调节性T细胞(Tregs)

从基础研究到临床应用还有很长的路要走,但这也是每个新技术都必须经历的过程,但基础研究必不可少。

  

调节性T细胞(regulatory T cells,Treg)是一类具有显著免疫抑制作用的,以表达Foxp3、CD25、CD4为细胞表型特征的T细胞亚群。它能够抑制其它细胞的免疫应答,是自我耐受的主要控制者。通常情况下,它的缺失或者功能异常会导致自身免疫性疾病的发生。   可以这样理解,Treg 细胞在免疫系统功能中扮演的是迷人又可爱的反派角色。   比如像大家都了解的 T 细胞、B细胞和NK细胞等免疫细胞在面对外来入侵的细菌、病毒等有害物质时,能够产生免疫应答反应识别和清除有害物质从而保护机体免受攻击。当这些细胞与有害物质之间的战争结束后,Treg细胞就会发出攻击停止信号,调节机体免疫稳态和阻止自身免疫性疾病[1]。它们就是免疫系统的压制者。  


Treg细胞的功能    

免疫抑制和耐受

试想一下如果免疫细胞一直处于超常反应状态会导致什么后果?   自身免疫性疾病就是因为自身免疫力超常表达,把机体正常组织当作攻击对象,造成机体的损害。Treg细胞可以在各种免疫细胞亚群中通过细胞间接触和分泌抑制性细胞因子,对机体的免疫反应起到负性调节作用,抑制机体免疫反应和对自身抗原的主动耐受,从而避免自身免疫疾病的发生  


同样,在某些肿瘤中,通过免疫抑制作用,Treg细胞使机体对肿瘤细胞产生抗原耐受,会使肿瘤细胞发生免疫逃逸,即逃脱机体的免疫杀伤作用,因此也被视为一种帮助肿瘤幸存并促进其生长的免疫细胞。     


调控炎症反应趋向慢性

Treg 细胞有明显的抗炎作用,可以分泌抗炎细胞因子如:IL-4、 IL-10、TGF- β等抑制自身炎症反应,防止引起组织破坏的病理性免疫应答发生,然而同时也是病原体长期存在难以清除的因素,延长了慢性感染的病程。Treg 细胞功能缺陷或缺失可直接导致炎症性疾病的出现,在许多慢性炎症性疾病中发挥着重要作用[4]。  


Treg细胞的应用    

自身免疫性疾病

Treg 通过主动调节的方式,抑制存在于正常机体内潜在的自身反应性T细胞的活化与增殖,发挥免疫抑制和免疫稳态方面的特性,在自身免疫性疾病患者中发挥了重要作用。   


肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS),也叫渐冻人症,是一种累及上下运动神经元的神经退行性疾病。该疾病的常见病理表现是来自免疫系统包括中枢神经系统的T细胞积累导致的神经炎症。有研究发现Treg细胞在这种疾病中具有神经保护作用,ALS患者的快速进展与Treg细胞的FoxP3表达降低有关。研究者建立了一项严格的、符合GMP要求的程序,体外扩增ALS患者的Treg细胞,用于过继治疗来恢复Treg细胞数量和功能,结果发现患者的免疫抑制功能得到显著改善,减缓了疾病的进展[5]。

Treg细胞分离、扩增、输注流程    


器官移植

器官移植是终末期器官衰竭患者的治疗选择。使用广谱免疫抑制药物会加速死亡,对移植有毒性,不能预防慢性排斥反应。因此,建立对移植组织的临床耐受性以减少或消除免疫抑制是一个关键的研究目标。Treg细胞可以限制对外来抗原如同种异体抗原的免疫应答,刺激人体内的Treg细胞的恢复及再生,可使患者对于移植物的排异反应明显减少。   


有研究者进行了一项向肾移植者注入体外扩增Tregs细胞的剂量递增安全性I期临床试验。扩增的Tregs能有效抑制异基因应答,并诱导产生新的Treg细胞,以持续的方式放大了循环水平。所有剂量治疗测试结果是安全的,移植后两年没有不良的输注相关副作用。   

输注Tregs可诱导移植耐受,从而避免长期使用毒性免疫抑制剂导致发病率/死亡率增加[6]。  


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图片来源:PIXABAY   


开发利用Treg细胞免疫调节特性的细胞疗法,并将其引入临床实践,将显著增加移植物长期存活的机会,而无需终生免疫抑制。Treg细胞在治疗实体器官移植排斥反应方面是一种有前途的策略。  


Treg细胞与肿瘤免疫治疗   

大部分免疫细胞可发挥抗肿瘤免疫作用,如辅助性T细胞(Th)和细胞毒性T细胞(CTL)。然而 Treg 细胞的免疫抑制作用,既能防御人体发生自身免疫性疾病,又能促使肿瘤细胞发生免疫逃逸,间接加快了肿瘤细胞的增殖,增强了肿瘤细胞的浸润能力。   因此在肿瘤中,如何降低 Treg 细胞的功能是关键。   1) 减少Treg细胞数量   达利珠单抗可以通过和 CD25 结合阻断 IL-2 信号通路,继而导致 Treg细胞死亡。一些化疗药物也可以通过抑制Treg细胞基因合成,降低细胞的扩增而减少体内Treg细胞的数目。一项I期临床研究表明,化疗药物吉西他滨可以使大肠癌患者体内CTL细胞上升同时伴随Treg细胞的下降,从而提高机体的抗病毒反应[7]。   2) 降低Treg细胞抑制功能   有研究发现CTLA-4表达于Treg 表面在免疫反应中传递抑制性信号,用于治疗晚期黑色素瘤和恶性间皮瘤的易普利姆玛和曲美母CTLA-4单抗。可以阻断CTLA-4表达,降低Treg细胞的抑制活性,达到肿瘤抑制效果[8]。  


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免疫系统是把双刃剑,一方面,免疫系统通过免疫防御、监视来清除病原体和体内衰老及癌变的细胞,另一方面,过度的免疫反应又会引起组织损伤,甚至造成机体死亡。


效应T细胞和Treg细胞犹如鸟之的双翼,只有彼此平衡才能保持身体健康。在免疫细胞疗法迅速发展的现在,Treg细胞在肿瘤免疫治疗中扮演着重要的角色, 期待Treg细胞的新发现能被进一步推向临床转化,用于治病救人。