(1.上海医科大学基础医学院免疫教研室,上海200032
2.上海医科大学微生物学教研室,上海 200032)
黄 辉1俞 红2林云璐
摘要CD4+T细胞在机体抗瘤免疫反应中的作用越来越受到重视,CD4+T细胞不仅可以分泌大量的细胞因子和辅助CD8+T细胞杀伤肿瘤细胞,而且CD4+T细胞在肿瘤免疫中具有免疫记忆和直接杀伤肿瘤细胞的功能,因而在机体的抗瘤免疫反应中起重要作用。过继转输CD4+T细胞是肿瘤过继免疫治疗的一个新方案。
关键词:CD4+T细胞TH1TH2肿瘤免疫
T细胞介导的细胞免疫在机体肿瘤免疫中起主导作用,成熟的T细胞分为CD4+T细胞和CD8+T细胞两个亚群。在机体的抗瘤免疫反应中,过去人们主要强调CD8+T细胞的作用,近来,人们逐渐认识到CD4+T细胞在机体抗瘤免疫反应中的重要作用。
1 肿瘤特异性的CD4+T细胞的活化
一般认为,CD4+T细胞是识别MHCⅡ类分子呈递的外源性抗原。在荷瘤体内,一方面肿瘤细胞的碎片可以被巨噬细胞、树突状细胞等抗原呈递细胞(APC)摄取、加工,在APC内处理、加工后的肿瘤抗原成为短肽,短肽被APC上的MHCⅡ类分子呈递,从而被CD4+T细胞识别,作为肿瘤特异性的CD4+T细胞活化的抗原特异性活化信号[2]。有人报道在体外不含APC的培养系统中,CD4+T细胞可被肿瘤细胞直接活化[3]。Jaraquemada d等人证明,MHCⅡ分子也可以呈递内源性的抗原[4]。这样,高表达MHCⅡ类分子的肿瘤细胞,不但可以呈递外源性的肿瘤抗原,也可能呈递内源性的肿瘤抗原,从而被CD4+T细胞识别使其活化。尽管如此,由于肿瘤细胞比专业APC低表达CD54(ICAM-1)、CD58(LFA-3)和CD80(B7)等辅佐分子,肿瘤细胞并不是理想的APC[5]。
2 肿瘤特异性的CD4+T细胞对肿瘤细腻的直接杀伤作用
近来研究发现CD4+T细胞与CD8+T细胞一样、对肿瘤细胞具有直接杀伤作用[6]。人们利用建立的大量CD4+T细胞克隆,在体外对不同的肿瘤细胞株作杀伤实验,发现CD4+T细胞克隆对K562、Daudi、U937、人肾细胞癌(KATOⅢ)、大鼠腺癌(13762)等肿瘤细胞均有较高的杀伤活性[7],细胞毒T淋巴细胞(CTL)对靶细胞杀伤,目前认为有两种途径,即穿孔素(perforin,PF)介导与Fas介导。前者CTL释放穿孔素及颗粒酶(GZ),使靶细胞死亡。后者通过CTL上的Fas l分子与靶细胞上的Fas分子结合,导致靶细胞凋亡。肿瘤特异性的CD4+T细胞对肿瘤细胞以哪种途径为主,至今仍无定论。实验发现,活化的CD4+T细胞攻击高表达Fas分子的B淋巴瘤,B淋巴瘤迅速被溶解,Fas缺陷的Lpr小鼠的B母细胞就不能被活化的CD4+T细胞杀伤。上述实验结果支持Fas系统介导CD4+T细胞对瘤细胞的杀伤。但也有实验发现,活化的CD4+T细胞对高表达Fas的淋巴瘤与不表达的B淋巴细胞杀伤无差异。不表达穿孔蛋白的小鼠活化CD4+T细胞对Fas和Fas+的靶细胞均无杀伤作用,认为穿孔素介导CD4+T细胞对瘤细胞的杀伤[8]。
3 CD4+T细胞在肿瘤免疫中的记忆功能
一般认为CD8+T细胞在CD4+T细胞的辅助和其分泌的大量细胞因子作用下杀伤肿瘤细胞,缺乏CD4+T细胞是抗瘤免疫效应低下的原因。实验发现初次抗瘤免疫反应主要有CD8+T细胞和NK细胞参与,再次抗瘤免疫反应CD4+T细胞非常重要[9]。可见CD4+T细胞在机体的肿瘤免疫中有重要的记忆功能[10]。去除BALB/C小鼠的TH细胞,BALB/c小鼠仍有很强的抗瘤免疫反应,但去除TH细胞的小鼠比正常的BALC/c小鼠的抗瘤免疫反应持续的时间短的多,可见TH细胞对小鼠保持抗瘤免疫反应的时间非常重要[11]。
