调节性T 细胞在骨髓增生异常综合征危险分层中的研究进展

王柔嘉，常春康

（上海交通大学附属第六人民医院血液科，上海 200233）

骨髓增生异常综合征 （myelodysplastic syndrome，MDS）是一组起源于造血干细胞的异质性髓系克隆性疾病，其特点是髓系细胞发育异常，表现为无效造血、难治性血细胞减少，及向急性髓细胞性白血病（acute myelogenous leukemia，AML）转化的高风险。北美癌症登记协会的数据显示，2001 年至2003 年，美国的MDS 平均年发病率约为3.4/10 万，且在这3 年中其发病率呈逐年上升；2004 年，其年发病率升至3.8/10 万，基本接近AML 的发病率，使得MDS 成为血液肿瘤中比较常见的疾病[1]；至2010 年，美国经年龄调整后的MDS发病率达到高峰，为5.6/10 万，但其在2015 年降至4.1/10 万[2]。

因MDS 具有异质性，故其诊断和分型标准不断被修正。MDS 危险分层系统包括1997 年提出的MDS 国际预后积分系统（international prostate symptom score,IPSS）和2011 年修订的世界卫生组织分型预后积分系统 （World Health Organization classification-based prognostic scoring system,WPSS）[3]。临床医师依据积分系统将患者分为低、中、高危，同时结合患者的年龄、体能、依从性等情况，综合选择治疗方案。低危MDS患者以支持治疗为主，包括成分输血、造血因子治疗和免疫调节剂，也可用去甲基化药物治疗；高危MDS 患者可采用去甲基化药物、强化化疗及造血干细胞移植治疗。可见，对患者进行精确的危险分层，综合评估病情，显得尤为重要。

调节性T 细胞（regulatory T cell,Treg 细胞）是CD4+T 细胞中一类表达CD25 分子[白细胞介素（interleukin,IL）-2 受体a 链]的亚群，去除该群细胞可诱导自身免疫病的产生[4]。研究发现，Treg 细胞在维持自身免疫耐受、T 细胞稳定，预防自身免疫病、移植物抗宿主病等方面都起着重要作用。Treg细胞的数量和功能异常是人类自身免疫病及其他炎性疾病发病的重要原因之一。既往对MDS 发病机制的研究显示，低危MDS 患者自身抗体的检出率高于高危MDS 患者，提示低危MDS 患者可能存在自身免疫异常。因为Treg 细胞表达可能与低危MDS 发病相关，对MDS 患者危险分层有一定提示作用，本文将对其在MDS 危险分层中的研究进展进行综述。

Treg 细胞的生物学特性和功能

Treg 细胞是一类控制自身免疫反应的T 淋巴细胞亚群，其免疫表型为CD4+CD127-CD25+Foxp3+，占外周血T 淋巴细胞的5%～10%，Foxp3 是其特异性标志物。由于Foxp3为转录因子，故Treg 细胞具有较强的免疫调节功能，可抑制免疫细胞的增殖、活化，维持机体的免疫耐受。

Treg 细胞按来源分，可分为天然型调节性T 细胞（natural Treg cell,nTreg 细胞） 和诱导型调节性T 细胞（induced Treg cell,iTreg 细胞），分别来源于2 种不同的途径。nTreg 细胞源于胸腺，可识别自身抗原，与自身抗原具有高亲和力。在CD28/B7 及IL-2 共同刺激作用下，nTreg 细胞可促使Foxp3 的表达水平上升，产生较强的抗原特异性免疫抑制[5]。而iTreg 细胞来源于外周血，由外周血中初始T 淋巴细胞在IL-2 及转化生长因子β 共刺激作用下分化产生[5]。nTreg 细胞主要存在于淋巴器官中，而iTreg 细胞可迁移至炎症部位，从而终止免疫反应，防止自身免疫反应的发生。iTreg 细胞与nTreg 细胞共同作用，维持着机体免疫稳态。

