非专职淋巴组织部位T细胞亚群研究进展①

段芳芳 张 滕 姚新生

(遵义医学院免疫教研室贵州省免疫学研究生教育创新基地，遵义563000)

非专职淋巴组织部位T细胞亚群研究进展①

段芳芳 张 滕 姚新生

(遵义医学院免疫教研室贵州省免疫学研究生教育创新基地，遵义563000)

近年来随着免疫学基础研究和临床多学科合作的进展，以及细胞、分子研究领域多项技术的革新，越来越多的临床研究和基础实验结果发现，在肝脏、肺脏、小肠组织、扁桃体、皮肤、肿瘤部位等非专职淋巴组织中存在着独特的T 细胞亚群和相关分子，其来源、分化、克隆/寡克隆增殖等生物学特性同机体“专职免疫组织/器官”的全身循环免疫系统之间，既有着显著的区别，又保持一定的联系。“专职免疫组织/器官”即传统的免疫系统，主要指骨髓、胸腺、脾脏、淋巴结，其在机体免疫应答中发挥了关键作用。非专职淋巴组织指肝脏、肺、肠、扁桃体、皮肤以及一些独特的结构和微环境等组织部位，这些组织部位中不同的T细胞亚群是受到所在的“免疫微环境”中特定的免疫原(抗原)的诱导/趋化而表现出不同的表型和功能。免疫微环境一般是指人或动物免疫系统中免疫细胞、间质细胞及所分泌的活性介质等共同构成的内环境，可直接或间接地影响多种疾病及肿瘤的发生发展；免疫原又称作抗原，具有免疫原性和免疫反应性，是免疫系统识别、耐受的靶标；它们在T细胞亚群参与免疫应答、免疫耐受过程中起到重要作用[1-3]。本文分为两方面将目前非专职淋巴组织部位T细胞亚群的研究进展综述如下。

1 T细胞的分类

T细胞是高度异质性群体，根据T细胞受体(T cell receptor，TCR)类型及功能特点，分为不同亚群。根据活化阶段，可将T细胞分为初始T细胞、效应T细胞和记忆T细胞；根据组成TCR肽链的不同，T细胞可分为表达TCRαβ的T细胞和TCRγδ的T细胞，分别简称αβT细胞和γδT细胞；根据表达CD4 和CD8 分子与否，T细胞分为CD4+T和CD8+T细胞；而根据功能不同，T细胞分为调节性T细胞(regulatory T cell,Treg)、辅助性T细胞(helper T lymphocyte,Th)和细胞毒性T细胞(Cytotoxic T cell CTL)。根据诱导条件，关键转录分子、效应分子及生物学功能的差异，又将Th细胞分为Th1、Th2、Th17、Th9、Th22和Tfh细胞等。在分化发育的早期，Th细胞和Treg细胞在生理性或病理性环境因素的诱导下可相互转化；而在分化发育晚期，Th细胞和Treg细胞则分化为确切的功能性亚群。随着研究的进展，T细胞的亚群及其在免疫应答中的重要作用逐步被发现，人们认识到T细胞亚群在不同分化阶段、不同部位以及在不同的病理过程中发挥着不同的作用，并且相互调节甚至相互转化，参与机体免疫应答的精细调控[1]。

2 非专职淋巴组织部位T细胞亚群及功能

以往研究表明T淋巴细胞的激活发生在淋巴组织中，产生功能多样化T效应细胞亚群,并且有迁移到多个组织的能力[4]。2011年，Casey等[5]证明，CD4+T细胞是组织部位最丰富的亚群，CD4+效应记忆T细胞在黏膜组织中普遍存在，并作为中枢记忆亚群积累在淋巴组织中。CD8+T细胞分布在人群黏膜组织和脾脏的优势效应记忆中，在循环中作为终端效应细胞，并在淋巴组织中维持初始细胞状态。研究显示，在小鼠体内已经揭示组织内在的记忆CD4+和CD8+T细胞在肺和皮肤中特异性病原体的保护性免疫扮演了一个重要的角色，这些黏膜部位如肺、肠包含组织保留的记忆不循环 ，提示了记忆T细胞的重要性[6]。记忆T细胞是由多个亚群的迁移能力和组织驻留组成的，包括中枢记忆细胞(TCM)在循环和淋巴部位，记忆效应T细胞(TEM)通过血液和外周部位循环[7]，以及最近发现的驻留记忆T细胞亚群(TRM)保留在一些组织中如肺、肠、皮肤、肝和生殖道黏膜[6,8-11]。这些亚群有特定的角色在保持免疫，识别记忆的生存和维护，因此，设计有效的方法以促进人类永久的T细胞介导的免疫力是重要的。

