樹突狀細(xì)胞與淋巴細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)

樹突狀細(xì)胞與淋巴細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)

樹突狀細(xì)胞（cd）不僅是已知的唯一能夠激活早期t淋巴細(xì)胞的原生動物提供子，也是已知的最強(qiáng)抗生素（apc），它對抗生素的提取能力比mcclovac更有效。經(jīng)抗原刺激的DC回輸?shù)襟w內(nèi)后,能夠遷移到淋巴結(jié),釋放多種細(xì)胞因子,同時激活T淋巴細(xì)胞的分化和分裂,產(chǎn)生抗原特異性的細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL),這些細(xì)胞因子和特異性CTL能夠有效地促進(jìn)或直接殺傷表達(dá)該抗原的細(xì)胞?；谶@個原理,利用HIV-1抗原刺激DC所誘導(dǎo)的免疫對HIV-1感染進(jìn)行免疫預(yù)防和治療的研究已取得初步進(jìn)展;將高效抗逆轉(zhuǎn)錄病毒療法(highlyactiveantiretroviraltherapy,HARRT)和DC免疫治療相結(jié)合的方案也已成為治療AIDS的較好方法之一。本文中將對近年來DC在抗HIV-1感染免疫預(yù)防與免疫治療中的應(yīng)用研究進(jìn)展作一綜述。1DC在抗HIV-1感染非人靈長類動物模型中的免疫預(yù)防功能1.1多肽刺激DC誘導(dǎo)的免疫預(yù)防功能非人靈長類動物是研究AIDS發(fā)病機(jī)制、評價免疫預(yù)防和免疫治療效果以及抗HIV-1藥物療效的重要動物模型。含有SIV包膜蛋白8個短肽的“雞尾酒”刺激DC并經(jīng)TNF-α誘導(dǎo)成熟后,分別在0、4、8周靜脈回輸?shù)胶愫雍矬w內(nèi)或者將“混合肽雞尾酒”和福氏不完全佐劑(incompletefreund’sadjuvant,IFA)混合直接經(jīng)皮下免疫恒河猴,可以誘導(dǎo)肽特異的細(xì)胞免疫反應(yīng),將恒河猴的CD8+T細(xì)胞與經(jīng)肽刺激的DC共培養(yǎng),分泌IFN-γ的細(xì)胞比率最高達(dá)約0.5%和0.8%,但是兩種免疫方法都沒有產(chǎn)生中和抗體。在第25周用100個MID50的SHIV-189.6p靜脈攻毒后發(fā)現(xiàn)對照組(8只)、IFA/肽免疫組(8只)和肽/DC免疫組(6只)恒河猴都被感染,血漿病毒載量(PVL,plasmaviralloads)在攻毒后第2周達(dá)到高峰。攻毒后第10周,3組恒河猴PVL均明顯下降而以肽/DC免疫組的PVL下降最為明顯;感染病毒后對照組有4只恒河CD4+T細(xì)胞下降88%,并出現(xiàn)AIDS癥狀,對照組8只最終有5只出現(xiàn)AIDS癥狀;肽/IFA免疫組恒河猴共有6只出現(xiàn)AIDS臨床癥狀;而肽/DC免疫組僅有1只在第10周CD4+T細(xì)胞降至60個/μL,并逐漸進(jìn)展為AIDS。所以肽/DC免疫使恒河猴獲得較強(qiáng)的保護(hù),這種保護(hù)作用主要來自CD8+T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫。1.2利用病毒載體表達(dá)HIV-1蛋白刺激DC的免疫預(yù)防功能腺病毒載體疫苗已被批準(zhǔn)用于臨床,但宿主產(chǎn)生的載體特異性抗體卻限制了腺病毒載體疫苗在同一個體上多次使用。利用表達(dá)抗原基因的重組腺病毒感染DC,通過DC回輸誘導(dǎo)外源抗原特異性免疫可以避免這一缺點。表達(dá)SIV基因的重組腺病毒感染DC并多次免疫恒河猴雖然誘導(dǎo)產(chǎn)生了較弱的載體特異性的中和抗體,但其不足以導(dǎo)致感染DC的清除。