记忆T细胞在自身免疫性疾病中的研究进展①

付 姿 瞿 文（天津医科大学总医院血液内科，天津 300052）

免疫记忆很早就引起了人们的注意，希腊时期人们发现鼠疫康复患者出现了对再发鼠疫的保护作用。而对记忆T细胞（memory T cell，TM）来源的研究始于2017年YOUNGBLOOD等［1］利用小鼠模型证实了初始T细胞（naive T cells，TN）在病原体感染时可分化为效应T细胞（effector T cell，TE），免疫应答后期大部分TE凋亡，仅小部分存活下来的即为TM。TM在体内可持续存在数十年，其主要功能为产生不同细胞因子，调节先天免疫细胞功能，使免疫细胞动员至感染部位，辅助B细胞生成及增强细胞毒性T细胞反应。

与TN相比，TM在二次接触先前遇到的病原体时能提供更快、更有效的免疫应答。具体原因为：①TM激活阈值较低；②在初次免疫应答中，接触过抗原的TM数比TN更多，重新感染时遇到同源抗原的可能性较大，并能更快地产生更大的TE库；③TM在淋巴、血液和外周组织（如肺、肠或皮肤）间循环，能够直接快速地响应周围组织中的病原体［2］。这些特征增强了TM进行原位免疫监视的能力，增加了其在感染部位较快接触到病原体的可能性，并促进了更快速的TE产生。

1 TM亚群的分类和功能

TM根据其表面分子标志不同，可分为中央记忆T细胞（central memory T cells，TCM）、效应记忆T细胞（effector memory T cells，TEM）和干细胞样记忆性T细胞（stem cell memory T cells，TSCM）。TEM表达高水平的整联蛋白β1和β2、皮肤淋巴细胞抗原及趋化因子受体CCR1、CCR3、CCR5，其特征为效应细胞因子分泌增加，如IFN-γ、穿孔素、颗粒酶B和IL-4。TCM表达淋巴结归巢分子CD62L、趋化因子受体CCR7、CCR4、CCR6、CXCR3、CCR1和CCR2，多数存在于继发性淋巴组织和器官，如脾脏、血液和淋巴结，以更强的增殖能力和产生IL-2的能力为特征［3］。TEM细胞在血液和非淋巴组织（non-lymphoid tissue，NLT）间循环，准备对复发的抗原快速反应。相比之下，TCM细胞优先位于次级淋巴器官（secondary lymphoid organ，SLO），快速增殖并产生次级TE，进入发炎的NLT以增强TEM提供的初始反应［4］。小鼠病毒感染模型的两个独立小组证明，CD8+TCM能够迅速转运至炎症性NLT，挑战了TCM仅在SLO内应答的想法［5］。当TM二次遇到抗原刺激时，CD4+TCM产生IL-2、IL-10，而CD8+TCM分泌IL-2、穿孔素和IFN-γ。相反，CD4+TEM在TCR刺激后立即产生IFN-γ、IL-4；CD8+TEM立即分泌细胞因子、穿孔素等发挥杀伤作用［6］。

人TSCM是2005年发现的T细胞子集，属于独特的TM亚群，代表了TM分化树的顶点，表达CD95、CXCR3、IL-2Rβ、CD58和CD11a，仅占循环T淋巴细胞的小部分，在健康人群中约为2%～3%［7-8］。与传统TM相似，TSCM在抗原刺激下可快速产生效应分子；在归巢因子IL-15和IL-7作用下，TSCM可迅速增殖［9］；此外，TSCM自我更新能力增强，并可在体外产生所有TM和TE亚群［10］。TSCM构成了长寿的、自我更新的淋巴细胞群，对维持功能性免疫至关重要，长期自身反应或异常激活的TSCM可能诱导炎症细胞反应。尚不清楚TSCM增加与免疫激活的因果关系，考虑到TSCM可产生所有TM和TE，推测其可能导致自身免疫性疾病进展。目前研究表明，CD8+TSCM可能是自身免疫性疾病新的发病机制和治疗策略［11-12］。

2 TM发育和调控

TM发育途径尚未阐明，对于提出的不同模型存在争议。线性模型认为，MHC-APC激活初始T细胞后，产生TE或记忆前体细胞，由TE或记忆前体细胞产生成熟的TEM和TCM。不对称模型也称为分叉模型，表明同一T细胞克隆的2个子细胞分化不同，免疫突触近端的子细胞产生终末分化的效应细胞和TEM，而远端子细胞产生TCM。自我更新模型提出，初始T细胞首先产生自我更新的TCM或TE，可进一步分化为TEM。同时模型认为，初始T细胞首先分化为不同T细胞亚群，如Th1或Th17细胞亚群将产生TEM，而滤泡辅助T细胞将在B细胞帮助下产生TCM［2］。课题组分析了调控TM发育的因素，包括转录因子与信号通路、T细胞受体（T-cell receptor，TCR）信号和细胞因子等。

