吳瑤，蔣麗娜，祝筱梅，姚詠明*

1解放軍總醫(yī)院醫(yī)學(xué)創(chuàng)新研究部，北京 100048；2河北北方學(xué)院醫(yī)學(xué)檢驗學(xué)院，河北張家口 075000

Ⅱ型固有淋巴細胞(type 2 innate lymphoid cell，ILC2)是近年來發(fā)現(xiàn)的固有淋巴細胞亞群，可持續(xù)參與機體固有免疫和適應(yīng)性免疫反應(yīng)過程，對免疫系統(tǒng)中多種細胞功能具有顯著影響，其中對T淋巴細胞的調(diào)控作用尤為突出。ILC2可影響CD8+T細胞、CD4+T細胞甚至記憶性T細胞等不同類型的T淋巴細胞，且在功能特性上與輔助性T細胞(helper T cell，Th)2具有高度相似性，因此被界定為Th2細胞在固有免疫系統(tǒng)中的“鏡像”細胞。有資料顯示，ILC2與Th2不僅在轉(zhuǎn)錄因子表達和細胞因子分泌方面存在共同點，同時能夠通過誘導(dǎo)Th2細胞亞群的特異性分化或與其產(chǎn)生協(xié)同作用來參與機體的Th2型免疫反應(yīng)，甚至成為抗寄生蟲免疫反應(yīng)和過敏性疾病的重要環(huán)節(jié)[1]。ILC2主要通過自身抗原呈遞作用以及分泌2型細胞因子等途徑直接或間接調(diào)節(jié)T淋巴細胞的功能，最終誘導(dǎo)機體Th2型免疫 應(yīng)答。

1 ILC2對Th2細胞分化的直接誘導(dǎo)作用

ILC2是體內(nèi)重要的固有免疫細胞，不僅可在接受外界抗原刺激信號數(shù)小時內(nèi)迅速作出防御反應(yīng)，還能夠發(fā)揮抗原呈遞作用，將刺激信號向T、B淋巴細胞進一步傳遞。尤其是在對T淋巴細胞的調(diào)控過程中，ILC2通過高表達主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ類抗原(major histocompatibility complex class Ⅱ antigen，MHC-Ⅱ)及協(xié)同刺激分子，將信號傳遞給CD4+T細胞，有效刺激Th2細胞亞群的活化，在啟動機體Th2型免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用[2-3](圖1)。 協(xié)同刺激因素包括OX40-OX40L、可誘導(dǎo)共刺激分子(inducible costimulator，ICOS)及其配體(ICOSL)、CD40-CD154等。作為T淋巴細胞的第二刺激信號，上述因素與MHC-Ⅱ類分子具有協(xié)同效應(yīng)，參與誘導(dǎo)Th2細胞的分化[1,4]。例如，在過敏性炎癥小鼠模型中，經(jīng)白細胞介素(interleukin，IL)-33激活后，ILC2通過其所表達的共刺激分子與幼稚T細胞表面相應(yīng)配體結(jié)合，并在幼稚CD4+T細胞上發(fā)生相互作用并產(chǎn)生信號，進一步刺激轉(zhuǎn)錄因子GATA結(jié)合蛋白3(GATA binding protein 3，GATA3)活化，促進Th2細胞甚至調(diào)節(jié)性T細胞(regulatory T cell，Treg)增多[5]。其中，存在于多種免疫細胞的OX40L僅表達于激活的ILC2，其他免疫細胞甚至樹突細胞(dendritic cell，DC)則未見表達?；罨腎LC所表達的OX40L在與T細胞共刺激受體Tnfrsf4(OX40)相互作用下，參與Th2細胞甚至Treg細胞反應(yīng)，引起組織中Th2和Treg細胞增多。反之，當(dāng)ILC2中OX40L缺失時(Il7raCre/+Tnfsf4fl/fl小鼠)，上述效應(yīng)則消失。由此可見，OX40L-OX40的結(jié)合為Th2細胞的存活和增殖提供了重要信號，可通過T細胞受體誘導(dǎo)并表達于Th2細胞，是Th2高效反應(yīng)的重要途徑之一[6]。

