龔光明,秦 潔,軒小燕,杜 英,朱 沙,孫石磊,許予明
1)鄭州大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院微生物學(xué)與免疫學(xué)教研室鄭州450001 2)鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)三科鄭州450052
(2010-11-06收稿 責(zé)任編輯 王 曼)
自然發(fā)生的CD4+CD25+調(diào)節(jié)性T細胞(CD4+CD25+regulatory T cells,Tregs)通過抑制或影響CD4+和CD8+T淋巴細胞等的激活、擴增和(或)功能,在維持外周耐受和免疫系統(tǒng)平衡過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。最近研究[1]表明,γδT細胞也是Tregs直接調(diào)節(jié)的對象,Tregs對 γδT細胞有負(fù)調(diào)節(jié)作用[2-3]。γδT細胞只占T細胞總數(shù)的1% ~10%,其抗原識別受體(T cell receptor,TCR)由γ鏈和δ鏈組成,功能極為復(fù)雜并具有極強的可塑性。聯(lián)合應(yīng)用磷酸化抗原與IL-2可誘導(dǎo)靈長類動物Vγ2Vδ2 T細胞大量特異性擴增,這些擴增的細胞具有細胞毒性,并能特異性下調(diào)CD4+CD25+Foxp3+調(diào)節(jié)性T細胞的數(shù)量[4]。因此,將 Vγ2Vδ2 T細胞作為感染性疾病潛在的免疫治療工具或靶點,對難治性尤其是耐藥患者進行免疫治療,具有極大的實際應(yīng)用價值。靈長類非人動物因為具有和人類非常接近的生物學(xué)特征,成為研究人類感染性疾病的珍貴動物模型[4-5]。作者觀察了中國獼猴的 Tregs對 Vγ2Vδ2 T細胞體外增殖的調(diào)節(jié)作用,報道如下。
1.1 材料
1.1.1 動物 9只雄性中國獼猴(Rhesus macaques,RH)由美國芝加哥伊利諾伊州立大學(xué)生物資源中心提供。其中3只是無潛伏感染的正常動物,另6只3個月內(nèi)人工感染過卡介苗(BCG)。年齡3~6歲,體質(zhì)量3.1~6.9 kg。動物飼養(yǎng)和實驗方法均經(jīng)該校動物關(guān)懷與使用委員會批準(zhǔn)。
1.1.2 抗體和試劑 ①純化鼠抗人CD28(CD28.2)、CD3(SP34)以及PE-Cy7和PB融合的CD3抗體(SP34-2)為BD Pharmingen公司產(chǎn)品,PB融合的鼠抗人CD4(OKT-4)、PE-Cy7融合的CD8(RPA-T8)、PE融合的CD25抗體(BC96)為eBioscience公司產(chǎn)品,純化或FITC融合的TCR Vγ2抗體(7A5)、純化或 FITC融合的TCR Vδ2抗體(15D)購自Endogen公司,APC/PE融合的山羊抗鼠 IgG單抗購自Biolegend公司。②CFSE細胞擴增試劑盒(C34554)購自Invitrogen/Molecular Probes公司,靈長類非人動物Tregs分離試劑盒(130-092-984)、Anti-mouse IgG磁珠、MACS MultiStand(130-042-303)、LD(130-042-901)和 MS(130-042-201)分離柱、MiniMACS(130-042-102)和MidiMACS(130-042-302)分離單位均為Miltenyi Biotec產(chǎn)品。重組人 IL-2(I7908)、PKH26紅熒光細胞著色盒(MINI 26)為Sigma/Aldrich產(chǎn)品。③磷酸化抗原 HMBPP[(E)-4-hydroxy-3-methyl-but-2-enyl diphosphate-HMBPP]由德國 Reichenberg Armin實驗室提供。
1.2 實驗細胞的獲取及純化 ①外周血單個核細胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMCs):采用密度梯度離心法從15 mL EDTA抗凝的中國獼猴外周血液中分離PBMCs。②Tregs:從PBMCs中陰性分選 CD4+T細胞,再從CD4+T細胞中分選CD4+CD25+T細胞。每次分選的CD4+CD25+T細胞的純度總是>90%。具體分選方法參見試劑說明書。
1.3 Tregs對Vγ2Vδ2 T細胞增殖的影響 分離6只感染過BCG的中國獼猴的PBMCs,去除Tregs后以CFSE標(biāo)記,以2×105/孔接種96孔板,分4組,分別加入1∶8、1∶4、1∶2和1∶1比例的 PKH26標(biāo)記的Tregs;分別將HMBPP(終濃度150 nmol/L)、鼠抗人CD3和CD28單抗(終濃度5 mg/L,第0天加入)、IL-2(終濃度20 U/mL)加入相應(yīng)孔中,于37℃、體積分?jǐn)?shù)5%CO2、飽和濕度下,以含體積分?jǐn)?shù)10% 胎牛血清、50 U/mL青霉素和50 mg/L鏈霉素的RPMI 1640細胞培養(yǎng)液培養(yǎng)細胞。培養(yǎng)7 d后,收集細胞進行CD3、Vδ2熒光抗體染色,24 h內(nèi)上流式細胞儀(美國 DakoCytomation公司)檢測。用Summit V4.3(美國 DakoCytomation公司)分析CD4+T細胞的CFSE信號強度。分析時根據(jù)SSC/FSC和FSC/Pulse Width點陣對PBL設(shè)門,并排除掉PKH26+細胞的干擾。細胞擴增比例以CFSEdim細胞所占CFSE+細胞的百分比計算。
