Tr1细胞免疫调控与移植物抗宿主病的研究进展＊

尹灵梅，陈 黎综述，张 铀△审校

（1.昆明医科大学第二附属医院血液科，昆明650101；2.武警云南总医院门诊部，昆明650203）

具有免疫抑制功能的调节性T细胞在机体对内源性及外源性抗原的免疫耐受中发挥着重要的作用。调节性T细胞在机体由于免疫系统功能紊乱所致的疾病中发挥有重要作用。机体有很多种类的调节性T细胞亚型，主要包括自然发生的调节性T细胞和诱导型调节性T细胞。其中1型调节性T细胞（type 1regulatory T cell，Tr1）是由初始CD4＋T细胞分化而来的诱导型调节性T细胞，其特点是能够生成大量具有免疫抑制功能的IL－10，转化生长因子（TGF）－β。Tr1细胞对维持外周免疫耐受，抑制自身免疫反应和异常免疫细胞介导的免疫病理损伤有重要作用。同时还能抑制移植排斥反应和移植物抗宿主病（graft versus host disease，GVHD）。鉴于Tr1细胞的免疫调节功能，经体外扩增得到的人类Tr1细胞对人类疾病治疗现已进入临床试验阶段。本文主要对Tr1细胞的生物学特征，以及在GVHD的临床应用潜能作一综述。

1 Tr1细胞概述

机体免疫系统的功能包括免疫防御、免疫自稳、免疫监视。免疫功能紊乱将会导致机体发生超敏反应／免疫缺陷病，自身免疫病，肿瘤，慢性感染。免疫系统功能的有效发挥有赖于机体的免疫调控系统，特别是负调控作用，其中具有免疫抑制功能的调节性T细胞对调节机体免疫应答有重要作用。现在经研究阐明的调节性T细胞亚型主要包括CD4＋CD25＋Foxp3＋T细胞［1］以及分泌IL－10的 Tr1［2］，CD4＋Th3，CD4－CD8－T细胞［2］。Tr1细胞是一类诱导型的调节性T细胞，在体内或体外某些条件下可以诱导初始CD4＋T细胞向Tr1细胞分化［3－4］。这类细胞的特点是能分泌大量具有免疫抑制效应的IL－10、TGF－β，无IL－4的分泌［3］（IL－4是IgE生成的正调节因子，IgE是参与Ⅰ型超敏反应的主要抗体），无Foxp3基因的表达［5］。它对调节机体免疫应答以及诱导外周免疫耐受具有重要作用。Tr1细胞最早是在接受了同种异体造血干细胞移植（hematopoietic stem cell transplantation，HSCT）并产生长期移植耐受的重症联合免疫缺陷（severe combined immunodeficient，SCID）患者体内发现的。现在也有研究发现，在接受人类白细胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）相合的 HSCT的β－地中海贫血的患者体内也有Tr1细胞的存在，并且与患者移植后诱导移植嵌合形成有关［6］。

2 Tr1细胞特征及其生物学效应

人类Tr1细胞最早是在成功接受HLA不相合HSCT并且产生了长期免疫耐受的SCID患者体内发现的，将这些患者外周血同种异体反应性CD4＋T细胞进行体外培养，发现这些CD4＋T细胞可以产生大量的IL－10，而无IL－4和IL－2的生成，这类CD4＋T细胞及其效应分子还与受者在不需接受免疫抑制治疗也可建立移植耐受且不发生GVHD相关［7］。将人或鼠CD4＋T细胞在体外条件下与大剂量IL－10共培养，该培养条件下诱导分化得到的T细胞亚类其效应分子的生成与Th1和Th2细胞不同，但与成功接受HLA不相合HSCT并且产生了长期免疫耐受的SCID患者体内发现的同种异体反应性T细胞分泌的效应分子相同。这类T细胞克隆能够分泌大量的IL－10、TGF－β，少量的γ干扰素、IL－2，无IL－4的生成，而且这类细胞能够通过分泌IL－10、TGF－β抑制同种异体反应性T细胞的活化。

