應(yīng)旦紅 鄭麗麗 許航燕

T細(xì)胞免疫及細(xì)胞因子與重癥腺病毒肺炎的相關(guān)研究進(jìn)展

應(yīng)旦紅 鄭麗麗 許航燕

肺炎是兒科最常見(jiàn)的呼吸系統(tǒng)感染性疾病。腺病毒雖然不是引起兒童肺炎的最常見(jiàn)病原體，但易引起重癥腺病毒肺炎、呼吸窘迫綜合征而導(dǎo)致死亡，也可遺留不同程度的后遺癥。重癥腺病毒肺炎的臨床治療仍是一個(gè)難題。目前認(rèn)為，小兒免疫功能低下和病毒感染后免疫功能紊亂是肺炎發(fā)生、發(fā)展的主要誘發(fā)因素。通過(guò)對(duì)腺病毒肺炎患兒T細(xì)胞亞群及細(xì)胞因子變化相關(guān)研究的分析，探討腺病毒肺炎的免疫學(xué)發(fā)病機(jī)制，可以揭示腺病毒肺炎發(fā)生的嚴(yán)重程度與T細(xì)胞免疫及輔助性T（Th）1/Th2細(xì)胞因子變化之間的聯(lián)系，為臨床醫(yī)生判斷重癥腺病毒肺炎和預(yù)測(cè)可能會(huì)演變進(jìn)展為重癥腺病毒肺炎的實(shí)驗(yàn)室檢查提供依據(jù)。本文就T細(xì)胞免疫和Th1/Th2細(xì)胞因子與腺病毒肺炎的相關(guān)研究進(jìn)展作一綜述。

腺病毒肺炎細(xì)胞免疫細(xì)胞因子

腺病毒是DNA病毒，是導(dǎo)致嬰幼兒致死性肺炎的主要病原之一，其中腺病毒7和腺病毒3二型病毒是引起腺病毒性肺炎的主要病原體，而且常較嚴(yán)重，可以致死[1-2]。腺病毒對(duì)機(jī)體的細(xì)胞免疫和體液免疫功能有不同程度的影響。病情重者細(xì)胞免疫抑制程度更為明顯。腺病毒肺炎多數(shù)病情變化快，容易引起全身炎癥反應(yīng)和呼吸衰竭，尤其是小嬰幼兒，可能與患兒的機(jī)體細(xì)胞免疫功能紊亂、輔助性T淋巴細(xì)胞（Th細(xì)胞）功能異常、患兒的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)差和存在基礎(chǔ)疾病如哮喘等因素導(dǎo)致病毒無(wú)法清除有關(guān)。

T淋巴細(xì)胞按表面分化抗原（CD）的不同，可分為CD4+和CD8+兩大亞群；按功能可分為T(mén)h細(xì)胞（又分Th1和Th2）、抑制性T細(xì)胞（Ts細(xì)胞）、細(xì)胞毒T細(xì)胞（CTL或Tc細(xì)胞）和遲發(fā)型超敏反應(yīng)T細(xì)胞（TDTH細(xì)胞）。細(xì)胞因子在免疫調(diào)節(jié)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，其主要由T淋巴細(xì)胞分泌，其他血液中各種活化的細(xì)胞也能分泌，包括單核細(xì)胞和粒細(xì)胞等。細(xì)胞因子的分泌在病理?xiàng)l件下會(huì)發(fā)生改變，如各種感染性疾病等。目前，研究較多的分泌細(xì)胞因子的細(xì)胞為T(mén)h1和Th2細(xì)胞。Mosmann等[3]根據(jù)CD4+T細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子譜的不同，將CD4細(xì)胞分為T(mén)h1和Th2亞群。也有研究發(fā)現(xiàn)某些CD8+T細(xì)胞也可分泌Th1/Th2細(xì)胞因子，分別被定義為細(xì)胞毒性T細(xì)胞1（Tc1）和細(xì)胞毒性T細(xì)胞2（Tc2）[4-5]。Th1細(xì)胞主要分泌IFN-γ、IL-2和TNF-β，介導(dǎo)細(xì)胞免疫應(yīng)答；而Th2細(xì)胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-10及IL-13等因子，促進(jìn)抗體的產(chǎn)生，介導(dǎo)體液免疫反應(yīng)。在多數(shù)免疫反應(yīng)中，Th細(xì)胞并不產(chǎn)生典型的Th1或Th2細(xì)胞和因子，但在一些特殊疾病狀態(tài)下，Th0細(xì)胞受特異抗原刺激時(shí)，一方面向Th1方向發(fā)展，另一方面可向Th2方向發(fā)展。近年研究發(fā)現(xiàn)，Th1/Th2平衡失調(diào)參與多種疾病過(guò)程，如病毒感染、腫瘤免疫、移植免疫及變態(tài)反應(yīng)等，而重癥病毒感染相關(guān)性肺炎主要是由Th1功能下降和Th2功能增強(qiáng)引起，導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子和抗炎細(xì)胞因子失衡，如IL-2、IL-4、IL-6、IL-13、TNF-α增加，IFN-γ、IL-10下降[5]。

