组织常驻记忆性T细胞与银屑病复发的研究进展

张 颖 郭金竹 张春雷

北京大学第三医院皮肤科，北京，100191

组织驻留记忆T细胞(tissue resident memory T cells, TRM)存在于许多组织中，是适应性免疫和固有免疫之间的桥梁，能够保护非淋巴组织抵抗病毒和细菌感染，对某些类型的肿瘤也有一定的作用[1]。皮肤是机体与外界环境的屏障，是重要的免疫器官，也是T细胞的归巢器官。皮肤TRM细胞参与皮肤免疫屏障的构成，提供有效的外周免疫监视[2，3]。但是，TRM细胞也与许多炎症性皮肤病有关，如银屑病、固定型药疹、白癜风、变应性接触性皮炎等。银屑病是慢性复发性炎症性皮肤病，经常在原皮损消退的部位复发[4]，许多研究表明，TRM可能是银屑病复发的原因，有效地抑制TRM细胞可能是控制银屑病复发的关键。但皮肤TRM细胞能够抵抗某些致凋亡的因素，寿命可长达6个月[5]，给控制复发带来困难。本文就皮肤TRM的产生、驻留以及TRM与银屑病复发的研究进展进行综述。

1 TRM的产生

T细胞的组织驻留是细胞能够恒定存在于特定的器官而不进入血液循环[6]。有研究表明，初始CD8+T细胞分化为效应CD8+T细胞后，根据一系列炎症信号产生的T-bet梯度，分化为KLRG1高表达、IL-7Rα低表达的短寿效应细胞和KLRG1低表达、IL-7Rα高表达的记忆前体效应细胞(memory precursor effector cells, MPECs)[7]。MPECs进一步分化为不同的记忆T细胞亚群：①表达淋巴结归巢分子并循环于血液和次级淋巴器官的中央记忆T细胞；②循环于血液的效应记忆T细胞；③循环于外周组织并向血液和淋巴结迁移的外周记忆T细胞；④在外周组织中长期存在的TRM，其中以趋化因子依赖的方式迁移到表皮的为皮肤CD8+CD103+TRM细胞[8，9]。

2 TRM的驻留

2.1 TRM表面标志物 没有理想的标志物能够定义T细胞的永久驻留[10]。甚至有研究表明，人类皮肤中的CD4+CD69+CD103+TRM能够下调CD69的表达并离开组织，在皮肤人源化小鼠中离开皮肤的CD4+CLA+CD103+T细胞可以迁移到远处的皮肤，进入组织后重新表达CD69[11]。在人类淋巴组织和血液中发现一部分CD4+CLA+CD103+T细胞，在表型、功能、转录组学上与皮肤中的CD4+CLA+CD103+TRM群体相似，它们具有克隆上的同源性[11]。与无关节受累的银屑病患者相比，在关节病型银屑病患者中皮肤CD8+TRM更多地进入循环[12]。这些发现挑战了过去组织常驻记忆T细胞永久驻留的概念。此外，TRM表面标志物具有组织异质性，CD69在大多数TRM中表达，而CD103在皮肤TRM中表达[13]。

2.1.1 CD69 CD69是跨膜的C-型凝集素样蛋白，能够结合并抑制细胞表面的鞘氨醇-1-磷酸受体(sphingosine 1 phosphate receptor 1, S1PR1)的表达，使S1PR1内化、降解。T细胞需要S1PR1才能感应鞘氨醇-1-磷酸(sphingosine 1 phosphate, S1P)的梯度，从而趋化、迁移。血管壁和淋巴组织中的内皮细胞释放的S1P与S1PR1结合，使T细胞离开组织并进入循环[14]。CD69抑制S1PR1的表达，进而抑制TRM离开组织，对TRM细胞在组织中的早期驻留有重要作用[15]。CD69是KLF2的下游靶标，TGF-β、IL-33、TNF等炎性细胞因子也通过下调KLF2来抑制S1PR1的表达[16]。研究表明，CD69对TRM驻留的重要性可能取决于它们所处的组织，比如在肾脏中非常重要，在小肠上皮和固有层却没有明显影响[17]。对皮肤TRM而言，CD69缺失虽然不影响naiveCD8+T细胞的数量，但会导致CD103+TRM生成显著减少[17]。而CD69缺乏对CD8+T细胞增殖和细胞毒性功能没有明显影响[18]。然而，有学者认为仅有CD69表达不足以判定T细胞的驻留，因为在细胞培养的过程中CD69是否表达是可变的，如一些CD69+CD103+T细胞可以与CD69-CD103+T细胞相互转化[19]。

