新分子, 新细胞亚群, 新认识——追踪细胞和分子免疫学研究的最新进展

【关键词】 IL 12家族 IL 35 调节性T细胞 Th17

　　进入21世纪以来， 细胞和分子免疫学研究有了新的突破。纵观其发展过程， 我们不难发现， 每项重大的突破无不包含着新的分子（细胞因子、 膜受体、 转录因子）、 新的细胞亚群和新的免疫功能之间密切的联系， 使我们从整体水平不断深入地去认识免疫系统和功能及其复杂的免疫网络。

　　1 Foxp3和IL35是Treg发育和功能的关键功能分子
　　
　　调节性T细胞（regulatory T cells， Treg）无疑是近10年来免疫学研究中的一个热点。20世纪80年代， 在体内外实验的基础， 提出了抑制性T淋巴细胞（suppressor T lymphocyte， Ts）概念， 认为Ts主要是CD8+的T细胞， 并且一度将Th/Ts比例的检测作为判定机体免疫状态的一个重要指标。由于Ts缺乏明确的表面标志， 无法获得特异性表型的细胞亚群， Ts细胞的研究逐渐冷落下来。目前发现在CD8+细胞群中确有一个抑制性亚群， 这与最初Ts的概念并非相同。CD4+CD25+T细胞是一群具有抑制作用的Treg。根据其产生来源可分为来自于胸腺的天然发生的调节性T细胞（naturally occurring regulatory T cells， nTreg）和诱导性（或称适应性）调节性T细胞（induced regulatory T cells， iTreg）。Treg的研究迅速从基础免疫学扩展到临床免疫学， Treg与多种免疫性疾病的发病机制或免疫状态密切相关， 并为自身免疫病、 过敏性疾病、 移植排斥、 肿瘤以及感染性疾病等疾病的治疗提供了新的思路和策略。
　　
　　Foxp3在Treg中， 无论是表型或者是功能都是一个关键的转录因子。Foxp3是forkhead/wingedhelix转录因子家族的一个成员， 能够把Foxp3和Treg联系在一起， 得益于一种动物疾病的模型， 即Foxp3基因发生突变（2个碱基的插入导致基因移码突变）的Scurfy小鼠。随后在人类发现了免疫调节障碍、 多种内分泌病和肠病综合征（IPEX）。由此得知， Foxp3在维持自身免疫耐受中发挥重要作用。Foxp3是Treg细胞一种最为关键的表型， 更重要的是， Foxp3调节的靶分子如Smad7、 IL35中的EBI3亚单位等与Treg的负调控功能相关。以往认为， Treg发挥负调控的分子机制可能是通过与靶细胞的直接接触（如Treg膜表面膜型TGFβ、 CTLA4和GITR分子）和分泌抑制性的细胞因子如TGFβ和IL10来发挥作用的。新近， Vignali和Liew两个小组发表了有关IL35的论文， 并初步证明IL35主要由Treg分泌， 是Treg发挥免疫负调控的效应分子[1]。IL35是IL12家族中的一个新的成员， 是由p35（同IL12共有亚单位）和EBI3（与IL27共有亚单位）所组成。在体外， 当Treg与效应T细胞共培养时， Treg中IL35基因表达上调。目前已知， EBI3是Treg细胞中Foxp3转录因子作用的下游靶分子。IL35可促进CD3 mAb+CD28 mAb诱导小鼠CD4+T细胞的增殖， 包括具有抑制作用的CD4+CD25+ Foxp3 Treg和 CD4+CD25-T细胞亚群。在其他不同的条件下， 如CD3 mAb+APC活化T细胞， 或OVA肽段刺激转基因小鼠OVA特异性CD4+CD25-T细胞增殖中， IL35则有很强的抑制作用。IL35另一个重要功能是体内和体外均可抑制Th17的分化及其IL17的产生， 可明显降低小鼠胶原诱导关节炎的病情。缺失Ebi3和IL12a基因（分别编码EBI3和IL12p35亚单位）的Treg丧失对效应T细胞的抑制能力， 也不能有效治愈动物模型中小鼠炎症性肠炎。IL35成为继TGFβ和IL10后一种新的抗炎细胞因子， 可能成为治疗肿瘤、 感染性疾病（如HCV）和自身免疫病的靶点。目前有关IL35的受体及其信号途径还不清楚。