最近的研究发现，Treg 细胞可经多种途径介导机体的免疫抑制。①Treg 细胞可分泌具有免疫抑制作用的细胞因子，如IL-10、IL-35 和转化生长因子β，来发挥其调节作用；②Treg细胞可产生颗粒酶B，后者可经胱天蛋白酶依赖机制或独立机制诱导靶细胞凋亡[6]；③Treg 细胞可增加效应T 细胞中环磷酸腺苷的水平，导致靶细胞内环磷酸腺苷水平升高[7]；④Treg 细胞可下调CD80 和CD86 的水平，抑制树突细胞的成熟和功能。

MDS 患者Treg 细胞的动态变化和调节

MDS 是一类以无效造血为特征的造血系统克隆性疾病，该病患者伴有不同程度血细胞减少和白血病进展风险[8]。在该疾病发生、发展的过程中，骨髓干细胞克隆性细胞遗传学异常和骨髓微环境改变共同导致了异型克隆的产生和优势累积[9]。此外，多种免疫机制的异常也导致了MDS 造血系统的改变。既往研究提示，骨髓基质中的细胞毒性T 淋巴细胞（cytotoxic T lymphocyte,CTL）和自然杀伤细胞（natural killer cell,NK 细胞）效应因子作用于红系及粒系祖细胞，产生免疫耐受缺陷，导致骨髓微环境发生变化，促进炎症细胞的活动[10]。

一、Treg 细胞数在不同风险分层的MDS 患者中不同

相对于正常人，未治疗的低危及中危-1 MDS 患者骨髓及外周血中的Treg 细胞数量减少[11]，而在疾病发生进展后，患者骨髓及外周血中Treg 细胞数量明显增加；低危患者进展为高危患者，在化疗后，随着患者肿瘤负荷的降低，其Treg 细胞数量也降低。此外，在低危及中危-1 MDS 患者中，Treg 细胞的免疫抑制功能及基于CXCL12/CXCR4 轴的骨髓转运功能均明显受损。在未治疗的中危-2 及高危MDS 患者中，Treg 细胞的数量正常甚至升高，且表现出正常的免疫抑制功能和迁移特性[11]，这与Treg 细胞在许多实体肿瘤或其他造血系统肿瘤中的数量及功能变化表现一致[12]。

因此，可在患者诊断为MDS 后，采用流式细胞术即时测定其外周血中Ki-67 阳性的Treg 细胞数量，评估其Treg 细胞扩增水平，同时在治疗后定期随访该项指标，可动态评估患者的病情进展情况和治疗效果。

二、指导治疗及辅助预后评估

不同危险分层的MDS 患者，其Treg 细胞表达水平不同，协助分层后，相对应治疗方法也不同。与晚期肿瘤中发生肿瘤细胞扩散时相同，高危MDS 患者的Treg 细胞数量增加，而这些Treg 细胞被认为可抑制CTL 抵抗恶性克隆的作用，故Treg 数量增加会促进包括白血病转化在内的疾病进展，提示预后不良。部分研究显示，高危MDS 患者中增加的Treg 细胞主要是强免疫抑制的效应性Treg （CD4+CD45RACD25brightFoxp3brightTregs,eTreg）细胞[13]。阿扎胞苷可减少循环中的eTreg 细胞数量，调节其生物学特性[14]，与非eTreg 细胞相比，其作用的eTreg 细胞高表达Foxp3，且有更强的免疫抑制功能。在低危MDS 中，Treg 细胞来自MDS 克隆，其抑制功能受损，CD8+CTL 细胞的激活与Treg 细胞的数量减少及功能受损有关。

三、Treg 细胞分型及在MDS 患者的调节

Treg 细胞按分化程度，可分为初始Treg 细胞、中心记忆型Treg 细胞和效应记忆型Treg 细胞。大多数健康个体外周Treg 细胞表现为中心记忆型Treg （CD3+CD4+FOXP3+CD25+CD127dimCD27+CD45RA-）细胞，而多数高危MDS 患者中主要为初始Treg 细胞[12]。少数高危MDS 患者的Treg 细胞主要为效应记忆型Treg （CD3+CD4+FOXP3+CD25+CD127dimCD27+CD45RA-），这部分患者的总生存率较其他表型显著下降。多种抗原及细胞因子可能参与了MDS 患者Treg 细胞的调节。