1 細(xì)胞因子與腺病毒感染

1.1 促炎性細(xì)胞因子與腺病毒感染

1.1.1 IL-2和IL-2RIL-2促進(jìn)所有亞型的T細(xì)胞增殖及產(chǎn)生細(xì)胞因子；促進(jìn)自然殺傷細(xì)胞（NK細(xì)胞）的細(xì)胞毒活性及產(chǎn)生細(xì)胞因子；誘導(dǎo)淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞（LAK）擴(kuò)增，增強(qiáng)其細(xì)胞毒活性；激活單核巨噬細(xì)胞，增強(qiáng)其殺瘤活性；抑制活化的B細(xì)胞增生及產(chǎn)生抗體；參與炎癥反應(yīng)、腫瘤效應(yīng)和移植排斥反應(yīng)。IL-2是機(jī)體最主要最強(qiáng)有力的T細(xì)胞生長(zhǎng)因子,sIL-2R可與膜IL-2R競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合IL-2，抑制已活化的T細(xì)胞克隆性增生。趙明奇等[4]研究發(fā)現(xiàn)腺病毒急性感染患兒血清IL-2水平的升高，可能跟急性呼吸道腺病毒感染引起多種細(xì)胞因子水平的變化，且不同細(xì)胞因子間存在相互誘生有關(guān)。Lam等[5]認(rèn)為患兒血清存在高水平的IL-2可能是由高濃度IL-6誘生的。

1.1.2 IL-6IL-6促進(jìn)B細(xì)胞增殖、分化和產(chǎn)生抗體；促進(jìn)T細(xì)胞分化成CTL；促進(jìn)肝臟合成急性時(shí)相蛋白；作為內(nèi)源性致熱源參與炎癥反應(yīng)；對(duì)神經(jīng)組織和造血組織具有廣泛效應(yīng)；增強(qiáng)NK和CTL的殺瘤活性的生物學(xué)效應(yīng)；可誘導(dǎo)T細(xì)胞和胸腺細(xì)胞表面IL-2Rα鏈的表達(dá)。Kawasaki等[6]認(rèn)為相對(duì)于流感病毒和呼吸道合胞病毒，腺病毒感染后的炎癥反應(yīng)更強(qiáng)，表現(xiàn)為熱程更長(zhǎng)、以中性粒細(xì)胞為主的WBC升高、C反應(yīng)蛋白升高以及血清IL-6水平升高。

1.1.3 TNF-αTNF-α是一種單核因子，主要由單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，內(nèi)毒素是TNF-α的強(qiáng)誘導(dǎo)劑。TNF-α趨化激活中性粒細(xì)胞，促進(jìn)黏附分子表達(dá)；誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡；參與內(nèi)毒素性休克、動(dòng)脈硬化、靜脈血栓形成和脈管炎的病理過(guò)程；引起惡液質(zhì)；參與炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答。腺病毒感染誘發(fā)產(chǎn)生的TNF-α可以引發(fā)其他炎性介質(zhì)的釋放，引起組織細(xì)胞損傷，與其他細(xì)胞因子協(xié)同作用加重全身炎癥反應(yīng)。Patel等[7]認(rèn)為，相對(duì)其他病毒而言，腺病毒引起TNF-α升高更為明顯。

1.1.4 IFN-γIFN-γ促進(jìn)Th0細(xì)胞向Th1轉(zhuǎn)化，抑制Th2細(xì)胞分化；促進(jìn)CTL成熟和活性；激活中性粒細(xì)胞功能和NK細(xì)胞殺傷活性；激活并加強(qiáng)巨噬細(xì)胞功能；抑制B細(xì)胞分化、產(chǎn)生抗體和免疫球蛋白（Ig）類(lèi)型轉(zhuǎn)換；激活血管內(nèi)皮細(xì)胞；促進(jìn)多種細(xì)胞表達(dá)生物相容復(fù)合體抗原（MHC）Ⅰ和Ⅱ類(lèi)分子，MHC作用廣泛包括抑制病毒復(fù)制、增強(qiáng)巨噬細(xì)胞活性和抑制Th2細(xì)胞增殖等。Yan等[8]研究顯示兒童呼吸道腺病毒急性感染時(shí)血清IFN-γ明顯降低，IFN-γ是最典型的Th1型細(xì)胞因子，具有抗病毒活性，其降低可能導(dǎo)致機(jī)體清除病毒的能力降低。

