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一般这样理解,Treg 细胞在免疫系统的主要功能是负责“喊停”。比如大家都熟知的效应T细胞、B细胞和NK细胞等淋巴细胞,遇到外来病原体入侵,会产生免疫应答,清除有害物质从而保护机体免受攻击。当这些细胞与有害物质之间的战争结束后,T细胞亚群里的一种刹车细胞——Treg 细胞——就会发出攻击停止信号,调节机体免疫稳态和阻止自身免疫性疾病发生。一句话,Treg 细胞负责免疫系统的刹车,防止机体过度免疫反应。
图2. Treg 细胞和他兄弟们
根据发育来源,Treg细胞可分两类:一类是天然产生的自然Treg(nTreg),主要在胸腺分化里发育而来,算是富二代。另一类是经诱导产生的适应性Treg(iTreg),是由初始CD4+T细胞(Th0)经抗原刺激后分化发育而来,算是白手起家,肿瘤微环境中的Treg主要就是指iTreg 细胞。nTreg 细胞主要包括CD4+Treg 细胞,而iTreg 包括Tr1 细胞、Th3 细胞和CD8+Treg 细胞等多种亚型。
从功能角度来看,可分为三种作用机制:
图3. Tregs免疫抑制作用机制
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细胞因子抑制:Treg 细胞分泌抑制性细胞因子(如IL-10、IL-4及分泌型TGF-β);
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细胞溶解抑制:Treg 细胞通过颗粒酶和穿孔素杀死效应细胞;
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代谢破坏抑制:Treg 细胞与效应 T 细胞竞争消耗IL-2,降低靶细胞对IL-2 的反应性从而抑制效应T细胞增殖;Treg细胞产生胞外酶CD39和CD73促进肿瘤微环境(TME)中腺苷的产生起到抗增殖作用;
Treg细胞,肿瘤免疫的靶点
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Treg 细胞的高浸润性与肿瘤的低存活率有关。在肿瘤治疗中,如何去降低Treg 细胞的功能是重中之重。
Treg 细胞肿瘤免疫治疗,也是目前的一个研究热点,有7个策略:
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1. 耗竭肿瘤内的Treg细胞 -
2. 破坏Treg细胞对肿瘤部位的浸润 -
3. 增强肿瘤内Treg细胞对免疫检查点阻断剂敏感 -
4. 靶向T细胞的共刺激信号 -
5. 靶向Treg细胞分泌的抑制型细胞因子 -
6. 改变Treg细胞脆性 -
7. 靶向Treg细胞代谢
Treg 细胞,优秀的免疫反应刹车大师
目前,除了肿瘤免疫治疗,研究的兴趣主要还是治疗自身免疫性疾病(比如1型糖尿病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、炎性肠病)。同时,Treg 细胞疗法可能用于器官移植,移植物抗宿主病等。
▉ 自身免疫性疾病
自身免疫性疾病,是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。在临床前和临床试验中,科学家一直努力探索Treg 细胞的治疗潜力,以期实现对自身免疫性疾病治疗的安全性和有效性。研究证实,Treg 细胞数量减少或功能缺陷影响机体的免疫状态,引起自身免疫耐受紊乱,导致自身免疫性疾病发生Treg 细胞数量改变和功能异常,参与自身免疫性疾病的发生发展过程。调控 Treg 细胞,有望为自身免疫性疾病提供一种新的治疗方案。
(二)炎症性肠病
炎症性肠病(IBD)是以胃肠道慢性炎症为特征的疾病。研究表明,肠道微生物群和免疫反应的不平衡在IBD中起重要作用。通常,Treg 细胞在维持肠道免疫稳态中发挥重要作用,而肠道炎症与Treg细胞数量的减少无关。然而,Treg细胞活性不足的小鼠更容易发生肠道炎症。在临床试验中,目前IBD细胞疗法主要是自体Treg回输治疗,CAR-Treg细胞回输还不多见。
▉ 抗感染
利用Treg 细胞干预感染,无疑是最有效的策略之一。Treg 细胞不仅可以抑制免疫和预防感染,还可保持长期记忆。多种感染均与 Treg 细胞引起的免疫逃逸有关。在病毒(HIV、CMV、HCV、EBV、HSV等)、细菌(分枝杆菌、单核李斯特菌、幽门螺杆菌、百日咳鲍特郡等)、真菌(曲霉菌、念珠菌、组织胞浆菌等)、原生动物(疟疾、利什曼原虫、锥虫等)的感染过程,均显示 Treg 细胞通过不同途径参与其中。
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图7:Treg细胞与皮肤免疫生态
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在正常情况下,Treg 细胞可以把过度免疫反应或炎症反应刹车,不至于失控。 -
在肿瘤微环境中,Treg 细胞把原本就已岌岌可危的抗肿瘤免疫也刹车了。
在自身免疫性疾病方面(比如I型糖尿病、系统性红斑狼疮、肠炎性疾病),Treg 细胞疗法已在动物模型中崭露头角。到目前为止,在器官移植排斥反应、GVHD等疾病领域,使用Treg细胞治疗的早期临床试验结果显示是非常有前景的。
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作者:干细胞者说
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