T細(xì)胞受體臨床應(yīng)用研究進(jìn)展

1、T細(xì)胞受體臨床應(yīng)用研究進(jìn)展T細(xì)胞受體（TCR）是存在于T淋巴細(xì)胞膜表面識(shí)別蛋白質(zhì)抗原的受體,為所有T細(xì)胞的特征性標(biāo)志。TCR以非共價(jià)鍵與CD3分子結(jié)合形成復(fù)合物，通過特異性識(shí)別并結(jié)合抗原提呈細(xì)胞或靶細(xì)胞表面的抗原肽，啟動(dòng)第一傳導(dǎo)信號(hào)，從而誘導(dǎo)T細(xì)胞的活化并發(fā)揮適應(yīng)性免疫效應(yīng)功能。通過對(duì)人體TCR的研究，可以達(dá)到協(xié)助疾病的診斷、治療、動(dòng)態(tài)觀察療效及判斷預(yù)后的目的。隨著分子免疫學(xué)的發(fā)展及各種新檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，近年來TCR在臨床醫(yī)學(xué)方面也取得了令人矚目的成果，本文試圖就其新近研究進(jìn)展作一綜述。1TCR的多樣性T淋巴細(xì)胞對(duì)自然界及體內(nèi)各種來源不同的抗原產(chǎn)生特異性識(shí)別并產(chǎn)生免疫效應(yīng)首先依賴于具有高度多樣

2、性的TCR1。TCR屬免疫球蛋白超家族，具有抗原特異性的可變（V）區(qū)和恒定（C）區(qū)。TCR識(shí)別抗原的特異性和多樣性主要取決于V區(qū)。TCR的分子結(jié)構(gòu)是由二條不同肽鏈構(gòu)成的異二聚體，根據(jù)其所含肽鏈的不同，TCR分為TCRaB和TCRyS二種類型。TCR的多樣性通過基因混合排列及組合設(shè)計(jì)的原則形成。據(jù)估計(jì)，其總量達(dá)到1015-1020之多，但相對(duì)而言，針對(duì)自然界比較常見抗原的TCR數(shù)量可能會(huì)更多一些2。同時(shí)，T細(xì)胞也遵循克隆選擇的原則，即當(dāng)TCR與同源抗原結(jié)合時(shí)，會(huì)導(dǎo)致T細(xì)胞的增殖以形成具有抗原特異性的T細(xì)胞克隆。由于不同基因片段混合和配對(duì)的結(jié)果，導(dǎo)致每一個(gè)T細(xì)胞只能包含一個(gè)aB或y§受體

3、，而不會(huì)兩者兼?zhèn)洹ＵＨ送庵苎屑s95%T細(xì)胞表達(dá)TCRaB鏈，TCRyS細(xì)胞數(shù)量可因組織和器官的不同而有較大差異，但一般不超過T細(xì)胞總數(shù)的5%。此外，aBT細(xì)胞還表達(dá)一個(gè)CD4或CD8共刺激分子，且識(shí)別抗原時(shí)有MHC限制性。與之相對(duì)，絕大多數(shù)Y6T細(xì)胞不表達(dá)CD4或CD8分子3。近年來的研究還提示：75歲以上老年人TCR多樣性呈明顯減少趨勢(shì)，且以CD8T細(xì)胞減少更為明顯，這可能與胸腺皮質(zhì)成分隨著年齡增加而功能逐漸退化有關(guān)4。但也有學(xué)者認(rèn)為與T細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及活化所需的共刺激分子的改變相關(guān)5。這也可以從免疫方面進(jìn)一步解釋為何老年人腫瘤發(fā)病率增高及更易患難以控制感染的機(jī)制。2,TCR的臨床應(yīng)用2.