在ILC2表達的MHC-Ⅱ作用下，T淋巴細胞可通過產(chǎn)生細胞因子IL-2和IL-4與ILC2相應(yīng)受體結(jié)合，進而實現(xiàn)ILC2對于自身功能的活化，從而維持細胞的增殖能力及細胞因子的產(chǎn)生和釋放?；谏鲜稣{(diào)控機制，MHC-Ⅱ顯著增強了ILC2細胞的功能及其誘生Th2類細胞因子的作用，使ILC2與T淋巴細胞之間形成了反饋作用[7-8]。在體外實驗中，ILC2與幼稚CD4+T細胞共培養(yǎng)可增強細胞增殖活性和細胞因子的分泌[9]。同樣，ILC2所表達的MHC-Ⅱ類分子在IL-2和IL-4作用下能夠有效維持ILC2的功能狀態(tài)。由此可見，MHC-Ⅱ和共刺激分子途徑可能是ILC2參與機體Th2型免疫反應(yīng)的重要路徑，而ILC2與T淋巴細胞的相互作用則進一步促進了ILC2自身的增殖活性以及Th2型細胞因子的產(chǎn)生。

2 ILC2對Th2細胞的間接調(diào)節(jié)效應(yīng)

在啟動機體Th2型免疫反應(yīng)的過程中，細胞因子是ILC2調(diào)控T淋巴細胞的另一重要途徑。ILC2在激活狀態(tài)下可迅速分泌大量Th2型細胞因子，并通過這些細胞因子發(fā)揮免疫防御效應(yīng)。同時，細胞因子還可影響其他免疫細胞的功能，間接誘導(dǎo)Th2細胞分化以及啟動機體的Th2型免疫反應(yīng)(圖1)。

圖1 Ⅱ型固有淋巴細胞誘導(dǎo)2型輔助性T細胞分化Fig.1 ILC2 induces Th2 cell differentiation

既往研究發(fā)現(xiàn)，存在于腸道黏膜中的ILC2在IL-33的刺激作用下，可分泌產(chǎn)生IL-4、IL-5、IL-9、IL-13等Th2型細胞因子，并在這些細胞因子的誘導(dǎo)下，啟動Th2型免疫反應(yīng)。由ILC2介導(dǎo)的體內(nèi)Th2型免疫反應(yīng)在促進寄生蟲蟲體排出和防止其傳播方面具有重要意義[10-11]。來源于ILC2的細胞因子IL-9和IL-13有助于及時有效地驅(qū)除巴西日圓線蟲等。上述細胞因子通過促進替代性活化巨噬細胞以及抑制蠕蟲感染所致炎癥反應(yīng)，發(fā)揮機體抗寄生蟲免疫保護作用[12-13]。