4 TH1和TH2在肿瘤免疫中的拮抗作用
1986年Mosmann[12]首先发现不同的小鼠TH细胞克隆分泌不同的细胞因子,随后在大鼠、人类也发现类似的情况,因而根据TH细胞分泌的细胞因子不同,把TH细胞分为TH0、TH1、TH2三个亚群,TH1分泌IL-2、IFN-γ、TNF,并且增强巨噬细胞活化,迟发型变态反应(DTH),刺激IgG2a类抗体的产生。TH2细胞分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13,促使B细胞活化,刺激IgG1,IgE类抗体的产生。TH1分泌的细胞因子和TH2分泌的细胞因子TH0细胞均能分泌,TH细胞由它的前体细胞THP发育分化而来,THp在抗原的刺激下首先发育TH0、TH1、TH2细胞均是由TH0细胞发育而来。TH0在IL-4刺激下发育成TH2细胞,TH0在IL-12作用下发育成TH1细胞。TH1介导机体的细胞免疫。TH2介导机体的体液免疫,而且TH1和TH2细胞之间存在着明显的拮抗作用。TH1分泌的IFN-γ和TH2分泌的IL-4、IL-10,它们一方面促进自身的发育,另一方面又抑制对方的发育。
在机体的抗瘤免疫反应中,TH1主导机体的细胞免疫功能,并分泌TH1类细胞因子,对增强机体的抗瘤免疫反应非常重要。TH2细胞却促进肿瘤细胞生长。检测进展期肿瘤病人外周血淋巴细胞分泌细胞因子的情况,会发现IL-2、IFN-γ分泌降低,IL-10的分泌升高,这表明肿瘤生长时,TH0细胞向TH2细胞发育、分化增多。荷瘤机体TH1、TH2细胞之间,TH2细胞的功能明显高于TH1细胞,机体的抗肿瘤免疫作用处于抑制状态[13]。因而增强TH1细胞功能,降低TH2细胞的功能,从而去除这种抑制状态,是肿瘤免疫治疗的手段之一。
5 肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)中CD4+T细胞的作用
CD4+T细胞的抗瘤作用的认识多来自对TIL的研究工作。目前已经能够从许多肿瘤如恶性黑色素瘤、肾细胞癌、卵巢癌、肺癌和乳房癌中分离和扩增TIL,其中肿瘤特异性的TIL远远少于肿瘤非特异性的TIL。
绝大多数TIL由CD4+和CD8+T细胞组成。而这两个亚群的T细胞又都可分为肿瘤特异性和肿瘤非特异性的T细胞,少量的肿瘤特异性的CD4+细胞能在MHCⅠ类或Ⅱ类分子的限制下直接杀伤肿瘤细胞。但大多数的肿瘤特异性的CD4+T细胞识别APC上MHCⅡ类分子呈递的肿瘤抗原而活化。活化的CD4+T细胞分泌细胞因子,辅助CD8T细胞杀伤肿瘤细胞。同时,肿瘤环境内的APC高表达热休克蛋白(heat shock protein,Hsp)等,可被APC上的MHCⅡ类分子呈递,能够被肿瘤非特异性的CD4+T细胞识别,使其活化,辅助CD8+T细胞杀伤肿瘤细胞[1]。
总之,CD4+T细胞不但具有辅助功能,而且对肿瘤细胞有直接的杀伤能力,并且在机体的肿瘤免疫中具有免疫记忆功能。在过继转输T细胞治疗肿瘤中,增加效应细胞中CD4+T细胞的数量和质量是十分重要的。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(NO39570808)
作者简介:黄辉(1965-),男,汉族,上海医科大学讲师,硕士
参考文献
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12 Mosmann TR et al .J Immunol,1986;136(7):2348-2357
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