组织定居T细胞的免疫学特征研究进展

刘 洋 闫冬梅

(佳木斯大学，黑龙江 佳木斯 154007)

组织定居淋巴细胞(Tissue-resident lymphocytes)[1]是一类驻留在非淋巴组织中的“非循环淋巴细胞群”，虽然它们迁移特性相似，但其组织分布、转录因子等不同,又分为：组织定居记忆T细胞(Tissue-resident memory T cells，TRM)、iNKT细胞(invariant natural killer T cells)、黏膜相关恒定T细胞(Mucosal-associated invariant cells，TMAIT)、γδT细胞、小肠上皮内淋巴细胞(intestinal intraepithelial lymphocytes，IELs)、固有淋巴细胞(Innate lymphoid cells，ILCs)和组织定居记忆B细胞(tissue-resident memory B cells，BRM)[2]。

1 组织定居淋巴细胞的鉴别

组织定居淋巴细胞的确认得益于组织移植实验、循环系统消融方法、联体共生小鼠模型的发展。Gebhardt等[3]将单纯疱疹病毒(HSV)感染过的小鼠皮肤移植到未感染的小鼠身上，发现HSV特异性CD8+T细胞在原移植皮肤上至少保持4周以上，证明了HSV特异性CD8+T细胞的组织定居特性。循环系统消融[4]是指FTY720(抑制淋巴器官里的淋巴细胞迁移的药物)处理小鼠，阻断循环T细胞迁移到感染局部，结果表明结核菌感染肺部组织时，起保护作用的T细胞主要是肺部驻留的T细胞，而不是循环系统中的记忆T细胞[5]。联体共生实验是鉴定组织定居淋巴细胞的金标准[6]，该实验通过外科手术将两只小鼠的皮肤缝合在一起，皮肤连接处可以形成新的微血管从而建立体液和血液交换系统。研究者继续诱导联体小鼠其中的一只产生淋巴细胞，发现有些淋巴细胞并不随血液循环迁移到对侧小鼠，同时其他各种细胞进入共用的循环系统后均匀分布在两只小鼠体内[7]。这群具有组织驻留特征的淋巴细胞就是组织定居淋巴细胞[1]。

2 组织定居T细胞的生物学特征

记忆性T细胞根据趋化因子受体CCR7和血管L-选择素CD62(CD62L)的表达，分为中央型记忆性T细胞(Central memory T cells，TCM)和效应型记忆性T细胞(Effector memory T cells，TEM)[8]。TCM表达CCR7和CD62L，主要存在于次级淋巴器官，遇到相同抗原二次攻击时迅速产生免疫应答。TEM低水平表达或不表达CCR7和CD62L，主要分布在非淋巴组织，在抗原刺激下通过血液循环迁移到外周炎症组织发生免疫防御。近年来发现了一个新的记忆细胞亚群TRM，TRM广泛分布于皮肤、呼吸道、肠道、女性生殖道、肺、脑、唾液腺、感觉神经节等部位，甚至存在于次级淋巴器官[9]。TRM不参与体循环，相比再循环的记忆T细胞，TRM在遇到相同抗原二次侵袭时，能够更快速有效地控制局部感染。TRM的表面标记与TEM相似，都不表达CCR7和CD62，起初有人认为TRM和TEM是两个相关的T细胞亚群，但皮肤、肺和小肠中TRM的基因表达谱表明TRM有其独特的转录特征，并且其转录因子等一些分子可以调控TRM的发育[10]。

最初CD69糖蛋白被认为是早期淋巴细胞活化的主要标志，它表达于含有TRM的绝大多数外周组织，现在证实CD69在TRM中的表达与TCR的信号启动无关，但与TRM的组织定居特性密切相关[10]。CD69与1-磷酸鞘氨酸受体1(Sphingosine-1-phosphate receptor 1,S1PR1)的结合阻止了T细胞在1-磷酸鞘氨醇(S1P)浓度梯度引导下离开外周组织[11]。klf2GFP转基因荧光示踪小鼠体内实验发现，上游转录因子KLF2表达降低后，T细胞表面的S1PR1表达水平显著下降，促进TRM驻留于外周组织[12]。细胞因子TGF-β、IL-33和TNF-α可通过磷脂酰肌醇3激酶和激酶Akt抑制KLF2的表达。Mackay等[13]研究发现，转录因子成熟蛋白-1(Blimp1)及同源蛋白Hobit通过抑制组织外迁信号促进TRM生成。Blimp1和Hobit双重缺失导致klf2、S1pr1、Ccr7和Tcf7等基因失调，这几乎完全阻断了皮肤、肠道、肾、肝脏中TRM 的生成。

整合素CD103是TRM的另一个主要的标志，通过E-钙粘蛋白促进CD8+TRM粘附在组织上皮细胞上，有利于局部组织产生TRM。在皮肤和肺，T-bet的缺失可引起低表达KLRG1的TRM前体细胞产生，TRM前体细胞可促进CD103分子的表达。肺和皮肤微环境中的TGF-β通过下调T-box转录因子T-bet的表达，解除T-bet对CD103的抑制作用[14]。肠道的CD8+TCD103+细胞表达CD127而不表达KLRG1，成为记忆性前体效应性T细胞(Memory precursor effector cells，MPECs)。MPECs在组织微环境TGF-β的作用下快速表达CD69和CD103分子[15]。

3 组织定居T细胞的免疫学功能

病原体感染机体皮肤和粘膜的早期，TRM就可快速识别抗原并立即产生强烈的抗感染效应，不需要抗原特异性增殖[8]。但是皮肤TRM被致敏物质和自身抗体异常激活，会引起长期反复的皮肤损伤甚至自身免疫性疾病。脑组织中的TRM直接裂解荷载抗原的靶细胞进行免疫监视[16]。而肺脏中的TRM分泌γ干扰素(Interferon-γ，IFN-γ)等因子招募循环系统的记忆T细胞到达局部感染组织，抵御流感病毒侵袭。Ganesan等[17]收集早期非小细胞肺癌(NSCLC)患者的肿瘤浸润性细胞毒性T淋巴细胞(CTLs)进行全基因组测序，发现CTLs增强的细胞毒性与CD103的表达相关。Miao等[18]用CD103+细胞生长因子(Flt3L)联合抗CTLA-4Abs和抗PD-1Abs治疗小鼠胶质母细胞瘤，发现该实验组小鼠存活率高于单独使用抗CTLA-4Abs和/或抗PD-1Abs的处理的小鼠。Flt3L的联合实验增加了肿瘤浸润性CD103+CD8+TRM的数量，增加了TNF-α、IFN-γ和颗粒酶B的表达来增强抗肿瘤免疫应答。

4 小结

现有研究已经确定了TRM具有特殊的表面标记和转录特征。TRM的发育和其转录因子、归巢分子、细胞因子受体等表达密切相关，并受组织微环境的调控。科学家们初步探索了其在组织微环境中的驻留机制，但TRM的发育机制和体内调控机制仍不十分明确。如何上调TRM在控制感染、肿瘤应答、损伤修复等功能时的表达，是今后免疫学的研究重点和热点。我们期待能够掌握TRM的形成、驻留和功能特性，推动临床疾病治疗的进展。