刘娟等2013年国内外免疫学研究重要进展第1期 doi:10.3969/j.issn.1000484X.2014.01.001 专家述评 2013年国内外免疫学研究重要进展 刘娟曹雪涛(第二军医大学免疫学研究所暨医学免疫学国家重点实验室,上海200433) 中图分类号R392文献标志码A文章编号1000484X(2014)01001413 刘娟(1986年-),第二军医临床疾病发病机制研究与疾病预防、治疗中的应用 大学免疫学研究所讲师。2007年日渐成熟和深入。这些新概念的提出、新机制的发 本科毕业于北京大学医学部临床医现新技术的突破新领域的开拓为免疫学科的发展 学专业,同年师从第二军医大学免注入了强劲动力,也为研究人员带来了前所未有的 疫学研究所曹雪涛院士攻读免疫学 机遇和挑战。免疫学作为一门既古老又年轻的学科 专业研究生,分别于2010年、2012 年获得免疫学硕士、博士学位。 正蓬勃发展,成为当今生命科学的前沿学科和现代 要从事自身免疫性疾病发病机制的 医学的支撑学科之一。 研究,研究方向为天然免疫应答及 适逢《中国免疫学杂志》创刊30周年,笔者再 其调节机制。以第一作者和共同第一作者在 Immunity、次梳理了过去一年中国内外免疫学研究的重要进 PNAS、 Cell mol immunol等杂志发表论文。博士毕业论文展,与各位专家同仁及科学爱好者共享,向杂志创刊 Rhbd3分子在免疫应答调控中的作用及其机制研究》获得30周年献礼。可以看出,过去的一年中,天然免疫 013年全军优秀博士论文 识别和活化机制及淋巴细胞分化、存活、激活、记忆 的调控机制仍然是免疫学研究的热点领域,而新型 曹雪涛(1964年-),教授, 国工程院院士。现任中国医学科学免疫细胞亚群的鉴定与功能、表观遗传学机制在免 院院长、第二军医大学免疫学研究疫应答中的调控作用等交叉领域也迅速发展。值得 所所长、医学免疫学国家重点实验 提的是,过去的一年中,国内免疫学研究人员继续 室主任,任中国免疫学会理事长、亚活跃在免疫学的各传统特色方向以及前沿交叉领 大地区免疫学联盟主席、国际免疫域,做出了令国内外同行认可的高水平原创性工作。 学联盟S委员会委员、国家863篇幅所限,文中只遴选了其中一部分代表性工作,疏 计划医药生物技术领域专家、973免漏不当之处请各位读者批评指正。 疫学项目首席科学家、国务院学位 评议委员会学科评议组基础医学组召集人。任{中国肿瘤1天然免疫应答及调节机制 生物治疗杂志》主编、 Cellular and Molecular Immunology共同 1.1天然免疫应答启动机制天然免疫细胞通过 主编, Annu rey immunol、 Sci Transl med、 Cell res等杂志编 委。从事天然免疫识别与免疫调节的基础研究、疾病免疫治 TLR、RLR、NR等模式识别受体( Pattern recognition 疗的应用研究。以通讯作者在Cell、 Nature Immunology、Im receptors,PRR)识别病原微生物,启动天然免疫应 munity、, Cancer cell、PNAS、 Blood、 J Immunol等SCI收录的国 答,抵抗病原体入侵。对于天然免疫应答特别是 外杂志发表论文212篇。与国内外学者合作在 Nature Med-PRR信号的活化机制的研究是近年来免疫学研究 cine、PNAS等发表SCI论文30余篇。论文被SC1他引400的热点之一。 余次。编写和共同主编专著5部。获得国家发明专利16 环 GMP-AMP合酶( Cyclic GMP-AMP synthase, 项。培养的10名博士生获得全国优秀博士论文 cGAS)是近期发现的一个 DNA Sensor,能识别并结 合胞内DNA,催化 cyclic GMP-MP( CAMP)合成, 悄然间已到笔者与读者共享年度免疫学研究重激活STNG/IRF3通路进而促进Ⅰ型干扰素( Inter-- 要前沿进展的第5个年头。5年来,免疫学的发展 ferons,IFN)产生,启动抗病毒天然免疫应答2 日新月异,免疫学的基础性关键理论不断拓展和完近期研究证实cGAS是HIV及其他逆转录病毒的胞 善,新型免疫学技术不断涌现与提升,免疫学在重大内 sensor,通过 CGAMP/ STING途径诱导I型IFN产 C1994-2014ChinaAcademicJOurnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
书 doi: 10． 3969 /j． issn． 1000-484X． 2014． 01． 001 ·专家述评· 2013 年国内外免疫学研究重要进展 刘 娟 曹雪涛 ( 第二军医大学免疫学研究所暨医学免疫学国家重点实验室，上海 200433) 中图分类号 Ｒ392 文献标志码 A 文章编号 1000-484X( 2014) 01-0001-13 刘娟( 1986 年 － ) ，第二军医 大学免疫学研究所讲师。2007 年 本科毕业于北京大学医学部临床医 学专业，同年师从第二军医大学免 疫学研究所曹雪涛院士攻读免疫学 专业研究生，分别于 2010 年、2012 年获得免疫学硕士、博士学位。主 要从事自身免疫性疾病发病机制的 研究，研究方向为天然免疫应答及 其调节 机 制。以第一作者和共同第一作者在 Immunity、 PNAS、Cell Mol Immunol 等杂志发表论文。博士毕业论文 《Ｒhbdd3 分子在免疫应答调控中的作用及其机制研究》获得 2013 年全军优秀博士论文。 曹雪涛( 1964 年 － ) ，教 授，中 国工程院院士。现任中国医学科学 院院长、第二军医大学免疫学研究 所所长、医学免疫学国家重点实验 室主任，任中国免疫学会理事长、亚 大地区免疫学联盟主席、国际免疫 学联盟 IUIS 委员会委员、国家 863 计划医药生物技术领域专家、973 免 疫学项目首席科学家、国务院学位 评议委员会学科评议组基础医学组召集人。任《中国肿瘤 生物治疗杂志》主编、Cellular and Molecular Immunology 共同 主编，Annu Ｒev Immunol、Sci Transl Med、Cell Ｒes 等杂志编 委。从事天然免疫识别与免疫调节的基础研究、疾病免疫治 疗的应用研究。以通讯作者在 Cell、Nature Immunology、Immunity、Cancer Cell、PNAS、Blood、J Immunol 等 SCI 收录的国 外杂志发表论文 212 篇。与国内外学者合作在 Nature Medicine、PNAS 等发表 SCI 论文 30 余篇。论文被 SCI 他引 4000 余次。编写和共同主编专著 5 部。获得国家发明专利 16 项。培养的 10 名博士生获得全国优秀博士论文。 悄然间已到笔者与读者共享年度免疫学研究重 要前沿进展的第 5 个年头。5 年来，免疫学的发展 日新月异，免疫学的基础性关键理论不断拓展和完 善，新型免疫学技术不断涌现与提升，免疫学在重大 临床疾病发病机制研究与疾病预防、治疗中的应用 日渐成熟和深入。