糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体在Tregs介导下的免疫耐受作用的研究进展

谭燕，王晨虹

糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体在Tregs介导下的免疫耐受作用的研究进展

谭燕，王晨虹△

糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体（glucocorticoid-induced TNF receptor，GITR）是胸腺和外周淋巴器官中调节性T细胞（regulatory T cells，Tregs）表达的一个重要功能分子，在Tregs的分化和扩张中起关键性作用，是人类Tregs非常有效的标记物，在Tregs的免疫调节中发挥重要作用。GITR具有许多重要的生物学活性，包括细胞的增殖、分化、存活和凋亡等，其相互作用可打破Tregs介导的免疫耐受，诱发或加重自身免疫性疾病，如哮喘、糖尿病、关节炎、系统性红斑狼疮等。妊娠选择了免疫耐受这一基本机制，Tregs在保护胎儿免受母体免疫攻击方面发挥重要作用，许多研究已表明：在妊娠期间中断Tregs的相互作用会导致胎儿特异性抗原的产生，继而导致不良妊娠结局。综述GITR在Tregs介导下的免疫耐受作用。

糖皮质激素类诱导TNFR相关蛋白质；受体，肿瘤坏死因子；T淋巴细胞，调节性；免疫耐受；自身免疫；妊娠

（J Int Obstet Gynecol，2016，43:282-286）

糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体（glucocorticoid-induced TNF receptor，GITR）是肿瘤坏死因子受体超家族（tumor necrosis factor receptor superfamily，TNFRSF）的第18个成员，组成性表达于胸腺来源的CD4+CD25+T细胞。有研究表明，母体的T细胞识别胎儿抗原可导致抗原特异性耐受，母胎界面被认为是免疫赦免地带，是妊娠期间负责建立母体免疫保护和免疫耐受的，不完全的免疫耐受将导致不良的妊娠结局，如自然流产和子痫前期［1］。目前，已提出妊娠期间半同种异体胎儿的生存和积极建立的免疫耐受环境的多机制学说。大量的研究已表明GITR在免疫发展过程中的重要作用。然而，GITR在调节性T细胞（regulatory T cells，Tregs）的作用机制未明，因此本文主要描述GITR在Tregs介导下的免疫耐受作用。

1 GITR的生物学特性

GITR不同水平地表达于各种淋巴细胞，但仅高表达于外周血和胸腺的Treg。TNFRSF成员对多种不同来源细胞（包括淋巴细胞）的存活、分化等生物学功能均具有调控作用。GITR最初是于1997年从一株经地塞米松处理过的杂交瘤T细胞中克隆得到的［2］。1999年又克隆得到与鼠GITR类似的人GITR及其配体（GITRL）［3］。人GITR（hGITR）基因定位于染色体1p36，邻近编码肿瘤坏死因子受体（TNFR）同源物的基因簇。其编码的产物为Ⅰ型跨膜蛋白，包括3个富含半胱氨酸的结构域（cysteine-rich domains，cRDs）。hGITR与鼠GITR（mGITR）间的相似度接近60%，其最大差异在于cRD1中包含的半胱氨酸数目以及细胞外结构域中的N-连接糖基化位点数不同。人GITRL（hGITRL）基因定位于染色体lq23，邻近与TNF同源的FasL编码基因，编码产物为Ⅱ型跨膜蛋白。GITR高表达于叉头转录因子P3（FoxP3）+Treg细胞中［4］，可产生可溶性转移生长因子β（TGF-β）和白细胞介素10（IL-10）。

GITR在传统的幼稚和记忆T细胞中低水平表达，但经地塞米松处理或经T细胞抗原受体（TCR）活化后迅速上调。TNFR超家族成员及其相应的配体（GITR-GITRL），在控制细胞的分裂、存活和死亡方面起着重要的作用，这对T细胞、B细胞、树突状细胞尤为重要，具有调节免疫应答的作用。研究表明，GITR与其配体GITRL结合后，产生共刺激信号，从而抑制Treg对免疫应答的抑制功能，增强效应性T细胞作用［5］。

