T细胞亚群的生物学特性及临床应用进展

刘 超，徐志国，杨旭巍，盛小琦，薛 飞，贡 波，闫铭杰

T细胞亚群的生物学特性及临床应用进展

刘 超，徐志国，杨旭巍，盛小琦，薛 飞，贡 波，闫铭杰

细胞免疫治疗技术作为一项新的治疗手段，近年来在临床上相对传统疗法发挥了其特有的优势，已逐渐成为研究的热点。T细胞作为免疫细胞的重要组成部分，已在细胞治疗领域得到越来越广泛的应用。作者对辅助型T细胞、细胞毒性T细胞和调节性T细胞3类亚群的作用机制与临床应用进行综合评述，并对树突状细胞-细胞因子诱导的杀伤细胞、自然杀伤T细胞、γδT细胞、CD3单克隆抗体激活的杀伤细胞4种T细胞亚群在肿瘤治疗领域的应用进行详细比较。随着医学免疫学、细胞生物学及病理生理学的发展，细胞免疫治疗将发挥其更为重要的作用。

T细胞；树突状细胞-细胞因子诱导的杀伤细胞；自然杀伤T细胞；γδT细胞；CD3单克隆抗体激活的杀伤细胞；免疫治疗

T细胞即T淋巴细胞，是由胸腺内的淋巴干细胞分化而成，是淋巴细胞中数量最多、功能最复杂的一类细胞。T细胞膜表面分子与T细胞的功能相关，用以分离、鉴定不同亚群的T细胞。以T细胞建立起来的细胞免疫治疗，通过采集自身T细胞，在多种免疫活性因子的作用下，体外培养，有效地活化和扩增，最后回输体内直接发挥杀伤作用或诱导免疫效应细胞达到治疗目的。

1 T细胞亚群的分类

T细胞亚群分类的原则和命名众多，目前一致公认的是按免疫应答中的功能不同可分成具有协助细胞免疫和体液免疫功能的辅助性T细胞(helper T cell，Th)、具有杀伤靶细胞功能的细胞毒性T细胞(cytotoxic T lymphocyte，CTL)、负责调节机体免疫反应的调节性T细胞(regulatory T cell，Treg)，见表1。

1.1 Th Th主要分为Th1和Th2 2种，Th细胞功能异常对自身免疫性疾病的发生和发展起着重要作用。Nakajima[1]研究发现，幼儿特发性关节炎患者外周血Th2减少，白介素-4(interleukin-4，IL-4)产生减少，Th1/Th2明显升高，提示Th1和Th2细胞因子分泌失衡可能是该病发病的主要原因。Th1/Th2应答平衡对结核病的预防、控制、进展和恶化起着决定性作用[2]。Th1分泌的干扰素-γ(interferon-γ，IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)是抗结核保护力量的重要细胞因子。研究表明，Th1反应减弱、Th2反应优势使病变趋于扩大和加重[3]。

表1 T细胞亚群的表达标志、作用机制与适应证

1.2 CTL 目前，已有多种病毒治疗性疫苗被开发并应用于病毒的免疫治疗研究。其中大部分疫苗都是基于或主要基于CTL表位[4]。国外已有报道，用特异性CTL过继免疫治疗接受骨髓移植后严重巨细胞病毒感染的患者，获得满意效果[5]。将白血病相关抗原作为白血病特异CTL的靶点，制备相应疫苗，能够在清除白血病细胞时发挥重要作用[6]。

1.3 Treg Treg作为CD4＋T细胞的重要组成部分。有学者[7]指出，在HIV感染患者中，病情的进展与分泌IL-17的Th17减少和Treg增多有关，在患者的外周血、肠道黏膜中均存在明显的Treg/Th17失衡现象。

研究表明，Treg细胞通过分泌TGF-β和IL-10，在调节机体对自身和外来抗原免疫应答、维持自身耐受和自身稳定中起关键作用，Treg数量减少或功能异常，可导致许多自身免疫性疾病，如实验性自身免疫性脑脊髓炎、糖尿病、自身免疫性肠病等病情加重[8]。