这些新概念的提出、新机制的发 现、新技术的突破、新领域的开拓为免疫学科的发展 注入了强劲动力，也为研究人员带来了前所未有的 机遇和挑战。免疫学作为一门既古老又年轻的学科 正蓬勃发展，成为当今生命科学的前沿学科和现代 医学的支撑学科之一。 适逢《中国免疫学杂志》创刊 30 周年，笔者再 次梳理了过去一年中国内外免疫学研究的重要进 展，与各位专家同仁及科学爱好者共享，向杂志创刊 30 周年献礼。可以看出，过去的一年中，天然免疫 识别和活化机制及淋巴细胞分化、存活、激活、记忆 的调控机制仍然是免疫学研究的热点领域，而新型 免疫细胞亚群的鉴定与功能、表观遗传学机制在免 疫应答中的调控作用等交叉领域也迅速发展。值得 一提的是，过去的一年中，国内免疫学研究人员继续 活跃在免疫学的各传统特色方向以及前沿交叉领 域，做出了令国内外同行认可的高水平原创性工作。 篇幅所限，文中只遴选了其中一部分代表性工作，疏 漏不当之处请各位读者批评指正。 1 天然免疫应答及调节机制 1． 1 天然免疫应答启动机制 天然免疫细胞通过 TLＲ、ＲLＲ、NLＲ 等模式识别受体( Pattern recognition receptors，PＲＲ) 识别病原微生物，启动天然免疫应 答，抵抗病原体入侵。对于天然免疫应答特别是 PＲＲ 信号的活化机制的研究是近年来免疫学研究 的热点之一。 环 GMP-AMP 合酶( Cyclic GMP-AMP synthase， cGAS) 是近期发现的一个 DNA sensor，能识别并结 合胞内 DNA，催化 cyclic GMP-AMP( cGAMP) 合成， 激活 STING/IＲF3 通路进而促进Ⅰ型干扰素( Interferons，IFN) 产生，启动抗病毒天然免疫应答［1，2］。 近期研究证实 cGAS 是 HIV 及其他逆转录病毒的胞 内 sensor，通过 cGAMP /STING 途径诱导Ⅰ型 IFN 产 刘 娟等 2013 年国内外免疫学研究重要进展 第 1 期 ·1·
中国免疫学杂志2014年第30卷 生。此外,研究发现,cGAS基因缺陷会导致成纤TRAF蛋白是TNF受体及TLRL4R介导的信号通 维细胞、巨噬细胞、树突状细胞在DNA感染后均不路中重要的信号分子,下游促进细胞因子分泌,启动 能分泌Ⅰ型IN,对HSⅤ病毒感染更为敏感,且天然免疫应答。Chen等人发现,Fbox蛋白家族的 CAMP对抗原特异性T细胞应答介导的抗体生成两个成员,Ⅳxo3及Fbx2能相互拮抗,调控TRAF 发挥佐剂效应,表明cGAS在机体抵抗病毒感染过介导的炎症反应。Fbx2能促进TRAF泛素化降解 程中发挥广泛而关键的作用,并具有显著的免疫佐而抑制TRAF功能,而FbxO3拮抗Fbx2的功能从而 剂效应。此外,Gao等人利用结构及生化手段分上调TRAF表达,促进细胞因子介导的炎症反应的 析了cGAS及 CAMP发挥功能的结构基础。他们ikBB是TLR信号活化过程的另一个关键信号蛋 发现, dsDNA刺激下,cGAS发生构象转化而形成可白。胞浆内ikBβ发生磷酸化降解后释放p65入 接近的催化口袋结构,催化 CGAMP形成环G(2,核,而新合成的ikBB入核形成IkBB/p65/cRel复 5)pA(3,5)p结构,发挥第二信使功能的。 合物,促进NF≮B活化。Iin等人发现E3泛素连接 同济大学贾鑫明和美国 MD Anderson癌症中心酶ARI2特异性促进TLR诱发的树突状细胞中 林欣课题组合作报道,C型凝集素受体( C-type lec-ilkB降解,抑制NF≮Bp65活性,从而调控DC成 tin receptors,CLR)成员 Lectin2和 Lectin3形成异源熟活化,控制炎症反应及自身免疫性疾病的发 聚体,介导机体抗真菌天然免疫应答,揭示了生。IRF7是调控细胞IFN产生的重要转录因 PRR识别微生物的新型机制,相关研究成果发表于子,关于IRF7在翻译水平的调控目前还缺乏认识。 们 mmunity》上的。在长期进化过程中,植物也形成Lee等人发现, OASDI(25′ oligoadenylate syn- 了一套精密而复杂的天然免疫应答机制抵御病原体 thetasedike1)能够抑制IRF7mRNA翻译,从而抑制 侵袭。清华大学柴继杰、韩治富课题组和中科院周病毒感染诱发的IFN产生。OASL1的这一功能与 俭民课题组合作在《 ience》发表论文,详细报道了其结合IRF7的5UTR区并影响43s前起始复合物 植物中的一种PRFS2受其配体Flg22活化的功能有关。这些蛋白在PRR介导的信号级联 后与BAK1异聚化形成免疫复合体的生化及分子生活化的不同步骤起着关键性调控作用,对于防止天 物学基础的。 然免疫应答过度活化、避免炎症损伤、控制免疫相关 此外,是否存在PRR非依赖的天然免疫启动机疾病的发生发挥重要作用。 制呢? McEwan等人近来报道,病毒或胞内菌感染 此前研究显示,DDX41是一个胞内 DNA Sen 后,结合病原的抗体分子被TRIM21识别后能催化sor,通过 STING途径激活I型IFN生成。在此基础 K63多聚泛素链形成,刺激NFB、AP1、IHF3、IRF5上,研究者对DDX41介导的I型IFN产生的调节机 及IR7信号通路,诱导炎性细胞因子产生及抗病毒制进行了深入探索。 Zhang等人发现,IN诱导的 免疫应答。这种TRIM21与抗体的相互作用体现了E3泛素连接酶TRM21能结合并促进DDX41发生 种PRR非依赖的天然免疫激活机制,对K48泛素化降解,从而抑制胞内 dsdNA诱导的IFN TRIM2抗坑体复合体触发的胞内信号传递及其与其B产生。外源性或内源性DNA触发的 STING活 他PRR信号通路的交叉调控的深入研究将为机体化是激活天然免疫应答的关键环节,然而 STING过 抗病原体天然免疫应答机制提供全新的阐述。 度活化将产生不必要的免疫损伤。目前关于 STING 1.2PRR信号调控机制PRR通过识别病原体,活化的调控机制仍不清楚。近期,Kono等人证实 诱导炎性细胞因子及Ⅰ型IFN产生,是机体抵抗病胞内DNA来源的环二核苷酸( Cyclic dinucleotides) 原体天然免疫应答的关键环节。然而,过度的PR通过激活丝苏氨酸激酶UIK1(ATG1),促进 STING 信号活化可能引起病理损伤甚至诱发炎症性及自身发生Ser366位磷酸化,抑制IF3活化,从而以负反 免疫性疾病的发生。因此,天然免疫应答的调节是馈的方式抑制天然免疫应答过度活化。 机体启动有效、适度的抗病原体免疫应答的关键环 第二军医大学免疫学研究所、浙江大学免疫学 节。许多调节蛋白被发现通过不同的机制(降解、研究所曹雪涛课题组在《e》上发表了研究成果, 封闭、拮抗等)靶向PR信号通路的关键分子,在转揭示了凝集素家族成员 Siglec-g在RG4介导的抗 录水平、翻译水平、翻译后水平等不同层面调控病毒免疫应答中的关键性调控作用。其利用基因芯 PRR信号通路 片筛查小鼠巨噬细胞中RNA病毒感染诱导基因,发 近期的研究找到了多个靶向PRR通路的关键现RNA病毒感染巨噬细胞可特异性诱导 Siglec 性信号分子、适配蛋白或转录因子的调控分子。表达上调,该过程依赖NF≮B信号活化并涉及组蛋 C1994-2014ChinaAcademicJOurnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
