新乡医学院 邓保国 译
为对抗病毒和细菌入侵而进行的预防接种，能促进免疫系统的发育和活化，使它能够持续产生抗原特异性效应淋巴细胞。这一过程中免疫系统的作用还不清楚，但最近的研究发现了一种B细胞亚群，一种原始的中枢B细胞，其表达转录抑制子BCL6且具有自我更新的能力，BCL6可以阻止细胞终末分化。如果一种相似的阻止细胞分化的机制存在于能长时间生长并被抗原选择过的淋巴细胞的话，那么，具有自我更新能力的干细胞可能就是效应淋巴细胞不断产生的来源。这种效应细胞来自记忆细胞池中。对于淋巴细胞终末分化调控机制的了解将会改进对慢性感染性疾病和癌症的治疗方法。预防接种就是通过模拟感染的某些方面来引起免疫应答，以达到保护个体免受感染的目的。预防接种通常被用于预防，但它也可以用于治疗。比如，对于慢性感染和癌症病人的治疗中。疫苗发展的经验时期在过去对于我们预防疾病起到了很大的帮助。但这种"轻松选择疫苗"的时代已经过去，为迎接当前的挑战需要我们对免疫系统有更深入的了解。这一观察的起始点就是对免疫应答目的的阐述，这也是预防接种的目标。
为保护机体免受感染，免疫系统需要完成三个过程。第一个过程是产生效应淋巴细胞，如分泌抗体的浆细胞，能分泌细胞因子刺激其他细胞表达CD40L的辅助性T细胞，以及可以杀灭各种被感染细胞的细胞毒性T淋巴细胞；第二个 目标是当机体再次遭遇抗原时，机体可以迅速产生效应淋巴细胞，这是记忆性淋巴细胞的功能；第三个过程还不清楚，但很明显是存在的，这一过程主要存在于被确定的慢性感染的人。比如，那些被乙型肝炎病毒，人类免疫缺陷病毒，结核分枝杆菌感染的人。这些人需要长期不断的产生效应细胞的能力。或许对于有些宿主需要一生产生效应细胞。这里，我们主要讨论最近的一些有关宿主免疫系统是如何终生产生效应细胞以及被称为免疫记忆状态的细胞与这一过程的可能联系。
一 淋巴细胞细胞发育的抗原依赖阶段和效应细胞的不断产生
适应性免疫系统在发育过程中具有抗原非依赖和抗原依赖两个 阶段 。在抗原非依赖的第一阶段，免疫系统识别各种天然宿主抗原的功能已经产生了。这种能力来自大量的不同的B细胞和T细胞克隆。每种细胞克隆具有独特的抗原受体。对于大多数细胞来说，这些抗原受体出现后，没有被抗菌的独特型所识别；相反他们为宿主提供了一个巨大的克隆分化和结合特异性抗原的潜能。很显然，所有引起感染的微生物在它们的生命周期中都可以表达抗原。这样就可以被至少几个这样的细胞克隆所识别，在人类，B细胞发育的这一阶段相对来说不会减退直到成年期。而新的T细胞的产生由于胸腺的复杂性在不断地减少。因此，有人可能怀疑维持初始T细胞的机制的存在，而且怀疑和这一机制有特异性关联的一些报道。这一机制就是在细胞发育的抗原依赖阶段，被细菌抗原选择过的淋巴细胞克隆是如何被保留下来的，这一点可能是重要的，因为这样的细胞有可能是不可替代的。
在分化的第二个阶段，淋巴细胞通过免疫系统固有的受体识别抗原。这些受体能促进对细菌来源的抗原的应答并且启动复杂的细胞内的过程，导致细胞增殖和分化。增殖阶段是一个非常不易成功的过程。因为在宿主的天然克隆系统中。只有非常少的能被抗原激活的细胞克隆。但是用来控制感染的终末分化效应淋巴细胞数量却是很大的，需要上百万（甚至十多亿，主要取决于宿主的细胞数）。如果进入慢性感染，需要的细胞数量会更大。对于T细胞来说更严格。因为T细胞的许多功能的执行是依靠细胞与细胞间的结合为基础的。在一些不能重复的组织器官中。终末分化细胞在不断被替换（如皮肤，肠胃的粘膜和血液）一些相对分化较少的干细胞具有高的应答能力。干细胞的存在补充和维持了分化细胞的数量。与此相似，抗原依赖淋巴细胞的发育可能也包括这样的一个阶段。在这一阶段，不能进行终末分化并且在这一阶段可以产生一些非特异性效应细胞。这一过程赋予记忆细胞一些功能，使机体对以后的感染具有保护作用。记忆细胞进行免疫应答的额外周期的能力和效应细胞的产生提示也是在这一过程中经抗原选择过的淋巴细胞克隆应答潜能被保留下来的。如果是这样的话，那么记忆细胞的功能就不仅仅是对将来感染具有保护作用。而且对于慢性持续性感染来说。还可以使机体长期不断的产生效应细胞，这里，我们猜想记忆淋巴细胞自我更新能力，就象其他组织干细胞一样，对于这些细胞来说，它们这一功能是通过终末分化的激活抑制为基础的。