2.1 转录因子与信号通路 多种转录因子，如B淋巴细胞诱导成熟蛋白1（Blimp-1）、Bcl-6、T-bet和上皮蛋白（Eomes）参与TM分化过程。Blimp-1是由正调控域1基因（Prdm1）编码的含锌指基序的转录阻遏物，是T细胞稳态的关键调节剂，负责下调IL-10表达，上调IL-2和IFN-γ表达，还可促进Th2谱系形成，并限制Th1、Th17和滤泡辅助T细胞分化［13］。由Bcl-6/Blimp-1轴调控的基因可作为主要开关，使CD4+和CD8+T淋巴细胞分泌细胞因子和发挥效应子功能。Blimp-1拮抗Bcl-6表达，不仅调节B细胞还调节T细胞效应子功能和分化程序。T-bet是一种T-box转录因子，是调节Th1发育和功能的关键因子。T-bet高表达的细胞将分化为效应细胞，T-bet低表达的细胞将分化为TM。TM T-bet表达减少，而EOMES表达增加［14］。Eomes在TM中高表达，对维持TCM至关重要［15］。NF-κB通路调节Eomes表达，对TM及其反应的长期维持至关重要。采用NF-κB抑制剂处理记忆细胞时，发现TM中磷酸化NF-κB水平降低和Eomes表达严重缺失，说明NF-κB信号对维持Eomes在记忆细胞中的表达是必需的。NF-κB抑制剂处理的细胞中，抗凋亡分子Bcl-2表达明显降低，与此一致，Eomes过表达导致分化为TM的Bcl-2表达增加。Eomes过表达促进了TM生成。TM中，NF-κB抑制导致Pim-1表达明显缺陷，反之亦然，Pim-1抑制导致TM NF-κB和Eomes表达降低。NF-κB和Pim-1在免疫应答和记忆力方面相互调节，并通过共同调节Eomes表达维持记忆力。NF-κB-Pim-1活性有助于维持静息记忆细胞中高水平的Eomes，并在遇到抗原后重新发挥功能，具有快速记忆功能。NF-κB信号在维持TM寿命和功能中起重要作用［16］。

2.2 TCR信号 随着对TM研究不断深入，TCR信号不再是传统认为的默认信号，而是调节不同表型T细胞生成必不可少的成分，能够整合构成TM和TE的所有环境因素，对TM发展至关重要。TM发育取决于炎症信号和TCR信号强度。炎症信号水平提高有利于产生TEM，降低则有利于产生TCM。相反，增加的TCR信号强度有利于产生TCM，下降则偏向于产生TEM［17］。TCR异源二聚体对抗原性肽-主要组织相容性复合物分子（antigenic peptide-major histocompatibility complex molecule，pMHC）具有亲和力，两者相互作用的持续时间及抗原提呈细胞表面呈递的抗原剂量均决定了TCR信号强度［18］。

KNUDSON等［16］认为，TCR-pMHC在初始CD8 T细胞上的相互作用会触发不同强度的TCR信号。默认的TCR信号会导致T-bet和Blimp-1水平降低，而Eomes和Bcl-6水平升高使幼稚T细胞偏向TCM。此外，若抗原和炎症信号减少，TE也会降低其Blimp-1和T-bet水平，并恢复较高水平的Bcl-6/

Blimp-1和Eomes/T-bet，从而使其成为TM。中间状态的TCR信号会整合IL-2和其他促炎信号，上调转录因子表达，确保在响应早期可获得效应子功能。而在强TCR信号转导情况下，TCR信号小体中的T细胞能够显著恢复受弱抗原攻击后分化为TM的能力。越来越多证据支持TCR信号强度对CD4 TM的影响与CD8 TM相似，强TCR信号有利于TEM生成，而弱刺激则有利于TCM生成［17，19］。但TCR信号传导和CD4 TM的关系尚未明确。