生［3］。此外，研究发现，cGAS 基因缺陷会导致成纤 维细胞、巨噬细胞、树突状细胞在 DNA 感染后均不 能分泌Ⅰ型 IFN，对 HSV 病毒感染更为敏感，且 cGAMP 对抗原特异性 T 细胞应答介导的抗体生成 发挥佐剂效应，表明 cGAS 在机体抵抗病毒感染过 程中发挥广泛而关键的作用，并具有显著的免疫佐 剂效应［4］。此外，Gao 等人利用结构及生化手段分 析了 cGAS 及 cGAMP 发挥功能的结构基础。他们 发现，dsDNA 刺激下，cGAS 发生构象转化而形成可 接近的催化口袋结构，催化 cGAMP 形成环 G( 2'， 5') pA( 3'，5') p 结构，发挥第二信使功能［5］。 同济大学贾鑫明和美国 MD Anderson 癌症中心 林欣课题组合作报道，C 型凝集素受体( C-type lectin receptors，CLＲ) 成员 Dectin2 和 Dectin3 形成异源 二聚 体，介导机体抗真菌天然免疫应答，揭 示 了 PＲＲ 识别微生物的新型机制，相关研究成果发表于 《Immunity》上［6］。在长期进化过程中，植物也形成 了一套精密而复杂的天然免疫应答机制抵御病原体 侵袭。清华大学柴继杰、韩治富课题组和中科院周 俭民课题组合作在《Science》发表论文，详细报道了 植物中的一种 PＲＲ———FLS2 受其配体 Flg22 活化 后与 BAK1 异聚化形成免疫复合体的生化及分子生 物学基础［7］。 此外，是否存在 PＲＲ 非依赖的天然免疫启动机 制呢? McEwan 等人近来报道，病毒或胞内菌感染 后，结合病原的抗体分子被 TＲIM21 识别后能催化 K63 多聚泛素链形成，刺激 NF-κB、AP-1、IＲF3、IＲF5 及 IＲF7 信号通路，诱导炎性细胞因子产生及抗病毒 免疫应答。这种 TＲIM21 与抗体的相互作用体现了 一 种 PＲＲ 非依赖的天然免疫激活 机 制［8］，对 TＲIM21-抗体复合体触发的胞内信号传递及其与其 他 PＲＲ 信号通路的交叉调控的深入研究将为机体 抗病原体天然免疫应答机制提供全新的阐述。 1． 2 PＲＲ 信号调控机制 PＲＲ 通过识别病原体， 诱导炎性细胞因子及Ⅰ型 IFN 产生，是机体抵抗病 原体天然免疫应答的关键环节。然而，过度的 PＲＲ 信号活化可能引起病理损伤甚至诱发炎症性及自身 免疫性疾病的发生。因此，天然免疫应答的调节是 机体启动有效、适度的抗病原体免疫应答的关键环 节。许多调节蛋白被发现通过不同的机制( 降解、 封闭、拮抗等) 靶向 PＲＲ 信号通路的关键分子，在转 录水 平、翻 译 水 平、翻译后水平等不同层面调控 PＲＲ 信号通路。 近期的研究找到了多个靶向 PＲＲ 通路的关键 性信 号 分 子、适配蛋白或转录因子的调控分子。 TＲAF 蛋白是 TNF 受体及 TLＲ-IL-1Ｒ 介导的信号通 路中重要的信号分子，下游促进细胞因子分泌，启动 天然免疫应答。Chen 等人发现，F box 蛋白家族的 两个成员，Fbxo3 及 Fbxl2 能相互拮抗，调控 TＲAF 介导的炎症反应。Fbxl2 能促进 TＲAF 泛素化降解 而抑制 TＲAF 功能，而 Fbxo3 拮抗 Fbxl2 的功能从而 上调 TＲAF 表达，促进细胞因子介导的炎症反应［9］。 iIκBβ 是 TLＲ 信号活化过程的另一个关键信号蛋 白。胞浆内 iIκBβ 发生磷酸化降解后释放 p65 入 核，而新合成的 iIκBβ 入核形成 IκBβ /p65 /cＲel 复 合物，促进 NF-κB 活化。Lin 等人发现 E3 泛素连接 酶 AＲIH2 特异性促进 TLＲ 诱发的树突状细胞中 iIκBβ 降解，抑制 NF-κB p65 活性，从而调控 DC 成 熟活 化，控制炎症反应及自身免疫性疾病的发 生［10］。IＲF7 是调控细胞 IFN 产生的重要转录因 子，关于 IＲF7 在翻译水平的调控目前还缺乏认识。 Lee 等 人 发 现，OASL1 ( 2'-5' oligoadenylate synthetase-like 1) 能够抑制 IＲF7 mＲNA 翻译，从而抑制 病毒感染诱发的 IFN 产生。OASL1 的这一功能与 其结合 IＲF7 的 5'UTＲ 区并影响 43S 前起始复合物 的功能有关［11］。这些蛋白在 PＲＲ 介导的信号级联 活化的不同步骤起着关键性调控作用，对于防止天 然免疫应答过度活化、避免炎症损伤、控制免疫相关 疾病的发生发挥重要作用。 此前研究显示，DDX41 是一个胞内 DNA sensor，通过 STING 途径激活 I 型 IFN 生成。在此基础 上，研究者对 DDX41 介导的 I 型 IFN 产生的调节机 制进行了深入探索。Zhang 等人发现，IFN 诱导的 E3 泛素连接酶 TＲIM21 能结合并促进 DDX41 发生 K48 泛素化降解，从而抑制胞内 dsDNA 诱导的 IFN- β 产生［12］。外源性或内源性 DNA 触发的 STING 活 化是激活天然免疫应答的关键环节，然而 STING 过 度活化将产生不必要的免疫损伤。目前关于 STING 活化的调控机制仍不清楚。近期，Konno 等人证实 胞内 DNA 来源的环二核苷酸( Cyclic dinucleotides) 通过激活丝苏氨酸激酶 ULK1 ( ATG1) ，促进 STING 发生 Ser366 位磷酸化，抑制 IＲF3 活化，从而以负反 馈的方式抑制天然免疫应答过度活化［13］。 第二军医大学免疫学研究所、浙江大学免疫学 研究所曹雪涛课题组在《Cell》上发表了研究成果， 揭示了凝集素家族成员 Siglec-G 在 ＲIG-I 介导的抗 病毒免疫应答中的关键性调控作用。其利用基因芯 片筛查小鼠巨噬细胞中 ＲNA 病毒感染诱导基因，发 现 ＲNA 病毒感染巨噬细胞可特异性诱导 Siglec-G 表达上调，该过程依赖 NF-κB 信号活化并涉及组蛋 ·2· 中国免疫学杂志 2014 年第 30 卷
