CD8+CD25+调节性T细胞在疾病中的研究进展

文李娜，陈 丽，段 瑞，李 芳

(山西医科大学第二临床医学院 风湿免疫科， 山西 太原 030000)

1 CD8+CD25+Treg分型和作用机制

调节性T细胞(regulatory T cells,Tregs)在外周免疫耐受性的产生和维持中起着重要作用[1]。Tregs数量和/或功能的缺陷可能是人类自身免疫性疾病的潜在原因，而Tregs的过度丰富又会阻碍对癌或病原体的免疫力。CD8+CD25+调节性T细胞作为Treg亚群之一，与CD4+CD25+Treg一样，在维持机体免疫耐受和调节免疫反应中起着重要作用，虽然在外周血中CD8+CD25+Treg的比例甚少，但它的调节作用远远超过了CD4+CD25+Treg[2]。

从其产生的方式来说，CD8+CD25+Treg可分为天然型和诱导型。天然型CD8+CD25+Treg存在于人的胸腺中， 与CD4+CD25+人胸腺细胞有着相似的定位、表型、功能及作用机制[2]。在主要组织相容性复合体 (major histocompatibility complex, MHC)Ⅱ类基因缺陷的小鼠中也发现了具有调节特性CD8+CD25+T细胞，它们经活化后不产生细胞因子，但多表达表面CTLA-4、GITR和Foxp3，通过细胞接触机制来表达抑制活性。诱导型的CD8+CD25+Treg可通过抗原刺激诱导产生，除了一些普通抗原外，IL-6、TGF-β、IL-33也可诱导CD8+CD25+Treg细胞的产生，通过CTLA-4介导的细胞间接触、诱导抗原递呈细胞(antigen-presenting cell, APC)产生耐受表型、产生细胞因子如TGF-β和IL-10等多种机制发挥免疫抑制作用。对CD8+CD25+Treg进行研究将有助于深入探索不同疾病的免疫抑制机制，为疾病的免疫生物治疗提供依据。

2 CD8+CD25+Treg在疾病的变化及作用机制

2.1 CD8+CD25+Treg与恶性肿瘤

在肿瘤免疫中，Treg细胞除了免疫调节外，还参与了肿瘤的免疫逃逸导致肿瘤发生和复发[3]。

2.1.1 大肠癌(colorectal cancer,CRC)： Treg细胞在CRC发展过程中有肿瘤促进作用，去除Treg细胞可以引起抗肿瘤反应。CRC患者血液及组织中CD8+CD25+FoxP3+Treg(CTLA-4+、GITR+)水平升高，继而产生TGF-β1，促进肿瘤进展。TGF-β1在CRC的作用已有报道：在CRC晚期，TGF-β1通过控制转录因子(如ZEB1、ZEB2、Snail、Slug和Twist等)从而促进上皮细胞-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)过程；另外，TGF-β1还能刺激肿瘤细胞产生金属蛋白酶和ECM成分，进一步促进肿瘤细胞的侵袭性和侵袭后肿瘤微环境的重建[4]。这与CD8+CD25+FoxP3+Treg导致肿瘤分期和微侵袭状态进展的结论相一致。然而关于Treg细胞在结直肠癌发展过程中的动力学目前尚有争议，认为疾病早期与晚期Treg细胞变化不一致。在结肠炎相关结肠癌(colitis associated cancer,CAC)小鼠模型中，CAC早期血液和脾脏中Treg细胞显著减少，而在肠系膜淋巴结(mesenteric lymph nodes,MLNs)的晚期检测到Treg细胞百分比增加，且疾病早期Treg细胞的减少与预后相关[5]。但关于CD8+CD25+Treg在疾病不同时期的变化目前尚没有相关报道。

2.1.2 恶性胸腔积液： TGF-β1和(或)IL-6可诱导CD8+CD25+Treg的产生，而在恶性胸腔积液中存在大量的IL-6和 TGF-β1，因此这种环境有利于CD8+CD25+Treg的分化。有研究[6]证实了CD8+CD25+FoxP3+Treg在肺癌外周血及其胸腔积液中表达上调，且为影响预后的独立因素。提示在肺癌合并胸腔积液的患者中，TGF-β1和IL-6通过诱导CD8+CD25+FoxP3+Treg的形成而进一步影响了疾病的进展。

2.1.3 肝癌(hepatic cellular cancer,HCC)：既往已证实CD4+CD25+FoxP3+Treg在HCC中发挥着关键作用。而最近的一项研究[7]显示，在HCC患者外周血中CD8+CD25+FoxP3+T细胞与CD4+CD25+FoxP3+Treg细胞的比例均升高，且与更差的预后标志物如甲胎蛋白、肝脏局灶病变数正相关。提示CD8+CD25+FoxP3+T细胞与CD4+CD25+FoxP3+Treg一样均可作为HCC进展的生物标志物，虽然具体的作用机制尚未明确，但针对外周扩增的CD8+CD25+FoxP3+Treg的靶向治疗为肝癌的治疗提供了新思路。

