γδT细胞表达共刺激分子及协同信号通路的研究进展

鲍 轶，郭 丽

嘉兴市第二医院中心实验室，浙江嘉兴 314000

γδT细胞表达共刺激分子及协同信号通路的研究进展

鲍 轶，郭 丽

嘉兴市第二医院中心实验室，浙江嘉兴 314000

根据T细胞受体的不同，人体T淋巴细胞分为αβT细胞和γδT细胞。近年αβT细胞共刺激信号在调节T细胞活化及耐受方面的研究取得了重要的进展，而在γδT细胞相关的研究较少。明确这些共刺激分子及其信号通路在γδT细胞免疫应答的不同阶段发挥的不同正向负向调节作用，将为病毒感染、肿瘤、自身免疫性疾病、移植后排斥等疾病的治疗提供新的前景。

αβT细胞;γδT细胞;共刺激分子;T细胞活化;T细胞耐受

Acta Acad Med Sin，2014，36(2)：223-226

根据T细胞受体 (T cell receptor，TCR)的不同，人体T淋巴细胞分为αβT细胞和γδT细胞。αβT细胞被认为是体内主要的免疫T细胞，具有主要组织相容性复合物 (major histocompatibility complex，MHC)介导的特异性识别抗原细胞毒功能，γδT细胞具有非MHC限制性［1］。γδT细胞占外周血液 T细胞总数的5%以下，主要分布于皮肤、小肠、食管、肺、生殖器官及皮下组织，是皮肤表皮内淋巴细胞和黏膜组织上皮内淋巴细胞的主要成分之一，为非特异性免疫细胞［2］。γδT作为重要的效应性T细胞，目前对其生物学意义的认识尚处在起步阶段。

γδT细胞的亚群

根据表达Vγ和Vδ功能区的不同，γδT细胞谱系最主要的是两大亚群：一个是表达TCR可变区Vδ2T细胞亚群，占外周血CD3+T淋巴细胞的1% ～10%［3］;Vδ2T细胞能够以MHC非限制性方式识别小分子磷酸化的非肽抗原，包括异戊烯焦磷酸和双膦酸类药物(如唑来膦酸)等［4］。双膦酸类药物可以作为强有力的抗原刺激物，促进体内外Vδ2T细胞活化和增殖，显著激活γδT细胞的杀癌细胞活性［5］。另一个γδT细胞亚群表达TCR可变区Vδ1，主要存在于消化道和呼吸道的上皮组织及肿瘤浸润淋巴细胞中，研究表明Vδ1γδT 细胞在肿瘤免疫监视中发挥重要作用［6］。Vδ1γδT细胞虽不能识别小分子磷酸化的非肽抗原，但可以识别来自上皮肿瘤表面的特异性抗原，包括UL16结合蛋白、MHC-I相关分子及CD1c等［7］。国外最新研究表明Vδ1是释放细胞因子干扰素γ(interferon γ，IFN-γ)的主要γδT细胞亚群，但是分泌IFN-γ的γδT细胞一般不会同时分泌白介素 (interleukin，IL)-17A，在小鼠产单核细胞李斯特菌感染的模型中，Vδ4是释放IL-17A的主要亚群，表明不同亚群的γδT细胞有着不同的杀伤肿瘤细胞过程及机制［6］。

γδT细胞共刺激分子及协同信号通路

机体抗肿瘤免疫应答包括体液免疫和细胞免疫，其中发挥关键作用的是T细胞介导的特异性抗肿瘤免疫应答。T细胞活化受双信号的刺激，第一信号是TCR识别抗原肽-MHC分子复合物产生;第二信号为协同刺激信号 (CD28)与其相应受体结合，导致T细胞活化［8］。若T细胞第一信号TCR缺少适当的协同刺激信号，T细胞活化受到抑制，会导致T细胞凋亡及抗原再刺激下的T细胞无反应性。相对于T细胞活化，正常机体的T细胞还存在负反馈调节机制，目的是为防止T细胞的过度活化及防止自身免疫反应，这是由T细胞表达的负性共刺激分子协同信号通路激活完成，通过持续表达抑制信号，减少T细胞增殖［9］。

