《TB细胞协作研究的重大突破——滤泡辅助性T细胞的发现, 一个新的CD4+效应T细胞亚群》由会员分享，可在线阅读，更多相关《TB细胞协作研究的重大突破——滤泡辅助性T细胞的发现, 一个新的CD4+效应T细胞亚群（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1TB 细胞协作研究的重大突破滤泡 辅助性 T 细胞的发现, 一个新的 CD4+效 应 T 细胞亚群【关键词】 Tfh; IL 21; ICOS; CXCR5; Bcl 6二十世纪 60 年代, Claman 和 Miller 等1, 2分别采用照射或胸腺切除的小鼠模型, 同时过继转移正常小鼠骨髓细胞和胸腺细胞, 或过继转移胸腺细胞或胸导管淋巴细胞, 才能产生针对羊红细胞抗体, 发现了 B 细胞对某些抗原（后称为 T细胞依赖抗原）刺激产生抗体必须要有 T 细胞的辅助。抗体分泌细胞产生于外周淋巴器官（脾脏、 淋巴结、 扁桃腺和派氏集合淋巴结等）生发中心（germinal centers, GC）
2、, 并在那里发生体细胞高频突变、 抗体类别转换和高亲和力的选择。GC 也是 CD4+辅助性 T 细胞（Th）直接辅助 B 细胞的部位, Th 对于 GC 的形成, 选择高亲和力 B 细胞分化为记忆细胞或浆细胞, 以及维持长时间的体液免疫应答等方面都发挥着关键作用。虽然 Th 细胞辅助 B 细胞产生抗体的研究已有 40 年历史, 但“辅助性 T 细胞”的真正面貌并不清楚, 一度曾认为认为 Th2 是 T 细胞辅助 B 细胞的主角(图 1)。2000 年 Schaerli 和 Breitfeld 几乎同时报道了一个定位于淋巴滤泡、 具有辅助 B细胞功能、 表型为 CXCR5+ CD40L+ ICO
3、S+的 T 细胞亚群, 称为滤泡 B 辅助性T 细胞3, 4。2002 年 Moser 等5撰写了题为“CXCR5+ T cells: follicular homing takes center stage in T helper cell response”综述, 并且提出了 Tfh 可能是不同于Th1 和 Th2 的一个新的 T 细胞亚群。直到最近才确定, 滤泡辅助性 T 细胞（T 2follicular helper cells, Tfh）是主要负责辅助 B 细胞的 T 细胞亚群。Tfh 上表达的CD40Lhi 和 ICOShi 分别通过与 B 细胞上 CD40 和 ICOSL 结合,
4、 以及 Tfh 所分泌的 IL 21, 在刺激 B 细胞的增殖、 分化以及免疫球蛋白类别的转换中起着十分重要的作用。此外, 表达 CXCR5 的 Tfh 在淋巴滤泡处产生 CXCL13 的趋化下, 被募集到淋巴滤泡并与 B 细胞共定位和相互作用, 因此, CXCR5 成为 Tfh 迁移、 定位重要的“转运分子”（trafficking molecules）, 也是 Tfh 细胞重要的表面标志。Bcl 6 目前认为是可能控制初始 T 细胞分化为 Tfh 的转录因子。不难看出, 黏附分子、 细胞因子、 趋化因子和受体、 转录因子以及这些分子基因敲除模型的建立, 为发现和确定 Tfh 细胞亚群提供了
5、坚实的基础, 从这个意义上来说, 现在确定 Tfh 为一个新的 CD4+效应细胞亚群是“水到渠成”的。图 1 T 细胞辅助 B 细胞 40 年研究历史（略）1 Tfh 的来源以及与 Th1、 Th2、 Th17 和 Treg 的关系以往认为, Th2 细胞通过分泌 IL 4 刺激 B 细胞增殖和 Ig 类别转换, 上调 B细胞 CD40 和 MHC类分子的表达, 是辅助 B 细胞主要的 T 细胞亚群。实际上, IL 4-/-小鼠仍然可产生针对 T 细胞依赖抗原的抗体11。目前已经明确, Tfh 是辅助 B 细胞主要的 T 细胞亚群, 而 Th1 和 Th2 所分泌的细胞因子在 B 细胞活化和
