T淋巴细胞免疫球蛋白黏蛋白分子3在肺结核免疫反应中的作用机制研究进展

沃拉孜汗·玛德尼亚提，迪力夏提·图尔迪麦麦提，康绍涛，拜合提尼沙·吐尔地

新疆医科大学第一附属医院呼吸重症监护室，乌鲁木齐 830000

肺结核是由结核分枝杆菌（MTB）作为气溶胶侵入宿主肺，感染并破坏肺组织而起病的一种慢性呼吸道疾病。MTB 被吸入肺部后可造成肺部结核菌感染，潜伏性结核感染的症状轻微，在免疫系统健康的人群中，机体通过自身免疫机制包绕结核分枝杆菌，形成结核结节来限制结核分枝杆菌的感染；如果感染者的免疫功能处于不健全状态，结核分枝杆菌会变得异常活跃，从而转变为具有传染性的活动性结核病。随着研究的深入，越来越多的证据表明免疫系统对肺结核的发生发展具有重要影响，特别是以T淋巴细胞为代表的免疫细胞在肺结核免疫反应中发挥重要作用［1］。目前普遍认为，在循环池中辅助性T 淋巴细胞1（Th1）减少和Th2增加引起的肺结核患者Th1/Th2 失衡是肺结核发病的重要机制［2］。当MTB 感染人体后，巨噬细胞分泌白细胞介素12（IL-12）及IL-18 等细胞因子，刺激Th1 型细胞分泌γ干扰素（IFN-γ），而IFN-γ 反过来刺激巨噬细胞对MTB的吞噬作用。而Th1型细胞功能抑制可导致免疫耐受，造成机体对抗MTB 的能力减弱［3］。T 淋巴细胞免疫球蛋白黏蛋白分子3（TIM-3）是一种新的免疫检查点分子，主要表达在活化的Th1、Th17等免疫细胞表面，与天然型配体半乳糖凝集素9（Gal-9）结合参与适应性免疫调节，但具体机制尚未明确。有研究表明，TIM-3 在肺结核感染时表达上调，这可能是机体为了抑制过度免疫反应而采取的一种自我保护机制，但抑制免疫反应又可能增加感染的风险，这也成为肺结核免疫逃逸的重要机制［4］。此外，一些研究还发现，抑制TIM-3 表达可以增强机体对MTB的免疫反应，从而提高治疗效果［5］。然而，TIM-3在肺结核免疫反应中的作用机制复杂，尚未被完全证实。现就TIM-3 在肺结核适应性免疫反应和固有天然性免疫反应中的作用机制进行综述，以期为治疗肺结核提供新的思路。

1 TIM-3在肺结核适应性免疫反应中的作用机制

1.1 调控效应T 淋巴细胞 效应T 淋巴细胞功能耗竭在肺结核发病机制中起重要作用。研究发现，在结核性胸腔积液中分离的T 淋巴细胞中，TIM-3 mRNA 表达与T 淋巴细胞功能障碍和疾病致病事件相关［6］。在活动性肺结核患者中，表达TIM-3 的CD4+和CD8+T 淋巴细胞数量增加，表现出记忆表型和更强的效应功能，能够限制巨噬细胞中结核分枝杆菌的复制。但在肺结核感染后期，CD4+和CD8+T淋巴细胞的比值降低，TIM-3、程序性死亡受体1（PD-1）等表达升高，导致肺结核患者的免疫功能发生紊乱［7］。SADA-OVALLE 等［8］研究发现，在TIM-3阻断抗体下，IL-6、IFN-γ 和肿瘤坏死因子α（TNF-α）表达增加，IL-10 表达减少；而在PD-1 阻断抗体下，检测到高TNF-α 及低IL-10，但没有高IL-6 和IFN-γ的产生。JAYARAMAN 等［9］研究表明，TIM-3 在抗MTB 免疫应答中发挥关键作用，表达TIM-3 的T 淋巴细胞在慢性感染期间积累，共表达包括PD-1在内的其他抑制性受体，导致肺结核患者T 淋巴细胞耗竭。此外，表达TIM-3 的CD8+T 淋巴细胞也减少了对MTB抗原刺激的细胞毒性和增殖［10］。TIM-3/Gal-9轴失活可降低机体对Th1 细胞的免疫抑制作用，增加炎症因子如IFN-γ、TNF-α和IL-22的水平，增强机体对结核病的抵抗力［11］。在动物实验中发现，小鼠体内阻断TIM-3/Gal-9 通路，可增加IFN-γ 等细胞因子的表达，恢复T淋巴细胞功能，有效提高结核小鼠免疫水平，抑制结核的进展［12］。因此，TIM-3 在机体抵抗免疫反应过程中扮演着重要角色，阻断TIM-3通路能够恢复T 淋巴细胞功能，增强机体对结核病的免疫力。

