抗TIGIT在膿毒癥方面研究數(shù)據(jù)有限且存在相互矛盾的研究結(jié)果,所以TIGIT在膿毒癥中發(fā)揮的作用有待進(jìn)一步探索。

2.2 TIGIT與調(diào)節(jié)性T細(xì)胞

調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)通常被認(rèn)為是CD4+T細(xì)胞特化亞群,在建立和維護(hù)免疫耐受方面起重要作用。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)膿毒癥患者外周血中Tregs數(shù)量增加[20],在膿毒癥小鼠模型中也觀察到了類似的結(jié)果[21]。其數(shù)量增加可能的機(jī)制是在膿毒癥的發(fā)生發(fā)展中Foxp3轉(zhuǎn)錄的組蛋白修飾增加促使T細(xì)胞向Treg細(xì)胞分化[22]。Tregs在膿毒癥的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮抑制T細(xì)胞的作用。最近研究發(fā)現(xiàn)在Tregs上TIGIT高表達(dá)[23-24],且主要亞群是CD4+TIGIT+FOXP3+Tregs[25]。TIGIT通過(guò)誘導(dǎo)Treg表達(dá)纖維蛋白原樣蛋白2(Fgl2)和IL-10促進(jìn)免疫耐受性樹突狀細(xì)胞形成,從而抑制效應(yīng)性T細(xì)胞活性,該實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)TIGIT+Treg選擇性抑制Th1和Th17細(xì)胞,而不抑制Th2細(xì)胞[16]。這可能增加膿毒癥患者繼發(fā)真菌感染的機(jī)會(huì),增加膿毒癥患者病死率。有趣的是,TIGIT在Treg上高表達(dá)還與譜系穩(wěn)定性相關(guān)[26]。CD226與TIGIT競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合CD155。SHIBUYA等[27]團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)CD226通過(guò)與TIGIT競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合CD155下調(diào)TIGIT從而下調(diào)Tregs細(xì)胞功能。SATO等[28]也發(fā)現(xiàn)CD226表達(dá)下調(diào)、TIGIT表達(dá)上調(diào)可以通過(guò)抑制雷帕霉素復(fù)合體1通路中蛋白激酶B哺乳動(dòng)物靶蛋白的激活,從而增強(qiáng)Tregs細(xì)胞功能。以上研究表明,CD226可以通過(guò)TIGIT信號(hào)通路調(diào)節(jié)Tregs細(xì)胞功能。

2.3 TIGIT與T濾泡輔助細(xì)胞

T濾泡輔助細(xì)胞(Tfh)是一種定位于淋巴濾泡并具有輔助B細(xì)胞功能的CD4+T細(xì)胞。與TIGIT-Tfh相比,TIGIT+Tfh可分泌更多的IL-21和IL-4并可刺激B細(xì)胞產(chǎn)生IgG。因此相較于TIGIT-Tfh亞群,TIGIT+Tfh更易誘導(dǎo)幼稚細(xì)胞及記憶B細(xì)胞向漿母細(xì)胞分化[29]。此外,YASUTOMI等[30]發(fā)現(xiàn)CD226與TIGIT在人Tfh細(xì)胞分化成熟中發(fā)揮協(xié)同作用,其可能的機(jī)制是CD226和TIGIT通過(guò)抑制IL-2分泌而促進(jìn)Tfh細(xì)胞分化。

2.4 TIGIT與自然殺傷細(xì)胞(NK)

NK細(xì)胞是機(jī)體重要的免疫細(xì)胞。有研究[31]表明,與健康對(duì)照者相比,膿毒癥患者外周血中NK細(xì)胞的數(shù)量增加并表達(dá)為活化亞型。在膿毒癥小鼠模型中也觀察到類似的結(jié)果[32]。但其他研究[33]發(fā)現(xiàn),在膿毒癥早期,NK細(xì)胞數(shù)量和IFN-γ的分泌減少,這可能是膿毒癥免疫抑制的機(jī)制之一。故NK細(xì)胞在膿毒癥中的數(shù)量變化及其作用還有待進(jìn)一步研究。

TIGIT不僅表達(dá)于T細(xì)胞也表達(dá)于NK細(xì)胞[34]。TIGIT與抗原提呈細(xì)胞表達(dá)的CD155結(jié)合抑制NK細(xì)胞活性,導(dǎo)致NK細(xì)胞耗竭[35-36]。其具體機(jī)制是表達(dá)于NK細(xì)胞上的TIGIT籍由依賴CD155的方式,經(jīng)ITT樣基序募集Grb2和SHIP1,SHIP1使TRAF6自體泛素化,通過(guò)抑制NF-kB通路激活來(lái)抑制NK細(xì)胞分泌IFN-γ[37]。SHP-1還可以通過(guò)抑制磷脂酰肌醇3-激酶(PIK3)和絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號(hào)通路而抑制NK細(xì)胞脫顆粒和細(xì)胞毒作用[4],從而導(dǎo)致NK細(xì)胞耗竭。NK細(xì)胞耗竭可能導(dǎo)致微生物的清除能力下降,使膿毒癥患者更容易繼發(fā)性病原體感染,導(dǎo)致預(yù)后不良。這提示NK細(xì)胞在膿毒癥中可能發(fā)揮保護(hù)作用。相反,CHRISTAKL等[38]的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),選擇性拮抗NK細(xì)胞可以減輕全身炎癥,提高微生物的清除能力,并提高多腹膜炎小鼠的存活率,且NK細(xì)胞在膿毒癥的發(fā)生發(fā)展中可能對(duì)機(jī)體是有害的。

所以,目前NK細(xì)胞在膿毒癥中的具體作用及發(fā)揮作用的機(jī)制還是一個(gè)未解之謎,有待進(jìn)一步研究探索。

3 結(jié)語(yǔ)

TIGIT是一種新發(fā)現(xiàn)的免疫抑制受體,在免疫網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。目前研究發(fā)現(xiàn),在膿毒癥患者中,TIGIT在T細(xì)胞及NK細(xì)胞上表達(dá)顯著上調(diào)[34],而TIGIT可能通過(guò)與抗原提呈細(xì)胞表達(dá)的CD155結(jié)合下調(diào)部分免疫細(xì)胞功能從而誘導(dǎo)免疫抑制,表現(xiàn)在膿毒癥的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮負(fù)性調(diào)節(jié)作用;然而部分學(xué)者如SUN等[19]的研究持有相反的觀點(diǎn),即阻斷TIGIT可導(dǎo)致部分免疫細(xì)胞凋亡和功能障礙。由于目前TIGIT在膿毒癥方面研究數(shù)據(jù)有限且存在相互矛盾的研究結(jié)論,故而TIGIT對(duì)膿毒癥預(yù)后的影響有待進(jìn)一步研究。相信隨著今后研究的深入,TIGIT在膿毒癥的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的作用機(jī)制會(huì)更加明確,而針對(duì)TIGIT的免疫治療方案在臨床上用于膿毒癥治療亦將成為可能。