CD28-B7目前发现的共刺激分子主要包括CD28及其家族成员。CD28表达在T细胞表面，它能与抗原递呈细胞上的配体B7(B7-1、B7-2)结合，被认为是最基本的协同刺激信号［10］。CD28-B7结合后，协同TCR、CD3产生双信号，正向活化αβT细胞中的作用机制已经被公认［11］，然而CD28-B7在 γδT细胞中的作用仍然有较大的争论［12］。通过研究分离的淋巴结中的淋巴细胞，CD28被发现持续表达在γδT细胞表面，协同刺激CD28激活，可促进γδT细胞增殖及存活，主要通过刺激γδT细胞IL-2的产生及分泌，而IL-2信号通路对T细胞扩增发挥重要作用［13］。动物实验中获得数据进一步证明在CD28缺乏小鼠，感染情况下不能诱导IFN-γ+及IL-17+γδT细胞的扩增，这一研究结果提示CD28协同刺激信号在γδT细胞的扩增中是必须的［14］。

细胞毒性T淋巴细胞相关抗原-4及其配体B7和诱导协同刺激分子及其配体B7相关蛋白-1CD28家族其他成员还包括细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(cytotoxic T-lymphocyte antigen-4，CTLA4)及诱导协同刺激分子 (inducible T cell co-stimulator ligand，ICOS)。CTLA4与CD28有31%同源性，同样可以与抗原递呈细胞上的配体B7(B7-1，B7-2) 结合［15］。但是CTLA4在T细胞表面表达较CD28低，但其亲和力高于CD28 20～50倍［15］，功能上CTLA4为负性调控T细胞活化作用［15］。针对CTLA4为靶点的单克隆抗体易普利姆玛，通过抑制CTLA4通路，增加T细胞的活化及增殖，现已被临床批准用于治疗转移性黑色素瘤［16］。CTLA4亦被报道在γδT细胞上表达，但其作用机制是否和αβT细胞相似有待进一步阐明。ICOS不能与B7(B7-1，B7-2)结合，但与B7的另一家族成员B7相关蛋白结合［17］。ICOS在静息的 T细胞表面不表达，但在T细胞活化的 48h 内被诱导表达［17］。ICOS αβT细胞的作用机制较复杂且尚不明确，但研究显示ICOS帮助细胞因子 IL4/IL-10/IL-13的分泌等［18］，目前ICOS在γδT的表达及功能尚无深入研究。

程序性死亡受体-1及其配体程序性死亡-1(programmed death-1，PD-1)及B和T淋巴细胞衰减子 (B and T lymphocyte attenuator，BTLA)是近几年被广泛研究的另两个CD28家族新成员。PD-1在健康人的静息T细胞表面的PD-1的表达是极低的［19］。在T细胞激活后，细胞表达PD-1被诱导表达;另外PD-1在疲惫 T细胞的表达较高［19］。PD-1与其配体PD-L1(B7-H1)及PD-L2(B7-DC)结合，其中PD-L1的各组织中表达较为广泛，PD-1与PD-L1的结合被认为是外周免疫耐受发挥关键作用;而PD-L2的表达限制于抗原递呈细胞［20］。研究提示PD-1信号通路的激活最早的反应是阻止T细胞的激活，其中包括阻止磷脂酰肌醇3-激酶信号通路的激活，所以PD-1介导的是负性调节信号［21］。在疲惫T细胞高表达的PD-1的作用是否和静息T细胞表面的作用及信号通路相似，目前尚不清楚。在肿瘤患者，绝大多数上皮肿瘤患者在肿瘤细胞表面PD-L1诱导上调，而在恶性淋巴系统肿瘤患者PD-L2上调［21］。由于PD-1通路激活发挥的免疫抑制作用，因而针对PD-1通路阻断的抗PD-1单克隆抗体临床前期实验用于治疗恶性黑色素瘤及非小细胞肺癌［22］。有研究显示正常人外周血的γδT在小分子磷酸化的非肽抗原的刺激下，PD-1迅速表达在γδT细胞表面，后期随着γδT数量的增加，PD-1表达逐步下降，功能性研究显示PD-1+γδT比PD-1-γδT分泌更多的IL-2［23-24］。另有研究提示PD-1最主要表达在终末效应记忆T细胞 (CD45RA+CD27-)γδT亚群，TCR与配体结合后激活，可上调PD-1的表达，这一研究结果与PD-1在正常人外周血的研究相似［25］。

