探究免疫細(xì)胞的家族成員-Th亞群

1986年Mosmann等[1]發(fā)表了一篇開創(chuàng)性文章，描述了CD4⁺Th細(xì)胞群是一個(gè)不均一的亞群，根據(jù)CD4⁺Th克隆產(chǎn)生細(xì)胞因子類別及其功能的不同，將其分為Th1和Th2兩個(gè)亞群。

Th1細(xì)胞分泌IFN-γ, IL-2, TNF-α和LN-α等，介導(dǎo)巨噬細(xì)胞活化，殺傷胞內(nèi)病原體，在細(xì)胞免疫中發(fā)揮作用。

Th2細(xì)胞分泌IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-13, IL-25和IL-31等，介導(dǎo)嗜酸性粒細(xì)胞活化，對(duì)抗胞外病原體，在體液免疫中發(fā)揮作用，其功能是刺激B細(xì)胞增殖并產(chǎn)生抗體。

Th1和Th2細(xì)胞由Th0 (naïve T) 細(xì)胞極化而來。IFN-γ和IL-12可分別激活信號(hào)傳感器STAT-1和STAT-4，誘導(dǎo)Th1極化。T-bet是其特征化轉(zhuǎn)錄因子。CD4和CXCR3的共表達(dá)是鑒別Th1細(xì)胞的表面marker。

誘導(dǎo)Th2細(xì)胞極化的是IL-4，當(dāng)其激活STAT-6后，進(jìn)一步誘導(dǎo)Th2細(xì)胞特征性轉(zhuǎn)錄因子GATA-3表達(dá)，從而促進(jìn)Th2的極化。轉(zhuǎn)錄因子c-MAF通過IL-4依賴機(jī)制也可促進(jìn)Th2的分化。CD4和CCR4的共表達(dá)是鑒別Th2細(xì)胞的表面marker。

Th1-Th2比例平衡共同維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)，一旦其比例失衡，將導(dǎo)致多種疾病的發(fā)生和發(fā)展。通常認(rèn)為Th1及其分泌的細(xì)胞因子具有促炎功能；Th2及其分泌的細(xì)胞因子具有抑炎功能。在器官移植免疫排斥反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)，Th1型的細(xì)胞因子增高和Th2型細(xì)胞因子降低；而在免疫耐受中，情況剛好相反。在自身免疫性疾病中，Th1誘導(dǎo)發(fā)病，加重病情；而Th2阻止發(fā)病或減輕病情。在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎 (RA)、1型糖尿病、萊姆病、多發(fā)性硬化 (MS)、慢性甲狀腺炎中，Th1細(xì)胞比例及分泌的細(xì)胞因子占優(yōu)勢，與激活細(xì)胞免疫有關(guān)；在系統(tǒng)性紅斑狼瘡 (SLE)、硬皮病以及人類免疫缺陷病毒 (HIV) 感染中，Th2占主導(dǎo)作用。

在抗腫瘤免疫反應(yīng)中，Th1細(xì)胞在對(duì)抗腫瘤免疫反應(yīng)中起非常重要作用；而Th2細(xì)胞在促進(jìn)腫瘤免疫反應(yīng)中起非常重要作用。進(jìn)展期腫瘤病人外周血中往往發(fā)現(xiàn)IL-2和IFN-γ分泌減少，IL-10分泌增多的情況，表明在腫瘤生長時(shí)Th2細(xì)胞占優(yōu)勢�，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)非小細(xì)胞肺癌、直腸癌、卵巢癌、絨癌、黑色素瘤、胃癌、骨肉瘤、淋巴瘤、鼻咽癌等多種腫瘤與Th2細(xì)胞漂移有密切關(guān)系，且與腫瘤的惡性程度呈正相關(guān)。

02 Th3  

1994年，Chen等[2]首次在口服抗原的小鼠腸系膜淋巴結(jié)中分離的一類分泌TGF-β1的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，該細(xì)胞是不同于Th1和Th2細(xì)胞的新的Th亞群，即Th3細(xì)胞。

Th3細(xì)胞在粘膜免疫應(yīng)答中分化而成，無明確的特異性轉(zhuǎn)錄因子，具體分化機(jī)制尚不明確，有待進(jìn)一步研究。CD4和LAP的共表達(dá)，CD25和Foxp3不表達(dá)可用于鑒別Th3細(xì)胞。