二 赋予记忆细胞淋巴细胞干细胞样自我更新能力
在分化的造血系统中，人们找到了一种细胞模型。这种细胞模型来自相关的极少数的初始细胞。并且具有长期不断产生效应细胞的功能。非常少量的多能造血干细胞再组成大部分的造血系统，但不是全部,这一过程是通过增加定向祖细胞来实现的。这些定向祖细胞将定向的进一步分化为一个或几个血细胞类型。这些定向祖细胞在分化成为效应细胞之前，需快速进行有限的自我复制，他们所查声的效应细胞寿命是有限的。因为终末分化是和复制功能的丧失分不开的。所以效应细胞数量的维持仅仅因为来自正在复制的干系报的一个子细胞，它仍处于未分化的，自我更新阶段。有证据表明记忆性淋巴细胞与干系报在自我复制能力方面是相似的。 推测记忆性淋巴细胞具有干系报样功能 证据莱西两个表面上看起来无关的研究：一个研究分析了抗原依赖性B细胞的分化；另一个描述了细胞表面标志，以及抗原激活的T细胞的组织归巢行为。在B细胞系中，记忆细胞来源于原始细胞的生发中心。在这里，B细胞迅速增殖，抗原刺激的B细胞克隆在这里经历了一个反复增殖的过程，这一过程汇总伴随着细胞突变和免疫球蛋白基因的重排。离开细胞循环并且被抗原选择而成为具有较高亲和力抗体的变异型。最终大量反复增殖，产生足够数量的细胞引起突变并且能产生 高亲和力抗体后，才能终末分化成浆细胞。我们可以想象因为B细胞不能事先预定要突变多少次才能产生针对每种抗原具有高亲和力的细胞，所以在终末分化前，不可能预计细胞分裂的数目。然而，细胞在产生亲和力抗体变异型之后，分化才被终止的机制是存在的，这一点是肯定的。
转录抑制子BCL在原始生发中心B细胞可以表达，但是在成熟B细胞和浆细胞不表达。这种转录因子表达对于B细胞在原始生发中心的反应是必要的。他可以通过阻止Blimp1的表达而抑制B细胞的终末分化。Blimp1可以促进浆细胞生长发育的转录因子。因此，由于BCL6的表达，使原始生发中心的B细胞具有了淋巴样干细胞的 自我更新能力。随着对BCL6功能的研究，人们发现了一件有趣的事。BCL6的结构与Tram track很相似，而Tram track是果蝇的一种阻止神经元分化的转化抑制子。在B细胞的发育中，BCL6可能还有另外一些功能，那就是与维持B细胞的复制的浅能有关。由于原始生长中心B细胞已经被抗原选择过了。所以他们也是和宿主防御能力有关的所有免疫系统的一个组成部分。在感染被消除后，少量的处于前终末分化阶段的这些细胞被保留下来，处于静止期，这就是记忆细胞。当再次遇到抗原使，记忆细胞重新建立生长中心并且能够激活并建立20个额外的复制循环。因此，记忆B细胞表达BCL6，具有干细胞样功能或许就不足为奇了。解释T细胞的抗原依赖阶段的发育困难比较大。这是因为终末分化T细胞不象浆细胞那样具有形态学的特性。和浆细胞相比，它能够回复变异到早期阶段。现在已有一些研究开始解决这一问题。他们的研究细胞表面的受体分子CD27和CD28分子的丧失和CD8+T细胞终末分化的关系而进行的。另外一些研究通过T细胞对CCR7（一种细胞因子受体）和CD45RA异构型的不同而确定了T细胞的发育场所。对于抗原激活的CD4+T细胞来说。初始细胞表达CD45RA+CCR7+；中心记忆细胞表达CD45RO+CCR7+，效应记忆细胞表达CD45RO+CCR7-。中心记忆细胞表面CCR7的表达预示细胞将来归巢于二级淋巴器官。反之，CCR7缺乏的效应细胞预示将归巢于外周感染的炎症部位。这种预见性已被证实。CD8+T细胞的表现型和另外的一种CD45RA+CCR7-亚群相似。这一细胞亚群被认为是一群终末分化的效应细胞群。主要由CD27缺陷型构成与CD4+细胞相似，CCR7+和CCR7-的分子在抗原激活的CD8+细胞上也被证实具有指导细胞定植中枢和外周的功能。总之，这些研究与T细胞发育的路线最相似。从初始T细胞到中心记忆T细胞（都表达CCR7）再到效应记忆T细胞，不表达CCR7。在CD8+T细胞的例子中，效应细胞还有CD45RA异构型和CCR7缺失的回复变异。然而从这些研究中，还没有明显的证据显示为什么需要2个记忆T细胞亚群。