1.2 调控调节性T 淋巴细胞（Treg）/Th17 在许多疾病中，Treg 通过抑制CD4+或CD8+T 淋巴细胞的效应功能来调节免疫反应。有研究表明，肺结核患者的肺泡腔中富含CD4+Treg细胞［13］。然而，当效应细胞存在时，外周血来源的Treg 细胞会降低肺泡和单核细胞来源的巨噬细胞限制MTB 生长的能力，提示Treg 细胞破坏了人类结核病的抗结核免疫。此外，Treg细胞还可以通过消耗细胞因子如IL-2来抑制效应T 淋巴细胞的功能［14］。与Treg 细胞相反，Th17 细胞则是一种免疫激活细胞，有助于炎症的诱导和扩散。在肺结核中，Treg 细胞的增加和Th17 细胞的减少会导致免疫抑制，从而使得MTB 更容易在宿主体内繁殖和扩散。MOORMAN 等［15］研究表明，上调CD4+CD25+Foxp3+Treg 细胞中的TIM-3 与Treg 的增殖及免疫抑制功能相关，阻断TIM-3/Gal-9通路可导致Treg 细胞体外抑制活性显著降低；而TIM-3 似乎可以抑制Th17细胞的激活和细胞因子分泌。T淋巴细胞依赖性免疫反应是一把双刃剑，在清除细菌感染的同时也可能造成有害的组织损伤。因此，MTB与宿主相互作用期间通过TIM-3 途径精细调节Treg和Th17细胞的平衡，可以有效控制肺结核的发展和传播。此外，阻断TIM-3/Gal-9通路也可能成为治疗肺结核的一种新策略。

1.3 调控黏附蛋白样（MAIT）细胞 MAIT 细胞是一种先天性T 淋巴细胞，对于控制微生物感染具有重要作用，其作用途径通过产生多种效应分子来实现［16］。研究表明，MAIT细胞可以防止小鼠脓肿分枝杆菌感染，并有效抑制巨噬细胞中牛分枝杆菌卡介苗的生长［17］。JIANG 等［18］研究发现，结核性胸腔积液中的MAIT 细胞能够产生更多的IFN-γ 和IL-17 细胞因子以及细胞毒性效应颗粒酶B，有助于MAIT 细胞识别和杀死MTB，并且在肺结核感染早期就能够快速响应。目前，MAIT细胞已被认为是结核病疫苗接种和宿主导向治疗的潜在靶标，然而尚不清楚人类MAIT 细胞在结核病感染部位是否具有不同的表型及其对MTB 抗原的免疫应答［19］。近期一项研究在结核性胸腔积液中发现了TIM-3+CD69+CD103+及CD39+CD69+CD103+组织驻留MAIT 细胞亚群，而TIM-3+CD69+CD103+组织驻留 MAIT 细胞比CD39+CD69+CD103+组织驻留MAIT 细胞更容易产生IFN-γ 和颗粒酶B，提示TIM-3+CD69+CD103+组织驻留MAIT 细胞在对抗结核菌等病原体时可能更有效［20］。因此，TIM-3 可能是一个潜在的靶标，可以通过调节其在MAIT 细胞中的表达来增强对MTB 的免疫应答。然而，多项研究报告了MTB 感染期间循环MAIT 细胞的减少，并且随着疾病加重而更加明显，同时伴随着抑制性PD-1 分子的共表达［21］。因此，TIM-3 在感染后期是否抑制MAIT 细胞功能有待进一步研究。