Th3細(xì)胞主要通過分泌TGF-β，在外周免疫耐受中發(fā)揮重要作用，在炎癥疾病中發(fā)揮免疫抑制功能。Oida等[3]在小鼠模型中發(fā)現(xiàn)CD25^- LAP⁺ 細(xì)胞能夠抑制TGF-β依賴性腸炎的發(fā)生。此外，Th3細(xì)胞在腫瘤的發(fā)展過程中起一定的促進(jìn)作用。Han等[4]研究發(fā)現(xiàn)腫瘤微環(huán)境中存在的CD4⁺ CD25^- CD69⁺ Foxp3^- LAP⁺ 細(xì)胞通過分泌TGF-β可抑制T細(xì)胞增殖，為探究腫瘤免疫逃逸機(jī)制，提供了新思路。

03 Treg  

1995年Sakaguchi[5]等首次發(fā)現(xiàn)小鼠外周血5%-10%的CD4⁺ T細(xì)胞高表達(dá)CD25，提出了調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的概念。根據(jù)Treg細(xì)胞的成熟部位不同可以將其分為兩類：天然Treg細(xì)胞 (nTreg)，由胸腺中正常T細(xì)胞成熟而來; 誘導(dǎo)Treg細(xì)胞 (iTreg)，由外周T細(xì)胞誘導(dǎo)分化而來。

IL-2和TGF-β可在外周誘導(dǎo)iTreg細(xì)胞的分化，特異性轉(zhuǎn)錄因子Foxp3在其分化過程中發(fā)揮重要作用。通常認(rèn)為CD4和CD25共表達(dá)的細(xì)胞為Treg細(xì)胞，

Treg細(xì)胞主要分泌TGF-β和IL-10等，具有免疫抑制和免疫調(diào)節(jié)功能。在RA患者外周血單核細(xì)胞和滑液中發(fā)現(xiàn)，TNF-α通過誘導(dǎo)Foxp3去磷酸化，抑制Treg合成導(dǎo)致其數(shù)量減少；與健康組相比，SLA患者體內(nèi)的Treg比率也顯著降低；提示Treg數(shù)量及功能異�？赡苁亲陨砻庖卟‘惓０l(fā)生發(fā)展的重要原因。

人們對(duì) Treg 細(xì)胞在癌癥中發(fā)揮的作用一直很感興趣。大量研究發(fā)現(xiàn) Treg 細(xì)胞能夠抑制效應(yīng)性T細(xì)胞增殖、分泌細(xì)胞因子，參與部分腫瘤的免疫逃逸，從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展。如Betts等[6]發(fā)現(xiàn)Treg細(xì)胞在致癌物誘導(dǎo)的肉瘤小鼠模型中會(huì)抑制腫瘤發(fā)展過程中的免疫監(jiān)視；在子宮癌患者體內(nèi)Treg細(xì)胞高表達(dá)，并且Treg細(xì)胞與子宮癌的發(fā)展與侵襲有關(guān)。但也有研究發(fā)現(xiàn)，Treg具有抑癌作用。Treg細(xì)胞能夠以IL-10依賴的方式抑制Th17細(xì)胞，進(jìn)而阻止小鼠模型中因慢性炎癥引起的腸癌。Treg細(xì)胞的存在和密度還與良好的預(yù)后有關(guān)。有報(bào)道稱在結(jié)腸腺癌中，瘤內(nèi)具有高表達(dá) Treg細(xì)胞的患者的預(yù)后較好。Treg細(xì)胞與不同癌癥的關(guān)系較為復(fù)雜，有待深入研究。

04 Tr1  

1997年，Groux等[7]發(fā)現(xiàn)了一類由IL-10誘導(dǎo)產(chǎn)生的新CD4⁺T亞群，該亞群能在體內(nèi)抑制抗原特異性免疫反應(yīng)并主動(dòng)下調(diào)病理免疫應(yīng)答，被稱之為Tr1細(xì)胞。因Tr1細(xì)胞不表達(dá)Foxp3而區(qū)別于經(jīng)典的Treg。

IL-27和IL-21協(xié)同作用，激活 STAT1, STAT3和c-MAF，共同促進(jìn)Tr1細(xì)胞的分化。與Tr1細(xì)胞分化有關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子還包括AHR、HIF1α、IRF1和BATF，但其特征性轉(zhuǎn)錄因子尚未明確。LAG-3, CD49b和CD226的共表達(dá)是現(xiàn)在鑒別這類細(xì)胞的表面marker。