即便如此亦應(yīng)減少中和抗體,由于中和抗體可能因較高的重組腺病毒感染復(fù)數(shù)所致,故較小的感染復(fù)數(shù)可以減少之;重組腺病毒載體在恒河猴DC內(nèi)有效表達(dá)SIV的gag基因,恒河猴DC可以將gag蛋白加工并提呈到MHC分子上,誘導(dǎo)特定淋巴細(xì)胞(主要是CD8+T細(xì)胞)分泌IFN-γ以及其他gag特異的細(xì)胞免疫反應(yīng);不僅如此,用表達(dá)gag蛋白的DC免疫恒河猴可以不必預(yù)先檢測其MHC分子類型,DC內(nèi)表達(dá)gag蛋白的加工方式可能與SIV感染DC對gag蛋白的加工不同,能夠產(chǎn)生新的抗原表位,這對控制病毒突變株感染具有重要意義。1.3不同DC回輸方法的免疫預(yù)防功能經(jīng)抗原刺激的DC回輸?shù)絼游矬w內(nèi)有多種方式,但哪一種方式更能有效誘導(dǎo)免疫反應(yīng)仍是一個值得探討的問題。有報道稱皮下注射的DC可以選擇性地歸巢到外周淋巴結(jié),但卻有較多的DC仍然留在皮下注射部位。靜脈注射DC導(dǎo)致DC在肺、肝臟和脾臟內(nèi)的積聚,所以有人認(rèn)為經(jīng)淋巴管或淋巴結(jié)回輸DC是一種較理想的方式。但表達(dá)SIVgag基因的DC經(jīng)淋巴結(jié)回輸?shù)胶愫雍矬w內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生分泌IFN-γ的T細(xì)胞數(shù)量并不比同樣條件下經(jīng)皮下回輸所能誘導(dǎo)產(chǎn)生的更多,所以經(jīng)皮下和淋巴結(jié)回輸負(fù)載抗原的DC可能在誘導(dǎo)T細(xì)胞免疫方面具有同樣的功能,這是因為DC具有很強(qiáng)的抗原提呈能力,經(jīng)皮下回輸少部分歸巢的DC足可誘導(dǎo)相當(dāng)數(shù)量的T細(xì)胞反應(yīng)。但是病毒感染與癌癥不同,雖然SIV急性感染恒河猴的DC仍可以回到淋巴結(jié),但在AIDS期,淋巴結(jié)趨化因子表達(dá)的改變阻礙了這一DC歸巢,所以HIV-1感染早期進(jìn)行免疫治療的DC通過皮下回輸不僅較為方便且能同樣產(chǎn)生相應(yīng)免疫效果,但是對AIDS患者進(jìn)行免疫治療也許只有通過淋巴結(jié)回輸才能取得較好效果。1.4免疫佐劑在DC誘導(dǎo)免疫反應(yīng)中的應(yīng)用富含CpG的寡核苷酸序列可以通過TLR(tolllikerecepor)激活DC。CpG寡核苷酸序列的不同,其激活功能也不同。CpG-C活化恒河猴DC后可使其分泌IFN-α和IL-12,這對抗HIV-1感染十分有益。IFN-α除了具有直接的抗病毒作用和激活mDC(myeloidDC)外,還能保護(hù)抗原特異性T細(xì)胞不因抗原誘導(dǎo)而凋亡,同時抑制B細(xì)胞的凋亡;所分泌的IL-12對HIV-1的復(fù)制亦有抑制作用(HIV-1感染不誘導(dǎo)產(chǎn)生IL-12),這也許是其逃避免疫攻擊的一個途徑。在動物實驗中,CpG-C可以增加DC的數(shù)量,增強(qiáng)恒河猴DC對AT-2滅活SIV抗原的提呈,誘導(dǎo)較強(qiáng)的SIV特異T細(xì)胞反應(yīng)。Flt和G-CSF配體可以增加人、恒河猴外周血中DC的數(shù)量。有報道稱Flt-3配體可以增強(qiáng)小鼠對可溶性抗原的免疫反應(yīng),但在誘導(dǎo)恒河猴抗SHIV89.6p的免疫試驗中,一個嵌合的人Flt-3和G-CSF配體類似物ProGP(progenipoietins)雖然顯著提高了DC的數(shù)量,對DC攜帶抗原的免疫作用卻沒有增強(qiáng)。SHIV89.6p攻毒后,所有動物都被感染,實驗組和對照組恒河猴的CD4+T細(xì)胞數(shù)量和PVL沒有明顯差異。