Tr1细胞功能的发挥有赖于特异性的抗原作用于细胞表面受体后活化增殖分化，Tr1细胞一旦活化后其免疫调节作用是无特异性的［3－4］。活化后的Tr1细胞其增殖能力有限，可表达活化相关的细胞表面标志如：CD25、CD40L、CD69、HLA－DR以及CD152［8］。Tr1细胞发挥免疫抑制功能主要与其生成具有免疫抑制功能的效应分子IL－10、TGF－β相关［4，9］。IL－10是一种具有强大免疫抑制功能的细胞因子，它被认为是控制炎性反应，抑制免疫效应细胞的功能以及维持免疫耐受的重要调节因子。IL－10主要作用于抗原提呈细胞（antigen presenting cell，APC）［9］，通过抑制主要组织相容性复合体Ⅱ（major histocompatability complex－Ⅱ，MHC－Ⅱ），共刺激分子以及促炎细胞因子和趋化因子的表达抑制APC的功能。IL－10也可以直接抑制T细胞的功能及效应分子的产生。Tr1细胞除了通过生成具有免疫抑制效应的细胞因子发挥其免疫调控作用外还可通过与靶细胞的直接接触发挥效应，Tr1细胞通过生成穿孔素B和颗粒酶对效应细胞发挥直接杀伤作用。在体外经CD3，CD46单克隆抗体诱导初始CD4＋T细胞分化生成的产生IL－10的T细胞亚类能够生成穿孔素B［10］。Tr1细胞分泌穿孔素和颗粒酶裂解APC需要Tr1细胞识别APC表面的HLA－Ⅰ类分子，细胞表面黏附分子LFA－Ⅰ介导的Tr1细胞与APC的免疫黏附，以及Tr1细胞表面CD2、CD266的活化［10］。

很多研究期望能够发现Tr1细胞的特异性标记，从而将Tr1细胞与其他类型的调节性T细胞相区分。Cobbold等［11］比较了鼠和人的Tr1和CD4＋CD25＋Foxp3＋T细胞的基因组成发现GATA3（ROG）在Tr1细胞中表达而未在CD4＋CD25＋Foxp3＋T细胞中表达，但是ROG在其他类型的活化的辅助性T细胞中也有表达。

3 Tr1细胞的诱导分化

Tr1是一种诱导型调节性T细胞，现在有很多研究对能够诱导Tr1细胞分化的因素进行了研究。在体内或者体外某些条件刺激下都可诱导初始CD4＋T细胞向Tr1细胞的分化。

IL－10被认为是诱导Tr1细胞分化最主要的因素，因此IL－10不仅是Tr1细胞的效应分子而且也是其诱导分化的重要调节因子。在体外大剂量的IL－10可以诱导鼠或人的初始CD4＋T细胞向 Tr1细胞分化［3，9］。IL－12家族的成员IL－27是最近研究发现的也能够诱导Tr1细胞分化的一个重要调节因子［12－14］。在人体CD46、CD3单克隆抗体能够诱导初始CD4＋T细胞向Tr1细胞分化［15］。初始CD4＋T细胞与耐受性树突状细胞（tolerogenic dendritic cell，DC－tol）共培养可诱导其向 Tr1细胞分化［16］，DC在IL－10或半乳糖结合凝集素galectin－1的诱导下可分化发育为DC－tol，DC－tol与初始CD4＋T细胞共培养后也可诱导CD4＋T细胞向Tr1分化［12］。而且该作用与DC细胞分泌IL－27作用于CD4＋T细胞表面的IL－27受体后通过STAT信号通路发挥功能有关［12－13］。除了在体外条件下对Tr1细胞进行诱导分化，在体内条件下也可诱导分化出Tr1细胞。对接受了胰岛移植的鼠模型体内给予给予西罗莫司联合CD45RB单克隆抗体和IL－10也能诱导Tr1细胞的分化，促进其免疫耐受的建立［17］。现在应用这些方法进行体外扩增所得到的Tr1细胞有很大一部分是没有功能的，从而抑制了Tr1细胞的临床应用潜能。为了克服体外扩增的障碍，现在也有研究通过基因工程的方法得到转导有人类IL－10基因的CD4＋T细胞（CD4LV－IL－10）［18］，这类细胞具有 Tr1细胞的功能特点，能够生成大量的IL－10、TGF－β，抑制同种异体反应性T细胞的活性。在异种移植的GVHD动物模型中，这类细胞能够抑制GVHD的发生。