1.4 Tregs對IL-2聯(lián)合 HMBPP 預(yù)激活的 Vγ2δ2 T細胞增殖的影響 分離3只正常中國獼猴的PBMCs,去除Tregs后以CFSE標(biāo)記,以4×105/孔接種96孔板,每孔加入HMBPP(終濃度為150 nmol/L)和IL-2(終濃度20 U/mL)于37℃、體積分?jǐn)?shù)5%CO2、飽和濕度下培養(yǎng),第3天半量換液1次并維持IL-2終濃度為20 U/mL。培養(yǎng)5 d后,收集細胞并標(biāo)記CFSE,與當(dāng)天新鮮分離的同一動物的Tregs混合,加入IL-2繼續(xù)培養(yǎng)4 d。實驗第9天收集細胞,進行CD3、CD4及 Vδ2熒光抗體染色,24 h內(nèi)上流式細胞儀檢測(同1.3)。
1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 采用GraphPad軟件,應(yīng)用t’檢驗分析Tregs對HMBPP及CD3/CD28抗體誘導(dǎo)的Vγ2Vδ2 T細胞增殖的影響,應(yīng)用單因素方差分析比較Tregs對IL-2聯(lián)合 HMBPP誘導(dǎo)的 Vγ2Vδ2 T細胞增殖的影響,應(yīng)用析因設(shè)計的方差分析比較Tregs對IL-2聯(lián)合HMBPP預(yù)激活的Vγ2Vδ2細胞增殖的影響,檢驗水準(zhǔn) α =0.05。
2.1 Tregs對 Vγ2Vδ2 T細胞增殖的影響 見表1、2。Tregs不僅抑制 Vγ2Vδ2 T 細胞的 HMBPP 抗原特異性擴增以及CD3/CD28抗體誘導(dǎo)的抗原非特異性擴增,還劑量依賴性抑制IL-2聯(lián)合HMBPP激活的Vγ2Vδ2 T細胞的擴增。
表1 Tregs對HMBPP及CD3/CD28抗體誘導(dǎo)的 Vγ2Vδ2 T細胞增殖的影響
表2 Tregs對IL-2聯(lián)合HMBPP誘導(dǎo)的Vγ2Vδ2 T細胞增殖的影響 %
2.2 Tregs對 IL-2聯(lián)合 HMBPP預(yù)激活的Vγ2Vδ2 T細胞增殖的影響 見表3。由表3可知,Tregs對IL-2聯(lián)合HMBPP預(yù)先激活的Vγ2Vδ2 T細胞的繼續(xù)擴增有抑制作用。
表3 Tregs對IL-2聯(lián)合HMBPP預(yù)激活的Vγ2Vδ2 T細胞增殖的影響(n=3) %
已有較多的證據(jù)表明可利用Tregs作為免疫治療的工具治療腫瘤[6]、移植[7]和自身免疫?。?],但其在病原性疾病中的應(yīng)用較少。大量研究[9-12]證實Tregs可控制多種病原的進展,比如乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、結(jié)核分枝桿菌及真菌等。IL-17是招募中性粒細胞移行到肺部的主要細胞因子。研究[13]表明,在肺結(jié)核感染的早期,作為IL-17的主要產(chǎn)生細胞,γδT細胞參與中性粒細胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng),包括隨后肉芽腫的形成。
該研究結(jié)果顯示,中國獼猴Tregs對Vγ2Vδ2 T細胞有強大的體外抑制功能。Tregs不僅抑制CD3/CD28抗體誘導(dǎo)的抗原非特異性Vγ2Vδ2 T細胞的體外擴增,而且抑制HMBPP誘導(dǎo)的抗原特異性Vγ2Vδ2 T細胞的體外擴增。此外,Tregs以劑量依賴方式抑制IL-2聯(lián)合HMBPP誘導(dǎo)的正在進行中的Vγ2Vδ2 T細胞的體外擴增,并抑制被 IL-2聯(lián)合HMBPP預(yù)先誘導(dǎo)激活的 Vγ2Vδ2 T細胞的體外繼續(xù)擴增。這些證據(jù)表明,Tregs控制Vγ2Vδ2 T細胞介導(dǎo)的抗結(jié)核免疫[1],對正在進行中的廣泛地抗結(jié)核感染免疫有強大的負(fù)性調(diào)節(jié)作用。Tregs可能被用來作為控制正在進行中的病原感染的特殊工具。已有報道[14],使用 IL-2免疫毒素 Denileukin diftitox(一種IL-2和白喉毒素的融合蛋白)可以減少Tregs的數(shù)量,最終通過加強抗原特異性免疫反應(yīng)增強疫苗介導(dǎo)的T細胞免疫。
總之,對Tregs對Vγ2Vδ2 T細胞負(fù)調(diào)節(jié)作用的了解有利于準(zhǔn)確理解人類免疫系統(tǒng)清除各種病原或有害生物因子以維持免疫系統(tǒng)平衡的機制,以及應(yīng)用激活的Tregs和Vγ2Vδ2 T細胞治療感染、腫瘤或其他難治性疾病的相關(guān)機制。