刘娟等2013年国内外免疫学研究重要进展第1期 白H3的修饰。深入研究发现, Siglec-与E3泛素 nonparenchymal cells,LNPC)能够分泌含有抗病毒分 连接酶cCM、SHP2和RIG4相互作用,进而通过c-子的外体( exosomes),外体及其具有抗病毒活性的 Cbl促进RIG发生K48位泛素化及降解,从而负内容物继而被肝细胞内化,介导肝细胞的抗病毒活 向调控RNA病毒触发的IRF3活化和I型干扰素产性。IFN刺激肝非实质细胞所分泌出的“外体”不 生,最终抑制机体的抗病毒免疫应答。这一研究但可抑制HBV,还可介导对肝脏病毒A59和腺病毒 明确了 Siglec-在抗病毒天然免疫反应中的负向调的抵抗作用。此研究为抗病毒治疗提供了有利 控作用及其调控RIG信号途径的相关分子机制,的研究思路。 发现了RIG-翻译后水平修饰的新机制,揭示了凝1.4炎性复合体活化及调控炎性复合体是由多 集素家族参与天然免疫应答及与其他PRR的交叉种NLR成员诱导的大型分子复合体,如经典的NL 调控机制,对深入了解抗病毒天然免疫反应,明确RP3、 NLRPI、NRC4(以及其他如NLRP6、NRP、 RNA病毒与机体的相互作用关系,寻求治疗病毒感NRP12)炎性复合体,活化 caspase+(或非经典途 染性疾病的新途径具有重要意义。曹雪涛课题组还径中依赖 caspase、 caspase41),促进IL4B前体剪 发现转录因子ZBTB20( Zinc finger and btb domain-切,生成成熟Ⅱβ,参与机体抵抗病原体免疫应 containing20)和ZFP64( Zinc finger proteins64)正向答。 Sokolovka等人最新的报道提示NRP3介导的 调控TLR介导的NF-B活化。此外,PTP- caspase-活化还能参与控制吞噬体酸化,进而调控 PEST( protein tyrosine phosphatase with proline-gluta-微生物杀伤及抗原提呈过程。大量胞内外信号 mine- erine-hreonine- rich motifs)以及IRGl(Im-被发现能活化NLP3炎性复合体,如病原相关分子 mune responsIve gene1)能通过不同途径抑制TR模式( Pathogen-associated molecular patterns, PAMPs) 触发的天然免疫应答。相关研究成果发表在包括细菌RNA、R848、R837以及 DAMPs( Danger-s- 《 Proceedings of the National Academy of Sciences sociated molecular patterns)如尿酸结晶、胞外ATP及 USA》、《 The Journal of Immunology》等期刊上。此活性氧自由基( Reactive oxygen species,ROs)等。 外,中科院武汉病毒所王延轶课题组与武汉大学舒DNA经AM2识别后能激活炎性复合体促进 红兵课题组合作发现,E3连接酶WWP2(WWd- caspase-依赖的Ⅱ1B成熟。 Mitoma等人近期报 main-tontaining protein2)通过促进TRF发生K48道,胞内RNA能被RNA解旋酶DHX33识别,从而 位泛素化降解,进而抑制TLR3介导的天然免疫应活化NLRP3炎性复合体。有意思的是,虽然N 答。相关研究成果发表在 roceedings of the nation-RP3被发现受多种胞内外信号激活, Mu noz-Planillo al academy of Sciences USA》杂志上 等人近期报道,K外流是多种信号触发NLPR3炎 1.3干扰素效应及调控机制I型IFN通过活化性复合体活化的共有的充分、必要条件的。国内方 干扰素诱导基因( interferonˉ simulated genes,ISGs),面,北京生命科学研究所邵峰课题组发现,细菌I 编码多种具有抗病毒效应的蛋白,启动抗病毒免疫型分泌系统( ype Ill secretion systen,T3ss)被人类 应答。有意思的是,ISGs同样能被IFN非依赖途径NAP及小鼠NAIP1识别后促进免疫复合体活化, 活化。近期的研究对IFN非依赖的ISG活化途径提对疫苗研制具有启示作用。该研究成果发表于 出了机制解释。 Hasan等人发现,胞内核酸外切酶 Proceedings of the National Academy of Sciences USA TiexI通过调控STNG、TBK1激酶以及IRF3、IRF7杂志上。 通路调节IFN非依赖的SG活化圆。 Trex1的这 对于炎性复合体的胞内定位、组装的调控机制 功能可能与其控制溶酶体形成有关。此外,deWe-目前尚缺乏认识。 Misawa等人报道,受NPR3炎性 erd等人于近期报道IN书选择性结合 IFNARI,而复合体刺激物诱导产生的乙酰化a微管蛋白能够 并不结合 IFNAR2,并揭示了IFN书FNAR相互作介导线粒体运输,继而促进线粒体上的ASC同位到 用的结构基础。这对于选择性活化或干扰干扰内质网上的NLPR3,形成功能活化的NAIP3砌。 素途径、避免干扰素临床应用中的副作用提供了重此外, Subramanian等人发现,线粒体适配蛋白MA 要的线索。 VS能促进胞浆中游离的非活化NIRP3定位至线粒 国内方面,复旦大学卫生部医学分子病毒学重体,促进NLRP3介导的I4B产生。而NRP3能以 点实验室袁正宏课题组在《 ature Immunology》期刊其N端结构域调节MAⅤS在线粒体上的定位。这 发表论文,揭示了IFN介导的抗病毒免疫的新机研究对的NLRP3在特定亚细胞器上的定位和激 制。他们发现,IFN刺激的肝非实质细胞( Liver活机制进行了完善圆。 C1994-2014ChinaAcademicJOurnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
白 H3 的修饰。深入研究发现，Siglec-G 与 E3 泛素 连接酶 c-Cbl、SHP2 和 ＲIG-I 相互作用，进而通过 cCb1 促进 ＲIG-I 发生 K48 位泛素化及降解，从而负 向调控 ＲNA 病毒触发的 IＲF3 活化和 I 型干扰素产 生，最终抑制机体的抗病毒免疫应答［14］。这一研究 明确了 Siglec-G 在抗病毒天然免疫反应中的负向调 控作用及其调控 ＲIG-I 信号途径的相关分子机制， 发现了 ＲIG-I 翻译后水平修饰的新机制，揭示了凝 集素家族参与天然免疫应答及与其他 PＲＲ 的交叉 调控机制，对深入了解抗病毒天然免疫反应，明确 ＲNA 病毒与机体的相互作用关系，寻求治疗病毒感 染性疾病的新途径具有重要意义。曹雪涛课题组还 发现转录因子 ZBTB20 ( Zinc finger and BTB domaincontaining 20) 和 ZFP64( Zinc finger proteins 64) 正向 调控 TLＲ 介 导 的 NF-κB 活 化［15，16］。此 外，PTPPEST ( protein tyrosine phosphatase with proline-glutamine-serine-threonine-rich motifs) 以 及 IＲG1 ( Immune responsive gene 1) 能通过不同途径抑制 TLＲ 触发的天然免疫应答［17，18］。相关研究成果发表在 《Proceedings of the National Academy of Sciences USA》、《The Journal of Immunology》等期刊上。