在過敏性免疫反應(yīng)狀態(tài)下，ILC2可影響Th2細胞的功能，甚至可通過調(diào)控DC功能間接作用于T淋巴細胞，誘導(dǎo)其向Th2亞群特異性分化，最終啟動Th2型免疫應(yīng)答[14]。當(dāng)ILC2受到過敏原及其信號刺激后，可分泌IL-13、IL-4、IL-5、IL-9等細胞因子，與肥大細胞和嗜酸性粒細胞相互作用，造成氣道的高敏狀態(tài)。同時，IL-13可調(diào)節(jié)DC的免疫功能，促進Th2細胞的分化，參與機體Th2型免疫反應(yīng)以及記憶性Th2細胞反應(yīng)。在氣道過敏性炎癥反應(yīng)小鼠模型中，在IL-33的刺激作用下，ILC2可迅速分泌大量的IL-13；而IL-13在與DC表面的特異性受體IL-13受體及IL-4受體結(jié)合后，可對DC的功能進行調(diào)節(jié)，誘導(dǎo)幼稚CD4+T細胞向Th2細胞分化，參與Th2型免疫應(yīng)答過程。進一步觀察發(fā)現(xiàn)，IL-13主要通過調(diào)節(jié)前列腺素E2受體相關(guān)信號通路，促進CCR7+DC的遷移，使外周組織中DC在遭遇抗原后向引流淋巴結(jié)聚集；而成熟活化的DC將抗原呈遞給CD4+T細胞，誘導(dǎo)其向Th2細胞亞群特異性分化；相反，在ILC2缺乏狀態(tài)下，則會因為IL-13水平不足，影響DC向淋巴結(jié)的遷移，致使Th2型免疫反應(yīng)隨之受損；當(dāng)ILC2被過繼轉(zhuǎn)移至ILC2特異性缺乏的Rorasg/sg BMT小鼠體內(nèi)后，小鼠Th2細胞受損狀態(tài)可得到明顯的改善[14]。此外，在由木瓜蛋白酶反復(fù)刺激所致的記憶性Th2細胞反應(yīng)過程中，活化的ILC2可通過IL-13誘導(dǎo)肺組織CD11b+CD103-DC趨化因子CCL17表達上調(diào)，促進CCR4+記憶性Th2細胞向過敏原暴露部位募集[15]。 因此，當(dāng)致敏ICOS-T動物中ILC2被清除后，ILC2缺乏致使動物肺組織中記憶性Th2細胞數(shù)量明顯減少，而重新給予過敏原處理后，細胞因子IL-13及記憶性Th2細胞趨化因子均可在活化的ILC2中迅速表達[15]。由此可見，ILC2是機體Th2細胞功能效應(yīng)的有效補充，以IL-13間接調(diào)控為主的Th2細胞分化路徑則是一種不依賴于IL-4經(jīng)典途徑的全新作用途徑。這一作用途徑在啟動由適應(yīng)性Th2細胞免疫介導(dǎo)的過敏性氣道炎癥反應(yīng)中具有顯著的病理生理 意義。

3 其他免疫調(diào)節(jié)分子及其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制

業(yè)已明確，程序性死亡分子配體1(programmed death ligand 1，PD-L1)是具有負向免疫調(diào)節(jié)作用的B7家族成員之一[16]，可選擇性表達于小鼠T淋巴細胞、B淋巴細胞、DC、巨噬細胞、間充質(zhì)干細胞，并在抑制細胞活化或誘導(dǎo)免疫耐受方面發(fā)揮重要作用[17]。程序性死亡分子1(programmed death 1，PD-1)則是CD28家族中的一種重要免疫抑制分子，主要表達于活化的成熟T淋巴細胞。盡管PD-1、PD-L1可通過不同信號通路來傳遞抑制性信號，減少機體抗原特異性T淋巴細胞的增殖，或通過對T淋巴細胞活性的影響誘導(dǎo)免疫耐受。存在于T淋巴細胞表面的PD-1也能夠通過與PD-L1或PD-L2配體結(jié)合而發(fā)揮抑制作用。其中，PD-1與PD-L1在激活的T淋巴細胞表面結(jié)合后，甚至可啟動T淋巴細胞的程序性死亡。而表達于DC和巨噬細胞等機體固有免疫細胞的 PD-L2，則主要與Th2型免疫反應(yīng)相關(guān)[18]。

新近研究表明，作為機體重要的負向免疫調(diào)控細胞，ILC2與PD-L1、PD-1等抑制性免疫分子具有明顯的相關(guān)性。例如，在巴西圓線蟲等蠕蟲感染期間，PD-L1特異性表達于IL-2或IL-33活化后的ILC2，并通過與CD4+T細胞的PD-1受體相互作用，促進炎癥條件下Th2細胞的分化并增強其免疫功能[19]。表達于ILC2上的PD-L1參與Th2細胞的功能調(diào)節(jié)，在誘導(dǎo)和維持Th2型免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。另據(jù)報道，作為受體表達于T淋巴細胞的抑制性分子PD-1，除存在于小鼠骨髓ILC祖細胞外[20]，在肺部炎癥組織ILC2上的表達也明顯上 調(diào)[21]。PD-1在ILC向其他亞群分化的過程中表達逐漸減弱，并特異性表達于ILC2，對該細胞亞群的發(fā)育和功能產(chǎn)生影響。因此，PD-1缺乏的ILC2，即使是在IL-33持續(xù)作用下，其細胞因子分泌仍然明顯減少。而體內(nèi)試驗中，ILC2表面PD-1表達的缺失不僅影響IL-5和IL-13的產(chǎn)生和有效維持，甚至可能引起糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的腫瘤壞死因子受體(glucocorticoid-induced TNF receptor，GITR)、ICOS等重要刺激分子的表達改變[22]。有研究發(fā)現(xiàn)，在粉塵引起的過敏性反應(yīng)小鼠中，PD-1缺乏可造成過敏反應(yīng)加重以及病程惡化[23]，表明ILC2可能是導(dǎo)致Th2型細胞因子產(chǎn)生減少和CD4+T細胞反應(yīng)受損的重要因素。