4、1 與病毒感染性疾病早期通過對(duì)乙型肝炎患者外周血中TCRVa及VB亞家族基因分析，觀察到可檢測(cè)出所有亞基因家族，且多個(gè)抗原表位特異性CTL并無優(yōu)勢(shì)取用的特點(diǎn)6。用流式細(xì)胞儀對(duì)健康人、乙肝病毒攜帶者及慢性乙肝患者外周血中TCRyS的表達(dá)檢測(cè)表明：慢性乙型肝炎患者外周血中TCRyS總體數(shù)量減少，其中以其亞家族V62減少尤為明顯。研究還表明隨著肝組織中炎癥反應(yīng)的加重V62亞家族表達(dá)亦隨之相應(yīng)增高7。TCRyS中部分亞家族的減少與T淋巴細(xì)胞發(fā)揮細(xì)胞毒功能之間的聯(lián)系還需研究，可能是人體遭受HBV感染后，促使機(jī)體某些抑制因子如IFN-y分泌的增多從而使部分亞家族增生受限相關(guān)。我國(guó)學(xué)者最近的研究表明，經(jīng)過白

5、介素II等細(xì)胞因子刺激生長(zhǎng)后，分別在12周、24周檢測(cè)慢性乙肝患者外周血中VB亞家族的數(shù)量顯示各亞家族的擴(kuò)增分布并不均勻，其中以VB8最為明顯，比例從13.4%升至擴(kuò)增后的85.5%，而VB6由73.3%降至12.1%8。這種擴(kuò)增后的優(yōu)勢(shì)表達(dá)可能是在特異性抗原和/或細(xì)胞因子刺激下，導(dǎo)致T淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)錄這種V基因的亞群細(xì)胞數(shù)上升。但這是否提示患者體內(nèi)T細(xì)胞進(jìn)入免疫清除階段并發(fā)揮治療作用，還需要進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的臨床觀察及檢測(cè)HBV-DNA定量等得到進(jìn)一步證實(shí)。獲得性免疫缺陷?。ˋIDS）是因人類免疫缺陷病毒（HIV）侵入人體，引起細(xì)胞免疫嚴(yán)重缺陷，導(dǎo)致機(jī)會(huì)性感染增多的一種傳染性疾病。機(jī)體主要通過特異性

6、激活CD8+T細(xì)胞應(yīng)答殺傷HIV感染的靶細(xì)胞。CD8+T細(xì)胞膜上的TCR可以結(jié)合針對(duì)HIV編碼的所有蛋白質(zhì)，包括gag、pol、Env、調(diào)節(jié)蛋白和附屬蛋白等。其中g(shù)ag蛋白是HIV病毒最基本的結(jié)構(gòu)蛋白，在病毒復(fù)制裝配過程中有著重要的作用，而且含有誘導(dǎo)細(xì)胞免疫反應(yīng)的優(yōu)勢(shì)抗原表位9。目前的研究工作亦多集中于此。以往的研究大多數(shù)認(rèn)為TCRaB在針對(duì)HIV感染中占主導(dǎo)殺傷作用。但最新的研究提示TCRy6的功能紊亂亦在感染早期即可出現(xiàn)并且是普遍現(xiàn)象10。能否通過某些藥物來重建TCRy6細(xì)胞功能以達(dá)到清除HIV病毒也在進(jìn)一步研究之中。這可能為治療AIDS提供一種新的策略。針對(duì)HIV的TCR基因療法，像其它

7、任何基因治療方法一樣，遺傳突變是一個(gè)廣泛面臨的難題。由于通過TCR基因轉(zhuǎn)導(dǎo)所產(chǎn)生的TCR沒有通過正常生理上的胸腺微環(huán)境的陽性選擇及陰性選擇，理論上會(huì)增加TCR錯(cuò)配的可能性。多數(shù)研究資料顯示,HIV感染病人外周血的TCRVB亞家族存在異常擴(kuò)增，譜系紊亂等情況。不同研究報(bào)道結(jié)果有所不同，有發(fā)現(xiàn)CD4+T細(xì)胞的異常更為明顯，也有認(rèn)為CD8+T細(xì)胞的TCRVP譜系組成表達(dá)更為混亂10。對(duì)TCR譜系多樣性的分析可以用來評(píng)價(jià)抗HIV治療后免疫重建及判斷療效的指標(biāo)之一。2.2 與惡性腫瘤性疾病利用TCR鄧亞家族基因特異引物的PCR技術(shù)檢測(cè)不同類型白血病及淋巴瘤患者外周血中細(xì)胞譜系特點(diǎn)時(shí)可以發(fā)現(xiàn)：TCR有不同

