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虚拟记忆T细胞:抗肿瘤、抗自免、抗感染

文章来源:健康界发布日期:2022-10-10浏览次数:56

小鼠中发现的表型为:CD44hi CD62L+ CD49dlow; 后续在人体中发现的表型为CD45RA+杀伤细胞免疫球蛋白样受体(KIR/NKG2A+ 

TVM的起源、活化、效应功能 作为人体中一种KIR+CD8+自我反应性T细胞(TSR)亚群,TVM可选择性抑制自身免疫性或感染性疾病中的致病性自我反应性CD4+ T细胞。

其功能与先天性T细胞、NKCD8+T细胞和记忆性T细胞等亚群相似。

 在人体中,超过90%T VM 细胞对KIRsNK细胞受体呈阳性反应,这些受体在CD8+ T SR 细胞上可能有较多表达。在小鼠中,TVM细胞倾向于对自身抗原具有高度亲和力的TCR克隆型。 

此外,TVM细胞与新发现的人类KIR+CD8+ TSR细胞有一些其他共同的特征:

(1)约占健康成年人的外周血中CD8+ T细胞的5%,并随着年龄的增长而增加; 

(2)对细胞因子敏感,高水平表达细胞毒性和NK细胞相关分子;

(3)主要表现终末分化表型; (4)IL-15敏感,但对TCR刺激不敏感。 

不过,TVM细胞在引发自身免疫性疾病方面不如真正的记忆细胞,因为TSR细胞中的TCR下游信号通路可能受到严格的抑制。

因此,有必要进一步明确CD8+TSR细胞的特征,统一命名。 TVM的功能代谢特征研究表明,TVM细胞的表型和功能受其独特的代谢特征的影响,表现出一种独特的效应-记忆混合代谢谱,并且可利用糖酵解和氧化磷酸化。 相较初始T细胞和真实记忆T细胞,TVM细胞的 备用呼吸能力 (SRC,反映细胞的线粒体储备能力) 为三者中高。其SRC水平与IL-15敏感度和Bcl-2表达相关,因此可用于反映TVM细胞的功能和生存能力。

这些代谢特征不随年龄增加而消失,且随年龄增长带来细胞功能衰老而形成数量上的积累。 不过目前相关结果尚处于小鼠模型实验中,并未验证人体内TVM细胞的代谢特征。 

此外,TVM细胞 既具有 先天的适应性免疫 特性 , 又能 响应各种细胞因子 的刺激 ,分泌高水平的IFN-γ和GZMB,能发挥快速效应功能,适应组织损伤等条件。这些特征使其可能在各类疾病中扮演重要作用。 TVM在各种疾病状态的免疫监控中发挥的作用 抗HIV 已有研究发现,在慢性HIV-1感染患者中,TVM细胞的扩增与IFN-α和IL-15水平的升高有关。

在接受抗逆转录病毒治疗(ART)的患者中可见,TVM细胞的出现频率(frequency)与病毒库的大小之间存在的负相关。

这表明或许能够通过评估ART患者的TVM细胞来反应残留的HIV复制数量。 SIV恒河猴模型中,研究人员发现与TVM细胞功能高度重叠的细胞群可以消除SIV感染的CD4+ T细胞,从而验证了和HIV-1患者体内相同的 直接抗HIV作用 。

TVM细胞分泌CCL5的能力与HIV-1 DNA和细胞相关的未拼接RNA水平呈负相关。 在体外病毒抑制实验中,TVM细胞由CCL5介导抑制HIV-1感染细胞,从而进行扩增,基于完整的功能性,对残余的HIV复制病毒施加关键的免疫压力。 此外,在治疗后的控制阶段可见,HIV特异性CD8+ T细胞的功能明显减弱,因此推断,TVM细胞可能是CD8+ T细胞介导控制病毒反弹的关键效应因子。

这一假设尚待进一步研究,在HIV感染下是否存在抑制TVM细胞功能的调控因子,以及如何利用TVM细胞的特别功能来实现进一步控制病毒库,实现HIV的功能性治疗。 自身免疫性 老年人体内的TVM细胞积聚尤为明显。 

随着先天T细胞和抗原特异性记忆CD8+ T细胞的减少,TVM细胞比例明显增加。 

在老年个体中,TVM细胞对TCR的反应减弱,在抗原肽的刺激下发生凋亡,而在IL-15等细胞因子的刺激下可以避免凋亡。 TVM细胞除了具有杀伤功能外,还具有抑制T细胞反应和增殖的免疫调节功能。 

有研究表明,TVM细胞在衰老过程中保持不对称分裂能力,表明其比先天T细胞保留了更多增殖能力。同时,在控制自身免疫时,只有致病性T细胞是目标,识别外源性抗原的免疫细胞不会受到的伤害。TVM细胞的主要作用可能是在感染过程中控制活化的自反应T细胞,补充Treg细胞介导的外周耐受。

因此,从自身免疫性疾病的多项研究结果来看, TVM细胞的作用可能是双向 的 :它可以限制细胞毒性免疫细胞造成的组织损伤,但过度激活TVM细胞也可能会阻碍免疫系统对病原体的有效清除。抗肿瘤 一些研究集中在TVM细胞在抗肿瘤免疫中的作用。

多种肿瘤细胞下调MHC-Ⅰ表达,限制了抗原特异性CD8+ T细胞的杀伤能力,而TVM细胞由于TCR反应较弱,自然免疫反应更强,可以特异性杀伤MHC-Ⅰ下调的肿瘤细胞。

在肿瘤组织中发现了一类先天杀伤T细胞,它们与TVM细胞高度相似,具有增强的组织驻留能力和响应癌细胞表达的IL-15的能力,从而激活抗瘤功能。 TVM 识别靶细胞的途径

 (1)细胞因子驱动的旁观者效应: 通过细胞因子(IL-15IL12IL-18)TVM细胞进行旁观者激活,可在各种类型的微生物感染中发挥作用。

(2)抑制KIR介导的调控机制: 研究证明CD8+ T细胞上的KIRs不仅是TVM细胞介导的HIV感染的标志物,还是其功能受体。

由于HIV复制下调了CD4+ T细胞上的MHC-Ⅰ,抑制了KIR介导的控制,从而使这些细胞对TVM细胞敏感。 因此,阻断KIR能够增强病毒对TVM细胞的抑制作用。 

(3)感应同源抗原: KIR+CD8+ T细胞介导的自我反应性致病性CD4+ T细胞的杀伤依赖于经典和非经典的MHC-Ⅰ分子,通过细胞-细胞的方式接触,从而加强了同源自我抗原的潜在识别。

这些抗原可能与新抗原完全不同。 其原理一种可能是来自警报蛋白的多肽激活了它们的同源TCR。另一种解释可能是镶嵌抗原的异位表达。 髓胸腺上皮细胞(mTECs)上自体抗原的产生和呈递严格受AIRE和谱系定义转录因子的调控。

由于AIRE也被报道在外周组织和器官中被激活,因此改变的细胞可能会异位表达本应仅限于mTEC的嵌合抗原,从而导致抗原驱动的TVM细胞激活。 

小结

综上所述,TVM细胞具有自反应性、功能保守性,并依赖于各种特定的效应机制来抵御多种疾病状态。

未来的研究需要更好地表征不同条件下的TVM细胞及其类似亚群,如衰老、自身免疫性疾病、肿瘤和传染病。