賈晨昊,何雯婷,謝雯瑩,張大川
初始T細胞在引流淋巴結(draining lymph node, DLN)遇到同源抗原時,細胞被激活,啟動增殖程序,并分化為異質效應T細胞群,隨后這些效應T細胞進入感染部位并清除被病原體感染的細胞。大部分效應T細胞在參與免疫反應清除病原體后死亡,但仍有部分效應T細胞接受免疫調控信息后轉化為記憶T細胞[1]。作為趨化因子受體,CCR7(CD197)可以調控淋巴細胞的遷移,根據CCR7表達情況將記憶T細胞分為兩個功能不同的亞群。CCR7+TM即中心記憶T細胞(central memory T cells, TCM),分布于脾臟和淋巴結內,在二次感染刺激下分化為CCR7-TM。CCR7-TM即效應記憶T細胞(effector memory T cells, TEM),主要存在于血液或非淋巴組織中,由抗原持續性刺激產生,向炎癥灶遷移并發揮效應免疫反應[2]。組織駐留記憶T細胞(tissue resident memory T cells, TRM)是近年來發現的第三個記憶T細胞亞群,是一種存在于淋巴組織和非淋巴組織的免疫細胞,不進入血液循環。TRM組成了非淋巴組織(non-lymphoid tissue, NLT)中的大部分記憶T細胞,并能對組織提供即時保護免其受感染[1]。
1.1 CD8+TRM活化的CD8+T細胞在免疫應答過程中被招募到組織后,可以在原位發育為成熟的TRM[3]。在皮膚和腸道中,TRM由缺乏殺手細胞凝集素受體G1(killer cell lectin receptor G1, KLRG1)的記憶細胞前體發育而來[4-5]。TRM顯示了一種不同于TCM和TEM的表面分子模式,TRM缺乏淋巴結歸巢分子CCR7和CD62L,通常表達黏附和遷移分子,包括CD103、CD69和整合素CD49a非常晚期抗原-1(very late antigen-1, VLA-1)[6]。TRM表達低水平的鞘氨醇-1-磷酸受體-1(sphingosine-1-phosphate receptor-1, S1PR1)。轉錄因子KLF2的下調介導S1PR1水平下降。TRM的另一個非常重要的標志物CD69,也是T細胞的早期激活標志物,可以抑制S1PR1的活性,促進TRM細胞在外周組織駐留[7]。CD49a作為特定標志物可將TRM細胞分為兩個不同的亞群,CD49a+TRM亞群可產生干擾素-γ(interferon-γ, IFN-γ),IFN-γ與活化后毒性能力顯著增強的TRM細胞協同參與感染后上皮細胞的免疫檢測,CD49a-TRM亞群主要產生白介素-17(interleukin-17, IL-17),可促進銀屑病的局部皮膚炎癥反應[8]。整合素CD103與E-cadherin結合促進了TRM在上皮組織中駐留[9]。上述標志物在TRM細胞表達具有差異性,提示TRM細胞亞群的存在并可能發揮不同功能,促進TRM細胞在不同組織中出現和長期駐留[10]。
1.2 其他類型TRM除CD8+T細胞之外,其他類型的TRM主要為CD4+T細胞、Treg細胞、NKT細胞、γδT細胞。主要由CD8記憶T細胞在組織中駐留,但已有相關文獻表明CD4記憶T細胞也可駐留在肺、生殖器官、唾液腺和皮膚中[3]。類似于CD8+TRM,CD4+TRM表達表面分子CD69和CD11a,而CD103的表達量較低或為陰性。CD4+T細胞比CD8+T細胞在組織內駐留循環時間更長[11]。在相同的微環境中,CD4+TRM和CD8+TRM似乎也需要不同的誘導線索來實現駐留[3]。在腸道、皮膚、肺、內臟脂肪組織(visceral adipose tissue, VAT)和肌肉等多種非淋巴組織中,已發現表型不同的Treg細胞群體。組織Treg細胞在抑制局部免疫反應、促進組織修復和維持免疫穩態方面起著至關重要的作用[12]。組織Treg細胞多表達CD69和CD103[13]。幾種“初始”T細胞類型,包括T細胞受體(T cell receptor, TCR)、αβ及γδT細胞亞群和自然殺傷T(natural killer T, NKT)細胞,已被證明是組織駐留細胞[3]。γδT細胞來源于胸腺前體,在發育早期遷移到組織中,隨后作為組織駐留細胞持續存在[14-15]。皮膚γδT細胞表達組織駐留T細胞標志物CD69和CD103,此外還表達皮膚歸巢受體,產生IL-17和IL-22[16]。NKT細胞是具有半不變TCRαβ的T細胞專門群體,在CD1d的背景下識別糖脂抗原,并在腫瘤監測和控制某些病毒和細菌感染中發揮作用[17]。肝臟組織中NKT細胞CD69表達增加,CD69在多種T細胞群的組織駐留起重要作用,是TRM的標志[18]。