8、程度的傾斜性分布、T細(xì)胞數(shù)量異常、亞群比例失調(diào)的特點(diǎn)。其中以急性淋巴細(xì)胞白血病中的VB譜系限制性最為明顯，部分患者僅能檢測(cè)到一個(gè)亞家族。但不同的患者，甚至同一患者在不同的臨床時(shí)期所表達(dá)的vb譜系亦不相同。這可能與機(jī)體內(nèi)發(fā)揮抗原提呈功能的樹突狀細(xì)胞功能低下、腫瘤抗原的突變有關(guān)。后期的臨床隨訪研究提示：在淋巴瘤中，相對(duì)于規(guī)范化治療的患者，未進(jìn)行積極抗腫瘤治療患者中TCRvB亞家族限制性表達(dá)情況與病情進(jìn)展呈正相關(guān)。在實(shí)體腫瘤的TCR研究中，開展得最早且比較深入的是黑色素瘤。黑色素瘤抗原有較高的免疫原性，這已經(jīng)被目前已經(jīng)比較成熟的CTL克隆識(shí)別所證明。用上述方法在黑色素瘤患者的瘤組織中鑒定出第一個(gè)T細(xì)

9、胞識(shí)別的黑色素瘤抗原MZ2-E，這一抗原被證明是由MAGE-1基因編碼。但進(jìn)一步對(duì)黑色素瘤患者T細(xì)胞免疫特點(diǎn)的研究發(fā)現(xiàn)，特異性T細(xì)胞所自然選擇的TCR基因譜系在不同病人之間是不同的，大多數(shù)同沒有重疊的情況，在TIL和外周血T細(xì)胞分析的結(jié)果都相似11。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)并分析腫瘤病人體內(nèi)TCRVB亞家族克隆性增殖T細(xì)胞的變化特點(diǎn)，不僅能對(duì)病人的特異性細(xì)胞免疫功能做出更為詳細(xì)的判斷，也是指導(dǎo)相應(yīng)治療的一個(gè)重要手段。如通過分析吸煙者肺癌病人TIL和外周血中HLA-A2限制性突變型輔肌蛋白的關(guān)系研究表明：抗原特異性CTL可以作為了解腫瘤患者抗腫瘤特異性免疫應(yīng)答的指標(biāo)之一，具有較好CTL免疫應(yīng)答的病人顯示了較長(zhǎng)的

10、生存期12。另一項(xiàng)研究顯示：從1例大細(xì)胞肺癌局部淋巴結(jié)中獲得自身抗原特異TCRVa5/VB7CTL克隆，該克隆同時(shí)存在于原發(fā)組織病變的TIL中，在手術(shù)后3年病人外周血單個(gè)核細(xì)胞中也可以檢測(cè)到相同的TCR序列克隆，病人具有持續(xù)存在的CTL，可能與其病情持續(xù)緩解性有較好的相關(guān)13。多數(shù)的臨床觀察均表明：在肝癌、大腸癌等實(shí)體瘤中，出現(xiàn)TCRVB亞家族克隆性T細(xì)胞的患者生存預(yù)期要明顯長(zhǎng)于未能出現(xiàn)TCRVB亞家族克隆性T細(xì)胞的患者。這可能提示優(yōu)勢(shì)TCRVB亞家族克隆性T細(xì)胞具有一定的抗腫瘤作用。2.3 與自身免疫性疾病系統(tǒng)性紅斑狼瘡（SLE）是一種累及多器官損傷的自身免疫性疾病，多發(fā)于中青年女性。T細(xì)胞

