組織常駐記憶性T細胞與銀屑病復發的研究進展

張 穎 郭金竹 張春雷

北京大學第三醫院皮膚科，北京，100191

組織駐留記憶T細胞(tissue resident memory T cells, TRM)存在于許多組織中，是適應性免疫和固有免疫之間的橋梁，能夠保護非淋巴組織抵抗病毒和細菌感染，對某些類型的腫瘤也有一定的作用[1]。皮膚是機體與外界環境的屏障，是重要的免疫器官，也是T細胞的歸巢器官。皮膚TRM細胞參與皮膚免疫屏障的構成，提供有效的外周免疫監視[2，3]。但是，TRM細胞也與許多炎癥性皮膚病有關，如銀屑病、固定型藥疹、白癜風、變應性接觸性皮炎等。銀屑病是慢性復發性炎癥性皮膚病，經常在原皮損消退的部位復發[4]，許多研究表明，TRM可能是銀屑病復發的原因，有效地抑制TRM細胞可能是控制銀屑病復發的關鍵。但皮膚TRM細胞能夠抵抗某些致凋亡的因素，壽命可長達6個月[5]，給控制復發帶來困難。本文就皮膚TRM的產生、駐留以及TRM與銀屑病復發的研究進展進行綜述。

1 TRM的產生

T細胞的組織駐留是細胞能夠恒定存在于特定的器官而不進入血液循環[6]。有研究表明，初始CD8+T細胞分化為效應CD8+T細胞后，根據一系列炎癥信號產生的T-bet梯度，分化為KLRG1高表達、IL-7Rα低表達的短壽效應細胞和KLRG1低表達、IL-7Rα高表達的記憶前體效應細胞(memory precursor effector cells, MPECs)[7]。MPECs進一步分化為不同的記憶T細胞亞群：①表達淋巴結歸巢分子并循環于血液和次級淋巴器官的中央記憶T細胞；②循環于血液的效應記憶T細胞；③循環于外周組織并向血液和淋巴結遷移的外周記憶T細胞；④在外周組織中長期存在的TRM，其中以趨化因子依賴的方式遷移到表皮的為皮膚CD8+CD103+TRM細胞[8，9]。

2 TRM的駐留

2.1 TRM表面標志物 沒有理想的標志物能夠定義T細胞的永久駐留[10]。甚至有研究表明，人類皮膚中的CD4+CD69+CD103+TRM能夠下調CD69的表達并離開組織，在皮膚人源化小鼠中離開皮膚的CD4+CLA+CD103+T細胞可以遷移到遠處的皮膚，進入組織后重新表達CD69[11]。在人類淋巴組織和血液中發現一部分CD4+CLA+CD103+T細胞，在表型、功能、轉錄組學上與皮膚中的CD4+CLA+CD103+TRM群體相似，它們具有克隆上的同源性[11]。與無關節受累的銀屑病患者相比，在關節病型銀屑病患者中皮膚CD8+TRM更多地進入循環[12]。這些發現挑戰了過去組織常駐記憶T細胞永久駐留的概念。此外，TRM表面標志物具有組織異質性，CD69在大多數TRM中表達，而CD103在皮膚TRM中表達[13]。

2.1.1 CD69 CD69是跨膜的C-型凝集素樣蛋白，能夠結合并抑制細胞表面的鞘氨醇-1-磷酸受體(sphingosine 1 phosphate receptor 1, S1PR1)的表達，使S1PR1內化、降解。T細胞需要S1PR1才能感應鞘氨醇-1-磷酸(sphingosine 1 phosphate, S1P)的梯度，從而趨化、遷移。血管壁和淋巴組織中的內皮細胞釋放的S1P與S1PR1結合，使T細胞離開組織并進入循環[14]。CD69抑制S1PR1的表達，進而抑制TRM離開組織，對TRM細胞在組織中的早期駐留有重要作用[15]。CD69是KLF2的下游靶標，TGF-β、IL-33、TNF等炎性細胞因子也通過下調KLF2來抑制S1PR1的表達[16]。研究表明，CD69對TRM駐留的重要性可能取決于它們所處的組織，比如在腎臟中非常重要，在小腸上皮和固有層卻沒有明顯影響[17]。對皮膚TRM而言，CD69缺失雖然不影響naiveCD8+T細胞的數量，但會導致CD103+TRM生成顯著減少[17]。而CD69缺乏對CD8+T細胞增殖和細胞毒性功能沒有明顯影響[18]。然而，有學者認為僅有CD69表達不足以判定T細胞的駐留，因為在細胞培養的過程中CD69是否表達是可變的，如一些CD69+CD103+T細胞可以與CD69-CD103+T細胞相互轉化[19]。