1.肿瘤相关抗原（tumor-associated antigen,TAA）：中危-2及高危MDS 患者的Treg 细胞扩增可能与TAA 相关。TAA 可诱导Treg 克隆的产生，而肿瘤特异性Treg 细胞能有效抑制TAA 相关特异性免疫反应[15]。高危MDS 患者在治疗后肿瘤负荷减少，其Treg 数量急剧下降，而肿瘤复发后，则其Treg数量再次升高，也证实MDS 进展后肿瘤抗原特异性Treg 细胞扩增。由于原有恶性克隆不受控制的增长，大量肿瘤缺乏抗原表达，扩增后的Treg 细胞与新的TAA 特异性克隆相关，其免疫抑制功能未受损。与此同时，肿瘤坏死因子α 在MDS早期患者中过度表达，但随着疾病的进展，其表达量逐步下降[16]。因此，TAA 主要涉及高危MDS 患者体内Treg 细胞的调节。与低危MDS 患者不同的是，高危MDS 患者的Treg 细胞数量增加提示恶性克隆的大量增加，而非免疫功能的改变。

2.CXCL12/CXCR4 轴：在MDS 低危患者中，Treg 细胞不仅免疫抑制功能减弱，其骨髓归巢能力也相应受损。与正常人及高危MDS 患者相比，低危MDS 患者的Treg 细胞基于CXCL12/CXCR4 轴的趋化作用减弱，因此骨髓归巢受阻[17]。造成这种现象的潜在原因是，低危MDS 患者中Treg 细胞表达CXCR4 减少，但CXCL12 表达正常。在另一种自身免疫异常疾病——系统性红斑狼疮中也可观察到类似现象，因此推测，CXCR4 表达下降可能与慢性体内刺激的积累使免疫系统始终处于激活状态相关[18]，且在高危MDS 患者中，扩增的Treg 细胞主要由初始T 细胞转化而来[19]。由于CXCR4 在初始T 细胞中的表达明显高于记忆T 细胞 （包括中心记忆型和效应记忆型），故在高危MDS 患者中CXCR4 表达升高，基于CXCL12/CXCR4 轴的趋化作用未减弱，Treg 细胞骨髓归巢能力未受阻[20]。因此，在低危MDS 患者中，CXCL12/CXCR4 轴只影响Treg 细胞的骨髓归巢能力，但不影响其数量及免疫抑制功能。

3.干扰素调节因子-1（interferon regulatory factor 1,IRF-1）：IRF-1 是干扰素转录激活因子，其诱导基因与foxp3 表达相关[21]。IRF-1 作为肿瘤抑制因子，其功能失活可减轻MDS中存在的自身免疫异常，但同时有促进MDS 和白血病发生的风险[22]。在小鼠模型中，IRF-1 可直接抑制Foxp3 表达，是nTreg 细胞的负性调节因子，特异性调节免疫耐受，但其对iTreg 细胞没有调节作用[21]。在MDS 低危患者中，Treg 细胞抑制功能受损，可能与IRF-1 过度表达所致的持续性异常炎症反应相关。

4.T 细胞免疫球蛋白和黏蛋白域（T cell immunoglobulin and mucin domainprotein,TIM）-3：TIM 是免疫球蛋白超家族的一员。该家族由TIM-1、TIM-3、TIM-4 组成，编码该蛋白的基因组位于5q33.2。TIM-3 在辅助性T 细胞1（helper T cell 1,Th1）中表达最多，在Treg 细胞中其也有表达[23]。体外研究表明，TIM-3 可以上调Treg 细胞Foxp3 mRNA 的表达以及促使Treg 细胞向效应记忆型Treg 细胞分化，而IL-10 和IL-1R可降低Th1 对Treg 细胞免疫抑制功能[24]。与之相反的是，TIM-3+Treg 细胞上调IL-10 mRNA，下调IL-2，阻断TIM-3受体与TIM-3 间的相互作用，使Treg 细胞免疫抑制功能下降。

