記憶T細胞在自身免疫性疾病中的研究進展①

付 姿 瞿 文（天津醫科大學總醫院血液內科，天津 300052）

免疫記憶很早就引起了人們的注意，希臘時期人們發現鼠疫康復患者出現了對再發鼠疫的保護作用。而對記憶T細胞（memory T cell，TM）來源的研究始于2017年YOUNGBLOOD等［1］利用小鼠模型證實了初始T細胞（naive T cells，TN）在病原體感染時可分化為效應T細胞（effector T cell，TE），免疫應答后期大部分TE凋亡，僅小部分存活下來的即為TM。TM在體內可持續存在數十年，其主要功能為產生不同細胞因子，調節先天免疫細胞功能，使免疫細胞動員至感染部位，輔助B細胞生成及增強細胞毒性T細胞反應。

與TN相比，TM在二次接觸先前遇到的病原體時能提供更快、更有效的免疫應答。具體原因為：①TM激活閾值較低；②在初次免疫應答中，接觸過抗原的TM數比TN更多，重新感染時遇到同源抗原的可能性較大，并能更快地產生更大的TE庫；③TM在淋巴、血液和外周組織（如肺、腸或皮膚）間循環，能夠直接快速地響應周圍組織中的病原體［2］。這些特征增強了TM進行原位免疫監視的能力，增加了其在感染部位較快接觸到病原體的可能性，并促進了更快速的TE產生。

1 TM亞群的分類和功能

TM根據其表面分子標志不同，可分為中央記憶T細胞（central memory T cells，TCM）、效應記憶T細胞（effector memory T cells，TEM）和干細胞樣記憶性T細胞（stem cell memory T cells，TSCM）。TEM表達高水平的整聯蛋白β1和β2、皮膚淋巴細胞抗原及趨化因子受體CCR1、CCR3、CCR5，其特征為效應細胞因子分泌增加，如IFN-γ、穿孔素、顆粒酶B和IL-4。TCM表達淋巴結歸巢分子CD62L、趨化因子受體CCR7、CCR4、CCR6、CXCR3、CCR1和CCR2，多數存在于繼發性淋巴組織和器官，如脾臟、血液和淋巴結，以更強的增殖能力和產生IL-2的能力為特征［3］。TEM細胞在血液和非淋巴組織（non-lymphoid tissue，NLT）間循環，準備對復發的抗原快速反應。相比之下，TCM細胞優先位于次級淋巴器官（secondary lymphoid organ，SLO），快速增殖并產生次級TE，進入發炎的NLT以增強TEM提供的初始反應［4］。小鼠病毒感染模型的兩個獨立小組證明，CD8+TCM能夠迅速轉運至炎癥性NLT，挑戰了TCM僅在SLO內應答的想法［5］。當TM二次遇到抗原刺激時，CD4+TCM產生IL-2、IL-10，而CD8+TCM分泌IL-2、穿孔素和IFN-γ。相反，CD4+TEM在TCR刺激后立即產生IFN-γ、IL-4；CD8+TEM立即分泌細胞因子、穿孔素等發揮殺傷作用［6］。

人TSCM是2005年發現的T細胞子集，屬于獨特的TM亞群，代表了TM分化樹的頂點，表達CD95、CXCR3、IL-2Rβ、CD58和CD11a，僅占循環T淋巴細胞的小部分，在健康人群中約為2%～3%［7-8］。與傳統TM相似，TSCM在抗原刺激下可快速產生效應分子；在歸巢因子IL-15和IL-7作用下，TSCM可迅速增殖［9］；此外，TSCM自我更新能力增強，并可在體外產生所有TM和TE亞群［10］。TSCM構成了長壽的、自我更新的淋巴細胞群，對維持功能性免疫至關重要，長期自身反應或異常激活的TSCM可能誘導炎癥細胞反應。尚不清楚TSCM增加與免疫激活的因果關系，考慮到TSCM可產生所有TM和TE，推測其可能導致自身免疫性疾病進展。目前研究表明，CD8+TSCM可能是自身免疫性疾病新的發病機制和治療策略［11-12］。

2 TM發育和調控

TM發育途徑尚未闡明，對于提出的不同模型存在爭議。線性模型認為，MHC-APC激活初始T細胞后，產生TE或記憶前體細胞，由TE或記憶前體細胞產生成熟的TEM和TCM。不對稱模型也稱為分叉模型，表明同一T細胞克隆的2個子細胞分化不同，免疫突觸近端的子細胞產生終末分化的效應細胞和TEM，而遠端子細胞產生TCM。自我更新模型提出，初始T細胞首先產生自我更新的TCM或TE，可進一步分化為TEM。同時模型認為，初始T細胞首先分化為不同T細胞亞群，如Th1或Th17細胞亞群將產生TEM，而濾泡輔助T細胞將在B細胞幫助下產生TCM［2］。課題組分析了調控TM發育的因素，包括轉錄因子與信號通路、T細胞受體（T-cell receptor，TCR）信號和細胞因子等。