此 外，中科院武汉病毒所王延轶课题组与武汉大学舒 红兵课题组合作发现，E3 连接酶 WWP2 ( WW domain-containing protein 2) 通过促进 TＲIF 发生 K48 位泛素化降解，进而抑制 TLＲ3 介导的天然免疫应 答。相关研究成果发表在《Proceedings of the National Academy of Sciences USA》杂志上［19］。 1． 3 干扰素效应及调控机制 I 型 IFN 通过活化 干扰素诱导基因( Interferon-stimulated genes，ISGs) ， 编码多种具有抗病毒效应的蛋白，启动抗病毒免疫 应答。有意思的是，ISGs 同样能被 IFN 非依赖途径 活化。近期的研究对 IFN 非依赖的 ISG 活化途径提 出了机制解释。Hasan 等人发现，胞内核酸外切酶 Trex1 通过调控 STNIG、TBK1 激酶以及 IＲF3、IＲF7 通路调节 IFN 非依赖的 ISG 活化［20］。Trex1 的这一 功能可能与其控制溶酶体形成有关。此外，de Weerd 等人于近期报道 IFN-β 选择性结合 IFNAＲ1，而 并不结合 IFNAＲ2，并揭示了 IFN-β-IFNAＲ1 相互作 用的结构基础［21］。这对于选择性活化或干扰干扰 素途径、避免干扰素临床应用中的副作用提供了重 要的线索。 国内方面，复旦大学卫生部医学分子病毒学重 点实验室袁正宏课题组在《Nature Immunology》期刊 发表论文，揭示了 IFN-α 介导的抗病毒免疫的新机 制。他们发现，IFN-α 刺激的肝非实质细胞( Liver nonparenchymal cells，LNPC) 能够分泌含有抗病毒分 子的外体( exosomes) ，外体及其具有抗病毒活性的 内容物继而被肝细胞内化，介导肝细胞的抗病毒活 性。IFN-α 刺激肝非实质细胞所分泌出的“外体”不 但可抑制 HBV，还可介导对肝脏病毒 A59 和腺病毒 的抵抗作用［22］。此研究为抗病毒治疗提供了有利 的研究思路。 1． 4 炎性复合体活化及调控 炎性复合体是由多 种 NLＲ 成员诱导的大型分子复合体，如经典的 NL- ＲP3、NLＲP1、NLＲC4 ( 以及其他如 NLＲP6、NLＲP7、 NLＲP12) 炎性复合体，活化 caspase-1 ( 或非经典途 径中依赖 caspase-8、caspase-11) ，促进 IL-1β 前体剪 切，生成成熟 IL-1β，参与机体抵抗病原体免疫应 答。Sokolovska 等人最新的报道提示 NLＲP3 介导的 caspase-1 活化还能参与控制吞噬体酸化，进而调控 微生物杀伤及抗原提呈过程［23］。大量胞内外信号 被发现能活化 NLPＲ3 炎性复合体，如病原相关分子 模式( Pathogen-associated molecular patterns，PAMPs) 包括细菌 ＲNA、Ｒ848、Ｒ837 以及 DAMPs( Danger-associated molecular patterns) 如尿酸结晶、胞外 ATP 及 活性氧 自 由 基 ( Ｒeactive oxygen species，ＲOS) 等。 DNA 经 AIM2 识别后能激活炎性复合体促进 caspase-1 依赖的 IL-1β 成熟。Mitoma 等人近期报 道，胞内 ＲNA 能被 ＲNA 解旋酶 DHX33 识别，从而 活化 NLＲP3 炎性复合体［24］。有意思的是，虽然 NL- ＲP3 被发现受多种胞内外信号激活，Mu n ～ oz-Planillo 等人近期报道，K + 外流是多种信号触发 NLPＲ3 炎 性复合体活化的共有的充分、必要条件［25］。国内方 面，北京生命科学研究所邵峰课题组发现，细菌 III 型分泌系统( type III secretion system，T3SS) 被人类 NAIP 及小鼠 NAIP1 识别后促进免疫复合体活化， 对疫苗研制具有启示作用［26］。该研究成果发表于 Proceedings of the National Academy of Sciences USA 杂志上。 对于炎性复合体的胞内定位、组装的调控机制 目前尚缺乏认识。Misawa 等人报道，受 NLPＲ3 炎性 复合体刺激物诱导产生的乙酰化 α-微管蛋白能够 介导线粒体运输，继而促进线粒体上的 ASC 同位到 内质网上的 NLPＲ3，形成 功 能 活 化 的 NALP3 ［27］。 此外，Subramanian 等人发现，线粒体适配蛋白 MAVS 能促进胞浆中游离的非活化 NLＲP3 定位至线粒 体，促进 NLＲP3 介导的 IL-1β 产生。而 NLＲP3 能以 其 N 端结构域调节 MAVS 在线粒体上的定位。这 一研究对的 NLＲP3 在特定亚细胞器上的定位和激 活机制进行了完善［28］。 刘 娟等 2013 年国内外免疫学研究重要进展 第 1 期 ·3·
中国免疫学杂志2014年第30卷 关于代谢相关产物在NPR3激活中的作用和1.5树突状细胞功能活化树突状细胞( Dendritic 机制受到广泛关注。 Sheedy等人报道,模式识别受ces,DC)是机体功能最为强大的抗原提呈细胞,能 体CD36能够促进胞内可溶性配体氧化低密度脂蛋刺激T细胞活化和增殖,启动适应性免疫应答。脾 白( Low-density lipoprotein,LDL)、βˉ淀粉样蛋白和脏定植DC分布于脾脏的边缘带,捕获并加工提呈 胰淀素肽形成胆固醇晶体或淀粉样纤维,从而活化经血循环进入脾脏的病原体抗原。脾脏DC可分为 NALP3炎性复合体,促进I4β成熟。胆固醇结晶CD4、CD8以及CD4CD8三个DC亚群。目前 可通过激活炎性复合体促进ⅡL4β产生,从而触发对于脾脏DC的定位、特定DC亚群的稳态以及功能 动脉粥样硬化过程中的无菌性炎症的进展。的调控机制的认识尚不明了。Gato等人发现,趋化 freigang等人近来报道,脂肪酸能通过炎性复合体受体EB2(GPR183)及其配体7a,25- dehydroxy 非依赖的方式刺激ⅡL4α的产生,从而促进血管炎 cholesterol(7α,25羟基胆固醇)对于调控脾脏CD4 症的发生。这提示了Ⅱα在心血管疾病中全新的DC的稳定性、促进脾脏DC定位于脾脏边缘带并刺 功能。中国科技大学周荣斌课题组与田志刚课激T、B细胞活化发挥关键作用国,这也提示了脂肪 题组与己故的瑞士洛桑大学 Jurg Tschopp教授课题代谢产物在激活免疫应答中的重要作用。此外,A 组合作揭示了ω3脂肪酸( Omega弓3 fatty acids,ω3 gonzalez等人发现,核受体LXRα对脾脏边缘带巨 FAs)在多种人类炎性疾病的抗炎性效应的机制。噬细胞的分化发挥关键作用 他们发现,ω3FAs能有效抑制巨噬细胞中NLRP3 作为天然免疫应答和适应性免疫应答的桥梁 炎性复合体活化,进而抑制其下游的 caspase4活化DC接受抗原及细胞因子活化信号后通过抗原提呈 和Ⅱβ成熟,从而抑制NLRP活化相关的Ⅱ型糖及表达细胞因子调节T细胞分化,影响适应性免疫 尿病发生。