2.1 肝脏中的T细胞亚群 肝脏是一种具有先天免疫功能的器官，淋巴细胞在肝脏中具有一个独特的成分，其天然免疫细胞含量是其他脏器的5～10 倍，尤其是自然杀伤细胞(NK)、NK 样T 细胞(NKT)、表达TCRγ和δ链的T 细胞(γδT)等免疫淋巴细胞占肝脏淋巴细胞总数的60%以上，而经典的获得性免疫细胞(T 细胞和B细胞)比例仅约为35%左右。肝脏天然免疫细胞的优势存在,不仅维持肝脏微环境的自身稳定，在宿主防御、肝损伤和修复中都发挥着重要的作用，而且对入侵微生物和肿瘤的转化也有重要的作用[12,13]。Wang等[14]在乙型肝炎病毒相关肝纤维化患者中发现，CD4+T细胞在乙型肝炎病毒(HBV)感染中发挥关键作用。一方面，CD4+T细胞通过辅助细胞毒性CD8+T细胞、B细胞和自然杀伤T细胞大大影响HBV的清除。另一方面，CD4+T细胞通过促炎症和促纤维化细胞因子的产生促进炎症的发生发展[15]。CD4+T细胞功能性亚群中，Th1细胞产生高水平的干扰素(IFN-γ)，这有助于建立一个高效、特异性抗病毒免疫反应和减轻组织纤维化。Th2细胞产生白细胞介素IL-4、IL-5和IL-13，能够抑制Th1细胞，导致HBV持续复制与慢性肝脏免疫病理，并直接参与纤维化[16-18]。如今，新发现的CD4+T淋巴细胞亚群的作用被广泛认可并应用于慢性乙型肝炎和肝纤维化等肝脏疾病的研究进展中，为肝脏疾病提供新的治疗靶点。

2.2 肺脏中的T细胞亚群 肺组织中汇集着特异的T 细胞亚群,包括在其他器官组织中比例很低的γδT细胞、Th 细胞、Treg细胞、和αβT细胞[19,20]。而Th2 细胞是肺黏膜免疫系统的重要组成部分，当Th2功能发生异常时，也参与哮喘等Ⅰ型超敏反应发生；Th17和Treg活动的一个标志是作为Th17型细胞因子可诱导炎症和纤维化[1]。Purwar等发现，人类肺组织有着超过10亿T细胞，多数为效应记忆T细胞，少数为中枢记忆T细胞和Treg细胞，肺T细胞有着多样的T细胞受体库，能分泌IL-17、IL-4、IFN-γ、TNF-α,并且肺组织中大量观察到流感特异性TRM细胞。然而，血液中含有极少的流感特异性T细胞而皮肤中未检测出特定的流感TRM细胞，由此说明肺组织中有种不同于血液中效应记忆T细胞分化和应答流感病毒的功能。另有研究表明，慢性阻塞性肺疾病 (Chronic obstructive pulmonary disease,COPD)患者T细胞各亚群之间的关系被打乱，Th17、Treg 与Th1、Th2 细胞亚群之间的免疫失衡可能参与了COPD 的气道炎症及肺组织损伤的发生机制[21]。总而言之，T细胞亚群很可能参与了肺部的免疫调节和防御,机制还不清楚，仍待进一步研究。