4 Tr1细胞与GVHD

Tr1细胞对机体免疫系统发挥着重要的调控作用，现在已有研究表明Tr1细胞能够抑制GVHD的发生。异基因HSCT是目前治疗血液系统恶性肿瘤的最佳治疗手段，而GVHD是异基因HSCT最严重的并发症，大部分接受异基因HSCT的患者都会经历不同程度的GVHD，因而GVHD是目前困扰异基因HSCT移植成功的主要障碍［19］。尽管在移植后使用免疫抑制剂预防GVHD，甚至供体是HLA相合的供者，GVHD仍可发生。GVHD的发生主要是由于供受者间抗原不合，供者T淋巴细胞识别受者同种异型抗原后活化增殖分化为效应T淋巴细胞，对受者组织器官发动免疫攻击。临床GVHD主要分为急性和慢性GVHD。现在临床对GVHD的预防及治疗主要是免疫抑制剂的使用以及去除移植物中的T淋巴细胞，现在也有报道使用CD4＋CD25＋Foxp3＋调节性T细胞预防GVHD［20－22］。

研究发现，接受造血干细胞移植的受者在接受移植之前如果体内外周血单核细胞（peripheral blood monocyte cell，PBMC）能够自发生成大量IL－10，那么在其接受骨髓移植后发生急性GVHD以及移植的相关病死率就比较低［23］。而供体细胞在受者同种异体抗原刺激后分化为生成IL－10的细胞的数量越多，那么受者发生急性GVHD的机会越小，反之亦然［24］。同时对人IL－10启动子核苷酸多态性的研究发现，体内IL－10的高转录水平对造血干细胞移植后受者急性GVHD的发生是一个保护因素［25］。IL－10是Tr1细胞发挥免疫负调节功能的主要效应分子，因此可以将Tr1细胞作为临床预防GVHD的治疗手段。

HLA半相合HSCT为临床需要进行干细胞移植而未找到相合供者的患者带来了希望。但GVHD的高发生率仍使患者的病死率未改善。为了减轻移植后GVHD的发生，现临床除了使用免疫抑制剂外还采用了去除成熟T淋巴细胞的大剂量CD34＋造血干细胞移植，去除移植物中的T淋巴细胞对改善移植后GVHD的发生有很大作用，但移植后由于缺乏有效的移植物抗白血病（graft versus leukemia，GVL）效应而导致的肿瘤复发率增加以及增加了患者致命感染的发生。为了提高临床HLA半相合HSCT的成功率，研究者将体外诱导得到的同种异体抗原特异性Tr1细胞作为HSCT的辅助治疗手段［28］。该方法是在体外将供者T淋巴细胞与受者PBMC与IL－10共培养，然后将诱导分化得到的T淋巴细胞输注到接受HLA半相合HSCT患者体内。应用该方法诱导分化得到的T细胞中除了有大量同种异体抗原特异性Tr1细胞，还包含了初始以及记忆性T细胞，所以与单纯接受移植治疗的患者比较急性GVHD的程度较轻，而且未发生慢性GVHD。

基于这些研究基础，笔者的实验设计将研究经galectin－1处理的小鼠DC诱导初始CD4＋T细胞向Tr1细胞分化的可能机制，并尝试应用galectin－1诱导分化得到的小鼠DC来预防小鼠急性以及慢性GVHD的发生。如果该实验成功，就可在不降低免疫功能及不影响GVL效应的情况下为解决异基因HSCT成功的障碍提供一定的实验基础，为临床GVHD的预防和治疗提供新的方向。

综上所述，Tr1细胞免疫负调控作用对减轻HSCT后GVHD的发生有重要意义，而且Tr1细胞是一种诱导型的调节性T细胞，我们可以通过体外诱导得到一定数量的Tr1细胞用于临床。但体内Tr1细胞的存在会导致慢性感染以及抗肿瘤免疫不能有效发挥。现在对Tr1细胞治疗人类疾病的临床试验还较少，对其治疗可能的相关不良反应还不是很清楚，因此还需要对这一领域进行更多的实验研究。

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