2.1 轉錄因子與信號通路 多種轉錄因子，如B淋巴細胞誘導成熟蛋白1（Blimp-1）、Bcl-6、T-bet和上皮蛋白（Eomes）參與TM分化過程。Blimp-1是由正調控域1基因（Prdm1）編碼的含鋅指基序的轉錄阻遏物，是T細胞穩態的關鍵調節劑，負責下調IL-10表達，上調IL-2和IFN-γ表達，還可促進Th2譜系形成，并限制Th1、Th17和濾泡輔助T細胞分化［13］。由Bcl-6/Blimp-1軸調控的基因可作為主要開關，使CD4+和CD8+T淋巴細胞分泌細胞因子和發揮效應子功能。Blimp-1拮抗Bcl-6表達，不僅調節B細胞還調節T細胞效應子功能和分化程序。T-bet是一種T-box轉錄因子，是調節Th1發育和功能的關鍵因子。T-bet高表達的細胞將分化為效應細胞，T-bet低表達的細胞將分化為TM。TM T-bet表達減少，而EOMES表達增加［14］。Eomes在TM中高表達，對維持TCM至關重要［15］。NF-κB通路調節Eomes表達，對TM及其反應的長期維持至關重要。采用NF-κB抑制劑處理記憶細胞時，發現TM中磷酸化NF-κB水平降低和Eomes表達嚴重缺失，說明NF-κB信號對維持Eomes在記憶細胞中的表達是必需的。NF-κB抑制劑處理的細胞中，抗凋亡分子Bcl-2表達明顯降低，與此一致，Eomes過表達導致分化為TM的Bcl-2表達增加。Eomes過表達促進了TM生成。TM中，NF-κB抑制導致Pim-1表達明顯缺陷，反之亦然，Pim-1抑制導致TM NF-κB和Eomes表達降低。NF-κB和Pim-1在免疫應答和記憶力方面相互調節，并通過共同調節Eomes表達維持記憶力。NF-κB-Pim-1活性有助于維持靜息記憶細胞中高水平的Eomes，并在遇到抗原后重新發揮功能，具有快速記憶功能。NF-κB信號在維持TM壽命和功能中起重要作用［16］。

2.2 TCR信號 隨著對TM研究不斷深入，TCR信號不再是傳統認為的默認信號，而是調節不同表型T細胞生成必不可少的成分，能夠整合構成TM和TE的所有環境因素，對TM發展至關重要。TM發育取決于炎癥信號和TCR信號強度。炎癥信號水平提高有利于產生TEM，降低則有利于產生TCM。相反，增加的TCR信號強度有利于產生TCM，下降則偏向于產生TEM［17］。TCR異源二聚體對抗原性肽-主要組織相容性復合物分子（antigenic peptide-major histocompatibility complex molecule，pMHC）具有親和力，兩者相互作用的持續時間及抗原提呈細胞表面呈遞的抗原劑量均決定了TCR信號強度［18］。

KNUDSON等［16］認為，TCR-pMHC在初始CD8 T細胞上的相互作用會觸發不同強度的TCR信號。默認的TCR信號會導致T-bet和Blimp-1水平降低，而Eomes和Bcl-6水平升高使幼稚T細胞偏向TCM。此外，若抗原和炎癥信號減少，TE也會降低其Blimp-1和T-bet水平，并恢復較高水平的Bcl-6/

Blimp-1和Eomes/T-bet，從而使其成為TM。中間狀態的TCR信號會整合IL-2和其他促炎信號，上調轉錄因子表達，確保在響應早期可獲得效應子功能。而在強TCR信號轉導情況下，TCR信號小體中的T細胞能夠顯著恢復受弱抗原攻擊后分化為TM的能力。越來越多證據支持TCR信號強度對CD4 TM的影響與CD8 TM相似，強TCR信號有利于TEM生成，而弱刺激則有利于TCM生成［17，19］。但TCR信號傳導和CD4 TM的關系尚未明確。