2 GITR与Tregs的关系

2.1 GITR在Tregs的分化和扩张中的作用胸腺Tregs的发展分为2个阶段，GITR在其分化和扩张中起关键性作用。第1阶段是受TCR和共受体CD28的驱动，从而导致2个IL-2受体亚基β和γ的表达，并在FoxP3的基因座（Tregs的前体细胞）进行染色质重塑。第2阶段是与TCR无关的FoxP3的表达，Mahmud等［6］表明，此步骤包括3个TNFRSF成员［GITR，共刺激分子（OX40）和TNFR2］，3个成员间高度同源。Tregs的前体细胞受GITR（GITR或OX40或OX40L）的配体刺激，在极低剂量IL-2的刺激下提升了成熟FoxP3+Tregs的转化。与此相反，通过阻断GITR、OX40和TNFR2的信号信令，可终止Tregs的发展。小鼠和人类的研究已证明GITR在引发Tregs的成熟和扩张中的作用。在野生型小鼠中，脾脏1%的CD4+T细胞是独立于年龄的FoxP3-IL-10+细胞，而在带有抗原提呈细胞的转基因小鼠中组成性表达GITRL，FoxP3-IL-10+亚群从2周龄小鼠中的1%增加至12周龄的6%～7%，表明慢性GITR/ GITRL信号诱导FoxP3-IL-10+的生成和扩张，从而产生1型Treg（Tr1）样细胞［7］。转基因小鼠中的Tr1样细胞是GITR+，表明GITR是小鼠Tr1样细胞的标记物并参与其扩张。此外，体外GITRL-/-的小鼠肝脏树突状细胞诱导抗原特异性的Tregs增殖效率低于野生型小鼠［8］。在人类中，所有定居于脑部的Tregs （CD4+FoxP3+Helios+）对胶质母细胞和多发性硬化作出扩大反应的都是GITR+［9］，予β干扰素（INF-β）治疗的脑肿瘤患者中CD4+CD25+FoxP3+Tregs的数量增加，继而CD14+单核细胞增加，可有GITRL的表达［9］。另有研究表明，CD4+CD25low/-GITR+细胞在系统性红斑狼疮（SLE）患者中扩张，特别是在非活动期；CD4+CD25low/-GITR+细胞是完全激活的Tregs，而CD4+CD25highGITR-细胞可能被激活的效应T细胞损害［10］。这些结果表明GITR在Tregs成熟和扩张中具有关键作用。

2.2 GITR是Tregs非常有效的标记物自2003年以来，多项研究已报道GITR与CD25共表达于人类Tregs，这与在小鼠模型中的观察结果一致。例如，在人肠固有层和幼年特发性关节炎患者的CD4+CD25+T细胞中表达高水平的GITR［11］。2012—2013在PubMed发表的36项研究提示Tregs在自身免疫性疾病及肿瘤、炎症中的重要作用，并且提出GITR可作为人类Tregs的一个标记物。

已有研究表明GITR在激活的Tregs中高表达。例如，在人类的蜕膜CD4+CD25+细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4（CTLA-4）+细胞上GITR和OX40的表达水平高于CD4+CD25+CTLA-4-或CD4+CD25-的细胞［12］。对肿瘤CD25+或FoxP3+细胞中GITR表达的研究显示，肿瘤患者的GITR水平高于健康对照组（当Tregs活跃时GITR高表达）。例如，在侵袭性乳腺癌患者的外周血单核细胞中，CD25high的百分比是4.6%，CD25low的百分比是13.7%，均是健康对照组的2倍。与健康对照组相比，乳腺肿瘤患者中GITR和其他Tregs的标记物有更高的表达［13］。评估肝细胞癌和结直肠癌肝转移患者中肿瘤浸润的淋巴细胞发现，CD25+FoxP3+Tregs的数量明显高于无肿瘤转移的肝组织，Tregs中GITR的表达也明显高于无肿瘤转移的肝组织［14］。关于GITR在自身免疫性疾病方面的报道，Alunno等［15］的研究表明，干燥综合征患者的外周血中，常规的CD4+CD25highTreg细胞减少，而CD4+CD25lowGITR+细胞扩张。表型分析表明，CD4+CD25lowGITR+细胞是Tregs的标记物，包括FoxP3、TGF-β和IL-10；并通过功能性实验证明其针对自体效应细胞施加了很强的抑制活性。在唾液腺炎症浸润中大量检出CD4+CD25lowGITR+细胞［10］。值得注意的是，外周血的CD4+CD25lowGITR+细胞在疾病的非活动期扩张很明显，而常规的CD4+CD25highTregs数量与疾病活动无关，干燥综合征外周血中CD4+CD25lowGITR+细胞的扩张可能代表对自身免疫驱动的炎症反应的反调节作用［15］。对SLE患者外周血的单核细胞进行研究，对比CD25+GITR-细胞和CD25+GITR+细胞Tregs标记物的表达水平，发现CD25+GITR-细胞中FoxP3、TGF-β和CTLA-4的表达低于CD25+GITR+细胞，证明在自身免疫性疾病的人群中，GITR的表达可作为Tregs的标记物［10］。

上述研究表明，在人类自身免疫性疾病及肿瘤中GITR是Tregs的标记物。更重要的是，其揭示了GITR+的Tregs在肿瘤细胞免疫耐受的建立中发挥重要作用，这可能是GITR的一个触发机制并为未来的治疗策略提供了新的目标。