2.3 细胞因子 参与TM体内平衡的主要细胞因子为家族细胞因子共享的γ链受体，也称为CD132或IL-2受体γ（IL-2Rγ）。该细胞因子家族包括IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15和IL-21［20］。值得注意的是IL-2、IL-7和IL-15对TM的影响。CD4+TM存活主要取决于IL-7信号，而其稳态增殖主要由IL-7诱导，其次才是IL-15诱导。相反，CD8+TM存活很大程度取决于IL-15，而较少依赖于IL-7，其稳态增殖主要由IL-15介导。IL-7信号可上调Bcl-2蛋白等抗凋亡递质并诱导髓样白血病细胞分化蛋白1（Mcl-1）。最近研究表明，老年人T细胞中的染色质重塑导致IL7RA基因沉默，尤其是CD8+TM导致活化B细胞NF-κB无法结合STATs［21］。IL-2或IL-2R亚基遗传消除导致致命性的全身性自身免疫性疾病，其原因为缺乏CD25hiCD4+Treg。提示IL-2信号在胸腺（tTreg）和外周诱导的TReg（pTreg）发育和体内平衡中发挥重要作用，并促使了低剂量IL-2治疗自身免疫性疾病的临床试验，如HE等［22］研究表明，活动性SLE患者服用低剂量rhIL-2会改变效应和Treg比例，并降低疾病活动性。

3 TM与自身免疫性疾病的关系

自身免疫性疾病患者CD45RA+细胞通常较少，尤其是在疾病活动期或复发阶段，代表了静态细胞向活化TM的转化［23］。TM受到抗原刺激后立即分泌细胞因子和穿孔素、IFN-γ、颗粒酶B发挥杀伤功能，在自身免疫性疾病中发挥一定作用。目前已在多种自身免疫性疾病中发现了TM异常并与炎症过程有关。

3.1 TM与系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus，SLE）、类风湿关节炎（rheumatoid arthritis factors，RA）SLE、RA发展均涉及T细胞亚群失衡，ZHOU等［24］研究发现，SLE患者CXCR5-CD45RA+TN水平高于健康对照组（P＜0.01），CCR7+CD45RATCM水平低于健康对照组（P＜0.05），两组CCR7-CD45RA-TEM表达无差异，首次显示SLE患者外周血单个核细胞PD1+ICOS+TCM和PD1+ICOS+TEM比例高于健康对照组（P＜0.001），且与血清C3呈负相关，SLE中异常的TM表达可作为疾病严重程度的预测指标。同样，ZHOU等［25］在RA患者中发现CXCR5-CD45RA+TN、CCR7-CD45RA-TEM水平均高于健康对照组（P＜0.05），CCR7+CD45RA-TCM水平低于健康对照组（P＜0.001），表明TEM、TCM可能在RA发展中起重要作用。

3.2 TM与免疫性血小板减少症（immune thrombocytopenia，ITP）CAO等［26］在ITP患者外周血中发现，CD8+TSCM百分比显著高于健康对照组［（3.91±1.19）%vs（2.97±1.57）%，P=0.041 4）］。两 组TN、TCM、TE和TEM亚型百分比差异无统计学意义。ITP患者接受泼尼松［1 mg/（kg·d）］治疗1个月后，外周血CD8+TSCM百分比显著低于治疗前［（2.10±0.87）%vs（3.91±1.19）%，P＜0.000 1］，并低于健康对照者。此外，与治疗前相比，治疗后达到CR和R的ITP患者外周血CD8+TSCM百分比显著降低［（2.17±0.79）%vs（4.33±0.76）%，P＜0.001］。而NR患者中差异无统计学意义（P＞0.05）。提示外周血CD8+TSCM百分比失衡可能参与ITP发生发展，并可能成为疗效评估的新指标。

3.3 TM与再生障碍性贫血（aplastic anemia，AA）HOSOKAWA等［27］分别在55例AA患者与41例健康对照者中研究了TSCM亚群，发现与健康对照组相比，AA患者CD8+TSCM百分比显著提高（4.2%vs2.1%，P＜0.05），而CD4+TSCM差异无统计学意义（P＞0.05）。AA患者中，诊断时较高的CD8+TSCM百分比对免疫抑制治疗反应较好，而治疗后CD8+TSCM增加与AA患者治疗失败或复发相关。推测CD8+TSCM是一种AA的新型生物标志物，也是AA的潜在治疗靶标。

4 展望

TM是适应性免疫系统组成部分，在周围组织、淋巴器官和血液间循环，以确保宿主更快地免疫应答，从而在重新暴露后有效消除特定抗原。TM在体内的正常表达有利于维持机体稳态和免疫应答，其异常表达与自身免疫性疾病发生发展有关，应进一步研究TM导致自身免疫性疾病进展和复发的不同机制，为自身免疫性疾病靶向治疗开辟新的途径。