2.1.2 CD103 CD103即整合素αE亚基，和整合素β7亚基组成的整合素αEβ7是E-钙黏素的配体。E-钙黏素广泛表达于上皮细胞，CD103可以使TRM与E-钙黏素结合，上调具有抗凋亡活性的Bcl-2分子，在维持CD8+TRM细胞的存活中发挥重要作用[19]。CD103晚于CD69表达，与TRM细胞在皮肤中的长期驻留有关[20]。在银屑病患者皮损和非皮损中CD103+T细胞的表达均明显升高[21]。

2.1.3 CD49 CD49a即整合素α1β1受体的α亚基，也被称为非常晚期抗原-1，通过与细胞外基质的I型胶原和IV型胶原结合使细胞在组织中驻留[22]。除黏附作用外，也有研究证实在肺组织中CD49a+CD8+T细胞较CD49a-CD8+T细胞凋亡更少，在脾脏、唾液腺和肝脏中抑制CD49a表达导致CD8+记忆T细胞减少，CD49a可能抑制了CD8+T细胞的凋亡[23]。在皮肤中，CD8+CD103+CD49a+TRM细胞分布于表皮，产生穿孔素和IFN-γ等抗病毒的关键细胞因子，也可以在IL-15作用下很快获得细胞毒性。CD8+CD103+CD49-TRM细胞分布于真皮和表皮，是IL-17的主要来源。但在银屑病患者的皮损中，存在同时表达IFN-γ和IL-17的CD8+CD103+CD49a+CD8+和CD8+CD103+CD49-TRM细胞，表明在慢性炎症的环境中，TRM的功能有一定程度的可塑性[24]。

2.2 趋化因子

2.2.1 CCR7 T细胞通过淋巴管离开组织需要趋化因子受体CCR7，因此CCR7缺失的细胞可能会更倾向于分化为CD103+TRM细胞[8]。Hobit与其同源物Blimp-1通过抑制离开组织的途径(CCR7和S1PR1)和调节转录因子(KLF2和Tcf7)调控TRM细胞的形成[25]。

2.2.2 CCR8 研究表明CCR8在50%以上的皮肤记忆T细胞中表达[26,27]，并且皮肤CCR8+T细胞具有常驻记忆T细胞的所有特征，包括IL-7和IL-15促进增殖，表达表面标志物如CD103和CD69，低表达抑制性受体(PD-1,Tim-3, LAG-3)，缺乏衰老标志物(CD57，KLRG1)等[28]。

2.2.3 CCR10及CCL27 CCR10及其配体CCL27是炎症性皮肤病中最具皮肤特异性的趋化因子受体和配体。角质形成细胞分泌的CCL27引导CLA+/CCR10+的记忆T细胞归巢于表皮，也能够调节皮肤TRM细胞的驻留[29]。

2.2.4 CXCL9，CXCL10及CXCR3 研究发现疱疹病毒感染皮肤时，角质形成细胞合成编码趋化因子CXCL9和CXCL10的mRNA[8]。趋化因子CXCL9和CXCL10对TRM的前体细胞即KLRG1-细胞有较强的趋化作用。CXCR3作为CXCL9和CXCL10的受体，在KLRG1-细胞亚群的表达水平高于KLRG1+细胞亚群。敲除CXCR3后T细胞的数量并不减少，但CD8+CD103+TRM减少，证明这种减少不是细胞生存能力降低导致的，而是细胞能够更有效地进入循环并离开皮肤[8]。也有关于CXCR6能够促进皮肤TRM的形成的报道[13]。

2.3 其他细胞因子

2.3.1 TGF-β 皮肤角质形成细胞表达的αvβ6和αvβ8整合素通过激活TGF-β维持TRM在组织中的驻留[30]。此外，次级淋巴组织中的TGF-β信号对naiveCD8+T细胞进行表观遗传调控，维持其分化为表皮TRM细胞的潜能[31]。也有研究证实，TGF-β参与皮肤TRM细胞的形成和存活，TGF-β通过下调转录因子Eomes和T-bet表达增加TGFβR信号传导，并可能上调CD103的表达[32,33]。敲除TGF-βR基因的T细胞缺乏CD103表达并逐渐离开皮肤[8]。