2DC在HIV-1感染非人靈長類動物模型中的免疫治療效果2.1抗原刺激DC對SIV感染恒河猴的免疫治療效果從SIV感染恒河猴的外周血中分離培養(yǎng)的DC可以在體外用來刺激產(chǎn)生特異的CTL,以及利用DC在恒河猴體內(nèi)誘導(dǎo)SIV/SHIV特異免疫反應(yīng)的實驗結(jié)果促使人們進(jìn)一步研究利用DC對SIV感染進(jìn)行免疫治療的可能。2003年,Lu等從SIV感染且PVL達(dá)108~109拷貝/L的恒河猴體內(nèi)成功分離培養(yǎng)DC,經(jīng)過AT-2滅活SIVmac251的刺激后用TNF-α進(jìn)一步刺激成熟,然后回輸?shù)?0只恒河猴體內(nèi)(4次,1/2周),4只恒河猴回輸沒有經(jīng)過抗原刺激的同源DC作為對照。首次免疫治療后10d,實驗組恒河猴PVL和細(xì)胞內(nèi)病毒DNA都有明顯下降,免疫后第6周,PVL和細(xì)胞內(nèi)病毒DNA數(shù)量分別下降至為原來的1‰和2%,并且在整個實驗期均保持這一水平(300d),PVL的下降和AT-2滅活SIV刺激DC所引起的免疫反應(yīng)強(qiáng)度緊密相關(guān)。3次免疫后SIV特異的記憶性T細(xì)胞(SMTC)升高了36倍,中和抗體也在第3周開始明顯增強(qiáng),在第22周增加到免疫時的8倍,并且在第42周仍然保持7倍水平?？乖碳さ腄C所能誘導(dǎo)的免疫反應(yīng)受到PVL的明顯影響,3只PVL大于1×106拷貝/L的動物與7只小于1×106拷貝/mL的恒河猴相比,中和抗體和SMTC明顯較低;SMTC對SIV超感染的同源CD4+T細(xì)胞內(nèi)病毒復(fù)制的抑制也表明,前者的SMTC具有較低的CTL和抗病毒活性。10只免疫治療恒河猴的CD4+T細(xì)胞從第13周開始都明顯增加,但沒有因PVL的不同而出現(xiàn)明顯差異。2.2修飾DNA疫苗刺激DC的免疫治療效果DNA疫苗可以有效表達(dá)HIV-1抗原并誘導(dǎo)HIV-1特異的免疫反應(yīng)。在慢性HIV-1感染者體內(nèi),HIV-1基因在很多器官內(nèi)表達(dá),每毫升外周血可有幾千個或者更多的病毒顆粒,所以抗原的量不是不能誘導(dǎo)具有保護(hù)作用免疫反應(yīng)的重要因素,而提高APC的加工和提呈能力,是誘導(dǎo)抗病毒感染免疫反應(yīng)的第一步。為了提高對DNA疫苗所表達(dá)抗原的提呈能力,DermaVir疫苗在DNA疫苗的基礎(chǔ)上作了進(jìn)一步改進(jìn),它由3部分組成:表達(dá)抗原蛋白的質(zhì)粒、PEIm(polyethylenimine-mannose)、葡萄糖溶液。PEIm不僅形成顆粒性物質(zhì),使DermaVir可以在皮下注射后容易被郎罕氏細(xì)胞(langerhanscells,LC)吞噬,而且有助于破碎內(nèi)吞小體,使質(zhì)粒DNA進(jìn)入細(xì)胞核,表達(dá)抗原基因;葡萄糖溶液可以使DermaVir在免疫注射前不發(fā)生聚合。為了有效誘導(dǎo)抗HIV-1/SIV免疫反應(yīng),DermaVir疫苗DNA一般攜帶有除HIV-1整合酶以外的所有基因并在HIV-1TLR啟動下表達(dá)這些基因,在DC內(nèi)這些抗原蛋白被加工提呈,由此誘導(dǎo)各表位特異的殺傷性T細(xì)胞。表皮是機(jī)體和外界的一個生理屏障,表皮內(nèi)含有大量的LC,它們可以接受抗原刺激,然后遷移到外周淋巴結(jié),同時分化成DC,將加工過的抗原提呈給T細(xì)胞,誘導(dǎo)抗原特異的免疫反應(yīng)。實驗證明HIV-1/SIVDermaVir疫苗通過表皮LC可在非人靈長類動物中誘導(dǎo)產(chǎn)生HIV-1/SIV特異的免疫反應(yīng)。在利用DermaVir疫苗進(jìn)行免疫治療的實驗中,表達(dá)SHIV抗原蛋白的DermaVir誘導(dǎo)的免疫反應(yīng)明顯降低SIV感染恒河猴的PVL。DermaVir免疫治療與HARRT治療相結(jié)合可以更有效地控制PVL反彈,但DermaVir免疫治療并不能代替HARRT治療。