现阶段在肿瘤治疗中的免疫疗法两大顶梁柱:PD-1/PD-L1抑制剂和CAR-T疗法都是以T细胞为基础而诞生的。那关于T细胞还有什么是需要我们了解的呢?又有哪些可以做的呢?我们一起来学习吧。
T 淋巴细胞(T细胞),来源于骨髓中的淋巴样干细胞,在胸腺(Thymus)中发育成熟。
分化发育:
01、中枢(胸腺)发育: 进入胸腺的CD4ˉCD8ˉ双阴性T细胞(double negative T cell)发育为CD4+ CD8+ 双阳性T细胞(double positive T cell)时发生T细胞受体(T cell receptor,TCR)基因的重排,T细胞与上皮细胞的主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)抗原相遇,接受阳性选择,获得MHC限制性识别能力,无MHC识别能力的的T细胞被清除,继而CD4或CD8单阳性T细胞(single positive T cell)与皮质髓质交界处的巨噬细胞(MΦ)和树突状细胞相遇,接受阴性选择,删除那些与自身抗原起反应的T细胞,获得免疫耐受性。
02、外周发育 从胸腺中进入外周免疫器官中的,未接触抗原的成熟T细胞,称为初始T细胞(Naïve T-cell)。 T细胞在外周与抗原接触后背,最终分化为不同功能效应的T细胞(Effector T-cell)。 一部分效应T细胞最终变为记忆性T细胞(Memory T-cell)。
细胞表面分子 1、TCR与CD3:CD3与TCR形成TCR-CD3复合体分子,将抗原信号传递到细胞内。 2、CD4/CD8分子:增强TCR与APC或靶细胞的亲和性,并参与信号传导 3、共刺激分子:CD28、CTLA-4、PD-1(抑制T/B细胞增殖) 4、细胞因子受体:IL-1R、IL-2R、-12R、IFN-γR。 5、Fc受体、补体受体
分类和功能
01、根据活化阶段分类 1.初始T细胞(Naïve T-cell):从未接受过抗原刺激的成熟T细胞(Mature T-cell) 2.效应T细胞(effector T-cell):存活期较短,不再参加淋巴细胞再循环,向外周炎症部位或某些器官组织迁移,发挥免疫效应。 3.记忆性T细胞(memory T-cell):介导再次免疫应答,接受相同抗原刺激后可快速活化,分化成记忆性或效应T细胞,存活时间长,可达数年。
02、根据TCR分类 αβ T细胞、γδ T细胞 在大多数成熟的T细胞中,TCR由α和β链组成,TCR由γ和δ链组成的T细胞数量较少。αβTCR识别抗原是适应性免疫系统功能的核心。
03、根据CD4和CD8分子表达分类 1.CD4+T细胞:CD3+CD4+CD8-,识别MHCII/外源性抗原肽,主要为辅助性T细胞,help T cell(Th)。 2.CD8+T细胞:CD3+CD4-CD8+,识别MHCI/内源性抗原肽,主要为细胞毒性T细胞,Cytotoxic T cell(Tc)。
04、按功能特性分类 1.辅助性T细胞(Th)----CD4+ 未激活的初始CD4+T细胞为Th0(受各种抗体和细胞因子调控,向各方向分化,Th1、Th2、Th9、Th17、Tfh….)
Th1----增强细胞免疫。 分泌因子:IFNγ、IL-2、TNF-α。 功能: 发挥细胞免疫效应,促进Tc细胞增殖、分化、成熟。 促进巨噬细胞吞噬。 加强NK细胞杀伤能力 引起迟发超敏反应 抑制Th2分化
Th2----增强体液免疫 分泌因子: IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13 功能: 发挥体液免疫效应 介导体液免疫,促进B细胞增殖、分化、成熟。 抑制Th1分化
Th9 分泌因子:IL-9、IL-10 功能: 增强过敏反应、增强抗寄生虫感染。
Th17—增强固有免疫 分泌因子:IL-17、IL-13、IL-21、IL-22、IL-26、TNF-α 功能: 激活嗜中性粒细胞; 参与固有免疫反应; 参与某些炎症反应。
Th22 分泌因子:IL-13、IL-22、TNF-α 功能 参与慢性炎症性疾病发展; 炎性皮肤疾病中发挥作用。
Tfh---滤泡辅助T细胞 分泌因子:IL-6、IL-10、IL-21 功能: 参与次级淋巴滤泡的生产; 辅助B细胞转化为浆细胞产生抗体、Ig类别转换; 与Th2的区别(仅在滤泡局部发挥作用)。 2.细胞毒性T细胞(Tc或CTL)---CD8+ 特异性识别内源性pMHC-I复合物,进而杀伤靶细胞。 3.调节性T细胞(Treg)------CD4+/CD8+ 免疫负调节,引起免疫耐受。
CD4 treg 标志CD3+CD4+CD25+Foxp3 分泌IL-10、TGF-β抑制自身反应性T细胞的增殖和活化; 自然调节T细胞(nTreg):直接由胸腺细胞分化而来; 诱导性调节T细胞(iTreg):由Th0细胞诱导而来。
CD8 Treg 暂无公认的标志 分泌抑制性细胞因子; 直接杀伤过度活化的靶细胞。
研究方向
免疫在各个生命过程中都存在,并且在维持一个动态的过程。
在生理和病理条件下贯穿生命的免疫-代谢相互作用,免疫-代谢相互作用的特点是在整个机体的生命周期中具有可塑性,因为它能适应内在和外在的线索。上面的面描绘了在生理状态如怀孕,胚胎生命,新生儿期,成年,和衰老,典型的免疫改变和补充代谢表现。下图为相应状态下的病理代谢,即妊娠期肥胖、胚胎期肥胖、新生儿期肥胖、成年期肥胖和老年期虚弱[1]。