11、尤其是aBCD4+T細(xì)胞在其發(fā)病中起重要作用。目前對(duì)其研究包括了動(dòng)物模型和臨床病例的檢測(cè)。此外一些臨床研究資料也初步提示Ty6+細(xì)胞的異常增殖也可能在SLE的發(fā)病中發(fā)揮了一定的作用。關(guān)于SLE病人外周血和損傷組織浸潤(rùn)T細(xì)胞的研究報(bào)道近年來有所增加。有研究提示在狼瘡性腎炎病人的腎活檢組織內(nèi)發(fā)現(xiàn)TCRVB譜系呈明顯限制性，主要表現(xiàn)為以VB7、vb8和vb12的限制性優(yōu)先選用為主，并呈現(xiàn)出克隆性增殖的趨勢(shì)。在皮膚性紅斑狼瘡病人皮膚損傷組織也發(fā)現(xiàn)了vb8.1和vb13細(xì)胞明顯增加,其中這種比例在慢性期表現(xiàn)相對(duì)更為明顯。在非活動(dòng)期病人克隆性增殖T細(xì)胞組成非常穩(wěn)定，在疾病活動(dòng)期，外周血中克隆表型組成變化非

12、常明顯，同樣發(fā)現(xiàn)VB7為主要變化克隆之一14。類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（RA）病人外周血中T細(xì)胞的TCRVB基因譜系的變化不大，但RA患者滑膜組織中T細(xì)胞TCRVB和TCRVa基因表達(dá)均有明顯限制性，平均檢測(cè)到4（VB）和6（Va）個(gè)亞家族。對(duì)于RA病人T細(xì)胞樣本來源的分析主要包括兩個(gè)方面：滑膜組織和滑膜液中的T細(xì)胞。其中滑膜組織中T細(xì)胞鄧6和鄧16表達(dá)顯著增加，而在滑膜液可以發(fā)現(xiàn)Vpl4的增加較為明顯，而鄧6,Vpl6表達(dá)并沒有增加。在疾病不同的臨床階段，可以出現(xiàn)不同的優(yōu)勢(shì)選用的克隆，但并未發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)優(yōu)勢(shì)表達(dá)的優(yōu)勢(shì)克隆，提示在RA炎癥過程中可能存在不同的抗原刺激。通過檢測(cè)TCR基因譜系和T細(xì)胞克隆

13、性的變化作用了解RA免疫治療效果的指標(biāo)近來在多個(gè)研究中心采用。如用環(huán)胞素治療后評(píng)估治療效果發(fā)現(xiàn)，在治療16周后，部分病人沒有檢測(cè)到滑膜組織中的T細(xì)胞15。2.4與器官移植研究表明某些記憶性TCRVa/VB亞家族T細(xì)胞與移植物抗宿主?。℅VHD）的發(fā)生有關(guān),由于可能和個(gè)體差異及HLA限制性相關(guān)，多數(shù)研究所發(fā)現(xiàn)的移植物抗宿主病相關(guān)的T細(xì)胞所選用的TCRVa/VB亞家族并差別較大，但也有發(fā)現(xiàn)一些共同的CDR3S模式。有研究提示，在疾病活動(dòng)期，從外周血中可以確定GVHD相關(guān)的T細(xì)胞克隆。21例HSCD病人皮膚活檢組織中檢測(cè)出18例呈TCRVB優(yōu)勢(shì)增殖克隆，活躍GVHD均可在相應(yīng)的外周血標(biāo)本中檢測(cè)到相應(yīng)

14、的VBT細(xì)胞家族。臨床上可以利用這些特異性克隆的TCRVB系列作為診斷GVHD的標(biāo)記物，并對(duì)評(píng)估療效及判斷預(yù)后都有幫助，同時(shí)也可以作為進(jìn)一步靶向特異性克隆治療的目標(biāo)。此外，對(duì)慢性GVHD患者的長(zhǎng)期觀察可以發(fā)現(xiàn)一些持續(xù)存在的克隆性T細(xì)胞如VB6,VB17,VB19等，充分顯示它們與GVHD的關(guān)系。這些都提示某些TCRVB亞家族T細(xì)胞克隆在GVHD的發(fā)生中起重要作用，故可以設(shè)想如能提前清除這些T細(xì)胞克隆可能會(huì)起到預(yù)防GVHD的目的。雖然目前有關(guān)y6+細(xì)胞的功能和作用機(jī)制了解仍不多，但近期一些研究認(rèn)為其在調(diào)節(jié)及預(yù)防GVHD發(fā)生及發(fā)展中亦存在一定的作用。臨床資料提示在移植時(shí)，移植物中含有高水平的y&#