3DC在抗HIV-1感染臨床免疫治療中的應(yīng)用效果在動物實驗上取得的積極成果促使相關(guān)的臨床研究逐步展開。初步的體內(nèi)外實驗結(jié)果顯示,利用抗原刺激的DC能夠誘導(dǎo)HIV-1特異免疫反應(yīng),降底PVL并減少HIV-1感染的淋巴細(xì)胞。3.1抗原刺激DC體外誘導(dǎo)免疫反應(yīng)對HIV-1復(fù)制的抑制在體外的實驗研究中,經(jīng)滅活的自身HIV-1分離株刺激并在體外誘導(dǎo)成熟后,DC甚至可以在1∶100的比例下刺激同源PBL的分裂。刺激后的PBL具有HIV-1特異的CTL活性,可以在10∶1的比例下殺傷表達(dá)gag蛋白的靶細(xì)胞,而且DC的這種功能沒有因不同患者的CD4+T細(xì)胞數(shù)量和PVL以及是否經(jīng)過HARRT治療而出現(xiàn)明顯不同。值得重視的是經(jīng)這種方法激活的T細(xì)胞在1∶1的情況下可以殺傷自身HIV-1分離株超感染的PBMC,使其培養(yǎng)上清中的PVL下降為原量的萬分之一,HIV-1前病毒DNA的量也能明顯降低。如果將效應(yīng)細(xì)胞與靶細(xì)胞比例升至5∶1,PVL和前病毒DNA的量可降至檢測水平以下。另外,有研究顯示HIV-1蛋白酶抑制劑(PI)無論在體內(nèi)還是體外都能促進(jìn)患者T細(xì)胞的分裂,同時能夠抑制其凋亡。不僅如此,PI在自身具有抗病毒活性所需濃度下能夠提高DC的抗原提呈功能(誘導(dǎo)CTL及其抗病毒活性)。所以無論是利用抗原刺激的DC進(jìn)行免疫預(yù)防或是免疫治療,PI可能是一種有效的免疫佐劑。3.2抗原刺激DC對HIV-1感染者的免疫治療效果利用HIV-1抗原刺激的DC進(jìn)行AIDS患者免疫治療的研究也取得一定進(jìn)展。18名在免疫治療前1年沒有接受HARRT治療的感染者(PVL>107/L,CD4+T細(xì)胞>300個/μL)接受3次經(jīng)AT-2滅活HIV-1刺激的DC注射(間隔2周,3×107/次),雖然總抗體滴度及中和抗體沒有增加,但表達(dá)IL-2和IFN-γ的CD4+T細(xì)胞以及gag特導(dǎo)的CD8+T細(xì)胞和表達(dá)穿孔素的CD8+T細(xì)胞都明顯增強(qiáng),而且18名患者PVL平均下降80%,且一直保持這一穩(wěn)定狀態(tài)直到免疫后360d,前病毒DNA平均下降50%(在第357天有不明顯上升)。統(tǒng)計分析表明,PVL的變化與HIV-1特異的分泌IL-2和IFN-γ的CD4+T細(xì)胞以及gag特異的表達(dá)穿孔素的CD8+T細(xì)胞緊密相關(guān),而與gag特異的CD8+T細(xì)胞和分泌IFN-γCD8+T細(xì)胞沒有明顯的相關(guān)性。在對12名正在進(jìn)行HARRT治療PVL已降至2×104拷貝/L的患者進(jìn)行免疫治療的研究中,經(jīng)熱滅活HIV-1刺激的DC5次皮下注射后(2×106DC/次,間隔6周),除淋巴組織內(nèi)總CTL水平有明顯增強(qiáng)外,沒有檢測到明顯的治療效果。兩個臨床免疫治療的研究都顯示利用抗原刺激的DC進(jìn)行免疫治療是安全的,沒有局部或系統(tǒng)副作用和自身免疫癥狀產(chǎn)生,僅有個別患者出現(xiàn)淋巴結(jié)增大和輕度流感樣反應(yīng)。5結(jié)語采用合適的方法誘導(dǎo)HIV-1特異性的細(xì)胞免疫,結(jié)合HAART治療,有可能長期控制HIV-1的感染,減小HARRT治療的毒副作用和耐藥病毒株的出現(xiàn)。利用抗原刺激的DC對HIV-1感染進(jìn)行免疫預(yù)防和免疫治療可以產(chǎn)生較強(qiáng)的細(xì)胞免疫反應(yīng),控制PVL和有效殺傷HIV-1感染的細(xì)胞。但是如同抗HIV-1疫苗的研究一樣,理想的結(jié)果可能僅僅出現(xiàn)在對動物模型的研究中。如果能夠解決以下問題