2.1.2 CD103 CD103即整合素αE亞基，和整合素β7亞基組成的整合素αEβ7是E-鈣黏素的配體。E-鈣黏素廣泛表達于上皮細胞，CD103可以使TRM與E-鈣黏素結合，上調具有抗凋亡活性的Bcl-2分子，在維持CD8+TRM細胞的存活中發揮重要作用[19]。CD103晚于CD69表達，與TRM細胞在皮膚中的長期駐留有關[20]。在銀屑病患者皮損和非皮損中CD103+T細胞的表達均明顯升高[21]。

2.1.3 CD49 CD49a即整合素α1β1受體的α亞基，也被稱為非常晚期抗原-1，通過與細胞外基質的I型膠原和IV型膠原結合使細胞在組織中駐留[22]。除黏附作用外，也有研究證實在肺組織中CD49a+CD8+T細胞較CD49a-CD8+T細胞凋亡更少，在脾臟、唾液腺和肝臟中抑制CD49a表達導致CD8+記憶T細胞減少，CD49a可能抑制了CD8+T細胞的凋亡[23]。在皮膚中，CD8+CD103+CD49a+TRM細胞分布于表皮，產生穿孔素和IFN-γ等抗病毒的關鍵細胞因子，也可以在IL-15作用下很快獲得細胞毒性。CD8+CD103+CD49-TRM細胞分布于真皮和表皮，是IL-17的主要來源。但在銀屑病患者的皮損中，存在同時表達IFN-γ和IL-17的CD8+CD103+CD49a+CD8+和CD8+CD103+CD49-TRM細胞，表明在慢性炎癥的環境中，TRM的功能有一定程度的可塑性[24]。

2.2 趨化因子

2.2.1 CCR7 T細胞通過淋巴管離開組織需要趨化因子受體CCR7，因此CCR7缺失的細胞可能會更傾向于分化為CD103+TRM細胞[8]。Hobit與其同源物Blimp-1通過抑制離開組織的途徑(CCR7和S1PR1)和調節轉錄因子(KLF2和Tcf7)調控TRM細胞的形成[25]。

2.2.2 CCR8 研究表明CCR8在50%以上的皮膚記憶T細胞中表達[26,27]，并且皮膚CCR8+T細胞具有常駐記憶T細胞的所有特征，包括IL-7和IL-15促進增殖，表達表面標志物如CD103和CD69，低表達抑制性受體(PD-1,Tim-3, LAG-3)，缺乏衰老標志物(CD57，KLRG1)等[28]。

2.2.3 CCR10及CCL27 CCR10及其配體CCL27是炎癥性皮膚病中最具皮膚特異性的趨化因子受體和配體。角質形成細胞分泌的CCL27引導CLA+/CCR10+的記憶T細胞歸巢于表皮，也能夠調節皮膚TRM細胞的駐留[29]。

2.2.4 CXCL9，CXCL10及CXCR3 研究發現皰疹病毒感染皮膚時，角質形成細胞合成編碼趨化因子CXCL9和CXCL10的mRNA[8]。趨化因子CXCL9和CXCL10對TRM的前體細胞即KLRG1-細胞有較強的趨化作用。CXCR3作為CXCL9和CXCL10的受體，在KLRG1-細胞亞群的表達水平高于KLRG1+細胞亞群。敲除CXCR3后T細胞的數量并不減少，但CD8+CD103+TRM減少，證明這種減少不是細胞生存能力降低導致的，而是細胞能夠更有效地進入循環并離開皮膚[8]。也有關于CXCR6能夠促進皮膚TRM的形成的報道[13]。

2.3 其他細胞因子

2.3.1 TGF-β 皮膚角質形成細胞表達的αvβ6和αvβ8整合素通過激活TGF-β維持TRM在組織中的駐留[30]。此外，次級淋巴組織中的TGF-β信號對naiveCD8+T細胞進行表觀遺傳調控，維持其分化為表皮TRM細胞的潛能[31]。也有研究證實，TGF-β參與皮膚TRM細胞的形成和存活，TGF-β通過下調轉錄因子Eomes和T-bet表達增加TGFβR信號傳導，并可能上調CD103的表達[32,33]。敲除TGF-βR基因的T細胞缺乏CD103表達并逐漸離開皮膚[8]。