2.1.4 前列腺癌：在前列腺癌患者的肿瘤组织中也发现了具有很强抑制功能的CD8+CD25+Treg，通过细胞接触依赖和可溶性因子依赖机制发挥免疫抑制作用。值得注意的是，CD8+CD25+Treg的免疫抑制能力可被TLR8信号逆转，因此在前列腺癌的免疫治疗方面，Toll样受体8(Toll-like receptors 8，TLR8)配体可能是一个很好的选择，通过TLR8配体操控Treg细胞功能可能有助于提高针对前列腺癌和其他恶性肿瘤疫苗的效力。

2.1.5 卵巢癌：与良性卵巢肿瘤患者和健康对照组相比，卵巢癌患者中有更高比例的CD8+Treg细胞。免疫抑制性T细胞标志物CD25、CTLA-4和Foxp3在这些细胞中表达上调，且Foxp3水平与肿瘤分期呈正相关，这表明CD8+FoxP3+Treg细胞有助于卵巢癌的进展，突出了CD8+FoxP3+Treg细胞作为卵巢癌患者临床预后预测因子的作用[8-9]。

2.2 CD8+CD25+Treg与自身免疫性疾病

2.2.1 类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)：抗CD3 mAb能够持续改善胶原诱导性关节炎(collagen induced arthritis,CIA)小鼠的关节炎，这是由于抗CD3mAb诱导了一群CD8+CD25+FoxP3+Treg以及增加了天然存在的CD4+CD25+FoxP3+Treg的比例，且诱导的CD8+Treg细胞可抑制IL-17和IFN-γ的产生[10]；这在随后的对RA患者研究中也得到了相同的结论，抗CD3mAb可诱导RA患者外周血中CD8+CD25+FoxP3+Treg形成，且通过接触依赖的方式抑制Th17的表达进一步限制炎性反应。与此一致的是，肿瘤坏死因子受体(tumor necrosis factor receptor,TNFR)Ⅱ激动剂EHD 2-sc-MTNFR2可以提高CIA小鼠体内CD4+CD25+Treg和CD8+CD25+Treg的数量，并且血液中IL-10水平升高，从而诱导抗炎反应，缓解关节炎[11]。以上表明，CD8+CD25+FoxP3+Treg可以通过不同机制诱导抗炎性反应，针对CD8+CD25+FoxP3+Treg及细胞因子的治疗策略可能成为治疗各种自身免疫性疾病的新的有效方法。

2.2.2 系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)：SLE的发病可能与CD8+CD25+Treg的减少有关。在SLE患者外周血检测到CD8+CD25+Treg较健康人明显降低，且与肾损伤相关，并随着病情进展其比例降低愈加明显，但具体机制未进一步研究。在对儿童狼疮性肾炎(lupus nephritis,LN)伴重度蛋白尿患者静脉注射甲基强的松龙(intravenous methylprednisolone,IVMP)脉冲治疗中发现，IVMP治疗恢复了CD4+CD25+FoxP3+和CD8+CD25+FoxP3+Treg细胞数量，以及外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)中CD8+FoxP3+Treg细胞内IL-10和颗粒酶B的更高表达，直接抑制CD4+T增殖并诱导CD4+CD45RO+凋亡，降低了PBMC对核小体主要肽自身表位的IFN-γ反应。CD8+FoxP3+Treg细胞在IVMP治疗后恢复，并发挥至关重要的免疫调节作用来控制LN的自身免疫反应[12]。在降植烷诱导的狼疮自身免疫模型中发现，CD8+Treg数量及功能降低。在SLE患者中也发现，与健康人相比，SLE患者CD8+Treg细胞中的Helios表达显著降低，表明CD8+Treg功能下降。提示CD8+Treg数量及功能均影响着SLE疾病的发展[13]。

2.2.3 银屑病关节炎：银屑病关节炎是一种与银屑病相关的炎性关节病变。目前对银屑病关节炎与CD8+CD25+Treg细胞之间相关性的研究甚少，发现银屑病患者外周血中CD8+CD25+Treg细胞的比例显著下降，认为可能是抑制了IFN-γ和IL-17的分泌而促进了银屑病进展，这为进一步研究银屑病关节炎的免疫发病机制及其与CD8+CD25+Treg细胞之间的关系提供了线索。