2 TIM-3 在肺结核固有天然性免疫反应中的作用机制

2.1 调控单核细胞、巨噬细胞 单核细胞和巨噬细胞是MTB的主要靶标，两种细胞控制MTB的先天能力决定了感染的早期进展。单核细胞可以分化成为M1或M2巨噬细胞，分别具有促炎或抗炎功能表型，M1 巨噬细胞被认为是共同宿主对细胞内细菌反应的一部分，并参与MTB 的杀伤，而M2 巨噬细胞与组织修复和免疫耐受有关［22］。一些研究表明，活动性肺结核患者存在M1/M2 极化并参与肺结核致病过程，即向M2 巨噬细胞方向分化，而M1 巨噬细胞则处于劣势［23］。在体外，来自MTB 的重组结核杆菌DnaK 诱导M1巨噬细胞成为表达精氨酸酶1（Arg-1）和IL-10 的M2 巨噬细胞，可能会抑制宿主免疫［24］。单核细胞的极化状态对于维持结核病患者的平衡炎症反应可能很重要，但存在这种极化现象的原因仍不清楚。在一项关于结肠癌的研究中，JIANG 等［25］发现TIM-3 可以通过其细胞内尾部的残基与信号传导转录激活因子1（STAT1）结合，抑制STAT1/miR-155/SOCS1 信号轴，增强巨噬细胞向M2 方向的极化。而在活动性肺结核患者中发现，TIM-3/Gal-9信号通路参与肺结核病因学过程，且与M1 型和M2 型巨噬细胞特征因子诱导型一氧化氮合成酶和Arg-1存在显著相关性［26］。由上可见，TIM-3 参与了肺结核患者巨噬细胞M1/M2 极化过程，可能会促进M2型巨噬细胞的形成，从而抑制宿主免疫，增加结核杆菌的存活和繁殖。因此，TIM-3 可能是肺结核的潜在治疗靶点，可以通过抑制TIM-3 信号通路来促进M1 型巨噬细胞的形成，增强宿主免疫反应，从而对抗结核杆菌的感染。

2.2 调控自然杀伤（NK）细胞 NK 细胞是天然免疫系统的关键效应细胞，可通过分泌IFN-γ 增加巨噬细胞对MTB的细胞毒性，并可导致MTB感染的单核细胞直接裂解［27］。IFN-γ 被认为是控制MTB 进展的必要因素，其与TNF 协同激活巨噬细胞并参与MTB 的杀伤。在小鼠MTB 感染模型中，CD4+及CD8+T淋巴细胞产生的IFN-γ及TNF-α 对MTB 感染的免疫控制至关重要［28］。GLEASON等［29］研究发现，TIM-3 具有免疫增强作用，可增强IL-12 及IL-18 引发的NK 细胞IFN-γ 的产生；而在肿瘤免疫背景下，TIM-3 对NK 细胞脱颗粒的产生几乎没有影响。与此相反，一项关于活动性肺结核的研究发现，阻断TIM-3 通路可以恢复活动性肺结核患者NK 细胞的IFN-γ 分泌、脱颗粒潜能和细胞毒性，提示TIM-3 与活动性肺结核的NK 细胞功能障碍有关［30］。研究者还观察到，在成功治疗后，活动性肺结核患者NK 细胞TIM-3 表达降低，细胞因子分泌能力逐渐恢复，提示NK 细胞TIM-3 的表达与结核病患者的疾病活动性和预后有关。由上可见，TIM-3 在肺结核的免疫控制中发挥着重要作用。一方面，TIM-3 可以增强IL-12 及IL-18 诱导的NK 细胞产生IFN-γ，从而增强免疫反应；另一方面，TIM-3 的过度表达可能导致NK 细胞功能障碍，影响肺结核的治疗效果和预后。因此，TIM-3 可能是肺结核治疗和预防的一个重要靶点，阻断TIM-3通路可能有助于恢复NK 细胞的免疫功能，提高肺结核的治疗效果和预后。

综上所述，TIM-3 可以通过调控效应T 淋巴细胞、Treg 细胞、Th17 细胞、MAIT 细胞及单核细胞、巨噬细胞、NK 细胞等免疫细胞的活化和功能，在肺结核的适应性免疫反应和固有天然性免疫反应中发挥作用。通过调节TIM-3 的表达和功能，可以控制肺结核的炎症反应和组织损伤，增强肺结核的清除能力和免疫监视能力，从而提高治疗效果。但是，TIM-3在肺结核的研究还处于初步阶段，TIM-3 在肺结核免疫反应中的作用机制并不明确，例如MTB 如何促进多种免疫细胞中TIM-3的表达上调、TIM-3通过何种途径调控Treg 细胞功能、TIM-3 在感染后期是否抑制MAIT 细胞功能以及TIM-3 与其他免疫检查点分子的相互作用、探索多种免疫调节分子的联合治疗策略等，需要继续深入研究，为临床治疗提供更加精准的方案。