TIM-3 的主要作用是抑制T 细胞的活化、增殖，减少正向调控免疫应答的细胞因子产生，在抗肿瘤的免疫过程中发挥负调控作用，使肿瘤细胞发生免疫逃逸，有利于肿瘤在原位点向组织深层侵袭。相对于程序性细胞死亡受体1（programmed cell death protein 1,PD-1）和细胞毒性T 淋巴细胞相关蛋白4 （cytotoxic T lymphocyte-associated protein 4,CTLA-4） 等，TIM-3 在T 细胞抗原受体的信号调节位点并不依赖免疫受体酪氨酸抑制基序，所以应用TIM-3 作为治疗靶点时，可以减少药物对正常组织和免疫效应分子的伤害，使治疗更精准[25]。因此，对MDS 低危患者，使用TIM-3 靶向药物治疗，在减弱体内异常激活的炎症反应的同时，可减少药物不良反应，但仍需警惕、预防新生肿瘤。

5.辅助性T 细胞17 （helper T cell 17,Th17）：Treg 细胞与Th17 拥有共同的信号通路，具有相当大的发育可塑性[26]。无论在体内还是体外，Treg 细胞都能被重新编辑分化为Th17[27]。既往研究已证实存在Foxp3+、IL-17+双阳性细胞，该群细胞同时具备Treg 细胞和Th17 的特征[28]。

既往研究在众多人类肿瘤中发现，Th17 可随着肿瘤的发生在局部进一步积累，介导抗肿瘤或促肿瘤效应[29]。导致Th17 局部扩增的可能机制是，Treg 细胞暴露于肿瘤细胞产生的炎症介质中，使其向Th17 转化增加[30]。在高危MDS 患者的骨髓中，拥有完整功能的Th17 大量扩增，Foxp3+Th17+细胞发生平行扩增，则可能是由于初始Treg 细胞向Th17 发生活跃转变，获得了分泌IL-17 的特性[27]。在MDS 肿瘤微环境中，Treg 细胞、Th17 的扩增和相互作用决定了其抗白血病效应。Foxp3+IL-17+细胞保留了Treg 细胞的功能，可能对CTL抗白血病效应有异常抑制作用。

在低危MDS 患者中，Th17 产生IL-21 和IL-22 的能力大大降低，而随着疾病的进展，Th17 产生IL-21 和IL-22 功能逐步增强，提示低危MDS 患者的Treg/Th17 轴调节功能明显受损。既往多发性骨髓瘤研究中发现，IL-21 和IL-22 可直接促进肿瘤生长，或经间接抑制抗肿瘤反应从而促进肿瘤生长[31]。因此，高危MDS 患者的Th17 表达升高或Foxp3+IL-17+细胞扩增，可能导致白血病克隆的免疫逃逸。

总之，Treg/Th17 轴有辅助MDS 患者危险分层的作用。在低危MDS 患者中Treg/Th17 轴仅有调节功能受损；而在高危患者中，除了调节功能受损，初始Treg 细胞向Th17 发生活跃转变，使得Treg/Th17 轴有了明显改变，Treg 细胞数明显减少，Th17 细胞数大量扩增，促进肿瘤细胞生长。

6.CTL：在低危MDS 患者中，Treg 细胞优先调节CTL 细胞的增殖和激活。Treg 细胞升高和B 细胞前体降低是低危MDS 患者预后不良的独立危险因素，低Treg 细胞水平者往往存在CTL 细胞高水平，白血病进展风险下降（中位无进展生存期6.1 比1.9），总生存期和无进展生存期较长[32]。因此，CTL 高水平可作为MDS 患者低危的分层依据。

三、MDS 与自身免疫病患者的Treg 细胞表达差异

10%～30%的MDS 患者可出现自身免疫病相关的症状，其中较常见有静脉炎、血清阴性的多发性关节炎和特定的皮肤病变（Sweet’s 综合征、坏疽性脓皮病）[33]。既往研究显示，低危或高危的单纯MDS 患者，其Treg 细胞表达数量均明显高于合并自身免疫病的患者[34]。

总之，在低危MDS 患者中，Treg 细胞的免疫抑制功能受损，其骨髓归巢能力下降，最终导致自身免疫异常（尤其是针对发育不良克隆产生的自身免疫反应）和骨髓衰竭。与之相反，高危MDS 患者的骨髓及外周血中Treg 细胞数量均明显增加，且保持正常的免疫抑制和移行能力，导致机体免疫监测下降，有利于白血病克隆逃逸。Treg 细胞的功能和动力学改变可能是预测MDS 进展的重要手段。未来研究者应对更多的患者进行相关研究，将其更好地应用于临床诊治工作。