1.2 抗炎性細(xì)胞因子與腺病毒感染

1.2.1 IL-4IL-4促進(jìn)Th2細(xì)胞分化，抑制Th1細(xì)胞增殖及應(yīng)答；促進(jìn)B細(xì)胞表達(dá)MHCⅡ類(lèi)抗原及抗原遞呈作用；促進(jìn)活化的B細(xì)胞分泌IgE和IgG1，促I(mǎi)gM向IgE類(lèi)型轉(zhuǎn)換；參與移植排斥反應(yīng)和Ⅰ型超敏反應(yīng)，參與Th1和Th2亞群之間的相互作用,對(duì)Th2類(lèi)細(xì)胞因子的產(chǎn)生和淋巴細(xì)胞及巨噬細(xì)胞發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。IL-4的異常升高可刺激B細(xì)胞分泌IgE[9]，而IFN-γ是IgE合成的潛在抑制物，因此，IL-4與IFN-γ的失衡可能使患兒IgE水平增高，從而引起一系列腺病毒感染后呼吸系統(tǒng)的炎癥改變。

1.2.2 IL-10IL-10是由Th2細(xì)胞產(chǎn)生的抗炎與免疫抑制性細(xì)胞因子,也是拮抗Th1的關(guān)鍵細(xì)胞因子。IL-10促進(jìn)Th2細(xì)胞分化，抑制Th1細(xì)胞增殖及應(yīng)答；促進(jìn)B細(xì)胞增殖分化及分泌抗體；抑制巨噬細(xì)胞的抗原提呈功能；抑制多種促炎細(xì)胞因子產(chǎn)生；抑制細(xì)胞免疫，抑制NK細(xì)胞活性；與IL-3、IL-4共同促進(jìn)肥大細(xì)胞增殖；與IL-2、IL-4和IL-7共同促進(jìn)胸腺細(xì)胞生長(zhǎng)。既往研究表明腺病毒急性感染時(shí)血清IL-10水平降低[10]，提示可能由于病毒抑制了IL-10的產(chǎn)生，導(dǎo)致細(xì)胞免疫功能的抑制炎癥反應(yīng)減弱，細(xì)胞因子相互制約的網(wǎng)絡(luò)失衡。說(shuō)明IL-10對(duì)于了解機(jī)體的細(xì)胞免疫反應(yīng)及多種細(xì)胞因子平衡有十分重要意義。

1.2.3 IL-13IL-13在調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞功能和減少炎癥因子產(chǎn)生方面與IL-4相似[11-12]，可下調(diào)炎癥性細(xì)胞因子和趨化因子的合成，還可提高活性氧（100%O2）介導(dǎo)損傷小鼠的生存率，對(duì)缺血-再灌注損傷有保護(hù)作用。IL-13還有一些IL-4沒(méi)有的功能，如上調(diào)MHCⅡ類(lèi)分子表達(dá)，促進(jìn)IgE類(lèi)型轉(zhuǎn)變。Li等[12]發(fā)現(xiàn)小鼠腺病毒感染導(dǎo)致的呼吸窘迫綜合征與肺組織IL-13表達(dá)增加有關(guān)。

2 細(xì)胞免疫與腺病毒

2.1 T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫[13-14]CTL通過(guò)人類(lèi)白細(xì)胞抗原（HLA）限制性識(shí)別方式識(shí)別高表達(dá)HLA-Ⅰ類(lèi)抗原的受感染細(xì)胞，在抗腫瘤、抗病毒中起極其重要的作用，缺乏腺病毒特異性CTL的患者腺病毒感染后可發(fā)展為重癥腺病毒肺炎。腺病毒特異性CTL可降低腺病毒的感染率和發(fā)病率，減輕臨床癥狀。研究報(bào)道給重癥腺病毒感染患者輸注腺病毒特異性的T淋巴細(xì)胞，可重建細(xì)胞免疫功能，從而明顯改善臨床癥狀和降低病死率[13-14]。腺病毒感染后活性淋巴細(xì)胞免疫表型CD8＋HLA-DR＋、CD56＋HLA-DR＋細(xì)胞數(shù)的變化與感染康復(fù)有關(guān)，升高者自然康復(fù)，持續(xù)低下者病毒持續(xù)復(fù)制，可發(fā)展為重癥腺病毒肺炎。腺病毒激活的淋巴細(xì)胞可產(chǎn)生或誘導(dǎo)產(chǎn)生多種細(xì)胞因子，如IFN-γ、IL-2和淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原-3（LFA-3）、細(xì)胞間黏附分子-1（ICAM-1）等，擴(kuò)大免疫效應(yīng)。