2.2.4 1型糖尿病(diabetes mellitus type 1, T1DM)：T1DM是一种常见的人类自身免疫性疾病。在新发T1DM患者中发现抗CD3 mAb短期治疗可使胰岛β细胞功能保留至少18个月。在用人源化、改良的抗CD3 mAb治疗TIDM的过程中也发现患者的胰岛功能逐渐恢复，进一步的研究显示这种变化主要与抗CD3单抗诱导的一群CD8+CD25+Tregs(CTLA-4+和FoxP3+)有关。在人源化非肥胖糖尿病(non-obese diabetes,NOD)小鼠体内检验到脾脏CD8+CD25+T细胞高表达Foxp3、CTLA-4、CD103，高分泌细胞因子IL-17A和INF-γ，且具有明显的抑制能力，猜测CD8+CD25+Treg可能通过CTLA-4、CD103、IL-17和INF-γ等途径抑制了T1DM的免疫进程，表明CD8+CD25+Treg不仅在外周同时在胰腺局部也发挥着免疫抑制作用[14]。在H6F(一种变构肽配体)处理的NODβ2mnull.HDD小鼠中分离出高表达Foxp3、CTLA-4、CD62L和CD103的CD8+CD25+Tregs，并且其抑制免疫系统的能力明显高于从同样小鼠中分离的CD4+CD25+Tregs，需要肽特异性再刺激来发挥其免疫抑制活性，再次说明了CD8+Treg抑制能力强于CD4+Treg[15]。这些都提示CD8+CD25+Tregs在T1DM中发挥重要作用，参与T1DM的免疫耐受进程。

2.2.5 多发性硬化症(multiple sclerosis,MS)：CD4+CD25+FoxP3+Treg在MS免疫耐受的维持中发挥作用。随后在急性加重期MS患者的外周血和脑脊液中也发现了较低水平的CD8+CD25+FoxP3+Treg，该细胞能够抑制CD4+T细胞增殖及INF-γ、IL-17的分泌，且经过干预RNA消除Foxp3后可消除上述抑制作用，提示Foxp3起主要抑制作用[16]。

2.3 CD8+CD25++Treg与其他疾病

2.3.1 哮喘：TLR2激动剂可通过调节免疫反应来预防过敏和哮喘，其通过与CD8+T细胞结合可诱导CD25的持续表达，增强CD8+CD25+Treg功能并调节Th2细胞因子(降低IL-4、增加IL-10)来抑制过敏性免疫反应。在哮喘患者的临床研究中发现，与健康人相比，哮喘患者外周血中CD8+CD25+Foxp3brighTreg的相对计数降低，与肺功能参数(FEV1、FEV1%预计值、PEF)呈正相关，决定疾病的严重程度，对哮喘的诊断有着相对高的特异性和敏感性。在IL-2治疗哮喘患者的试验中发现，IL-2可增加CD8+CD25+Treg高水平pSTAT-5表达细胞的比例，同时降低低水平pSTAT-5表达细胞的比例，表明个体循环CD8+CD25+Tregs内IL-2介导的STAT-5磷酸化改变可能与哮喘和疾病严重程度相关[17]。这些数据表明，除肺功能外，CD8+CD25+FoxP3+Treg可作为一种新的生物学标志物监测哮喘，通过调控CD8+CD25+FoxP3+Treg可以预防哮喘发作及改善肺功能。

2.3.2 过敏性疾病：Pam3CSK4(一种合成的TLR2配体)可刺激CD8+CD25+CD137+Tregs诱导IL-10和TGF-β，并主要通过细胞接触抑制抑制CD4+CD25+T细胞增殖，降低鼻腔NO水平，抑制过敏性炎性反应[18]。与CD4+CD25+Treg相似，CD8+CD25+Treg在过敏性鼻炎患者外周血中百分比降低，但其培养物IL-10和TGF-β及其mRNA增加；检测到CD4+CD25+Treg和CD8+CD25+Treg处理后的培养物中IL-4和IL-5含量均降低，且没有差异，表明CD8+Tregs与CD4+Tregs一样均可减轻过敏性鼻炎的炎性反应[19]。

2.3.3 子痫前期(preeclampsia,PE)：目前对PE的发病机制尚未有统一定论。PE患者外周血内皮细胞微粒(endothelial microparticles,EMPs)水平较正常孕妇明显升高，且与CD8+CD25+FoxP3+Treg细胞及Foxp3mRNA表达水平呈负相关，TGF-β、IL-6、IL-17水平均升高，推测可能是EMPs通过降低Foxp3的表达而降低CD8+CD25+FoxP3+Treg比例，从而参与PE的发病机制[20]。TGF-β能诱使CD8+T细胞向CD8+Treg细胞分化，但在IL-6和TGF-β同时存在时则可分化为Tc17。这就解释了PE患者在TGF-β大量存在的情况下CD8+CD25+FoxP3+Treg比例仍降低、而IL-17水平升高的原因。另外，PE患者CD8+CD25+FoxP3+Treg比例与血清IL-33正相关，且IL-33可诱导体外CD8+CD25+FoxP3+Treg的增殖，但在体内是否有相同的效应还需进一步的研究。以上表明CD8+CD25+FoxP3+Treg在PE的发病机制中起一定作用，为临床诊疗提供了新思路。