Tr1細(xì)胞主要通過分泌IL-10發(fā)揮抑制功能，廣泛參與到自身免疫病、移植物排異和腫瘤細(xì)胞免疫逃逸等T細(xì)胞應(yīng)答介導(dǎo)的疾病中。Groux等[8]研究發(fā)現(xiàn)Tr1細(xì)胞能夠抑制小鼠炎癥性腸炎 (IBD) 疾病的進(jìn)展。Cobbold等[9]發(fā)現(xiàn)在小鼠皮膚移植模型中，體外擴(kuò)增的Tr1細(xì)胞可以防止皮膚移植排斥反應(yīng)的發(fā)生，表明Tr1細(xì)胞在器官移植微環(huán)境中介導(dǎo)免疫耐受。與其他具有抑制作用的T細(xì)胞類似，Bergmann等[10]發(fā)現(xiàn)Tr1細(xì)胞在頭頸部鱗狀細(xì)胞癌患者外周血中被激活，可能作為免疫抑制的介質(zhì)，從而促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展。

05 Tfh  

2000 年Schaerli等[11]初次在扁桃腺中發(fā)現(xiàn)了一類特殊的CD4⁺T細(xì)胞，其定位在淋巴濾泡中，具有輔助 B 細(xì)胞活化成熟的功能，被命名為 Tfh 細(xì)胞。Tfh可分泌多種細(xì)胞因子如IL-21, IL-6和IL-10等。

Tfh分化主要由IL-21介導(dǎo)，通過激活STAT3，作用于naïveT細(xì)胞，誘導(dǎo)其向Tfh分化。IL-6和IL-27對(duì)于IL-21依賴的Tfh的分化發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。BCL-6是Tfh細(xì)胞分化所必需的特異性轉(zhuǎn)錄因子。CD4和CXCR5的共表達(dá)是鑒別Tfh細(xì)胞的表面marker。

Tfh功能缺陷或者亢進(jìn)都會(huì)導(dǎo)致機(jī)體免疫狀態(tài)的紊亂。Tfh過表達(dá)會(huì)對(duì)B細(xì)胞產(chǎn)生過強(qiáng)的輔助信號(hào)，針對(duì)自身抗原反應(yīng)的B細(xì)胞活化，分泌大量針對(duì)自身抗原的抗體，從而導(dǎo)致自身抗體介導(dǎo)的自身免疫性疾病。WU等[12]觀察了40例SLA病人，發(fā)現(xiàn)SLA的發(fā)病機(jī)制可能與Tfh過表達(dá)，IL-21過量分泌，高滴度自身抗體等有關(guān)。在RA病人的血循環(huán)中，Tfh表達(dá)的免疫球蛋白超家族受體CD200大量地增加，提示了Tfh 與RA之間也有著重要的關(guān)系。

Tfh與惡性淋巴瘤尤其是外周T淋巴瘤 (PTCL) 和實(shí)體瘤的發(fā)生發(fā)展有著緊密的聯(lián)系。Rodriguez 等[13]發(fā)現(xiàn)Tfh 的標(biāo)記在原發(fā)性皮膚CD4⁺小/中型多形性T細(xì)胞淋巴瘤中表達(dá)，如 CXCL13, PD-1和 Bcl-6等，并且局部的環(huán)繞在皮膚B淋巴母細(xì)胞周圍。

06 Th17  

2005年，董晨教授團(tuán)隊(duì)[14]和Harrington等[15]同時(shí)發(fā)現(xiàn)的輔助性Th17細(xì)胞，是一種主要分泌細(xì)胞因子IL-17的新型Th細(xì)胞亞群。

TGF-β是人Th17細(xì)胞發(fā)育所必需的生長因子，然而當(dāng)僅有TGF-β存在的情況下，naïve T細(xì)胞則會(huì)極化為Treg細(xì)胞。只有TGF-β與IL-6同時(shí)存在，IL-6激活STAT3，TGF-β誘導(dǎo)Th17細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子RORγt表達(dá)，naïve T細(xì)胞才向Th17極化。CD4和CCR6的共表達(dá)是鑒別Th17細(xì)胞的表面marker。

Th17高表達(dá)的IL-17A，可誘導(dǎo)其他炎癥細(xì)胞因子和趨化因子到達(dá)炎癥部位，導(dǎo)致組織細(xì)胞浸潤和組織破壞，進(jìn)而促進(jìn)多種疾病的發(fā)生。在對(duì)實(shí)驗(yàn)性變態(tài)反應(yīng)性腦脊髓炎 (EAE) 動(dòng)物模型的研究中發(fā)現(xiàn)，相比Th1細(xì)胞，Th17細(xì)胞具有更高的致病性。臨床研究發(fā)現(xiàn)，RA患者、SLE患者和銀屑病 (PS) 患者體內(nèi)均表達(dá)高水平IL-17A，而且循環(huán)的Th17細(xì)胞頻率也顯著增高，提示IL-17A在多種自身免疫性疾病的發(fā)展中起重要作用。