CD8+T細胞對抗腫瘤細胞的保護作用極為重要。幼稚的CD8+T細胞被成熟的遷移性樹突狀細胞激活,成熟的遷移性樹突狀細胞在MHC I類分子上呈遞腫瘤衍生的抗原。抗原特異性CD8+T細胞大量增殖并分化為細胞毒性效應T(cytotoxic effector T cells, Teff)細胞,隨后可遷移至外周組織并通過其TCR識別癌細胞,激活CD103可直接使CD8+T細胞釋放穿孔素和顆粒酶B,增強抗腫瘤免疫應答[19-20]。乳腺癌[21]、肺癌[22-23]、肝癌[24]和膀胱癌[25]中可見CD103+TRM細胞的高浸潤。并且,文獻報道肺鱗狀細胞癌[23]、肝細胞癌[24]、三陰型乳腺癌[26]中TRM細胞高浸潤與患者更好的預后有關。然而,有文獻報道黑色素瘤中TRM細胞高浸潤與患者的預后無關[27-28]。這表明TRM細胞在不同的惡性腫瘤中可能有不同的局部抗腫瘤反應[9]。
腫瘤微環境是一個相互作用的細胞間室網絡,包括腫瘤細胞、間質細胞和免疫細胞。TLS是在炎癥或腫瘤組織中發現的異位淋巴樣結構,參與構成腫瘤微環境。它們表現出與淋巴結相似的結構和功能:結構上可見高內皮微靜脈(high endothelial venules, HEV)、T細胞區[含樹突狀細胞(dendritic cells, DC)]和B細胞區[含濾泡樹突狀細胞(follicular dendritic cells, FDC)和生發中心][29]。HEV是一種特殊血管,表達外周淋巴結尋址蛋白(peripheral node addressin, PNAd),并促進淋巴細胞從血流外滲和TLS的形成。
TLS是啟動和(或)維持局部及全身T細胞和B細胞抗腫瘤反應的重要位點。目前,TLS幾乎已在所有實體癌中發現,在非小細胞肺癌、結直腸癌、乳腺癌、胰腺癌、胃癌、黑色素瘤、腎透明細胞癌中與癌癥患者良好的臨床結果相關。Goc等[30]發現非小細胞肺癌中TLS與CD8+T細胞密度之間存在因果關系,其中TLS是CD8+T細胞增殖的激活位點,可通過多種途徑增強CD8+T細胞的抗腫瘤反應,而CD8+T細胞密度與改善臨床療效之間存在很強的相關性。結直腸癌相關淋巴反應(colorectal cancer associated lymphoid reaction, CLR)的密度與瘤周和瘤內CD83+成熟樹突狀細胞和T細胞密度呈正相關,且高CLR密度與更好的生存期有關,表明CLR有助于適應性抗腫瘤免疫[31]。張大川等[32]對胃癌的研究結果提示,特征性的HEV具有招募淋巴細胞進入腫瘤微環境的功能,TLS中含有FDC、B細胞等抗原提呈細胞,可以在腫瘤微環境內活化腫瘤浸潤淋巴細胞(tumor infiltrating lymphocytes, TIL),啟動抗腫瘤免疫反應。Giraldo等[33]的研究發現腎透明細胞癌中CD8+T細胞高浸潤與患者預后不良相關。在原發性腎透明細胞癌的無瘤生存期研究中,腫瘤侵襲邊緣的CD8+T細胞大量浸潤和低密度的TLS-DC是最強的獨立的不良預后因素,而腫瘤中心的CD8+T細胞和TLS-DC密度與預后無關。
目前,調控腫瘤微環境中淋巴新生的誘導和維持的確切機制尚不清楚。淋巴趨化因子(CCL19、CCL21和CXCL13)和細胞因子(如LTa、LTb、TNF-a)在腫瘤和非腫瘤炎癥組織中都有表達,提示良、惡性疾病中TLS的形成可能遵循一個共同的程序。HEV可招募外周血淋巴細胞直接進入腫瘤相關的TLS。此外,成熟的DC、Th細胞和B細胞均參與TLS相關T細胞的激活與發育,從而增強其抗腫瘤效應功能[29]。Workel等[34]研究提示,趨化因子CXCL13在幾乎所有CD103+CD8+T細胞中表達,其介導腫瘤微環境中B細胞的募集,對TLS的形成至關重要。研究發現,外周血中轉化生長因子-β(transforming growth factor-β, TGF-β)上調CD8+T細胞CD103表達并分泌CXCL13,抑制TGF-β受體信號可抑制CXCL13的產生。提示CXCL13+CD103+CD8+TILs在人體腫瘤中,對介導B細胞募集和TLS形成具有潛在的作用。通過HEV促進CCR7+幼稚T細胞和CXCR5+B細胞直接進入TLS,T細胞在與成熟的DC和B細胞接觸后分化為活化T細胞,于TLS內形成生發中心,保護其不受腫瘤微環境免疫抑制環境的影響[35]。
組織駐留T細胞依據其表達的趨化因子及細胞因子分為不同亞型,參與炎癥反應、移植排斥反應、自身免疫、腫瘤應答等免疫反應,并廣泛分布于周圍組織器官內,參與維持機體穩態。TLS是局部組織內免疫反應的激活位點。多種癌癥中TLS的存在都與患者的良好預后相關。趨化因子CXCL13的相關研究讓我們意識到組織駐留CD103+CD8+T細胞與TLS之間的聯系,提示組織駐留T細胞與TLS可能協同參與腫瘤的免疫調控。CD103+CD8+T細胞對TLS形成的潛在作用也為腫瘤免疫治療提供了新思路,兩者在抗腫瘤之間的聯系期待也會成為新的研究方向。