2.2 NK細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫[15-17]NK細(xì)胞通過(guò)“丟失自我”的識(shí)別方式，識(shí)別HLA抗原表達(dá)低下或不表達(dá)的靶細(xì)胞以及HLA抗原突變的靶細(xì)胞，與T淋巴細(xì)胞相互補(bǔ)充，構(gòu)成機(jī)體的免疫監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)，在抗腫瘤、抗病毒中起重要作用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，缺乏NK細(xì)胞可發(fā)生致命的腺病毒肺炎，而NK細(xì)胞被動(dòng)免疫可防止致命性腺病毒感染的發(fā)生。NK細(xì)胞低下的腺病毒肺炎預(yù)后差。研究發(fā)現(xiàn)腺病毒感染后機(jī)體NK細(xì)胞活性免疫亞型CD56＋HLA-DR＋細(xì)胞數(shù)增多，細(xì)胞毒活性增高[15-17]。

2.3 腺病毒逃避T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的免疫攻擊[18-19]腺病毒在與機(jī)體免疫應(yīng)答斗爭(zhēng)的過(guò)程中，產(chǎn)生了多種機(jī)制逃避T淋巴細(xì)胞的攻擊：（1）腺病毒感染引起CD8＋淋巴細(xì)胞升高、CD4＋淋巴細(xì)胞下降，抑制機(jī)體免疫功能；（2）干擾受感染細(xì)胞HLA-Ⅰ抗原分子的表達(dá)或產(chǎn)生HLA-Ⅰ抗原同源物，使CTL不能識(shí)別受感染細(xì)胞，破壞免疫應(yīng)答，逃避CTL的殺傷作用；（3）抑制細(xì)胞因子的產(chǎn)生。

綜上所述,腺病毒為DNA病毒，在感染機(jī)體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制的周期中，可引起細(xì)胞的溶解和死亡。在引起壞死的過(guò)程中，中性粒細(xì)胞、炎性介質(zhì)也起著重要作用。研究表明重癥腺病毒肺炎患兒體內(nèi)IL-4、IL-6、TNF-α增高，而IFN-γ降低[10-11]，提示Th1細(xì)胞功能受到抑制,導(dǎo)致IL-6、IL-4、TNF-α等細(xì)胞因子相對(duì)增高，它們可激活補(bǔ)體，上調(diào)黏附因子和其他細(xì)胞因子的表達(dá)，導(dǎo)致Th2細(xì)胞功能增強(qiáng)，從而加強(qiáng)炎性反應(yīng)導(dǎo)致肺組織細(xì)胞的損害。細(xì)胞因子在腺病毒肺炎發(fā)病機(jī)制中可能起重要作用。腺病毒在與機(jī)體免疫應(yīng)答斗爭(zhēng)的過(guò)程中，產(chǎn)生了多種機(jī)制逃避T淋巴細(xì)胞的攻擊，導(dǎo)致感染肺部后發(fā)生呼吸衰竭而死亡[20-21]。

[1] Callaway Z,Kim S H,Kim J Y,et al.Adenovirus infection with serious pulmonary sequelae in Korean children[J].Clin Respir,2011,5(2):92-98.doi:10.1111/j.1752-699X.2010.00204.x.

[2] 李凡,趙林清,鄧潔,等.兒童急性呼吸道感染中腺病毒環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)檢測(cè)方法的建立[J].中華兒科雜志,2013,51(10):52-57.doi:10.3760/cma.j.issn.0578-1310.2013.01.010.

[3] Mosmann T R,Sad S.The expanding universe of T-cell subsets Th1/Th2 and more[J].Immunol Today,2006,17(3):138.doi:10.1016/0167-5699(96)80606-2.

[4] 趙明奇,連廣琬,朱冰,等.急性呼吸道腺病毒感染患兒血清細(xì)胞因子的動(dòng)態(tài)變化[J].熱帶醫(yī)學(xué)雜志,2011,11(1):60-62,104.

[5] Lam E,Ramke M,Warnecke G,et al.Effective apical infection of differentiated human bronchial epithelial cells and induction of proinflammatory chemokines by the highly pneumotropic human adenovirus type 14p1[J].PLoS One,2015,10(7):e0131201.doi:10.1371/journal.pone.0131201.