这一过程依赖于G蛋白偶联受体应答。Pang等人的研究表明,在活化A型流感病毒 GR20和GRP40及其下游 B-arrestin-2蛋白。感染后,1R信号促进DC激活抗原特异性CD8 此研究揭示了o-FA在炎性复合体活化中的关键T细胞应答,而PRR(包括TLR7和RIG4)介导的信 性调控作用,提示了ω3FAs在相关炎症性疾病中号却没有相应作用。这提示,在活化病原微生物感 的潜在临床意义。相关研究成果发表于巛 mmunity》染中,细胞因子触发的DC活化可能发挥了 PAMPs 杂志上。 信号不可替代的作用。Be等人发现,胸腺基质 过度的炎性复合体活化及Ⅱ4β过量分泌将引淋巴生成素( Thymic stromal lymphopoietin,TsLP)依 发组织损伤,甚至诱导慢性炎症性疾病的发生。因赖STAT5活化DC,上调DC的共刺激分子表达和趋 此,炎性复合体活化必须受到严格调控,以避免免疫化因子分泌,进而诱导Th2型细胞分化及皮肤和肺 损伤的发生。 Mishra等人发现,结核杆菌慢性感染脏过敏反应。此外, Mascanfroni等人近期报道, 过程中,淋巴细胞分泌的IFN-能通过NO抑制NL-Ⅱ27通过诱导DC表达CD39抑制DC成熟活化 RB3依赖的ⅡAβ产生,进而避免免疫病理损下调NLRP3活化,进而控制ThI及Th7细胞分化 伤圓。这一研究揭示了机体在启动免疫应答清除最终抑制实验性自身免疫性脑脊髓炎( Experimental 病原体感染之后的负反馈调控机制,有助于寻找慢 autoimmune encephalomyelitis,EAE)的发生发展。 性炎症性疾病及自身免疫性疾病的干预手段。这些研究对于DC成熟活化及功能调控机制提供了 NOD2IPK2-NFκB/MAPK是机体抵抗细菌感染的重要补充,也为DC疫苗设计、抗肿瘤抗感染等免疫 重要通路, Lupfer近期的报道显示,NoD2IPK信学干预策略提供了新的思路 号能负向调节NLPR3炎性复合体活化及I18分 泌,从而抑制病毒感染导致的免疫病理发生的。这 T细胞分化机制及功能调控 也显示机体抗细菌、病毒等病原体侵袭过程中PRR2.1TCR信号活化及调控抗原提呈细胞与T细 下游信号之间存在广泛而紧密的交叉调控,共同协胞之间形成的免疫突触结构是细胞相互识别、T细 调天然免疫应答的最终效应。第二军医大学免疫学胞抗原受体( T cell antigen receptor,TCR)信号传递 研究所曹雪涛课题组发现 LRRFIP2能诱导 Flight-的关键步骤。 Gerard等人发现CD8T细胞活化不 less抑制 caspase+,从而负向调控NLRP3炎性复仅需要APC与CD8′T细胞形成的免疫突触结构, 合体活化,提出了一种的全新的炎性复合体调控机同时也需要T细胞与T细胞之间的免疫突触形成。 制,该研究成果发表在 (Nature Communication》这种T细胞细胞间的突触结构对于IN→分泌 志上 及形成保护性记忆性CD8′T细胞发挥重要 C1994-2014ChinaAcademicJOurnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
关于代谢相关产物在 NLPＲ3 激活中的作用和 机制受到广泛关注。Sheedy 等人报道，模式识别受 体 CD36 能够促进胞内可溶性配体氧化低密度脂蛋 白( Low-density lipoprotein，LDL) 、β-淀粉样蛋白和 胰淀素肽形成胆固醇晶体或淀粉样纤维，从而活化 NALP3 炎性复合体，促进 IL-1β 成熟。胆固醇结晶 可通过激活炎性复合体促进 IL-1β 产生，从而触发 动脉粥 样 硬 化 过 程 中 的 无 菌 性 炎 症 的 进 展［29］。 Freigang 等人近来报道，脂肪酸能通过炎性复合体 非依赖的方式刺激 IL-1α 的产生，从而促进血管炎 症的发生。这提示了 IL-1α 在心血管疾病中全新的 功能［30］。中国科技大学周荣斌课题组与田志刚课 题组与已故的瑞士洛桑大学 Jurg Tschopp 教授课题 组合作揭示了 ω-3 脂肪酸( Omega-3 fatty acids，ω -3 FAs) 在多种人类炎性疾病的抗炎性效应的机制。 他们发现，ω-3 FAs 能有效抑制巨噬细胞中 NLＲP3 炎性复合体活化，进而抑制其下游的 caspase-1 活化 和 IL-1β 成熟，从而抑制 NLＲP3 活化相关的Ⅱ型糖 尿病 发 生。这一过程依赖于 G 蛋 白 偶 联 受 体 GＲP120 和 GＲP40 及其下游 β-arrestin-2 蛋白［31］。 此研究揭示了 ω-3 FA 在炎性复合体活化中的关键 性调控作用，提示了 ω-3 FAs 在相关炎症性疾病中 的潜在临床意义。相关研究成果发表于《Immunity》 杂志上。 过度的炎性复合体活化及 IL-1β 过量分泌将引 发组织损伤，甚至诱导慢性炎症性疾病的发生。因 此，炎性复合体活化必须受到严格调控，以避免免疫 损伤的发生。Mishra 等人发现，结核杆菌慢性感染 过程中，淋巴细胞分泌的 IFN-γ 能通过 NO 抑制 NL- ＲP3 依 赖 的 IL-1β 产 生，进而避免免疫病理损 伤［32］。这一研究揭示了机体在启动免疫应答清除 病原体感染之后的负反馈调控机制，有助于寻找慢 性炎症性疾病及自身免疫性疾病的干预手段。 NOD2-ＲIPK2-NF-κB /MAPK 是机体抵抗细菌感染的 重要通路，Lupfer 近期的报道显示，NOD2-ＲIPK2 信 号能负向调节 NLPＲ3 炎性复合体活化及 IL-18 分 泌，从而抑制病毒感染导致的免疫病理发生［33］。这 也显示机体抗细菌、病毒等病原体侵袭过程中 PＲＲ 下游信号之间存在广泛而紧密的交叉调控，共同协 调天然免疫应答的最终效应。第二军医大学免疫学 研究所曹雪涛课题组发现 LＲＲFIP2 能诱导 Flightless-I 抑制 caspase-1，从而负向调控 NLＲP3 炎性复 合体活化，提出了一种的全新的炎性复合体调控机 制［34］，该研究成果发表在《Nature Communication》杂 志上。 1． 5 树突状细胞功能活化 树突状细胞( Dendritic cells，DC) 是机体功能最为强大的抗原提呈细胞，能 刺激 T 细胞活化和增殖，启动适应性免疫应答。脾 脏定植 DC 分布于脾脏的边缘带，捕获并加工提呈 经血循环进入脾脏的病原体抗原。脾脏 DC 可分为 CD4 + 、CD8 + 以及 CD4 － CD8 － 三个 DC 亚群。目前 对于脾脏 DC 的定位、特定 DC 亚群的稳态以及功能 的调控机制的认识尚不明了。Gatto 等人发现，趋化 受体 EBI2 ( GPＲ183) 及其配体 7α，25-dihydroxycholesterol( 7α，25 羟基胆固醇) 对于调控脾脏 CD4 + DC 的稳定性、促进脾脏 DC 定位于脾脏边缘带并刺 激 T、B 细胞活化发挥关键作用［35］，这也提示了脂肪 代谢产物在激活免疫应答中的重要作用。