01、炎症: 炎症,无论是急性的还是慢性的,局部和全身性炎症,在T淋巴细胞的分化和个体发育中都起着关键作用。 急性和慢性炎症参与抗肿瘤反应。当急性炎症被肿瘤细胞激活时,Th1细胞分泌抗肿瘤细胞因子如IFN- lr和IL-2,与B淋巴细胞产生的抗肿瘤抗体一起产生抗肿瘤反应,引起肿瘤排斥反应,吸引先天免疫细胞和细胞毒性T淋巴细胞。然而,当针对肿瘤发生慢性炎症,就经常会有一种增加调节性T淋巴细胞,Th2细胞,激活B淋巴细胞分泌生长因子,如il - 4、il - 6、il - 10, IL-13, TGF -β,和免疫球蛋白减少抗原表达和活化的细胞毒性细胞,有利于肿瘤的进展[2]。
02、多发性硬化 Th1细胞通过分泌IFN-γ介导CNS炎症。Th1细胞可激活其他免疫细胞(即单核细胞,巨噬细胞,嗜中性白细胞)并驱动它们破坏CNS组织,IFN-γ加剧了疾病进展。 Th17细胞被证明是许多自身免疫疾病(包括EAE)的主要因素。在中枢神经系统自身免疫炎症发病机制的这一新观点中,用髓磷脂抗原免疫可在IL-23存在下诱导Th17细胞发育。这些髓磷脂特异性Th17细胞进入CNS,并在其中分泌IL-17A,IL-17A通过趋化因子诱导将各种免疫细胞(特别是髓样细胞)吸引到CNS中,启动并永久维持炎症级联反应。 在EAE中已经广泛研究了Treg在调节自身免疫中枢神经系统炎症中的作用。Treg调节EAE的最早发现之一是发表于1993年,从EAE中恢复过来的小鼠具有一群特定于TCR肽的CD4 + T细胞调节性细胞,该CD4 + T细胞对髓鞘肽(MBP 1 -11)用于诱导EAE。 在外周免疫系统中,树突状细胞产生的IL-12和IL-23分别诱导Th1和Th17细胞分化。IL-12不是严格要求的,并且实际上可能在EAE的发展中起免疫调节作用,因为不产生或不能应答IL-12的小鼠会形成严重的EAE。激活的Th1和Th17细胞通过血脑屏障迁移到CNS中。在中枢神经系统中,髓磷脂反应性Th细胞与驻留的小胶质细胞相互作用,并在识别髓磷脂抗原后被激活。激活的效应Th细胞产生细胞因子和趋化因子,导致中枢神经系统发生炎症性病理级联反应,并破坏髓鞘和神经元轴突[3]。
03、骨质疏松 免疫系统通过分泌炎症因子和相关配体调节骨细胞,进而影响骨形成和骨吸收。T细胞、B细胞和细胞因子是骨吸收的重要调节因子。其中,T细胞在骨重塑的调节中起着关键作用。 在病理生理条件下,活化的T细胞分泌多种炎症因子及相关配体如TNF-a、IL-1、IL-6、IL-17、CD40L等,增强骨吸收,破坏骨平衡,导致骨丢失。Th17细胞主要参与诱导骨吸收(破骨细胞形成),而Treg细胞主要通过抑制单核细胞向破骨细胞分化而抑制骨丢失,提示免疫失衡促进破骨细胞分化,进而导致骨丢失。 细胞因子在骨质疏松症中起重要作用,可能是治疗骨质疏松症的潜在靶点。下图列出了各种T细胞因子[4]。
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种属 |
检测技术 |
货号 |
检测因子 |
Human |
Luminex |
LX-LKTM008 |
GM-CSF,IFN-gamma,IL-1 beta/IL-1F2,IL-2,IL-4,IL-5,IL-6,IL-10,IL-12 p70,IL-13,TNF-alpha |
Luminex |
LX-LKTM009 |
CCL20/MIP-3 alpha,CD40 Ligand/TNFSF5,GM-CSF,IFN-gamma,IL-1 beta/IL-1F2,IL-2,IL-4,IL-5,IL-6,IL-10,IL-12 p70,IL-13,IL-15,IL-17/IL-17A,IL-17E/IL-25,IL-33,TNF-alpha |
MSD |
LX-K15085D-1 |
IL-17A, IL-21, IL-22, IL-23, IL-27, IL-31, MIP-3α |
Mouse |
Luminex |
LX-M6000003J7 |
IL-2, IL-4, IL-5, IL-10, IL-12 (p70), GM-CSF, IFN-γ, TNF-α |
Luminex |
LX-M6000007NY |
IL-1β, IL-6, IL-10, IL-17A, IFN-γ, TNF-α |
MSD |
LX-K15246D-1 |
IL-16,IL-17A,IL-17C,IL-17E/IL-25,IL-17F,IL-21,IL-22,IL-23,IL-31,MIP-3α |
Rat |
Luminex |
LX-171K1002M |
GM-CSF,IFN-γ,IL-1α,IL-1β,IL-2,IL-4,IL-5,IL-6,IL-10,IL-12 (p70),IL-13,TNF-α |
参考文献 [1]The Role of the Immune System in Metabolic Health and Disease. [2]Influence of Inflammation in the Process of T Lymphocyte Differentiation: Proliferative, Metabolic, and Oxidative Changes. [3]Role of Th17 cells in the pathogenesis of CNS inflammatory demyelination. [4]Osteoimmunology: The Regulatory Roles of T Lymphocytes in Osteoporosis.
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