2.3 細胞因子 參與TM體內平衡的主要細胞因子為家族細胞因子共享的γ鏈受體，也稱為CD132或IL-2受體γ（IL-2Rγ）。該細胞因子家族包括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對TM的影響。CD4+TM存活主要取決于IL-7信號，而其穩態增殖主要由IL-7誘導，其次才是IL-15誘導。相反，CD8+TM存活很大程度取決于IL-15，而較少依賴于IL-7，其穩態增殖主要由IL-15介導。IL-7信號可上調Bcl-2蛋白等抗凋亡遞質并誘導髓樣白血病細胞分化蛋白1（Mcl-1）。最近研究表明，老年人T細胞中的染色質重塑導致IL7RA基因沉默，尤其是CD8+TM導致活化B細胞NF-κB無法結合STATs［21］。IL-2或IL-2R亞基遺傳消除導致致命性的全身性自身免疫性疾病，其原因為缺乏CD25hiCD4+Treg。提示IL-2信號在胸腺（tTreg）和外周誘導的TReg（pTreg）發育和體內平衡中發揮重要作用，并促使了低劑量IL-2治療自身免疫性疾病的臨床試驗，如HE等［22］研究表明，活動性SLE患者服用低劑量rhIL-2會改變效應和Treg比例，并降低疾病活動性。

3 TM與自身免疫性疾病的關系

自身免疫性疾病患者CD45RA+細胞通常較少，尤其是在疾病活動期或復發階段，代表了靜態細胞向活化TM的轉化［23］。TM受到抗原刺激后立即分泌細胞因子和穿孔素、IFN-γ、顆粒酶B發揮殺傷功能，在自身免疫性疾病中發揮一定作用。目前已在多種自身免疫性疾病中發現了TM異常并與炎癥過程有關。

3.1 TM與系統性紅斑狼瘡（systemic lupus erythematosus，SLE）、類風濕關節炎（rheumatoid arthritis factors，RA）SLE、RA發展均涉及T細胞亞群失衡，ZHOU等［24］研究發現，SLE患者CXCR5-CD45RA+TN水平高于健康對照組（P＜0.01），CCR7+CD45RATCM水平低于健康對照組（P＜0.05），兩組CCR7-CD45RA-TEM表達無差異，首次顯示SLE患者外周血單個核細胞PD1+ICOS+TCM和PD1+ICOS+TEM比例高于健康對照組（P＜0.001），且與血清C3呈負相關，SLE中異常的TM表達可作為疾病嚴重程度的預測指標。同樣，ZHOU等［25］在RA患者中發現CXCR5-CD45RA+TN、CCR7-CD45RA-TEM水平均高于健康對照組（P＜0.05），CCR7+CD45RA-TCM水平低于健康對照組（P＜0.001），表明TEM、TCM可能在RA發展中起重要作用。

3.2 TM與免疫性血小板減少癥（immune thrombocytopenia，ITP）CAO等［26］在ITP患者外周血中發現，CD8+TSCM百分比顯著高于健康對照組［（3.91±1.19）%vs（2.97±1.57）%，P=0.041 4）］。兩 組TN、TCM、TE和TEM亞型百分比差異無統計學意義。ITP患者接受潑尼松［1 mg/（kg·d）］治療1個月后，外周血CD8+TSCM百分比顯著低于治療前［（2.10±0.87）%vs（3.91±1.19）%，P＜0.000 1］，并低于健康對照者。此外，與治療前相比，治療后達到CR和R的ITP患者外周血CD8+TSCM百分比顯著降低［（2.17±0.79）%vs（4.33±0.76）%，P＜0.001］。而NR患者中差異無統計學意義（P＞0.05）。提示外周血CD8+TSCM百分比失衡可能參與ITP發生發展，并可能成為療效評估的新指標。

3.3 TM與再生障礙性貧血（aplastic anemia，AA）HOSOKAWA等［27］分別在55例AA患者與41例健康對照者中研究了TSCM亞群，發現與健康對照組相比，AA患者CD8+TSCM百分比顯著提高（4.2%vs2.1%，P＜0.05），而CD4+TSCM差異無統計學意義（P＞0.05）。AA患者中，診斷時較高的CD8+TSCM百分比對免疫抑制治療反應較好，而治療后CD8+TSCM增加與AA患者治療失敗或復發相關。推測CD8+TSCM是一種AA的新型生物標志物，也是AA的潛在治療靶標。

4 展望

TM是適應性免疫系統組成部分，在周圍組織、淋巴器官和血液間循環，以確保宿主更快地免疫應答，從而在重新暴露后有效消除特定抗原。TM在體內的正常表達有利于維持機體穩態和免疫應答，其異常表達與自身免疫性疾病發生發展有關，應進一步研究TM導致自身免疫性疾病進展和復發的不同機制，為自身免疫性疾病靶向治療開辟新的途徑。