[1] Li L,Wu CY.CD4+CD25+Treg cells inhibit human memory gamma delta T cells to produce IFN-gamma in response to M.tuberculosis antigen ESAT-6[J].Blood,2008,111(12):5629
[2] Kunzmann V,Kimmel B,Herrmann T,et al.Inhibition of phosphoantigen-mediated gammadelta T-cell proliferation by CD4+CD25+FoxP3+regulatory T cells[J].Immunology,2009,126(2):256
[3] Mahan CS,Thomas JJ,Boom WH,et al.CD4+CD25(high)Foxp3+regulatory T cells downregulate human Vdelta2+T-lymphocyte function triggered by anti-CD3 or phosphoantigen[J].Immunology,2009,127(3):398
[4] Gong G,Shao L,Wang Y,et al.Phosphoantigen-activated V gamma 2V delta 2 T cells antagonize IL-2-induced CD4+CD25+Foxp3+T regulatory cells in mycobacterial infection[J].Blood,2009,113(4):837
[5] Shen Y,Zhou D,Qiu L,et al.Adaptive immune response of Vgamma2Vdelta2+T cells during mycobacterial infections[J].Science,2002,295(5563):2255
[6] Curiel TJ.Tregs and rethinking cancer immunotherapy[J].J Clin Inves,2007,117(5):1167
[7] Kang SM,Tang Q,Bluestone JA.CD4+CD25+regulatory T cells in transplantation:progress,challenges and prospects[J].Am J Transplant,2007,7(6):1457
[8] Verbsky JW.Therapeutic use of T regulatory cells[J].Curr Opin Rheumato,2007,19(3):252
[9] Barboza L,Salmen S,Goncalves L,et al.Antigen-induced regulatory T cells in HBV chronically infected patients[J].Virology,2007,368(1):41
[10]Boettler T,Spangenberg HC,Neumann-Haefelin C,et al.T cells with a CD4+CD25+regulatory phenotype suppress in vitro proliferation of virus-specific CD8+T cells during chronic hepatitis C virus infection[J].J Virol,2005,79(12):7860
[11]Chen X,Zhou B,Li M,et al.CD4(+)CD25(+)FoxP3(+)regulatory T cells suppress Mycobacterium tuberculosis immunity in patients with active disease[J].Clin Immunol,2007,123(1):50
[12]Cavassani KA,Campanelli AP,Moreira AP,et al.Systemic and local characterization of regulatory T cells in a chronic fungal infection in humans[J].JImmunol,2006,177(9):5811
[13]Umemura M,Yahagi A,Hamada S,et al.IL-17-mediated regulation of innate and acquired immune response against pulmonary mycobacterium bovis bacille calmette-guerin infection[J].JImmunol,2007,178(6):3786
[14]Litzinger MT,F(xiàn)ernando R,Curiel TJ,et al.IL-2 immunotoxin denileukin diftitox reduces regulatory T cells and enhances vaccine-mediated T-cell immunity[J].Blood,2007,110(9):3192