2.3 小肠黏膜淋巴组织中的T细胞亚群 肠上皮细胞及相关的固有层中含有大量的T细胞，效应T细胞也主要存在于黏膜上皮及黏膜固有层两个部位，在维持肠道内环境稳定和抵抗肠道病原菌起重要作用[1]。Hovhannisyan等[22]在炎症性肠病患者的小肠黏膜微环境中，发现一群Foxp3(+)并能产生IL-17的Treg细胞，提示特殊的微环境可能引发了肠道炎症部位Th17和Treg细胞的分化平衡。2015年，Michael等[23]发现由于肠道内炎症微环境发生改变，组织中的记忆性CD8+T细胞分化为两种不同的细胞：一类CD103+CD8+T细胞，散在于组织中，另一类是CD103-CD8+T细胞，存在于细菌感染部位，表明T细胞亚群在控制肠道感染方面发挥关键作用。在人的所有生命阶段，发现在肠道中CD69+TEM的比例最高，这表明相比于淋巴部位，TEM可能更容易产生和/或稳定的维持在黏膜中。共表达CD69和CD103 CD8+TEM在黏膜中而不是淋巴组织，进一步证实了CD8+TEM在这些组织中占主导地位[24]。以上提示了T细胞亚群在肠道黏膜组织中发挥着抗感染作用，抵御肠道病原微生物感染，维持黏膜上皮组织的稳态和局部的免疫平衡。

2.4 扁桃体中的T细胞亚群 扁桃体是重要的外周免疫器官之一，含有大量的淋巴组织，具有重要的生理功能[25]。扁桃体能够获取微生物信息、产生信使淋巴细胞和抗体，动员全身的防御功能，这些均有赖于CD4 和CD8 分子的共同调节作用[26]。有研究显示，慢性扁桃体炎使外周血CD4+T细胞减少,CD4+/CD8+降低,T 细胞免疫系统功能失衡。由于长期慢性炎症刺激,CD4+CD45RA+T 细胞因过度活化而减少,CD4+CD45RO+T 细胞增加,从而影响到CD4+T 细胞亚群之间的平衡。这说明慢性扁桃体炎患者使机体初始T 细胞减少,记忆性T 细胞增加，T 细胞活化/抑制失衡,免疫平衡紊乱,机体抗病能力下降,慢性炎症呈记忆性迁延不愈,T 细胞凋亡增加[27]。另一项研究表明，慢性扁桃体炎患者扁桃体组织中会出现炎性介质如IL-4和IL-5的表达水平增高， 而且这种高表达主要存在于扁桃体的免疫功能区[28]。综上所述,T细胞亚群在扁桃体中发挥关键作用，而扁桃体作为一个淋巴组织,在人体的局部免疫中尤为重要。

2.5 皮肤黏膜中的T细胞亚群 皮肤黏膜是含有免疫细胞丰富的组织，有大量的记忆T细胞，它类似于其他组织驻留记忆T细胞，能够在原位迅速的响应抗原的挑战[29]。以往多项研究表明，T细胞亚群在皮肤中扮演重要的角色，保护性的记忆T细胞不仅驻留于外周血和淋巴结中，也发现存在于皮肤中。Jiang等[30]在局部vaccinia virus(VACA)皮肤感染中，发现皮肤中产生的非循环效应记忆CD8+T细胞，比循环效应记忆T细胞更能在皮肤的再次感染中提供快速和长效保护作用。另有研究表明，CD4+T细胞的活化是硬皮病发病机制中的一个关键因素，因为活化的T细胞可释放多种细胞因子，导致炎症、血管损伤和皮肤纤维化[31]。在人的接触性皮炎皮肤组织中发现Th17细胞是参与皮肤炎症的重要T细胞亚群，而IL-17缺陷小鼠的接触性皮炎明显减轻支持了上述结论。Eyerich等在炎症性皮肤病患者表皮浸润的Th细胞中发现了Th22，该细胞分布在皮肤的表皮层，主要分泌IL-22和TNF-α产生与组织修复与重构相关的分子，通过IL-22和TNF-α诱导表皮角质细胞表达一系列参与先天免疫应答和适应性免疫应答的分子，这些分子参与皮肤炎症反应的调节，因而有望在未来治疗慢性感染性皮肤疾病并提供新的靶点[32]。这些发现有重要的意义，为我们理解的保护性免疫记忆和T细胞在皮肤中发挥的重要作用进一步阐述，并有望提出新的疫苗和治疗策略。