此外，AGonzalez 等人发现，核受体 LXＲα 对脾脏边缘带巨 噬细胞的分化发挥关键作用［36］。 作为天然免疫应答和适应性免疫应答的桥梁， DC 接受抗原及细胞因子活化信号后通过抗原提呈 及表达细胞因子调节 T 细胞分化，影响适应性免疫 应答。Pang 等人的研究表明，在活化 A 型流感病毒 感染后，IL-1Ｒ 信号促进 DC 激活抗原特异性 CD8 + T 细胞应答，而 PＲＲ( 包括 TLＲ7 和 ＲIG-I) 介导的信 号却没有相应作用。这提示，在活化病原微生物感 染中，细胞因子触发的 DC 活化可能发挥了 PAMPs 信号不可替代的作用［37］。Bell 等人发现，胸腺基质 淋巴生成素( Thymic stromal lymphopoietin，TSLP) 依 赖 STAT5 活化 DC，上调 DC 的共刺激分子表达和趋 化因子分泌，进而诱导 Th2 型细胞分化及皮肤和肺 脏过敏反应［38］。此外，Mascanfroni 等人近期报道， IL-27 通过诱导 DC 表达 CD39 抑制 DC 成熟活化， 下调 NLＲP3 活化，进而控制 Th1 及 Th17 细胞分化， 最终抑制实验性自身免疫性脑脊髓炎( Experimental autoimmune encephalomyelitis，EAE) 的发生发展［39］。 这些研究对于 DC 成熟活化及功能调控机制提供了 重要补充，也为 DC 疫苗设计、抗肿瘤抗感染等免疫 学干预策略提供了新的思路。 2 T 细胞分化机制及功能调控 2． 1 TCＲ 信号活化及调控 抗原提呈细胞与 T 细 胞之间形成的免疫突触结构是细胞相互识别、T 细 胞抗原受体( T cell antigen receptor，TCＲ) 信号传递 的关键步骤。Gérard 等人发现 CD8 + T 细胞活化不 仅需要 APC 与 CD8 + T 细胞形成的免疫突触结构， 同时也需要 T 细胞与 T 细胞之间的免疫突触形成。 这种 T 细胞-T 细胞间的突触结构对于 IFN-γ 分泌 及形 成 保 护 性 记 忆 性 CD8 + T 细 胞 发 挥 重 要 ·4· 中国免疫学杂志 2014 年第 30 卷
刘娟等2013年国内外免疫学研究重要进展第1期 作用 异性转录因子 ThPOK而表达CD8谱系特异性转录 已有研究表明,TCR信号活化后, TCR-CD3复因子,失去向Th7细胞分化及介导肠炎的特性而获 合物与其辅助受体(CD4/CD8)簇化,促进Lck簇化得杀伤性T细胞的特点,这一发生在外周的特殊的 并磷酸化TCR和CD3胞内段,下游磷酸化ZAP0,细胞分化过程依赖TGF书和维甲酸( Retinoic acid, 进而招募并磷酸化适配蛋白LAT,启动T细胞活化RA)。另一个研究小组同时也报道了CD4+T细胞 信号。目前,TCR介导的T细胞活化信号深入的分在外周向CD8T细胞的谱系重定向现象。这两 子机制引起广泛关注。TCR-CD3复合物包含大量篇报道对传统的外周T细胞分化理论提出了挑战 的功能性ITAM基序,而这一现象潜在的分子机制并揭示了肠道微环境通过抑制T细胞向辅助性T 及生理意义并不清楚。Cuy等人近期报道,含少量细胞分化而重定向为CD4CD8a杀伤性T细胞以 功能性IAMs的TCRD3复合体能够介导TCR触维持肠道免疫耐受的潜在机制。 发的细胞因子分泌,而含大量功能性ITAM的TCR CD8T细胞能通过细胞直接接触的方式或分 CD3复合体可以经vavl/ Notch1/clye通路介导泌穿孔素、颗粒酶等细胞毒性颗粒杀伤病原体。 TCR触发的细胞增殖,这说明T细胞分泌细胞因 Schenkel等网近期报道了CD8T细胞的一种全新 子和发生增殖的信号通路有所不同,且受IAM磷的效应模式。他们发现,记忆性CD8T细胞能够 酸化水平调控。Rosy等人发现,组成型激活的Ikk在感染局部直接识别再次相遇的抗原,分泌IFN- 的胞内分布受其构象状态调节。当Ik显示开放、促进局部大量炎性细胞因子分泌,并迅速招募循环 活化型构象时诱导Ik簇化,而关闭、活化型构象时中的记忆性CD8ˉT细胞来到感染局部,这提示,微 则相反。这提示了一种在TCR早期活化过程中生物感染局部的记忆性CD8+T细胞以一种不同于 对信号分子分布的内源性调节机制,有助于我们深循环中记忆性CD8′T细胞的方式快速应对再次相 入了解TCR信号激活及调节的具体机制。此外,遇的抗原,为疫苗设计提供了新的思路。 Largh等人近期发现,囊泡蛋白ⅤAMP7是介导包含2.3Thl7细胞的分化和功能调控Th7细胞是 Lat的囊泡至TCR活化位点的关键蛋白。ⅤAMP7近年来发现的一类重要的促炎型T细胞亚群,在自 能够调控Lat磷酸化以及 TCR-at信号复合体的形身免疫性疾病及炎症性疾病过程中发挥重要作用。 成,最终活化T细胞国 近期的研究发现,Thl7细胞在不同的免疫环境中表 Regnase4(又称为Zc3h2a)分子曾被报道通过现出异质性和可塑性,并深入阐述了Th7分化及发 调控免疫细胞活化抑制自身免疫性疾病的发生。挥功能的特殊机制。Kim等人前期发现,Th7细胞 Regnase-早期被证实能抑制巨噬细胞中TLR触发根据来源不同分为天然发生Th7( Natural Th7 的Ⅱ6和Ⅱ12b的mRNA的3’UTR区,并能在mTh17)和外周诱导Th7( Inducible Th17, TLR刺激下被IKK复合体磷酸化而降解,从而提高iTh17)。深入研究发现,丝苏氨酸激酶Ak及 I6的mRNA水平的。 Uehata等近期利用Re-其下游 mTORCI- IRNT-HIFa信号通路是诱导性 gase+基因的T细胞条件敲除小鼠发现, Regnase1Th7( Inducible th7)发生所必需的,而nTh7细胞 能抑制T细胞效应基因包括cel、Ox40及ⅢL2等发生需要 mORO2信号和Foxo蛋白失活。此研究 RNA的3’UTR区;TCR信号能促进Mltl降解揭示了Akt和mTOR途径在不同Th7亚群分化过 Regnase4从而解除其对T细胞活化的抑制效应。程中的特定作用的。 Hirota等发现在派式淋巴 因此, Regnase-在静息T细胞中能内源性控制T细结中,ThI7细胞能获得滤泡辅助性T细胞( Follie 胞活化而抑制自身免疫性疾病的发生,而在TCR信 lar helper T cell, TFH cell)的表型,从而诱导生发中 号活化后被 Malt1降解而确保有效的TCR信号心B细胞产生IgA,这提示了Thl7细胞在派式淋巴 活化。 结中的可塑性以及在肠道lgA介导的免疫应答中的 2.2CD4·T和CD8T细胞分化和活化肠道重要作用。此外, Garris等圓发现,鞘氨醇1磷酸 CD4′T免疫功能调节对于维持机体对肠道病原菌受体1( Sphingosine 1-phosphate receptor1,SP1)磷 的免疫耐受十分重要,肠道T细胞失衡可能诱导炎酸化缺失能促进Th7细胞分化及EAE的进展,提 症性肠病、肠道肿瘤等多种疾病的发生发展。目前,示了多发性硬化( Multiple sclerosis,MS)的潜在发病 大量研究集中于肠道T细胞的分化及功能特点,及机制。国内方面,中科院上海生科院、上海交通大学 其在肠道免疫稳态及肠道炎症调控中的作用机制。陈赛娟课题组发现,白血病治疗药物毛萼乙素能通 Reis等团发现,肠道CD4T细胞丢失CD4谱系特过抑制Th及Thl7细胞分化,有效抑制EAE进展 C1994-2014ChinaAcademicJOurnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