雖然Th17細(xì)胞在腫瘤微環(huán)境中普遍存在，但它們?cè)谀[瘤免疫中的作用是有爭議的。在小鼠腫瘤模型和人癌癥患者中，都曾觀察到IL-17或Th17細(xì)胞介導(dǎo)的促腫瘤作用，該作用與其誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞因子及其作用相關(guān)。Tartour等[16]發(fā)現(xiàn)，IL-17 能在體外誘導(dǎo)宮頸癌細(xì)胞分泌細(xì)胞因子IL-6和IL-8，并促進(jìn)宮頸癌細(xì)胞的體外增殖。IL-17還可通過廣泛誘導(dǎo)血管生成因子 (如VEGF, PGE2) 提高腫瘤血管生成的能力。然而，越來越多的證據(jù)表明IL-17或Th17細(xì)胞能夠發(fā)揮抗腫瘤免疫作用。有研究表明Th17細(xì)胞具有直接清除腫瘤細(xì)胞的作用，且該作用依賴于IFN-γ。Martinorozco等[17]發(fā)現(xiàn)，Th17細(xì)胞能夠通過促進(jìn)腫瘤特異性CD8⁺ T細(xì)胞活化從而起到間接的抗腫瘤作用。Th17細(xì)胞與腫瘤的關(guān)系也相當(dāng)復(fù)雜。

07 Th9  

2008年，Veldhoen等[18]和Dardalhon等[19]先后發(fā)表了兩篇獨(dú)立鑒定出分泌IL-9的“Th9”細(xì)胞的文章，可能為已有的Th細(xì)胞亞群又添新成員。在小鼠中，Th9 細(xì)胞主要分泌 IL-9與IL-10。與小鼠不同的是，人類Th9細(xì)胞主要分泌IL-9，不分泌 IL-10。

Th9細(xì)胞可在TGF-β和IL-4存在的條件下由naive T細(xì)胞分化而來，也可由TGF-β作用于Th2細(xì)胞，由Th2轉(zhuǎn)分化而來。Th9是一個(gè)獨(dú)立的細(xì)胞亞群，還是Th2細(xì)胞亞群中的一個(gè)分支，有待進(jìn)一步研究。研究發(fā)現(xiàn)Th9細(xì)胞分化過程受多種轉(zhuǎn)錄因子 (GATA3, STAT6和IRF4等) 的調(diào)控，但特征性轉(zhuǎn)錄因子尚不明確，也無特征性鑒定mark。

在哮喘病人、皮炎患者及SLE患者體內(nèi)均發(fā)現(xiàn)了高表達(dá)的Th9細(xì)胞，表明Th9細(xì)胞不僅參與了過敏性疾病及自身免疫病的發(fā)生過程，且還可能是相關(guān)疾病臨床監(jiān)測的新靶標(biāo)。

Th9細(xì)胞在腫瘤發(fā)生中的作用具有兩面性，一方面Th9細(xì)胞可分泌IL-9, IL-21以激活 NK細(xì)胞、肥大細(xì)胞等免疫細(xì)胞活化或促進(jìn)Th17細(xì)胞分化，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡；另一方面IL-9還能抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡，促進(jìn)其增殖，同時(shí)降低腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性[20]。

08 Th22  

Th22細(xì)胞是Duhen等[21]和Trifari等[22]在2009年分別報(bào)道的一類與皮膚功能相關(guān)的，新的Th細(xì)胞亞群。Th22主要分泌IL-22, IL-13等細(xì)胞因子，表達(dá)CCR6, CCR4和CCR10等趨化因子。

Th22細(xì)胞可由IL-23，IL-6和TNF-α共同誘導(dǎo)naïve T細(xì)胞分化而來，芳香烴受體(AHR) 是Th22細(xì)胞分化過程中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子。

Th22細(xì)胞在多種炎癥性疾病中發(fā)揮作用，其功能主要是通過IL-22實(shí)現(xiàn)的。IL-22能介導(dǎo)角質(zhì)細(xì)胞增殖和上皮細(xì)胞再生，對(duì)皮膚表皮的重塑具有重要作用。PS患者血清中IL-22的水平顯著高于正常人，且與疾病的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，提示角化過度，與IL-22的過表達(dá)有關(guān)。IL-22作為一種促炎因子，還參與了過敏性哮喘、RA和MS等的發(fā)病過程。然而有研究發(fā)現(xiàn)Th22細(xì)胞在IBD和EAE中起保護(hù)作用。此外，IL-22還是宿主抵抗病毒的重要因素，能夠發(fā)揮抗HIV的作用。