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·
中国免疫学杂志2014年第30卷 为EAE及MS治疗提供了潜在的研究靶点。相此研究对T细胞功能调控提出了新的机制,对自身 关硏究成果发表在《 Proceedings of the National A-免疫性疾病发病机制和干预策略研究提供了新的 cademy of Sciences USA》期刊上。 视角 2.4Treg细胞发生及存活机制调节性T细胞2.5代谢通路对T细胞活化的调控淋巴细胞活 ( Regulatory T cells,Treg)根据分化来源不同,可分化过程伴随胞内代谢分子的快速变化。免疫细胞如 为天然发生Treg( Natural treg,nreg)及外周诱导何调控胞内的代谢通路、影响炎症部位的代谢活性 Treg( Induced treg, iTreg)。Teg细胞在抑制效应T以及代谢信号如何影响免疫细胞活化是目前免疫学 细胞功能维持免疫耐受、控制自身免疫学疾病及肿研究的又一热点。 Sinclair近期的报道显示,抗原 瘤等免疫相关疾病发生中发挥重要作用。已有的大刺激及TCR信号活化后,T细胞上调其胞内氨基酸 量研究解释了Treg细胞的分化发育、活化效应及存转运蛋白Sl7a5,介导T细胞摄取大型中性氨基酸 活维持的基本特点和机制。近期的报道从全新的角( Large neutral amino acids, LNAAs),继而通过 度深入阐述了Treg分化及活化的调控机制。 Sekiya mTORC1活化和cMyc的表达促进T细胞扩增及分 等人报道,TCR信号能够上调胸腺细胞Nr4a受体表化。 Kidani等圓则阐述了活化CD8T细胞的代谢 达,进而对Treg发生发挥关键作用。Nr4a受体激活特点。他们发现固醇调节元件结合蛋白( Sterol reg. 能直接促进Foxp3基因启动子区域,促进胸腺 nTreg ulatory element-binding proteins, SREBPs)能够促进 生成,避免自身免疫病的发生。 Strainic等发CD8+T细胞增殖过程中的脂质合成,从而对CD8 现,当补体受体C3aR和C5aR的信号缺失时,Cn4T细胞克隆增殖活化发挥关键作用。 Gubser等 T细胞中PKA活化和TGF书1信号增强, iTreg生成则研究了效应记忆性CD8T细胞[ flector memory 增加且抑制功能增强,从而控制自身免疫性疾病的(EM)CD8 t cells]的代谢通路特点。他们发现, 发生。 Liang等报道淋巴细胞特异性表达蛋白EMCD8T细胞在TCR及共刺激信号或同源抗原 Rlpr对Treg发生发挥关键作用。llpr促进CD28刺激后迅速经Ak和 m TORC2途径活化甘油醛3 与蛋白激酶C4和 Carnal相互作用,维持CD28共磷酸脱氢酶( Glyceraldehyde-3 phosphate dehydrogen 刺激信号转导。 Pierson等圓报道,抗凋亡基因Bcl-ase, GAPDH),引起糖酵解增加,诱发快速大量的 xL和Bcl对Treg存活并不重要,而Md4对 Treg IFN分泌。随着感染或疾病的进展,CD8T细胞 存活则至关重要。Mcl4缺失引发致死的自身免疫的细胞毒性功能会逐渐减弱,否则会导致不必要的 性疾病。此外, Rovchoudhu等报道,转录因子免疫损伤。 Doedens等的的研究对这一现象的内在 BACH抑制效应T细胞分化相关基因,促进Treg机制提出了解释。他们发现,肿瘤抑制基因von 稳定生成,从而抑制致死性炎症反应的发生。因此, Hippel-indau(VHL)通过抑制缺氧诱导因子(H BACH2是维持CD4T细胞分化过程中的重要调节 poxIa- nducible factors,HFs)表达,进而控制细胞毒 蛋白,维持免疫活化及耐受的平衡。国内方面,中科性T细胞( Cytotoxic T Lymphocyte,CTL)中关键性转 院上海生科院李斌研究组与美国约翰霍普金斯大学录因子及效应分子的表达,抑制慢性感染中CTL介 潘帆课题组合作发现,炎性细胞因子或LPS刺激可导的免疫病理损伤。 诱导E3泛素连接酶Subl活化,进而促进Foxp3发2.6y6T细胞活化及功能调控y6T细胞是一类 生K48位泛素化而降解,从而抑制Treg的炎症抑制主要分布于表皮和粘膜上皮的T细胞,这类细胞不 功能。相关研究成果发表于mmni》杂志上圆。