T細胞超抗原研究的進展

徐建名 陳素芬

[摘要] 為更新、更深刻及更全面認識T細胞超抗原（T-SAg）。本文查閱大量相關資料，并結合有關臨床病例。對T-SAg特點、生物效應、發病機制及治療走向重新作了全面綜合性分析，其中加入了許多新觀點，尤其是對T-SAg擾亂Th1/Th2平衡、CD28是超抗原產生效應的必須受體、嵌合超抗原受體可抑制其效應、修飾樹突狀細胞、免疫佐劑為SAgT細胞提供新表位等作詳細闡述。這些為進一步研究與探討T-SAg將起到重要作用。

[關鍵詞] T-SAg；Th1/Th2；CD28；SAg抗體；樹突狀細胞；SAgT細胞表位

[中圖分類號] R392[文獻標識碼] A[文章編號] 1673-9701（2012）32-0027-03

隨著醫學技術的發展，近年來T-SAg研究領域呈活躍的趨勢，過去人們對T-SAg認識比較零散與淺顯，有時即便對其某一方面有所研究，但也是孤立的，意義不大。故此，現在人們對T-SAg實質性特點、生物效應及致病機制還是不夠全面深刻的理解。基于上述情況，本文更新、更深刻及更全面地對T-SAg進行綜合性分析與研究。使人們對T-SAg有更好以及更深刻的認識，同時也為進一步研究與探討T-SAg提供了一定的理論依據?，F將綜述擴展如下。

1 超抗原（SAg）概念

1989年，Marrack等人首次提出超抗原的概念；1996年，Sutkowski等在EB病毒中發現可以表達的超抗原成分[1]。隨著醫學發展以后超抗原（SAg）才被醫學界認識。所謂超抗原（SAg）就是某些細菌或病毒產物具有強大的刺激（多克隆）T/B細胞活化的能力，故被稱為超抗原（SAg）?，F在我們談的是T細胞超抗原，它的激活不需要提呈細胞的加工處理，其一端不與抗原肽結合槽結合而直接與APC膜上的MHCⅡ分子的非多態區外側結合，另一端直接與TCR、BCR抗原結合凹槽外的部位（TCR的Vβ片段）結合，非特異性刺激T細胞克隆增殖。SAg也被認為是一類多克隆激劑。

2 分類

T細胞SAg分為TCRαβ 型和TCRγδ 型SAg。其中TCRαβ 型SAg又可分為外源性和內源性（醫學免疫學 第二版 龔非力主編）。①TCRαβ 型SAg的外源性超抗源：主要是某些細菌毒素，包括金黃色葡萄球菌蛋白A（SPA）、腸毒素（SE）、A族鏈球菌M蛋白和致熱外毒素M-C、關節炎支原體絲裂原（MAM）、小腸結腸類耶氏菌膜蛋白等。產生SAg已經擴大到革蘭陰性細菌、支原體、病毒（內源性SAg）[2]。② TCRαβ 型SAg的內源性超抗源：病毒（主要是逆轉錄病毒）感染機體后，病毒DNA整合到宿主細胞DNA中可產生內源性SAg。如研究發現的小鼠乳腺病毒（MMTV）、EB病毒都發現了超抗原成分。