既往認為表皮中TGF-β主要由角質形成細胞分泌[34]，但近期研究證實皮膚TRM依賴自分泌的TGF-β來維持駐留。當活性TGF-β的數量受限時，抗原特異性TRM比旁觀TRM更持久地駐留于皮膚中。對活性TGF-β的競爭參與決定哪些TRM細胞將占據表皮的生態位，新募集于表皮的CD8+T細胞常常取代旁觀TRM細胞[35,36]。

2.3.2 IL-15和IL-7 目前研究表明，IL-15能夠促進TRM細胞的駐留，但對于TRM細胞的功能沒有明顯影響。研究發現敲除IL-15基因的小鼠的皮膚感染病毒后，產生的TRM細胞的數量非常少，這與缺乏IL-15時皮膚CD103+T細胞中Bcl-2表達受抑制有關。皮膚角質形成細胞和朗格漢斯細胞等細胞產生的IL-15足以維持TRM的發育和生存[8]。毛囊來源的IL-7和IL-15對于CD8+TRM和CD4+TRM在皮膚中的駐留也很重要，IL-7敲除后表皮CD4+TRM細胞和CD8+TRM細胞數量減少[37]。但IL-15缺乏對皮膚TRM細胞分泌IFNγ、IL-2和TNFα的功能沒有明顯的影響[38]。

2.3.3 Eomes和T-bet T-box轉錄因子(TFs)Eomes和其同系物T-bet聯合作用于CD8+CD103+TRM細胞的形成，它們的協同下調對TGF-β的信號傳導至關重要，TGF-β也反作用于Eomes并使之表達下調。Eomes的消除對于CD8+CD103+TRM細胞的形成是必要的。T-bet持續性低表達維持了細胞表面IL-15受體β鏈(CD122)的表達，從而維持了細胞對IL-15的應答性，對于CD8+CD103+TRM細胞形成和存活有重要作用[33]。

2.3.4 芳基烴受體 芳基烴受體(Aryl hydrocarbon Receptor, AhR)是螺旋-環-螺旋轉錄因子家族成員之一，也與TRM細胞在皮膚中的駐留有關[29]。AhR在體內參與了先天性和適應性免疫反應，調節41個與銀屑病相關的基因[39]。與來自脾臟的naiveT細胞和記憶T細胞相比，AhR在皮膚TRM中的表達水平更高，AhR有助于TRM競爭表皮的生態位，增加TRM在表皮中的持久性[13]。 此外有研究表明，AhR基因敲除的銀屑病動物模型中，皮膚中IL-17增加、中性粒細胞浸潤明顯增多，銀屑病樣的病理表現更重，而AhR的激動劑可以減輕銀屑病的炎癥[39]。因此，AhR對于銀屑病的影響不僅是TRM的駐留，還與其調控的諸多相關基因有關。

2.4 脂肪酸結合蛋白4(fatty acid binding protein 4, FABP4)和脂肪酸結合蛋白5(fatty acid binding protein 5, FABP5) 皮膚是富含脂質的環境，Pan等首次報道皮膚TRM通過攝取游離脂肪酸(free fatty acid, FFA)維持長期存活和生理功能。在病毒感染的小鼠模型中，皮膚CD8+TRM細胞高表達介導脂質攝取和細胞內運輸的分子，包括FABP4和FABP5。FABP4和FABP5的缺失會降低CD8+TRM細胞對外源性FFA的攝取，從而降低其在體內的長期存活率。CD8+TRM細胞在外源性FFA存在下線粒體氧化代謝增加，而在FABP4/FABP5雙敲除的CD8+TRM細胞中則未見此增加。在小鼠體內，抑制線粒體FFAβ-氧化，皮膚中CD8+TRM細胞的存活明顯降低。在健康人和銀屑病患者的皮膚CD8+TRM細胞中也發現了FABP4和FABP5表達的增加以及細胞外FFA攝取的增強[40-42]。Frizzell等將肝臟中的TRM細胞轉移到表皮后，TRM細胞下調FABP1并上調FABP4和FABP5，表明TRM可以根據駐留組織的不同調整FABP表達，以更好地攝取FFA[43]。