在寄生蟲感染性疾病的相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，ILC2的PD-1表達能力與其組織來源有關(guān)，且可因IL-33的刺激而增強；相反，ILC2的細胞因子產(chǎn)生能力會減弱[24]。因此，在寄生蟲感染過程中，IL-33激活腸道黏膜上皮ILC2，可分泌Th2型細胞因子并上調(diào)KLRG1。但當(dāng)表達于KLRG1+ILC2上的PD-1作為信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子(signal transducer and activator of transcription，STAT)5依賴的負向調(diào)控分子[25]與PD-L1結(jié)合后，可特異性下調(diào)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)因子STAT5的活性，形成PD-1對KLRG1+ILC2亞群的負向調(diào) 控[26]，進而影響KLRG1+ILC2亞群的細胞增殖和細胞因子分泌，阻斷其在驅(qū)除蠕蟲過程的重要作用。因此，在抗寄生蟲感染的過程中，阻斷PD-1可能造成機體向2型免疫反應(yīng)方向發(fā)展，從而增強機體的抗寄生蟲免疫反應(yīng)。

也有研究發(fā)現(xiàn)，在以PD-1為靶點的抗PD-1抗體治療腫瘤過程中，由PD-1所介導(dǎo)的ILC功能通常會被阻斷[27]，并且這一現(xiàn)象也同時存在于胰腺導(dǎo)管腺癌(PDAC)的PD-1+腫瘤ILC2和PD-1+T細胞[28]。而ILC2在IL-33的活化作用下，不僅可形成局部組織浸潤，同時還能夠通過激活組織特異性抗腫瘤免疫反應(yīng)來抑制腫瘤生長[28]。因此，將活化的腫瘤ILC2確定為抗PD-1免疫療法的靶標(biāo)，被認為可有效增強組織特異性的抗癌免疫反應(yīng)和抗PD-1免疫療法的功效。

另有資料提示，DC表達的PD-L2參與介導(dǎo)Th2型免疫反應(yīng)過程[29]，而ILC2在促進Th2型免疫反應(yīng)及記憶性Th2細胞反應(yīng)中發(fā)揮著重要的調(diào)控效應(yīng)，因此對于ILC2和DC與PD-1/PD-L2之間是否存在關(guān)聯(lián)，尚待進一步深入探究。

4 總結(jié)與展望

ILC2在促進T淋巴細胞向Th2細胞亞群特異性分化以及啟動機體Th2型免疫應(yīng)答方面發(fā)揮著重要作用，可通過多條途徑調(diào)控T淋巴細胞的免疫狀態(tài)，甚至誘導(dǎo)其向Th2細胞等具有抑制效應(yīng)的亞群分化。這對于誘導(dǎo)機體免疫耐受和通過改善免疫紊亂狀態(tài)來維持免疫平衡具有重要意義。雖然目前已初步明確了ILC2在氣道過敏性炎癥反應(yīng)和抗寄生蟲感染等病理生理過程中的免疫調(diào)控效應(yīng)，但該細胞亞群的確切作用機制和臨床意義尚有待澄清，且ILC2自身也具有明顯的異質(zhì)性?，F(xiàn)階段研究主要集中在黏膜組織相關(guān)性疾病方面，對于ILC2在機體其他組織器官中的潛在作用及其調(diào)節(jié)途徑值得進一步深入探討。