3 T-SAg的特性

T-SAg無須提呈細胞處理刺激大量T細胞激活，產生多種細胞因子，并使巨噬細胞及其他免疫細胞激活，同時也可誘導T細胞耐受，這些觀點已知。以下所述是T-SAg一些新的特點。①T-SAg激活大量T細胞產生的細胞因子，主要是Th1T輔助細胞產生的如IL-2、TNF-α、IFN-γ[3]等。但也有些超抗原（如TESS）則誘導Th2細胞分化。②絕大多數超抗原有一個共同的架構，也被稱為超抗原樣蛋白（SSL）[4]③CD28是超抗原發揮生物效應必須受體[5]。④T-SAg有各自的方式結合到MHC和TCR，其約束力顯著的多樣性。如金黃色葡萄球菌腸毒素B（SEB）和C（SEC）的交聯MHCⅡ類α鏈和T細胞受體β鏈，金黃色葡萄球菌腸毒素A（SEA）的兩個α和β-MHCⅡ類結合位點結合，以交叉鏈接TCRβ鏈，葡萄球菌腸毒素H（SEH）唯一結合到TCRα鏈。因此他們以各自的方式結合到MHC和TCR，導致其約束力各異[6]。其實，就是人們常說的驟降，驟降更強烈激活T細胞，企圖破壞免疫系統，保護超抗原。⑤選擇性識別TCR鏈V區。對通常抗原肽-MHC分子復合物，T細胞特異性識別涉及TCR的Vα、Jα、Vβ、Jβ片段，而T-SAg僅選擇與TCRβ鏈V片段結合，且一種T-SAg，?？膳c數種Vβ片段結合。⑥不同T細胞亞群對T-SAg 反應有差異，再次刺激反應不相同。如中毒性休克綜合征毒素（TSST）激活表達Vβ2的T淋細胞，葡萄球菌外毒素B（SEB）激活表達Vβ3、Vβ12、Vβ14、Vβ15、Vβ17、Vβ20 的T淋巴細胞[1]，而人類T淋巴細胞總共表達大約24種主要Vβ成分。又如（SEA）單次刺激，則發現Vβ3+CD4+和Vβ3+CD8+T細胞亞群反應性相似，若再次刺激，則發現Vβ3+CD8+T細胞呈顯著低反應[7]。⑦T-SAg與APC表MHCⅡ類分子結合，但不受MH CⅡ類型別限制。即不論APC與應答T細胞所表達的MHC是否同型，T細胞均能接受刺激而增殖。所以內源性SAg通過MHC對抗原交叉提呈實現生物效應。（即內源性抗原也能通過MHCⅡ類分子提呈；外源性抗原也能通過MHCI類分子提呈）。⑧新近發現MHCⅡ類分子并非超抗原體外激活T細胞所必要。在PMA和某些細胞因子輔助下， SAg無須MHCⅡ類分子參與即可以TCRVβ特異性方式激活T細胞，這一發現為人工合成多肽探尋SAgT細胞表位提供了理論依據[8]。⑨嵌合SAg抗體可瓦解SAg誘導T細胞活化和細胞因子的產生[9]。

4 T-SAg引發機體免疫效應

T-SAg除引發免疫反應（激活體內自身反應性T細胞，還可引起自身抗體免疫反應）、免疫損傷、自穩、耐受及抵制外，還有以下的新的效應特點：① 參與修飾樹突狀細胞增強抗腫瘤作用。T-SAg除刺激T細胞大量增殖、產生細胞因子（如TMF-α）殺腫瘤外，還參與腫瘤抗原一起修飾樹突狀細胞增強殺腫瘤作用[10]。②暴露自身隱蔽抗原。由于T-SAg引起機體免疫損傷，使自身隱蔽抗原暴露引起“抗原抗體類型”自身免疫性反應（非激活體內自身反應性T細胞誘發的自身免疫反應）。③能增強一般的免疫反應。即能增強外源性抗原與自身抗原有交叉反應的一般免疫反應，能增強外源抗原引發機體產生抗原抗體免疫復合物類免疫反應（如急性腎炎）。④可協同B細胞產生免疫反應。T-SAg可在T細胞TCR-Vβ與B細胞表面MHCⅡ類分子間發揮橋聯作用，從而可激活多克隆B細胞，產生抗體或自身抗體[8]。⑤超抗原免疫逃避。T-SAg所誘導的T細胞應答，并非針對超抗原自身，而是通過分泌大量細胞因子參與某些病理過程的發生和發展[11]。T-SAg快速激活T細胞、NK細胞、LAK細胞和巨噬細胞，并分泌大量細胞因子雖不是對超抗原本身（甚至破壞免疫系統、企圖保存超抗原），但對一般抗原（病原體）還是有殺滅作用，因特異性T細胞激活是通過CD28/B7分子啟動第二信號增強細胞因子基因表達、促進IL-2合成來實現的，而T-SAg生物效應本來就增加了IL-2。⑥ 導致Th1/Th2失衡引起自身免疫性疾病。T細胞SAg刺激大量表達TCR-Vβ序列的T細胞增殖。得到響應是主要炎癥，重點是Th1占優勢（打破Th1/Th2平衡）產生IL-（1.2.6）、TNF-α、IFN-γ和單核細胞趨化蛋白（MCP1）等，這些過度不協調和釋放因子引起免疫損傷[3]。