既往认为表皮中TGF-β主要由角质形成细胞分泌[34]，但近期研究证实皮肤TRM依赖自分泌的TGF-β来维持驻留。当活性TGF-β的数量受限时，抗原特异性TRM比旁观TRM更持久地驻留于皮肤中。对活性TGF-β的竞争参与决定哪些TRM细胞将占据表皮的生态位，新募集于表皮的CD8+T细胞常常取代旁观TRM细胞[35,36]。

2.3.2 IL-15和IL-7 目前研究表明，IL-15能够促进TRM细胞的驻留，但对于TRM细胞的功能没有明显影响。研究发现敲除IL-15基因的小鼠的皮肤感染病毒后，产生的TRM细胞的数量非常少，这与缺乏IL-15时皮肤CD103+T细胞中Bcl-2表达受抑制有关。皮肤角质形成细胞和朗格汉斯细胞等细胞产生的IL-15足以维持TRM的发育和生存[8]。毛囊来源的IL-7和IL-15对于CD8+TRM和CD4+TRM在皮肤中的驻留也很重要，IL-7敲除后表皮CD4+TRM细胞和CD8+TRM细胞数量减少[37]。但IL-15缺乏对皮肤TRM细胞分泌IFNγ、IL-2和TNFα的功能没有明显的影响[38]。

2.3.3 Eomes和T-bet T-box转录因子(TFs)Eomes和其同系物T-bet联合作用于CD8+CD103+TRM细胞的形成，它们的协同下调对TGF-β的信号传导至关重要，TGF-β也反作用于Eomes并使之表达下调。Eomes的消除对于CD8+CD103+TRM细胞的形成是必要的。T-bet持续性低表达维持了细胞表面IL-15受体β链(CD122)的表达，从而维持了细胞对IL-15的应答性，对于CD8+CD103+TRM细胞形成和存活有重要作用[33]。

2.3.4 芳基烃受体 芳基烃受体(Aryl hydrocarbon Receptor, AhR)是螺旋-环-螺旋转录因子家族成员之一，也与TRM细胞在皮肤中的驻留有关[29]。AhR在体内参与了先天性和适应性免疫反应，调节41个与银屑病相关的基因[39]。与来自脾脏的naiveT细胞和记忆T细胞相比，AhR在皮肤TRM中的表达水平更高，AhR有助于TRM竞争表皮的生态位，增加TRM在表皮中的持久性[13]。 此外有研究表明，AhR基因敲除的银屑病动物模型中，皮肤中IL-17增加、中性粒细胞浸润明显增多，银屑病样的病理表现更重，而AhR的激动剂可以减轻银屑病的炎症[39]。因此，AhR对于银屑病的影响不仅是TRM的驻留，还与其调控的诸多相关基因有关。

2.4 脂肪酸结合蛋白4(fatty acid binding protein 4, FABP4)和脂肪酸结合蛋白5(fatty acid binding protein 5, FABP5) 皮肤是富含脂质的环境，Pan等首次报道皮肤TRM通过摄取游离脂肪酸(free fatty acid, FFA)维持长期存活和生理功能。在病毒感染的小鼠模型中，皮肤CD8+TRM细胞高表达介导脂质摄取和细胞内运输的分子，包括FABP4和FABP5。FABP4和FABP5的缺失会降低CD8+TRM细胞对外源性FFA的摄取，从而降低其在体内的长期存活率。CD8+TRM细胞在外源性FFA存在下线粒体氧化代谢增加，而在FABP4/FABP5双敲除的CD8+TRM细胞中则未见此增加。在小鼠体内，抑制线粒体FFAβ-氧化，皮肤中CD8+TRM细胞的存活明显降低。在健康人和银屑病患者的皮肤CD8+TRM细胞中也发现了FABP4和FABP5表达的增加以及细胞外FFA摄取的增强[40-42]。Frizzell等将肝脏中的TRM细胞转移到表皮后，TRM细胞下调FABP1并上调FABP4和FABP5，表明TRM可以根据驻留组织的不同调整FABP表达，以更好地摄取FFA[43]。