2 4种T细胞亚群在抗肿瘤治疗领域的应用比较

2.1 树突状细胞-细胞因子诱导的杀伤细胞 树突状细胞-细胞因子诱导的杀伤细胞(dendritic cellscytokine-induced killer cells，DC-CIK)是指与DC共培养的CIK。临床上发现，单独应用DC、CIK细胞治疗肿瘤的效果并不理想，通过将DC与CIK相联合，既能发挥DC识别病原、激活获得性免疫系统，又能发挥CIK自身毒性与分泌的细胞因子共同杀伤肿瘤细胞[12]。2种细胞共培养，与单一CIK相比，DC-CIK的增殖能力明显增强，并且在临床实践中具有较高的肿瘤杀伤疗效和较少的不良反应。

DC-CIK抗肿瘤治疗的特点:①DC刺激CIK细胞后，其抗肿瘤活性显著增高；②DC与CIK共培养时，DC成熟表面标志CD86、CD80、CD40、HLA表达增加，细胞上清IL-12、IFN-γ分泌量明显增多，增加DC和共刺激分子呈递抗原的特异性；③DC激活CIK细胞增殖，从而得到大量的免疫细胞；④DC与CIK共培养可降低CIK群中Treg的数量及其分泌的IL-10，削弱Treg对抗肿瘤免疫细胞的抑制作用[13]。见表2。

2.2 自然杀伤T细胞 自然杀伤T细胞(natural killer T cell，NKT)于1987年首次发现后命名为NK1.1＋T，是免疫细胞中一个具有特定标志的T细胞亚群。后深入研究发现，NKT并不完全表达NK细胞表面标志NK1.1(即CD161)，因此对其更准确的命名应为CD1d依赖的自然杀伤样的T细胞[14]。α-半乳糖酰基鞘氨醇是NKT研究史上的一个重要发现，也是已知的最有效的NKT选择性抗原[15]。

现认为NKT抗肿瘤作用的主要机制为:NKT在自身配体及合成配体的刺激下，其表面的IL-12R活化，刺激DC细胞分泌大量的IL-12，并促使未成熟DC的分化及成熟，而其本身迅速、大量的分泌IFN-γ；同时，IFN-γ作用于NK细胞促使NK细胞亦分泌大量的IFN-γ，DC分泌的IL-12作用于初始CD4T细胞，使其向Th1极化。上述因素共同作用介导了抗肿瘤作用[16]。

2.3 γδT细胞 γδT细胞是Brenner等[17]于1986年在应用T细胞受体(T cell receptor，TCR)的γ基因序列编码肽段所制备的抗体中首先发现的。γδT细胞是由γ和δ链构成的，主要分布于黏膜相关淋巴组织。

γδT细胞按照其γ和δ链功能区不同，主要分成表达TCR可变区Vγ9和Vδ2的Vγ9Vδ2 T细胞以及表达Vd1(delta variable 1，一种T细胞受体)的Vd1T细胞[18]2个亚群。Vγ9Vδ2 T细胞主要通过γδTCR与细菌内源性非肽磷酸抗原，或者其类似物溴醇焦磷酸、真核细胞中甲羟戊酸途径中间体异戊烯焦磷酸(isopentenyl pyrophos-phate，IPP)相结合而激活。研究表明，很多肿瘤细胞内IPP浓度很高，这为Vγ9Vδ2 T细胞用于抗肿瘤治疗提供了理论依据[19]。此外，Vγ9Vδ2 T细胞γδTCR还可识别肿瘤表面异位表达的载脂蛋白A1、NK细胞活化性受体NKG2D及Toll样受体等，共同参与、介导其抗肿瘤作用。

Vd1 T细胞主要通过NKG2D和γδTCR识别上皮肿瘤细胞表面表达的主要组织相容性复合体Ⅰ相关分子A/B而激活，还可通过表达FasL与肿瘤细胞的Fas受体结合、穿孔素依赖的细胞毒性作用非TCR依赖机制杀伤肿瘤细胞[20]。

2.4 CD3单克隆抗体激活的杀伤细胞 CD3单克隆抗体激活的杀伤细胞(CD3 monoclonal antibody activated killer cells，CD3AK)是经抗CD3单克隆抗体(CD3McAb)和重组人白介素-2(recombinant human interleukin-2，rIL-2)诱导产生的杀伤细胞，称为CD3AK，或者体外用淋巴结淋巴细胞经CD3单克隆抗体协同IL-2共同培养得到。人的外周血单核细胞、人脾细胞、鼠脾细胞都可作为CD3AK的前体，而脐血单个核细胞是CD3AK较为良好的前体细胞[21]。CD3AK是以CD3、阴沟肠道菌素免疫蛋白(cloacin immunity protein，CIM)、CD8细胞为主的异质性细胞群，证明CD3AK诱导分化后产生了表达CD3、CIM和 CD8的免疫活性细胞，而且 CD3和CD8细胞百分率随培养时间延长而增加，CD4/CD8的比值则下降。