5 T-SAg引發臨床疾病

5.1 川畸病

川畸病常見于5歲以下兒童的多臟器血管炎，是目前兒童后天性心血管疾病的原因。超抗原[2]如中毒性休克綜合征毒素TSST、表皮剝脫性毒素ET、鏈球菌致熱外毒素SPE、熱休克蛋白65、細菌HSP65、支原體等 可刺激大量表達TCR-Vβ序列的T細胞增殖，（而αβ T細胞主要為CD4+或CD8+。輔助T細胞為CD4+細胞。其可分為Th1和Th2細胞），川畸病急性期外周血T細胞亞群失衡。CD4增高、CD8降低、CD4/CD8增高[12]。C D4+ T（Th2增高）分泌淋巴因子（IL-1、4、5、6、13）增多，促進B細胞多克隆活化產生IgM、IgA、IgG、IgE升高及自身抗體。CD4+ T（Th1）也分泌IL-2、IFN-γ、LT、TNF等。這些淋巴因子、活介素均可誘導內皮細胞表達和產生新抗原，故引起多臟器血管炎，又IL-1、IL-6、TNF增高尚可誘導肝細胞合成急性反應性蛋白質，如C反應蛋白，抗胰蛋白酶等，引起本病發起反應。最近研究顯示川畸病外周血T細胞凋亡延緩（Th2細胞占優勢）。

5.2 毒性彌慢性甲狀腺腫（GD）

近年來提出GD是感染因子作為超抗原分子，誘導T淋巴細胞對甲狀組織發生反應[13]。SAg刺激大量T細胞激活，產生多種細胞因子，產生針對甲狀腺抗原抗體。具體CD4+ T細胞功能明顯增強，導致B淋巴細胞產生大量抗甲狀腺抗體；同時Th1細胞功能亢進，受到更多CD8+細胞毒性T細胞參與，再之T-SAg非特異性激活巨噬細胞分泌的IL-1β誘導甲狀腺細胞表達FasL增高，與Fas結合，促使其凋亡。故本病有細胞免疫與體液免疫兩方面受累。

5.3 幼年特發性關節炎（JIA）

JIA發病是各種感染性微生物的特殊成分作為外來抗原，作用于遺傳背景的人群，引起免疫應答出現自身組織的損害和變性。尤其是某些細菌、病毒的特殊成分（如HSP）可作為超抗原，一方面直接與TCRVβ結合而激活T細胞，激發免疫損傷[14]，另一方面B細胞SAg介導的應答可擴大自身的抗體產生（T-SAg在T細胞TCR-Vβ與B細胞表面MHCⅡ類分子間橋聯，激活B細胞產生抗體；Th1細胞幫助B細胞使免疫蛋白轉為IgG）。當然自身組織變性成分（內源性抗原）如變性IgG或變性的膠原蛋白，也引起自身免疫反應，進一步加重免疫損傷。