3 银屑病复发的概念

目前银屑病有多种治疗方法，生物制剂在重症银屑病患者的治疗中发挥了积极的作用，但大部分患者只能获得临床缓解，复发仍是银屑病治疗的难题。许多学者认为所获得的相对于基线的最大改善的PASI评分降低>50%即为复发[44，45]。也有学者认为，无论基线PASI是多少，PASI较前增加5分即为复发[46]。复发没有明确的分级，英国银屑病生物制剂指南中曾将快速复发定义为治疗完成后3个月内失去50%的PASI受益[45]。

4 TRM与银屑病复发

复发是银屑病的特征，银屑病复发受呼吸道感染、吸烟、紧张焦虑、睡眠障碍、寒冷、干燥、中断治疗等因素影响[47]，并且常在原皮损处复发[4]。TRM在皮肤中的驻留能够解释银屑病在同一部位频繁复发的原因。在用咪喹莫特诱导的银屑病样皮炎小鼠模型中，在原皮损已消退的部位仍存在CD49a+TRM细胞，与急性期、慢性期相比，缓解期CD49a+TRM细胞颗粒酶B的表达水平更高，这表明CD49a+TRM细胞可能与临床治愈后的银屑病复发有关[48]。也有学者从临床缓解的银屑病组织中分离出CD8+CD69+TRM细胞，将细胞培养上清注射到咪喹莫特诱导的银屑病样皮炎的小鼠皮肤中，可显著促进银屑病样的组织学表型，如炎性浸润和表皮增生。这说明TRM能够产生细胞因子，促进银屑病的复发[29]。

4.1 相关的细胞因子

4.1.1 IL-17A 研究发现，在轻度斑块型银屑病患者的皮损部位和解剖对称的非皮损部位中，CD103+CD8+TRM生成IL-17A的潜能均高于健康对照组。虽然CD103-CD8+T细胞在皮损和非皮损部位也可以产生更多的IL-17A，但CD103+CD8+TRM是IL-17A主要的来源。病程越长，CD8+T细胞中产生IL-17A的细胞占的比例越高。而皮损、非皮损、健康对照的皮肤CD4+T细胞中产生IL-17A的细胞的百分比是没有差异的[49]。也有学者认为CD103+CD8+TRM可以分为CD49a-IL-17A+和CD49a+IFN-γ+两种，前一种与银屑病相关性更大[10]。

4.1.2 IL-22 与皮损部位相比，临床缓解的皮肤中产生IL-22的表皮CD4+T细胞保持在相同甚至更高水平，产生IL-22的表皮CD4+T细胞的百分比与治疗时间无关，在治疗6年后，在消退的原皮损部位中仍保留功能[50]。

4.1.3 IL-15 研究发现临床治愈的皮肤组织中的IL-15水平与复发的银屑病皮损中相同，并可通过实验性Koebner现象上调。此外，MTX和IL-15中和抗体的共同作用，可降低银屑病模型中CD69的表达和CD8+CD69+TRM细胞的数量[29]。

4.2 生物制剂与TRM 目前对于生物制剂对于TRM的作用仍有争议。将40例患者分为阿达木单抗治疗、司库奇尤单抗治疗、乌司努单抗治疗和未治疗4组，皮损中CD103+TRM和T17 TRM所占的百分比相似，表皮CD103+T细胞中的IL-17A和IL-22含量也没有变化[51]。一项10例患者的研究中，与传统治疗的患者相比，使用生物制剂治疗的患者的皮肤CD103+T细胞中CD8+CD103+IL-17A+和CD4+CD103+IL-17A+TRM比例更高[19]。此外，最近的研究发现，使用古塞奇尤单抗治疗可以降低患者皮肤中CD8+CD49a+CD103+TRM细胞，司库奇尤单抗则不能，但是两种药物都不能使产生IL-17A/F的细胞减少[52]。

5 小结

TRM与银屑病复发密切相关，为了使疾病真正缓解，实现分子治愈，需要完全抑制TRM细胞。进一步研究TRM产生、驻留与银屑病复发相关的分子机制，研究TRM相关的分子机制，研发能够抑制TRM的生成与功能的药物，对于减少银屑病复发和提高银屑病患者的生活质量有重要作用。因为TRM在不同组织中的分子表型和功能具有异质性[53]，TRM也可能成为特异性的治疗靶点。