[6] Kawasaki Y,Hosoya M,Katayose M,et al.Correlation between serum interleukin 6 and C-reactive protein concentrations in patients with adenoviral respiratory infection[J].Pediatr Infect Dis,2002,21(5):370-374.doi:10.1097/00006454-200205000-00004.

[7] Patel J A,Nair S,Ochoa E E,et al.Interleukin-6-174 and tumor necrosis factorα-308 polymorphisms enhance cytokine production by human macrophages exposed to respiratory viruses[J].Interferon Cytokine Res,2010,30(12):917-921.doi:10.1089/jir.2010.0033.

[8] Yan C,Wang X,Liu Y,et al.Protective role of Rho guanosine diphosphate Dissociation inhibitor,Ly-GDI,in pulmonary alveolitis[J].PLoS One,2015,10(10):e0140804.doi:10.1371/journal.pone.0140804.

[9] YamazakiK,Kato-Nagaoka N,SuzukiT,et al.Immune deviation and alleviation of allergic reactions in mice subjected to dietary restriction[J].Biosci Biotechnol Biochem,2009,73(12):2705-2711.doi:10.1271/bbb.90561.

[10] Clutton G,Bridgeman A,Reyes-Sandoval A,et al.Transient IL-10 receptor blockade can enhance CD8(+)T cell responses to a simian adenovirus-vectored HIV-1 conserved region immunogen[J].Human vaccines&immunotherapeutics,2015,11(4):1030-1035.doi:10.1080/21645515.2015.1009809.

[11] Mistchenko A S,Diez R A,Mariani A L,et al.Cytokines in adenoviral disease in children:association of interleukin-6,interleukin-8,and tumor necrosis factor alpha levels with clinical outcome[J].J Pediatr,1994,124(5 pt 1):714-720.doi:10.1016/S0022-3476(05)81360-5.

[12] Li Y,Pan X,Peng X,et al.Adenovirus-mediated interleukin-35 gene transfer suppresses allergic airway inflammation in a murine modelofasthma[J].Inflammation research,2015,64(10):767-774.doi:10.1007/s00011-015-0858-1.

[13] Yoon B W,Song Y G,Lee S H.Severe community-acquired adenovirus pneumonia treated with oral ribavirin:a case report[J].BMCresearch notes,2017,10(1):47-51.doi:10.1186/s13104-016-2370-2.

[14] Molloy C T,Andonian J S,Seltzer H M,et al.Contributions of CD8 T cells to the pathogenesis of mouse adenovirus type 1 respiratory infection[J].Virology,2017,507:64-74.doi:10.1016/j.virol.2017.04.005.

[15] Shen C F,Wang S M,Ho T S,et al.Clinical features of community acquired adenovirus pneumonia during the 2011 community outbreak in Southern Taiwan:role of host immune response[J].BMC infectious diseases,2017,17(1):196-199.doi:10.1186/s12879-017-2272-5.

[16] Zampoli M,Mukuddem-Sablay Z.Adenovirus-associated pneu monia in South African children:Presentation,clinical course and outcome[J].South African medical journal,2017,107(2):123-127.doi:10.7196/SAMJ.2017.v107i2.11451.

[17] Campbell S J,Kynyk J A,Davis J A.Disseminated adenovirus infection causing severe ARDS[J].BMJ case reports,2017,231:201-207.doi:10.1136/bcr-2016-217524.

[18] Sharma P,Martis P C,Excoffon K J.Adenovirus transduction:More complicated than receptor expression[J].Virology,2017,502:144-151.doi:10.1016/j.virol.2016.12.020.

[19] Schultze-Florey R E,Tischer S,Schwerk N,et al.Monitoring of adenovirus(ADV)-specific T cells in a boy with ADVpneumonia and disseminated disease after lung transplantation[J].Transplant infectious disease,2016,18(5):756-760.doi:10.1111/tid.

12569.

[20] Botelho F M,Rangel-Moreno J,Fritz D,et al.Pulmonary expression of oncostatin M(OSM)promotes inducible BALT formation independently of IL-6,despite a role for IL-6 in OSM-driven pulmonary inflammation[J].Journal of immunology,2013,191(3):1453-1464.doi:10.4049/jimmunol.1203318.

[21] Li Y,Gao Q,Yuan X,et al.Adenovirus expressing IFN-λ1(IL-29)attenuates allergic airway inflammation and airway hyperreactivity in experimental asthma[J].International immunopharmacology,2014,21(1):156-162.doi:10.1016/j.intimp.2014.04.022.

10.12056/j.issn.1006-2785.2017.39.23.2017-2201

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