3 銀屑病復發的概念

目前銀屑病有多種治療方法，生物制劑在重癥銀屑病患者的治療中發揮了積極的作用，但大部分患者只能獲得臨床緩解，復發仍是銀屑病治療的難題。許多學者認為所獲得的相對于基線的最大改善的PASI評分降低>50%即為復發[44，45]。也有學者認為，無論基線PASI是多少，PASI較前增加5分即為復發[46]。復發沒有明確的分級，英國銀屑病生物制劑指南中曾將快速復發定義為治療完成后3個月內失去50%的PASI受益[45]。

4 TRM與銀屑病復發

復發是銀屑病的特征，銀屑病復發受呼吸道感染、吸煙、緊張焦慮、睡眠障礙、寒冷、干燥、中斷治療等因素影響[47]，并且常在原皮損處復發[4]。TRM在皮膚中的駐留能夠解釋銀屑病在同一部位頻繁復發的原因。在用咪喹莫特誘導的銀屑病樣皮炎小鼠模型中，在原皮損已消退的部位仍存在CD49a+TRM細胞，與急性期、慢性期相比，緩解期CD49a+TRM細胞顆粒酶B的表達水平更高，這表明CD49a+TRM細胞可能與臨床治愈后的銀屑病復發有關[48]。也有學者從臨床緩解的銀屑病組織中分離出CD8+CD69+TRM細胞，將細胞培養上清注射到咪喹莫特誘導的銀屑病樣皮炎的小鼠皮膚中，可顯著促進銀屑病樣的組織學表型，如炎性浸潤和表皮增生。這說明TRM能夠產生細胞因子，促進銀屑病的復發[29]。

4.1 相關的細胞因子

4.1.1 IL-17A 研究發現，在輕度斑塊型銀屑病患者的皮損部位和解剖對稱的非皮損部位中，CD103+CD8+TRM生成IL-17A的潛能均高于健康對照組。雖然CD103-CD8+T細胞在皮損和非皮損部位也可以產生更多的IL-17A，但CD103+CD8+TRM是IL-17A主要的來源。病程越長，CD8+T細胞中產生IL-17A的細胞占的比例越高。而皮損、非皮損、健康對照的皮膚CD4+T細胞中產生IL-17A的細胞的百分比是沒有差異的[49]。也有學者認為CD103+CD8+TRM可以分為CD49a-IL-17A+和CD49a+IFN-γ+兩種，前一種與銀屑病相關性更大[10]。

4.1.2 IL-22 與皮損部位相比，臨床緩解的皮膚中產生IL-22的表皮CD4+T細胞保持在相同甚至更高水平，產生IL-22的表皮CD4+T細胞的百分比與治療時間無關，在治療6年后，在消退的原皮損部位中仍保留功能[50]。

4.1.3 IL-15 研究發現臨床治愈的皮膚組織中的IL-15水平與復發的銀屑病皮損中相同，并可通過實驗性Koebner現象上調。此外，MTX和IL-15中和抗體的共同作用，可降低銀屑病模型中CD69的表達和CD8+CD69+TRM細胞的數量[29]。

4.2 生物制劑與TRM 目前對于生物制劑對于TRM的作用仍有爭議。將40例患者分為阿達木單抗治療、司庫奇尤單抗治療、烏司努單抗治療和未治療4組，皮損中CD103+TRM和T17 TRM所占的百分比相似，表皮CD103+T細胞中的IL-17A和IL-22含量也沒有變化[51]。一項10例患者的研究中，與傳統治療的患者相比，使用生物制劑治療的患者的皮膚CD103+T細胞中CD8+CD103+IL-17A+和CD4+CD103+IL-17A+TRM比例更高[19]。此外，最近的研究發現，使用古塞奇尤單抗治療可以降低患者皮膚中CD8+CD49a+CD103+TRM細胞，司庫奇尤單抗則不能，但是兩種藥物都不能使產生IL-17A/F的細胞減少[52]。

5 小結

TRM與銀屑病復發密切相關，為了使疾病真正緩解，實現分子治愈，需要完全抑制TRM細胞。進一步研究TRM產生、駐留與銀屑病復發相關的分子機制，研究TRM相關的分子機制，研發能夠抑制TRM的生成與功能的藥物，對于減少銀屑病復發和提高銀屑病患者的生活質量有重要作用。因為TRM在不同組織中的分子表型和功能具有異質性[53]，TRM也可能成為特異性的治療靶點。