作用［40］。 已有研究表明，TCＲ 信号活化后，TCＲ-CD3 复 合物与其辅助受体( CD4 /CD8) 簇化，促进 Lck 簇化 并磷酸化 TCＲ 和 CD3 胞内段，下游磷酸化 ZAP-70， 进而招募并磷酸化适配蛋白 LAT，启动 T 细胞活化 信号。目前，TCＲ 介导的 T 细胞活化信号深入的分 子机制引起广泛关注。TCＲ-CD3 复合物包含大量 的功能性 ITAM 基序，而这一现象潜在的分子机制 及生理意义并不清楚。Guy 等人近期报道，含少量 功能性 ITAMs 的 TCＲ-CD3 复合体能够介导 TCＲ 触 发的细胞因子分泌，而含大量功能性 ITAM 的 TCＲ- CD3 复合体 可 以 经 Vav1 /Notch1 /c-Myc 通 路 介 导 TCＲ 触发的细胞增殖［41］，这说明 T 细胞分泌细胞因 子和发生增殖的信号通路有所不同，且受 ITAM 磷 酸化水平调控。Ｒossy 等人发现，组成型激活的 Lck 的胞内分布受其构象状态调节。当 Lck 显示开放、 活化型构象时诱导 Lck 簇化，而关闭、活化型构象时 则相反［42］。这提示了一种在 TCＲ 早期活化过程中 对信号分子分布的内源性调节机制，有助于我们深 入了解 TCＲ 信号激活及调节的具体机制。此外， Larghi 等人近期发现，囊泡蛋白 VAMP7 是介导包含 Lat 的囊泡至 TCＲ 活化位点的关键蛋白。VAMP7 能够调控 Lat 磷酸化以及 TCＲ-Lat 信号复合体的形 成，最终活化 T 细胞［43］。 Ｒegnase-1( 又称为 Zc3h12a) 分子曾被报道通过 调控免疫细胞活化抑制自身免疫性疾病的发生。 Ｒegnase-1 早期被证实能抑制巨噬细胞中 TLＲ 触发 的 IL6 和 IL12b 的 mＲNA 的 3’UTＲ 区［44］，并能在 TLＲ 刺激下被 IKK 复合体磷酸化而降解，从而提高 IL6 的 mＲNA 水平［45］。Uehata 等［46］ 近期利用 Ｒegnase-1 基因的 T 细胞条件敲除小鼠发现，Ｒegnase-1 能抑制 T 细胞效应基因包括 c-Ｒel、Ox40 及 IL2 等 mＲNA 的 3’UTＲ 区; TCＲ 信号能促进 Malt1 降解 Ｒegnase-1 从而解除其对 T 细胞活化的抑制效应。 因此，Ｒegnase-1 在静息 T 细胞中能内源性控制 T 细 胞活化而抑制自身免疫性疾病的发生，而在 TCＲ 信 号活 化 后 被 Malt1 降解而确保有效的 TCＲ 信 号 活化。 2． 2 CD4 + T 和 CD8 + T 细胞分化和活化 肠道 CD4 + T 免疫功能调节对于维持机体对肠道病原菌 的免疫耐受十分重要，肠道 T 细胞失衡可能诱导炎 症性肠病、肠道肿瘤等多种疾病的发生发展。目前， 大量研究集中于肠道 T 细胞的分化及功能特点，及 其在肠道免疫稳态及肠道炎症调控中的作用机制。 Ｒeis 等［47］发现，肠道 CD4 + T 细胞丢失 CD4 谱系特 异性转录因子 ThPOK 而表达 CD8 谱系特异性转录 因子，失去向 Th17 细胞分化及介导肠炎的特性而获 得杀伤性 T 细胞的特点，这一发生在外周的特殊的 细胞分化过程依赖 TGF-β 和维甲酸( Ｒetinoic acid， ＲA) 。另一个研究小组同时也报道了 CD4 + T 细胞 在外周向 CD8 + T 细胞的谱系重定向现象［48］。这两 篇报道对传统的外周 T 细胞分化理论提出了挑战， 并揭示了肠道微环境通过抑制 T 细胞向辅助性 T 细胞分化而重定向为 CD4 + CD8α + 杀伤性 T 细胞以 维持肠道免疫耐受的潜在机制。 CD8 + T 细胞能通过细胞直接接触的方式或分 泌穿 孔 素、颗粒酶等细胞毒性颗粒杀伤病原体。 Schenkel 等［49］近期报道了 CD8 + T 细胞的一种全新 的效应模式。他们发现，记忆性 CD8 + T 细胞能够 在感染局部直接识别再次相遇的抗原，分泌 IFN-γ， 促进局部大量炎性细胞因子分泌，并迅速招募循环 中的记忆性 CD8 + T 细胞来到感染局部，这提示，微 生物感染局部的记忆性 CD8 + T 细胞以一种不同于 循环中记忆性 CD8 + T 细胞的方式快速应对再次相 遇的抗原，为疫苗设计提供了新的思路。 2． 3 Th17 细胞的分化和功能调控 Th17 细胞是 近年来发现的一类重要的促炎型 T 细胞亚群，在自 身免疫性疾病及炎症性疾病过程中发挥重要作用。 近期的研究发现，Th17 细胞在不同的免疫环境中表 现出异质性和可塑性，并深入阐述了 Th17 分化及发 挥功能的特殊机制。Kim 等人前期发现，Th17 细胞 根据来源不同分为天然发生 Th17 ( Natural Th17， nTh17 ) 和 外 周 诱 导 Th17 ( Inducible Th17， iTh17) ［50］。深入研究发现，丝苏氨酸激酶 Akt2 及 其下 游 mTOＲC1-AＲNT-HIFα 信 号 通 路 是 诱 导 性 Th17( Inducible Th17) 发生所必需的，而 nTh17 细胞 发生需要 mTOＲC2 信号和 Foxo 蛋白失活。此研究 揭示了 Akt 和 mTOＲ 途径在不同 Th17 亚群分化过 程中的特定作用［51］。Hirota 等［52］发现在派式淋巴 结中，Th17 细胞能获得滤泡辅助性 T 细胞( Follicular helper T cell，TFH cell) 的表型，从而诱导生发中 心 B 细胞产生 IgA，这提示了 Th17 细胞在派式淋巴 结中的可塑性以及在肠道 IgA 介导的免疫应答中的 重要作用。此外，Garris 等［53］发现，鞘氨醇 1-磷酸 受体 1( Sphingosine 1-phosphate receptor 1，S1P1) 磷 酸化缺失能促进 Th17 细胞分化及 EAE 的进展，提 示了多发性硬化( Multiple sclerosis，MS) 的潜在发病 机制。国内方面，中科院上海生科院、上海交通大学 陈赛娟课题组发现，白血病治疗药物毛萼乙素能通 过抑制 Th1 及 Th17 细胞分化，有效抑制 EAE 进展， 刘 娟等 2013 年国内外免疫学研究重要进展 第 1 期 ·5·