5.4 中毒性休克綜合征（TSS）

就是葡萄菌腸毒素類的中毒性休克綜合征毒素（TSST）作為超抗原，大量刺激T細胞克隆增殖，出現免疫損傷，包括高熱、嘔吐、低血壓、皮膚瘀斑以及多器官功能衰竭等。

5.5 其他自身免疫性疾病

近期研究表明，在條件合適的情況下，超抗原確定可以打破自身反應T淋巴細胞的免疫耐受或抑制狀態，如上述已提到幼年特發性關節炎（略）。還有銀屑病也是一種表皮炎性疾病，主要特征為表皮角質過度增生以及炎性滲漏。A族鏈球菌產生的多種超抗原刺激而大量增生的T淋巴細胞在銀屑病的皮膚損傷中起重要的作用[15]，如SPEA、SPE2C刺激的Vβ+2 T淋巴細胞及SPE2C刺激的Vβ15 T淋巴細胞，這一發現表明，超抗原可能引起或惡化銀屑病。胰島素依賴性糖尿?。↖DDM）是由于胰腺β細胞被自身免疫系統攻擊而導致的。研究發現自身反應性Vβ+7T淋巴細胞參與了該過程，這一發現表明超抗原可能是這種疾病的病因之一。最近從胰島素依賴性糖尿病患者中分離到一種內源性人類逆轉錄病毒，該病毒可以剌激Vβ+7T淋巴細胞增殖，因而推測這種病毒性來源的超抗原是IDD致病因素之一[1]。

6 治療

6.1 針對SAg及其生物效應治療

①抗SAg抗體可避免SAg生物效應引起強烈免疫損傷。國外究研證實，嵌合抗金黃色葡萄球腸毒素B和洛伐他汀協同作用，提供對SEB致死劑量的體內保護[9]。②阻止將與超抗原結合的CD28分子是阻止致命性休克的新措施[5]。另金黃色葡萄球菌超抗原誘導的炎癥和中毒性休克的治療下調制[16]，近來也引起人們重視。③消除產生SAg的微生物，即用抗生素[2]。④自然產生抗體，有些超抗原刺激B細胞產生這些抗體可增加這種效果[17]。⑤免疫球蛋白化解特異抗體和防止T細胞激活[18]。⑥免疫抑制劑防止T細胞的激活和細胞因子的釋放，也可運用糖皮質激素減少炎癥反應。

6.2 研究SAg生物效應機制，治療相關疾病

①根據超抗原強大的作用機制，研制超抗原疫苗，將對由于超抗原引起的疾病的防治提供一種新思路。而研究治療性疫苗的重點方向，即構建成分相似而具有不同分子結構的疫苗，或改變抗原的遞呈途徑，從而有可能終止耐受，重建對抗原的特異性免疫應答。由協合集團與國際專家聯合研制的“用金黃色葡萄球菌的代謝產物（STAPHY-LOCOCCAL VENTEROTOXIN）治療腫瘤的生產方法”1993年獲得國家發明專利，1999年正式被批準為國家一類新藥，是世界第一個用于臨床的超抗原抗癌生物制劑，超級抗原BM口服液的問世給癌癥患者帶了新的希望。近來國外學者研究雙特異性抗體增加殺腫瘤效果（即一種雙特異性T細胞連接抗體，是以B細胞表面抗原CD19和T細胞受體復合物CD3的雙重靶向特異的單鏈抗體為基礎，在CD19陽性靶細胞存在的情況下，將細胞毒性T細胞定富集到腫瘤處，殺之[19，20]。）所謂雙特異性抗體，其實很可能是與B細胞有一定聯系的抗體-超抗原偶聯物或其蛋白質，也可能為與T-SAg相聯的雙功能抗體，有待進一步探討。② 研究超抗原免疫耐受機制，終止耐受。就是尋找阻止或逆轉免疫耐受的方法，將為臨床治療感染性疾病、自身免疫性疾病和腫瘤提供新的干預靶點?？乖o以佐劑易誘導免疫應答，去除負性調控細胞因子，改變抗原提呈。這些均可逆轉免疫耐受。③ 國內學者胡偉綱等報道抗CD28抗體、佛波酯（PMA）和IL-2具有輔助超抗原活化T細胞及殺腫瘤作用，且臨床研究有一定效果。

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（收稿日期：2012-10-26 ）