BTLA及其配体疱疹病毒入侵介质BTLA是近年发现的负性协同刺激分子，虽然其结构严格意义上与CD28及CTLA4有较大差别，但目前仍把它归类在CD28家族。人BTLA分布于细胞膜表面的Ⅰ型跨膜糖蛋白。BTLA在T细胞中有着高表达，在B细胞、NK细胞、巨噬细胞及树突状细胞中亦有着不同水平的表达。在外周血中BTLA表达于成熟的淋巴细胞中，包括T细胞 (αβT细胞和γδT细胞) 及 B细胞，BTLA在调节性T细胞中不表达［26］。BTLA在静止期T细胞中低表达，而在活化的T细胞高表达。BTLA配体是肿瘤坏死因子受体家族成员-疱疹病毒入侵介质 (herpes virus entry mediator，HVEM)，HVEM广泛表达于外周血 (T细胞及B细胞)，通过其特定的结构域与BTLA结合产生抑制性信号［27］。抗原递呈细胞及调节性T细胞上的HVEM与T细胞上的BTLA相互作用，BTLA-HVEM信号通路激活可以抑制抗原刺激下的T细胞活化增殖，同时可以抑制T细胞分泌IL-2及INF-γ等细胞因子，减弱T细胞的杀细胞毒作用［27］。BTLA持续表达抑制信号，减弱了T细胞增殖、分泌细胞因子以及清除肿瘤细胞等功能。有报道分离黑色素瘤中的淋巴细胞，体外扩增后回输体内，对那些治疗有反应的患者研究显示其外周血中分化的CD8+细胞表面表达BTLA较高，但目前尚不清楚在输入分化的CD8+细胞中BTLA发挥的功能作用［28］。另外，有研究表明外周血Vγ9 Vδ2 T细胞表面BTLA有表达，并调控Vγ9 Vδ2 T细胞增殖及分化中的作用，在静息的γδT表面，BTLA存在的高表达，特别是幼稚型γδT，在中央型记忆T细胞及效应型记忆T细胞表达下调，而PD-1主要表达在终末效应记忆T细胞 (CD45RA+CD27-)γδT亚群，这一结果提示在γδT亚群PD-1及BTLA的抑制性作用是不同的［25］。应用BTLA阻断剂，可抑制γδT信号，抵消 BTLA γδT增殖，另外在 γδT增殖的过程中使用抗 BTLA抗体，可以部分阻断 γδT在 S期［25］。Vγ9 Vδ2 T细胞具有肿瘤细胞杀伤作用，在恶性肿瘤中其数量常被下调，因此恶性淋巴瘤患者，可能BTLA-HVEM信号通路在抑制γδT增殖中发挥重要作用，而通过干预肿瘤微环境中γδT细胞中BTLAHVEM结合，可以促进杀肿瘤的γδT细胞的扩增。

综上，γδT细胞的共刺激分子及信号通路的研究起步较晚，目前已有的研究提示γδT细胞的活化和增殖需要CD28信号通路的激活。另外共刺激信号PD-1/PD-L1及BTLA-HVEM在γδT细胞活化中发挥负性调控作用，但由于PD-1及BTLA在γδT细胞表达的差异性提示两者在抑制功能上的不同。另外，随着抗PD-1及PD-L1的单克隆抗体BMS-936558及BMS-936559在黑色素瘤及非小细胞肺癌的临床前期试验获得阳性结果，以扩增γδT细胞的细胞免疫治疗肿瘤也被认为是抗肿瘤新策略，因而进一步深入研究明确γδT细胞的共刺激协同调控作用有着重要意义。

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Research Advances in the Expression of Co-stimulatory Molecules and Signaling Pathways in γδT Cells

BAO Yi，GUO Li

Key Laboratory of Jiaxing Second Hospital，Jiaxing，Zhejiang 314000，China

BAO YiTel：0573-82073185，E-mail：ybao2011@gmail．com

Human T lymphocytes are divided into αβT cells and γδT cells on the basis of the different expressions of T cell receptors．In recent years，the studies of the regulation of T cell activation and tolerance by co-stimulatory molecules and their signaling pathways in αβT cell have made remarkable progress;however，relatively fewer investigations have been performed on γδT cells．A clearer understanding of the roles of co-stimulatory molecules and their signaling pathways in the positive/negative regulation of γδT cells at different stages will provides new insights for the treatment of viral infections，cancer，autoimmune diseases，transplant rejection，and other conditions．

αβT cell; γδT cell;co-stimulatory molecules;T cell activation;T cell tolerance

鲍 轶 电话：0573-82073185，电子邮件：ybao2011@gmail．com

R392

A

1000-503X(2014)02-0223-04

10．3881/j．issn．1000-503X．2014．02．022

国家自然青年科学基金 (81101707)、浙江省中医药基金 (2011ZA104)和嘉兴科技计划项目 (2012AY1071-2)Supported by the National Natural Sciences Foundation for Young Scholars of China(81101707)，Zhejiang Traditional Chinese Medicine Foundation Project(2011ZA104)，and the Science and Technology Bureau of Jiaxing(2012AY1071-2)

2013-11-12)