15、167;+T細(xì)胞可能增加了急性GVHD的發(fā)生概率16。臨床中對(duì)腎移植后病人隨訪結(jié)果提示：外周血中部分病人出現(xiàn)VB13及VB15優(yōu)勢(shì)選用，出現(xiàn)異常T細(xì)胞克隆增殖者，發(fā)生移植排斥和EBV感染的發(fā)生率要高于沒有克隆增殖的病人。在出現(xiàn)慢性排斥的腎移植病人中，外周血中VB選用呈明顯傾斜性，主要的TCRVB亞家族可以達(dá)到55%，呈現(xiàn)寡克隆增殖，以VB8和VB23寡克隆增殖多見。這種現(xiàn)象主要見于慢性排斥腎伴急性損傷者，而僅有慢性排斥所導(dǎo)致的晚期移植失敗移植腎浸潤(rùn)性T細(xì)胞則呈多克隆改變17。該結(jié)果提示在長(zhǎng)期異基因移植物后失敗的受者免疫系統(tǒng)所導(dǎo)致的決定性因素很少，可能原因是局部對(duì)抗病毒反應(yīng)可組織細(xì)胞自身所導(dǎo)致的

16、反應(yīng)有關(guān)。2.5與其它疾病最近的研究還證明TCRG與血液相關(guān)性疾病如再生障礙性貧血、血小板減少性紫癜等相關(guān)。在腎炎中也同發(fā)現(xiàn)TCRVVB2、VB7的優(yōu)勢(shì)表達(dá)。同時(shí)在炎癥性腸病、糖尿病、過敏性疾病以及心肌炎等的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮一定的作用。3展望綜上所述，通過動(dòng)態(tài)分析患者體內(nèi)TCR亞家族克隆性T細(xì)胞增殖特征及其持續(xù)存在時(shí)間，可以不僅了解其與疾病的相關(guān)性，對(duì)病人體內(nèi)的免疫功能做出評(píng)價(jià)，還是指導(dǎo)治療、預(yù)測(cè)療效的一種重要手段。研究提示腫瘤患者體內(nèi)大多數(shù)存在抗腫瘤的細(xì)胞毒性T細(xì)胞（CTL）,但可能由于患者體內(nèi)產(chǎn)生的CTL數(shù)量限制、腫瘤微環(huán)境及腫瘤患者本身存在免疫缺陷等各種因素的制約下不能抑制腫瘤的增殖。因此

17、，如何從體外來進(jìn)行腫瘤特異性CTL的擴(kuò)增并使其在體內(nèi)發(fā)揮作用成為近年來過繼性免疫治療探索的方向之一。通過對(duì)TCR基因修飾的T細(xì)胞的應(yīng)用在自身免疫性疾病以及病毒感染性疾病中顯示出很大的潛能。目前存在的主要問題是逆轉(zhuǎn)錄病毒載體的選用、進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)染率、基因修飾后的T細(xì)胞回輸體內(nèi)后能否建立起免疫記憶以及醫(yī)學(xué)倫理學(xué)等一系列需解決的問題。此外，盡管I期臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示TCR轉(zhuǎn)基因T細(xì)胞可以在體內(nèi)存活并具有抗腫瘤效應(yīng)，但是還要改善細(xì)胞的免疫殺傷作用以及觀察其相應(yīng)的副反應(yīng)，這都需要在以后的試驗(yàn)研究和臨床實(shí)踐中有待進(jìn)一步觀察并改進(jìn)。隨著現(xiàn)代分子生物技術(shù)的日臻成熟和基因工程研究的深入，相信這些問題會(huì)不斷得到解決

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