2.3.4 2型糖尿病(diabetes mellitus type 2,T2DM)：T2DM是一种以胰岛素抵抗和胰岛素分泌受损为特征的慢性代谢性疾病。动物实验表明，Tregs数量减少或某些功能缺陷可加速糖尿病进程，而将Tregs移植到小鼠体内可逆转小鼠的糖代谢异常。在T2DM患者的外周血中也发现CD8+CD25+Treg比例降低，胰岛素抵抗指数增加，同时细胞因子TNF-α和IL-8浓度升高[21]。CD8+CD25+Treg减少对单核细胞或巨噬细胞免疫抑制作用减弱，分泌更多的细胞因子如TNF-α和IL-8等引起炎性反应，进一步导致糖尿病及其并发症的发生。因此，通过扩大T2DM患者外周血CD8+Treg比例可能延缓糖尿病及其并发症的发生发展。

3 问题与展望

与CD4+Treg相比，CD8+Treg在抑制CD4+CD25-T细胞增殖和Th1细胞因子产生方面能力更强，且CD8+CD25+Treg的抑制能力也明显强于传统的CD8+CD25+Treg。到目前为止，在恶性疾病、自身免疫性疾病及其他常见病的发病机制中都发现CD8+CD25+Treg细胞具有免疫抑制作用，CD8+CD25+Treg在自身免疫性疾病中数量减少或功能受损，但在恶性肿瘤晚期比例升高，并且通过不同的机制来发挥免疫抑制作用。在RA中，CD8+CD25+Treg通过细胞接触依赖、分泌细胞因子、抑制IL-17及INF-γ的产生发挥抑制效应；在银屑病及多发性硬化症中通过抑制IL-17及INF-γ的分泌来控制疾病进展；在T1DM中通过CTLA-4、CD103、IL-17、INF-γ等途径及肽特异性刺激抑制了T1DM的免疫进程；而在大肠癌及肺癌合并恶性胸腔积液中CD8+CD25+Treg通过分泌TGF-β抑制免疫反应，在前列腺癌中通过细胞接触及可溶性因子依赖发挥抑制作用。通过分析CD8+CD25+Treg在不同疾病中的发病机制，对理解不同疾病的免疫抑制及相应的治疗策略有重要意义。因此针对CD8+CD25+Treg的开发及研究成为近几年的热点。

CD8+CD25+Treg具有强大的免疫抑制作用，它的增高对自身免疫性疾病有益，却会因为增高过度抑制免疫而增加肿瘤发生的风险。这使人们不得不考虑以下几个方面：一方面，监测和/或检测CD8+CD25+Treg变得越来越重要。虽然已经鉴定了许多与Treg细胞相关的标志物，包括CD25、GITR、CTLA-4、CD122和CD103等，但到目前为止，尚无明确的特异性表面标志物能够区分CD8+调节性T和非调节性CD8+T细胞。目前普遍认为，Foxp3是其较为特异的标志物之一，沉默Foxp3可消除CD8+Treg抑制抗DNA抗体的能力，但Foxp3在CD4+Treg中也表达，这使得CD4+Treg与CD8+Treg不好区分；也有研究表明，除了Foxp3表达之外，FoxP3+Tregs上缺乏IL-7受体(CD127)的表达是定量Tregs的方法；在抑制B细胞增殖和免疫球蛋白产生方面，CD183+CD25highCD278+CD8+Treg比CD183+CD197+CD45RA-CD8 Treg更强大，因此也可能作为CD8+Treg的首选标志物[22]，但单一的特异性标志物目前仍在研究当中；另一方面，CD8+Treg在外周血中的比例少之又少，CD8+Treg分别约占健康人和小鼠外周血T细胞的0.4%和0.1%。与CD4+Treg占外周CD4+T细胞5%～10%相比，CD8+调节性T细胞数量不及CD4+调节性T细胞的 1/10，这使得研究该细胞更加困难[23]；最后，由于其强大的免疫抑制特性，CD8+CD25+Treg作为靶向免疫治疗的重要性和实用性也变得越来越突出。目前，许多研究正在探索在不同疾病环境下过继性Treg疗法的潜力，人类Treg基因组编辑方案也在逐步研究出来[24]，因此针对Treg细胞发育和存活的药物、通过分离并扩增Treg的方法以及控制其调节特性的分子可能成为新的治疗途径。