3 GITR在Tregs免疫调节中的作用

大部分TNFRSF成员在维持T细胞介导的免疫反应的平衡中发挥重要作用，目前已经确定TNFRSF由19个配体和29个受体构成。其表达模式和结构属性使成员通过激活信号通路，导致细胞存活、增殖、分化或凋亡［16］。具体途径是通过Tregs提供所需的完全活化效应、扩张与调节T细胞效应池的收缩、记忆T细胞的存活等［16］。因此，TNFRSF成员参与了许多T细胞介导的自身免疫性疾病及其发病机制，如哮喘、糖尿病、关节炎、SLE等。

关于GITR在Tregs的作用机制，目前的研究结果不一致。小鼠实验表明，GITR抵抗Tregs的抑制作用，诱导效应性T细胞活化，加重自身免疫性疾病，在自身免疫炎症过程中GITR的表达增加，参与Treg细胞活性的调节，可能是免疫活化的标志［17］。有研究显示，GITR可阻断Tregs的抑制活性和（或）提高效应细胞对Tregs的抑制作用，从而增强效应性T细胞的功能［18］。GITR组成性表达于Tregs，在Tregs介导的免疫抑制效应中发挥重要作用。GITR信号可以促进Treg的增殖，其原因可能是GITR信号有助于Treg抵抗凋亡［18］。Xufré等［19］发现与正常对照组比较，1型糖尿病患者体内外周血Tregs所占百分比及Tregs表面GITR的表达下降，虽然Tregs的抑制功能不变，但更易发生凋亡，提出GITR表达水平的降低更倾向于影响Treg细胞的生存状态而不是抑制其功能。在SLE患者中，CD4+CD25low/-GITR+细胞表现正常的免疫调节活动，而CD4+CD25highGITR-细胞表现出微弱的调节功能。在SLE患者中，CD4+CD25low/-GITR+细胞是完全激活的Tregs，可能代表非活动期的外周Tregs（pTreg）［10］，这提示此T细胞亚群中可能在SLE的异常免疫反应调节中发挥关键作用。另有研究发现，在SLE等自身免疫性疾病中CD4+CD25+Treg细胞降低及抑制功能缺陷，导致对效应T细胞的免疫抑制功能不足，提示Treg细胞异常可能是SLE免疫功能紊乱的重要因素［14］。因此，TNFRSF受体的功能活性在很大程度上取决于细胞环境，以及在细胞环境中凋亡前和抗凋亡之间的平衡上。

Treg细胞共表达CD25、GITR、CTLA-4及Foxp3等，具有免疫无反应性和免疫抑制性两大功能。这种功能使Treg细胞在妊娠免疫耐受、自身免疫性疾病、肿瘤免疫、器官移植、慢性炎症反应等中发挥重要作用。

4 Tregs与妊娠免疫耐受的关系

4.1 妊娠与免疫耐受在生殖生物学领域中，具有正常免疫系统的母体能成功地携带半同种异体的胎儿，未发生明显的免疫排斥反应，原因是母体免疫系统可允许胎儿作为半同种异体移植物而耐受［20］。母体对半同种异体胎儿免疫耐受的失败会导致不良妊娠结局。为了保护胎儿免受母体免疫攻击，表达转录因子FoxP3的CD4+T细胞被发现［21］。Tregs在维持免疫稳态、限制自身免疫方面是至关重要的。妊娠共同选择了免疫耐受这一基本机制［22］。目前的研究已表明：妊娠期间中断Tregs的相互作用会导致胎儿特异性抗原的产生，继而导致不良妊娠结局［23］，这表明Tregs在保护胎儿免受母体免疫攻击方面发挥的重要作用。

4.2 Tregs在妊娠中发挥重要作用在孕妇和孕鼠中，在早早孕阶段可观察到Treg的扩增，并证实其对于一个正常的妊娠结局是至关重要的。动物和人的实验表明，Treg细胞数量和（或）功能在流产时被削弱。从正常的孕鼠移植Treg细胞至流产的小鼠中可以阻止流产的发生。Tregs在母胎界面通过创建一个免疫耐受的微环境防止胎儿异体排斥反应的发生，其特征是表达IL-10、TGF-β和血红素加氧酶亚型1（HO-1），而不是降低Th1细胞因子。Tregs增加胎盘HO-1的生成，反过来，HO-1可上调TGF-β、IL-10和CTLA-4［1］。体内实验表明，父系抗原致敏的Tregs是母胎耐受性必不可少的。Tregs随着孕周的增加而增加，持续于整个孕期，在产褥期开始减少［24］。Tregs的性质和功能可以阻止母体效应性T细胞，从而降低了母胎对父系抗原的病理应答［24］。上述研究结果有助于采取改善妊娠结局的新策略，如利用抗TNFR阻滞剂和粒细胞集落刺激因子等新的方法来调整记忆性Treg细胞，从而改善妊娠结局。有学者使用鼠模型系统，试图解释局部母体因素和胎儿抗原在确定子宫胎盘界面母体Tregs中的累积作用。妊娠期间生殖道Tregs的变化是复杂的，但是使用设定的胎儿抗原和转基因小鼠模型，能够划定母体局部炎症反应和对可变胎儿抗原性上Tregs积累的影响，这些观察提供了在孕期认识幼稚CD4+T细胞向Tregs转化的驱动因素的框架［24］。