6、Ig 类别转换中只起到调节的作用。初始 T 细胞表达 CCR7 而不表达 CXCR5, 通过 CCR7 与相应配体二级淋巴组织来源的趋化因子（SLC）/CCL21 结合, 使初始 T 细胞进入外周淋巴器官的 T 细胞区12。活化 CD4+T 细胞可一过性表达 CXCR5, 因此也具有被迁移到淋巴滤泡的能力, 这一过程与 CD28、 OX40 和 ICOS 所介导的信号转导有关, 而且3CXCR5 表达发生在活化 T 细胞增殖和分化之前。但是完全极化（full polarized）的Th1 和 Th2 又不表达 CXCR5（图 2）。在 T 细胞中有一部分持续表达 CXCR5, 主要迁移到 B
7、细胞滤泡中, 同时表达 ICOShi、 CD40Lhi 和分泌 IL 21, 执行辅助 B 细胞的功能, 成为滤泡辅助性T 细胞。图 2 CD4+T 细胞亚群的分化与转录因子、 趋化因子受体以及分泌细胞因子的关系（略）有趣的是, Tfh 与 Th17 两个亚群有某些相似之处, 如都表达 IL 21, 分化发育都依赖于 IL 6、 IL 21 和 STAT3。但 Tfh 不产生 IL 17A、 IL 17F 和 IL 22, 其分化也不依赖 TGF 的 RORt 转录因子9。2 参与 Tfh 细胞功能的关键分子参与 Tfh 细胞功能的关键分子见表 1。表 1 参与 Tfh 细胞功能的重要分子（略
8、）注: （1）除 Tfh 外, IL 21 还可由 Th17 和 NK T 细胞产生; （2）在 Tfh 表达的共刺激分子中, CD40Lhi 对 B 细胞体液免疫功能也有重要调节作用; （3）Tfh 表达高水平的 IL 6R 和 IL 21R, 后者参与 Tfh 自分泌 IL 21 的功能; 此外 Tfh 还分泌IL 10; （4）Tfh 还表达 PD 1 和 BTLA 等负性调节的共刺激分子.2.1 Bcl 6 与 T bet、 GATA3/Stat6、 FoxP3、 RORt 分别决定 Th1、 Th2、 Treg 或 Th17 谱系分化不同, 决定 Tfh 细胞的转录因子目前尚不能完全
9、确定。但4多种证据提示, Bcl 6(B cell CLL/Lymphoma 6, zinc finger protein 51)可能发生挥着重要作用。虽然 GC 中 B 细胞可表达 Bcl 6, 但在 CD4+T 细胞中, Bcl 6 优先表达于 Tfh13, 而不表达于 Th1 和 Th2, Bcl 6-/-小鼠由于缺乏 GC 形成, 针对T 细胞依赖抗原的抗体应答受损, 抗体亲和力成熟也发生障碍17, 18。此外, Bcl 6 表达还抑制了 GATA 3 表达, 抑制 T 细胞 IL 4 分泌19。Bcl 6 还可抑制 TGF Smad 信号途径, 提示不存在 TGF 可能有利于 Tfh
10、的分化9。值得注意的是, GC 中 CD4+T 细胞仅有 10%15%表达 Bcl 6。2.2 IL 21 IL 21 是属于 c 依赖的细胞因子（c dependent cytokines）。共用c（CD132）作为其受体亚单位的细胞因子有 IL 2、 IL 4、 IL 7、 IL 9、 IL 13、 IL 15、 IL 21 以及胸腺基质淋巴细胞生成素（thymic stromal lymphopoietin, TSLP）。IL 21 2000 年基因克隆成功。IL 21 主要由 Tfh、 Th17和 NK T 细胞产生, Th1 和 Th2 也可分泌 IL 21, 但水平较低13。由于
11、IL 21是 Tfh 细胞执行效应功能的主要细胞因子, 因此又称为 Tfh 表达的辅助性细胞因子（Tfh expressed helper cytokine）。IL 21 缺陷小鼠 Tfh 细胞发育障碍。IL 21R由结合 IL 21 的 IL 21R 链和 c 组成, 分布广泛, 但主要表达于 B 细胞、 Tfh、 Th17 和 NK 细胞, 因此上述细胞也是 IL 21 作用的主要靶细胞。2.2.1 IL 21 对 B 细胞的调节作用 B 细胞是 IL 21 作用的主要靶细胞。当CD40 mAb 交联刺激人 B 细胞时, IL 21 可使活化 B 细胞分泌 IgG1 和IgG3。IL 21