CD3AK细胞的抗肿瘤机制:①可通过释放某些蛋白细胞毒性因子如成组蛋白、颗粒酶直接溶解肿瘤细胞；②可通过非主要组织相容性复合物限制性作用杀伤肿瘤细胞；③可通过启动肿瘤细胞的自杀程序而诱导肿瘤细胞凋亡；④CD3AK能通过分泌TNF-α和IFN-γ杀伤肿瘤细胞。此机制最为重要，原因是CD3McAb具有强烈的致丝裂原的作用[22]，它能与T细胞膜上的CD3/TCR复合体结合，激活淋巴细胞并分泌大量的内源性细胞因子，如TNF-α和IFN-γ。⑤CD3AK还能分泌一些其他内源性细胞因子如IL-2、脑脊液。

CD3AK因其体外扩增能力强，杀伤活性高，需要外源性IL-2少等优点而被人注目，成为又一种高效杀瘤效应细胞。目前，国内外的研究发现CD3AK具有广谱的抗瘤活性[23]。

DC-CIK、NKT、γδT细胞、CD3AK 4种T细胞亚群在抗肿瘤领域的应用比较见表2。

表2 DC-CIK、NKT、γδT细胞、CD3AK 4种T细胞亚群在抗肿瘤领域的应用比较

3 总结

T细胞作为免疫细胞中重要的组成部分，是一类相当复杂的不均一体，其不断在体内更新，在同一时间可以存在不同发育阶段或功能的亚群。T细胞通过自身或与其他免疫细胞间的相互协调，在识别抗原、产生免疫应答、维持机体生理平衡等方面发挥了不可替代的作用。以T细胞为基础的细胞免疫治疗，相比传统的化疗和放射治疗，具有特异性高、不良反应小的特点，在近年来肿瘤临床治疗中已被认为是继手术、放化疗之后的第4种治疗手段。然而，作为一种新兴的治疗方法，在应用中必须遵守医疗安全管理办法，依法建立质量控制，使T细胞免疫治疗更加安全、规范、有效。随着免疫学研究的不断深入，T免疫细胞的应用范围将不断地得到扩展，治疗方案将进一步优化，帮助人们在战胜疑难杂症的道路上迈出重要的一步。

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Biological characteristics and clinical application of Tcell subsets

LIU Chao1，XU Zhiguo1，YANG Xuwei1，SHENG Xiaoqi1，XUE Fei1，GONG Bo1，YAN Mingjie1，2
(1.Zhejiang Province Umbilical Cord Blood Stem Cell Bank，Stem Cell Gene Engineering Co Ltd，Huzhou Zhejiang 313001，China；2.Institute of Hematology，Chinese Academy of Medical Scienees，Tianjin 300020，China)

Cellular immune therapy as a new treatment，play its unique clinical advantages to traditional therapy in recent years.It has gradually become the research hot spot.T cells as an important part of the immune cells，have been widely used in the field of cell therapy.In this paper，we give a comprehensive review on themechanism and clinical application of3 classes of T-cell subgroup，i.e.assistive T calls，cytotoxic T cells and regulatory T cells，and 4 types of commonly used cells in the field of tumor treatment，i.e.dendritic cells-cytokine-induced killer cells，natural killer T cells，gamma delta T and CD3AK cells.With the developmentofmedical immunology，cell biology and pathophysiology，cellular immune therapy will play an important role.

T cells；Dendritic cells-cytokine-induced killer cells(DC-CIK)；Natural killer T cells(NKT)；Gamma delta T cells；CD3monoclonal antibody activated killer cells(CD3AK)；Immunotherapy

R392.12

A

2095-3097(2014)06-0377-04

10.3969/j.issn.2095-3097.2014.06.015

2014-08-14 本文编辑:徐海琴)

313001浙江湖州，协和华东干细胞基因工程有限公司浙江省脐带血造血干细胞库(刘 超，徐志国，杨旭巍，盛小琦，薛 飞，贡 波，闫铭杰)；300020天津，中国医学科学院血液学研究所(闫铭杰)

徐志国，E-mail:huadongstemcell＠163.com