4.3 Tregs与不良妊娠结局母体免疫系统的变化开始于孕前，随着月经周期子宫内膜与蜕膜的变化而发生细胞环境的变化。这些变化包括子宫杀伤细胞数量的增加和向Th2免疫反应的转化，这对于合适的种植和成功妊娠的维持是必不可少的，但会提高母亲发生自身免疫性疾病的风险。这些免疫反应的改变会增加妊娠丢失的风险及妊娠并发症发生的概率，包括子痫前期和胎儿生长受限［25］。CD4+CD25+Foxp3+Tregs在维持免疫耐受方面发挥重要作用，其由致耐受性的树突状细胞诱导，在胚胎植入前存在于子宫并发生扩张［26］。Hafeez等［27］研究表明，子痫前期患者的Tregs数量下降，而这种下降可能打破母胎间的免疫耐受。Przybyl等［28］建立子痫前期动物模型发现，Tregs上调可改善子痫前期及胎儿生长受限的预后，在子痫前期小鼠模型中，子宫胎盘单元中Tregs是减少的，并成功地在子痫前期胎盘、母体血液循环和脾脏中修复了Tregs［28］。另有研究发现，复发性流产患者与正常妊娠者比较，GITR的表达显著下调，提示了在正常妊娠母胎界面高表达GITR可为胎儿同种异体移植创造一个特殊的免疫耐受部位，高表达的GITR可能在维护母胎免疫耐受现象中发挥关键作用，Treg相关的细胞因子及标记物表达的变化可能涉及复发性流产的发病机制［29］。

5 结语

综上所述，GITR与Tregs关系密切，其是Tregs的标记物，通过Tregs介导而起免疫调节作用，在维持免疫稳态、限制自身免疫方面是至关重要的。妊娠这种生理状况激活了免疫耐受，而子宫胎盘界面的免疫耐受对于维持成功的妊娠是必不可少的。子宫胎盘界面局部聚集的Tregs是决定免疫耐受的自然机制，Tregs的相互调节可创造一个适宜胚胎植入的微环境，子宫胎盘界面Tregs的减少及失衡将导致病理妊娠。现代免疫学观点认为，妊娠免疫耐受的形成涉及多种机制，而Tregs亚群及其分泌的细胞因子在这一过程中起重要作用。GITR作为一种新型的Tregs标记物，在妊娠免疫耐受方面的报道甚少，这是今后值得关注的研究方向。

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Progress on Glucocorticoid-induced TNF Receptor Mediated by Tregs in Immune Tolerance

TAN Yan，WANG Chen- hong.Department of Obstetrics，The Central Hospital of Jiangmen City，Jiangmen 529000，Guangdong Province，China（TAN Yan）；Shenzhen Maternal and Child Health Care Hospital，Shenzhen 518028，Guangdong Province，China（WANG Chen-hong）

WANG Chen-hong，E-mail:szwangchenhong@vip.163.com

Glucocorticoid-induced tumor necrosis factor receptor（GITR）is an important functional molecular of regulatory T cells（regulatory T cells，Tregs）expressed in thymus and peripheral lymphoid organs.Numerous studies have shown the key role of GITR in differentiation and extension of Tregs.Furdermore，GITR is an effective marker of Tregs and play an important role in immune regulation.GITR has many important biological activities，including cell proliferation，differentiation，survival and apoptosis，etc.The interactions of them can break immune tolerance mediated by Tregs，induce or aggravate autoimmune diseases，such as asthma，diabetes，arthritis and systemic lupus erythematosus，etc.All pregnancies comply with the rules of immune tolerance，Tregs play an important role in protecting fetus from immune attack.Many studies have shown that interruption of the interaction in Tregs during the pregnancy can lead to the generation of fetal specific antigen，which in turn will lead to adverse pregnancy outcome.Now a review will be made here on GITR mediated by Tregs in immune tolerance.

Glucocorticoid-induced TNFR-related protein；Receptors，tumor necrosis factor；T-lymphocytes，regulatory；Immune tolerance；Autoimmunity；Pregnancy

2015-12-08）

［本文编辑 秦娟］

529000广东省江门市中心医院产科（谭燕）；深圳市妇幼保健院（王晨虹）

王晨虹，E-mail：szwangchenhong@vip.163.com

△审校者