12、 可诱导所有 B 细胞亚群（包括新生 B 细胞、 初始 B 细胞、 过渡型B 细胞、 生发中心 B 细胞以及记忆 B 细胞）分化为 Ig 分泌细胞（Ig secreting cells, ISC）, 分泌大量 IgM、 IgG 和 IgA14, 20-22。一般来说, IL 4 对初始 B 细5胞的作用要明显强于作用于 GC 和记忆 B 细胞的作用; 而 IL 10 则优先增强 GC 中的 B 细胞和记忆 B 细胞分化为 ISC。由 Tfh 产生的 IL 21, 在 B 细胞对 T 细胞依赖抗原的初始免疫应答、 再次免疫应答以及体液免疫长期的维持中都发挥了主要作用14。以往认为, IL 10
13、是最为重要的刺激人 B 细胞分化为浆细胞的细胞因子。相比之下, IL 21 在 CD40 mAb 刺激人 B 细胞分化为浆细胞的效能是 IL 10 作用的100 倍14。CD40 mAb 联合 IL 21 刺激人 B 细胞可诱导其表达酶活化诱导的胞嘧啶脱氨酶（enzyme activation induced cytidine deaminase, AID）和 B 细胞成熟蛋白 1（B lymphocyte maturation protein 1, Blimp 1）, AID 和转录因子 Blimp 1 分别在 Ig 类别转换和 B 细胞向浆细胞分化中起着关键作用20。IL 4 可通过抑制B
14、limp 1 的表达抑制 IL 21 对初始 B 细胞的刺激作用; 而记忆 B 细胞则对IL 4 抑制 IL 21 的作用有抵抗14。IL 21-/-小鼠 B 细胞应答水平明显降低。2.2.2 IL 21 对 Tfh 的调节作用 Tfh 本身也表达 IL 21R, IL 21 通过以下几方面调节 Tfh: 诱导 Tfh 分化, IL 21 或 IL 21R 缺陷小鼠 Tfh 细胞数量锐减; IL 21 通过自分泌形式促进 Tfh 细胞表面 CXCR5 的表达, 使其向淋巴小结和生发中心迁移, 并在那里与 B 细胞相互作用, 因此 IL 21 也是 GC 形成中的关键细胞因子; 诱导 Tfh 细
15、胞 ICOS 表达, 发挥 Tfh 辅助 B 细胞的功能（见下述）。IL 21R 信号转导是通过 Vav1 调控 T 细胞受体信号体（T cell receptor signalosome）实现的。Vav1 是 Rho 家族 GTPases 中一种鸟嘌呤核苷酸交换因子（guanine nucleotide exchange factor, GEF）, 在 NF ATc1 活化中发挥重要作用, 可下调细胞周期抑制物 p27kip1 水平, 促进 IL 2 产生、 肌动蛋白多聚化和 TCR 成6簇。IL 21 诱导 Vav1 中酪氨酸发生磷酸化, 从而增强了 TCR 信号强度, 有利于Tfh 分化
16、10。2.2.3 IL 21 对 Th17 和 NK 细胞的调节作用 IL 21 也是 Th17 产生和分化的重要的自分泌细胞因子。由于 Th17 表达 CCR4 和 CCR6 而不表达 CXCR5, 因此Th17 被募集到炎症区域, 而不迁移到淋巴小结。IL 21 可促进 NK 细胞的分化, 诱导其产生 IFN 。2.3 ICOS 诱导性协同刺激分子（inducible co stimulator, ICOS）是 CD28 家族中的一个成员, 为 T 细胞活化所诱导。ICOS 基因 1999 年克隆成功23, 2004 年命名为 CD278。ICOS 配体（ICOS ligand, ICOSL）即 B7 H2（B7 homologue 2）, 命名为 CD275。以往认为, ICOS 主要表达在 Th2 细胞。实际上, 形态学上早就观察到 ICOS 高表达于扁桃体生发中心明区顶部的 T 细胞。只是那时还没有认识到这群细胞其实主要是 Tfh 细胞。ICOSL 主要表达于包括
