周晓荣 摘译
江苏南通医学院微生物与免疫学教研室
文章综述了细胞因子对CD8+T记忆性细胞产生和存活的影响。这几种细胞因子的特点是都具有共同细胞因子受体γ链(CD132),目前有资料表明,IL-2、4、7、15和21都参与了T细胞反应,其中一些细胞因子与免疫记忆的产生和维持有关。
在免疫应答过程中包含了4个阶段,既激发阶段、克隆扩增阶段、克隆消减阶段、免疫记忆形成阶段。通过探测体内抗原特异性CD8+T细胞,许多小组发现,在整个免疫应答阶段中,上述的某些细胞因子受体亚单位的表达有差异。这表明这些细胞因子在CD8+T记忆性细胞产生和存活中可能发挥作用。
在免疫应答各个阶段中细胞因子的作用
1、 首先,在激发阶段,在CD8+T记忆性细胞产生和存活中发挥作用的细胞因子有IL-2、IL-7、IL-15,尽管它们的作用可能有所重叠。在这个阶段,初始T细胞表达IL-7α、IL-15Rα、IL-2β以及γ链,IL-2R 和 IL-15R有共同β链,其下游信号由JAK1传递;而共同γ链下游信号由JAK3传递,IL-15Rα被认为通过TRAF-2结合基序而具有信号传递功能。DC细胞在此阶段可产生IL-15,其反过来又促进DC的成熟。成熟后的DC出现IL-2mRNA的转录。与CD4+T细胞不同,CD8+T细胞与DC短暂的接触就可导致克隆扩增。体外实验发现,IL-15诱导产生的T细胞功能较弱,但具有较强的免疫记忆功能;IL-2诱导的T细胞只好相反。
2、 有证据显示,克隆扩增的程度可能与免疫记忆的水平有关,如果成立,那么,参与T细胞克隆扩增阶段的细胞因子也会有诱导免疫记忆的作用。IL-2、4、7、15影响T细胞的扩增与存活。
3、 克隆消减阶段,大量的效应T细胞凋亡,而记忆性T细胞却因具有免于凋亡的能力,IL-7、15可能在此阶段发挥更为主要的作用。IL-15不仅可以诱导T细胞的增殖,还可以协同IL-7促进T细胞存活,它们可能通过上调BCL2和BCLX的表达来发挥作用。
记忆性T细胞的维持
低水平的细胞增殖与凋亡同时存在使记忆性T细胞得以维持,而且该过程无需抗原和MHC分子的持续作用,尽管MHC抗原肽与TCR的接触可能是记忆性T细胞要发挥功能时必需的。IL-15可以诱导记忆性T细胞的扩增,并以CD44hi或CD122hi表型的CD8+记忆性T细胞对其最为敏感。一些实验显示,IL-15与高亲和力受体α链在维持正常数量的记忆性CD8+T细胞时是必需的,但并不影响记忆性CD8+T细胞发挥正常功能。
IL-7不能促进记忆性CD8+T细胞增殖,但可以通过诱导记忆性CD8+T细胞的存活来维持免疫记忆。IL-7与IL-15共同作用来维持记忆性CD8+T细胞库,IL-15诱导记忆性CD8+T细胞分化,而IL-7维持其存活。
记忆性T细胞的亚群
中心记忆性T细胞(CD62LhiCCR7+)定位于次级淋巴组织,杀伤活性和迁移能力弱;效应记忆性T细胞(CD62LlowCCR7-)定位于非淋巴组织,具有较强的杀伤活性和迁移能力,体外,鼠CD8+T细胞在IL-15的作用下可表现中心记忆性T细胞的表型,而IL-2可诱导效应记忆性T细胞,但体内实验未能得到证实。IL-15是否影响了不同亚群的记忆性T细胞的分化还需进一步探讨。
记忆性T细胞的动态平衡
1、回忆应答 尽管IL-15缺陷使记忆性T细胞数量减少,但回忆应答中记忆性T细胞仍有正常功能,但记忆性T细胞经再次扩增后又出现了数量急遽下降,与首次应答时相似。
2、旁观者T细胞的扩增 无关抗原使抗原特异性记忆性T细胞扩增的现象被认为与细胞因子的作用有关;LPS、Poly:C、CpG 寡聚脱氧核苷酸也具有在无抗原的情况下诱发抗原特异性记忆性T细胞增殖的效应,这些因素可以诱导IFN和TNF的产生,而它们可能通过诱导IL-15的产生来对记忆性T细胞发挥间接作用,
3、阴性调节 免疫系统可能通过主动诱导凋亡来维持记忆性T细胞的平衡,在这方面,一种探测是IL-2与IL-15可能具有相互拮抗的作用,尽管它们均有促进T细胞增殖的作用。IL-2对记忆性T细胞的抑制作用可能是间接的,CD4+CD25+的调节性T细胞是一个候选。
4、IL-15的间接作用 IL-15还可能通过间接作用介导旁观者T细胞的扩增和抗原特异性记忆性T细胞扩增,可能的媒介有巨噬细胞,DC、成纤维细胞等,也可能是通过抑制记忆性T细胞的负性调节因素而发挥作用。
结论
已有的资料显示IL-15在记忆性T细胞的生物学功能中处于中心地位,它可以由造血细胞或非造血细胞产生,它影响免疫应答的多个阶段和多种细胞,其作用机制可能是直接的,也可能是间接的。相比而言,IL-7主要由非造血细胞产生,也许主要由DC的某些亚群产生,其主要影响记忆性T细胞的存活,而不是促进记忆性T细胞的增殖。它们这些作用的机制和信号传导途径是今后研究的方向,其他有待研究的问题包括上述提及的重要细胞因子的产生细胞及靶细胞、记忆性T细胞与这些细胞因子相互作用的动力学特点、在淋巴组织和非淋巴组织中由何不同、记忆性T细胞的激活与分化机制等等。