通过对T细胞发育的抗原 以来途径的分析我们建议用CCR7+中心记忆T细胞代表具有自我更新能力的干细胞样T细胞，而用CCR7-效应记忆T细胞代表经过有限的细胞循环而终末分化的定型的祖细胞。由此产生了五个预见，有些在研究中已经碰到，有些还没有。第一个就是 ，CD45RO+CCR7+T细胞是比CD45RO+CCR7-T细胞分化较少的细胞；事实上，是CD4+和CD8+效应T细胞产生效应细胞因子，分泌穿孔素产生溶细胞效应。而不是中心记忆性T细胞。第二，发育的特征是以CCR7的表达为基础的，这就要求一定的信号以保持自身复制的状态，这些信号是由二级淋巴组织微循环所提供的，在那里淋巴细胞可以通过DC细胞而接触到抗原。这一点是否正确还不清楚，但只有已经可以进行终末分化的CCR7-T细胞才能到表面表达抗原成分的靶细胞形成的炎症周围。第三 ，由于炎症的调节作用，大部分效应细胞将被消除（已经发现并充分证实了这一点）而自身更新的细胞群应该被保留下来。晚期细胞的命运还没有被分析，除非这些细胞被记忆性CTLs的突变地标记亚群所代替。这些在小鼠身上CTLs是在急性感染消退后被保留下来的细胞。第四，将具有干细胞样功能的细胞归入CD45RO+CCR7+细胞与这些细胞所代表的整个抗原特异性T细胞池中相对少的一部分是一致的。第五，CD45RO+CCR7+T细胞应该表达转录抑制子，这个抑制子的功能就如同B中的BCL6。尽管有不止一个证据，但这一点还不清楚。总的来说，CD4+和CD8+T细胞分化的抗原依赖阶段可能有类似BCL6+的记忆B细胞发育的干细胞样阶段，并且这一阶段有可能使宿主终生产生特异性效应T细胞。
三 记忆淋巴细胞转化成干细胞的临床意义
记忆淋巴细胞通过表达可以阻止终末分化的转录因子而具有复制的潜能。这一点与预防治疗慢性病的疫苗的发展有一定的联系。第一，正如那些详尽描述了由于严重病毒感染而导致的抗原特异性CTLs现象的研究者所期待的那样，这一现象可能是由于抗原刺激的完全干细胞样T细胞克隆向效应细胞的分化所引起的。正如我们所知为阻止记忆B细胞和中枢记忆性T细胞的分化，需要诱导和保持这些细胞处于静止状态。这一过程需要一些信号。如果我们能用疫苗模拟这些信号，那么他们就可以选择性扩增这一细胞群。可以提供大量效应淋巴细胞来增强免疫功能或对付感染。或许正是这一相似的过程，是疫苗在人体发挥作用的基础。相反地，扩增的丧失效应功能的抗原特异性T细胞群在一些病毒感染或癌症病人也被描述了。随着BCL6可以阻止B细胞终末分化这一现象发现，人们可能会问是否有其他的转录因子存在于T细胞，可以抑制T细胞效应功能，在这些病理状态下，他们的表达是否还受调节。
最后，最近的发现进一步证明免疫系统毫无疑问对肿瘤的发展有影响，并且相反到肿瘤通过激发潜在无应答能力的保护性淋巴细胞克隆（无反应性地或耐受地）而影响免疫系统。只有抗原依赖淋巴细胞的分化完全彻底被搞清楚，并且能够在活体上进行记忆和效应淋巴细胞治疗性操作才能进行过继免疫这种最好的方法来检验这些操作的潜在作用。例如，将病人的T细胞冷藏于玻璃管中，这些T细胞通过输入媒介动物使它处于自我更新阶段。这些媒介动物可逆性的表达转录因子。可以抑制终末分化。通过这种方法可以使抗原特异性CTLs高效到扩增。这种方法允许在试管中进行一些额外的操作。这些操作在活体可能是很危险的。例如，为得到高亲和力，肿瘤抗原特异性无反应地抑制性T细胞克隆而清除所有CD25+调控T细胞。因此，随着针对其他发育系统中自身更新细胞的研究，关于由淋巴细胞分化的抗原依赖阶段产生的干细胞样记忆淋巴细胞的研究为人们对治疗方法的改进提供了新的机会。我们将会对这些细胞有更进一步的理解。