　　2 IL17家族和Th17细胞
　　
　　一个新的细胞因子家族的发现， 明确了一个新的T细胞亚群的存在。IL17A/CTLA8最初于1993年发现。IL17及其受体的结构不同于已发现其他细胞因子和受体。IL17家族有6个成员IL17A、 IL17B、 IL17C、 IL17D、 IL17E/IL25和IL17F， 其中人IL17A和IL17F基因都位于6p12， 两者同源性最高， 并且结合相同的受体IL17RA。尤其重要的是只有IL17A/F是由Th17细胞所分泌， 而IL17家族其他成员与Th17细胞的表型和功能无明显关系（表1）。

　　表1 人IL17家庭成员及其特征（略）

　　*IL17F两种异型与IL17A同源性程度不同.
　　
　　Th17细胞是近年来免疫学研究另一个热点。Th17是继1986年发现Th1/Th3效应细胞亚群以来， 出现的第三类效应性T细胞。在小鼠， TGFβ和IL6共同诱导初始T细胞分化为Th17[2， 3]， 而单独TGFβ则诱导初始T细胞分化为Treg。Th17所分泌的IL17主要作用于非造血细胞（图1）， 因此IL17A/F成为连接适应性免疫和固有性免疫重要的桥梁。由于IL17介导炎症性反应， 可能是多种自身免疫性疾病（如银屑病、 炎症性肠炎、 多发性硬化症和类风湿性关节炎等）重要的致病环节， 也成为治疗这些疾病的靶分子。

　　图1 Th17细胞介导的促炎作用（略）

　　3 IL12家族与CD4+T细胞分化
　　
　　目前所知， IL12家族有4个成员: IL12、 IL23、 IL27和IL35， 其结构和受体见图2。其中IL12、 IL23和IL27主要由树突状细胞和单核巨噬细胞以及EBV转化的B淋巴母细胞产生; 而IL35主要由Treg产生。此外， EBV转化的B细胞和胎盘也可产生。

　　图2 IL12家族和IL12受体家族的结构（略）

　　APC细胞接触抗原性质以及活化的环境不同， 在很大的程度上决定其分泌不同IL12家族成员， 参与不同CD4+T细胞的分化。IL12是Th1分化的关键细胞因子，IL27是Th1分化的协同因子; IL23对于Th17维持存活和扩增发挥重要作用; 而IL35则由Treg分泌， 不仅是Treg发挥负调控的重要细胞因子， 也参与Treg的分化（图3）。如此看来， 以DC为主要代表的APC细胞对于适应性免疫的调节可以从两个层面去认识: 一是加工提呈抗原， 激活初始T细胞; 另一方面， 根据其接触抗原的性质不同（尤其是病原微生物）， 通过分泌不同的IL12家族成员以及其他的细胞因子， 调节免疫系统发挥相应的免疫应答， 从而最有效地清除相应的病原生物等抗原。Th1介导的细胞免疫清除胞内感染细菌， Th3介导的体液免疫介导抗蠕虫和抗菌免疫， Th17/IL17介导的固有免疫如中性粒细胞以及角朊细胞合成β防御素等多种抗菌肽， 可抵御真菌、 细菌和病毒的感染。

　　图3 小鼠CD4+效应及调节性T细胞亚群的分化（略）

　　4 结语
　　
　　CD4+T细胞亚群可分为效应T细胞和调节性T细胞两类。Th17是效应性T细胞中新的一员， 其分泌的IL17主要作用于非造血细胞， 参与固有免疫。IL35是新近发现的Treg的效应分子， 参与对其他CD4+T细胞亚群的负调控作用。IL12家族的研究日益受到重视， 其不同成员分别对不同CD4+T细胞的分化发挥关键作用。

参考文献

　　[1] Collison LW， Workman CJ， Kuo TT， et al. The inhibitory cytokine IL35 contributes to regulatory Tcell function[J]. Nature， 2007， 450(22): 566-569.

　　[2] Laurence A， O’Shea JJ. Th17 differentiation: of mice and men[J]. Nature Immunology， 2007， 8(9): 903-905.

　　[3] 吴长有. Th17细胞: 一种新的效应CD4+T细胞亚群[J]. 细胞与分子免疫学杂志， 2006， 22（6）: 695-697