2.6 肿瘤微环境中的T细胞亚群 肿瘤局部T细胞和肿瘤细胞的相互作用研究，一直是机体抗肿瘤免疫应答和肿瘤免疫逃逸的核心内容，肿瘤原发、转移部位组织形成的独特微环境，在抑制机体免疫应答从而使肿瘤细胞逃逸免疫细胞杀伤中发挥着关键作用，其主要机制与肿瘤微环境中特殊的巨噬细胞、树突状细胞、调节性T细胞(Treg)密切相关，特别是肿瘤部位的Treg能干扰杀伤性的肿瘤浸润T细胞。CD4+T细胞包括很大一部分肿瘤浸润淋巴细胞，现在发现他们在肿瘤免疫监视中可能发挥重要作用。肿瘤特异性抗原CD4+T细胞具有不同功能的活动已经在癌症病人的血液中被发现，并且不同的CD4+T细胞亚群已在肿瘤部位确定通过特异性转录因子的表达及分泌型细胞因子的表达。重要的是，根据不同的亚群，CD4+T细胞可发挥抗肿瘤和促肿瘤功能[33]。最近，新定义的CD4+T细胞亚群进行了研究：Th22细胞数量增加被发现在恶性胸腔积液[34]和胃癌[35]、肝细胞癌[36]、胰腺癌[37]中，其存在与预后不良相关。2015年，Huang等[38]在大肠癌微环境中发现了Th22细胞并且Th22细胞在肿瘤部位聚集，这可能与肿瘤微环境分泌趋化因子的作用有关。Th9细胞在黑色素瘤小鼠模型中促进抗肿瘤免疫的研究，而在人类肿瘤性疾病Th9细胞清除作用的证据仍然缺乏[39]。有报道显示一个强大的淋巴细胞在不同的肿瘤组织中与良好的临床结果有关。肿瘤微环境中Treg细胞可通过抑制CD8+T细胞，CD4+CD25-T细胞、树突状细胞(DC)、NK细胞、NKT细胞和B细胞的抗肿瘤免疫应答，从而成为参与肿瘤免疫逃逸过程中的关键成分之一。最近在癌症免疫治疗建立在靶细胞单克隆抗体的临床应用—免疫检查点，如PD-1[40]和CTLA4[41]，针对Treg细胞的PD-1、CTLA4靶点的肿瘤免疫生物治疗获得较好的临床疗效，明确表达证实了一个有效的细胞激活对于有效抗肿瘤反应的需求。CD4+和CD8+T淋巴细胞从根本上能够识别肿瘤抗原并激活他们的效应程序，即使在转化组织[42]。Kim等[43]研究发现，肿瘤部位组织和外周血Foxp3(+)Tregs 数量比例不同，乳腺癌预后同Foxp3(+)Tregs 和效应T 细胞的比率密切相关。另有研究发现在乳腺癌患者肿瘤转移淋巴结中，CD4+CD25highGITR+CD127-/lowTregs和CD4+CD25lowGITR+CD127+Tregs 均高于无肿瘤转移淋巴结，提示Tregs在乳腺癌细胞侵袭和转移中发挥关键作用[44]。当前，肿瘤微环境对Tregs诱导、活化作用，肿瘤局部区域组织和全身免疫循环Tregs之间的区别和联系等没有完全被阐明，了解T细胞亚群尤其是Tregs在肿瘤微环境中的作用和调控机制可能会对肿瘤患者提供新的免疫治疗策略。

3 结语与展望

综上所述,T淋巴细胞在适应性免疫应答和免疫应答的精确调控过程中发挥着重要作用。近年来，在人和小鼠的多个非专职淋巴组织中的特殊应答T细胞亚群的研究中。其来源、效应等取得新的进展，T细胞亚群在肿瘤、病毒感染和多种免疫疾病中的作用及其功能的调节被一一阐述，为疾病的免疫治疗奠定了理论基础，对临床疾病及发现新的应用策略有重大意义。然而，人类T细胞亚群的发展和维护机制还未完全清楚，需要更进一步的研究。

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[收稿2016-04-21 修回2016-05-25]

(编辑 许四平)

10.3969/j.issn.1000-484X.2016.12.031

段芳芳(1989年-)，女，在读硕士，主要从事肿瘤免疫研究，E-mail：517897210@qq.com。

及指导教师：姚新生(1969年-)，男，博士，教授，硕士生导师，主要从事分子、肿瘤免疫研究，E-mail：immunology@126.com。

R392.12

A

1000-484X(2016)12-1862-05

①本文为教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-10-0095)。