能识别抗原肽-MHC分子复合物,但能对CDld提呈 这些发现对深入了解Treg分化及发生机制提供了的抗原产生应答,是机体非特异性免疫防御的重要 全新的视角,有助于研究自身免疫性疾病、炎症性疾组成部分。近期的研究对于y8T细胞的活化方式 病、肿瘤等的发病机制并寻找潜在的治疗靶点。 及功能特点有了新的补充。 Uldrich等的近期揭示 有意思的是, Bandala-Sanchez等人鉴定了一群了γ6TCR结合脂类提呈抗原的分子机制。他们鉴 新型具有免疫抑制功能的T细胞,即抗原活化的定了一群能结合CDld及脂类抗原a-aler的人类 CD52"cnAT细胞。这群细胞不同于CD4CD25’V1γ6T细胞,并发现生殖系基因编码的CDR18 Foxp3Treg细胞,通过分泌可溶性CD52结合抑制环负责调控CDld限制性,而CDR3γ环则决定了抗 性受体 Siglec-0,减弱Ik和Zap70磷酸化,进而抑原识别的特异性。此外, Vavassori等人发现,人类 制T细胞活化。CD52CD4T细胞的免疫抑制效Vy9V82T细胞以MHC及CD非依赖的方式识别 应在人类I型糖尿病和NOD小鼠中得到证实。磷酸化的异戊烯基代谢物。一种新型蛋白buty C1994-2014ChinaAcademicJOurnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
为 EAE 及 MS 治疗提供了潜在的研究靶点［54］。相 关研究成果发表在《Proceedings of the National Academy of Sciences USA》期刊上。 2． 4 Treg 细胞发生及存活机制 调节性 T 细胞 ( Ｒegulatory T cells，Treg) 根据分化来源不同，可分 为天然发生 Treg ( Natural Treg，nTreg) 及外周诱导 Treg( Induced Treg，iTreg) 。Treg 细胞在抑制效应 T 细胞功能、维持免疫耐受、控制自身免疫学疾病及肿 瘤等免疫相关疾病发生中发挥重要作用。已有的大 量研究解释了 Treg 细胞的分化发育、活化效应及存 活维持的基本特点和机制。近期的报道从全新的角 度深入阐述了 Treg 分化及活化的调控机制。Sekiya 等人报道，TCＲ 信号能够上调胸腺细胞 Nr4a 受体表 达，进而对 Treg 发生发挥关键作用。Nr4a 受体激活 能直接促进 Foxp3 基因启动子区域，促进胸腺 nTreg 生成，避免自身免疫病的发生［55］。Strainic 等［56］发 现，当补体受体 C3aＲ 和 C5aＲ 的信号缺失时，CD4 + T 细胞中 PKA 活化和 TGF-β1 信号增强，iTreg 生成 增加且抑制功能增强，从而控制自身免疫性疾病的 发生。Liang 等［57］ 报道淋巴细胞特异性表达蛋白 Ｒltpr 对 Treg 发生发挥关键作用。Ｒltpr 促进 CD28 与蛋白激酶 C-θ 和 Carma1 相互作用，维持 CD28 共 刺激信号转导。Pierson 等［58］报道，抗凋亡基因 BclxL 和 Bcl-2 对 Treg 存活并不重要，而 Mcl-1 对 Treg 存活则至关重要。Mcl-1 缺失引发致死的自身免疫 性疾病。此外，Ｒoychoudhuri 等［59］ 报道，转录因子 BACH2 抑制效应 T 细胞分化相关基因，促进 Treg 稳定生成，从而抑制致死性炎症反应的发生。因此， BACH2 是维持 CD4 + T 细胞分化过程中的重要调节 蛋白，维持免疫活化及耐受的平衡。国内方面，中科 院上海生科院李斌研究组与美国约翰霍普金斯大学 潘帆课题组合作发现，炎性细胞因子或 LPS 刺激可 诱导 E3 泛素连接酶 Stub1 活化，进而促进 Foxp3 发 生 K48 位泛素化而降解，从而抑制 Treg 的炎症抑制 功能。相关研究成果发表于《Immunity》杂志上［60］。 这些发现对深入了解 Treg 分化及发生机制提供了 全新的视角，有助于研究自身免疫性疾病、炎症性疾 病、肿瘤等的发病机制并寻找潜在的治疗靶点。 有意思的是，Bandala-Sanchez 等人鉴定了一群 新型具有免疫抑制功能的 T 细胞，即抗原活化的 CD52hi CD4 + T 细胞。这群细胞不同于 CD4 + CD25 + Foxp3 + Treg 细胞，通过分泌可溶性 CD52 结合抑制 性受体 Siglec-10，减弱 Lck 和 Zap70 磷酸化，进而抑 制 T 细胞活化。CD52hi CD4 + T 细胞的免疫抑制效 应在人类 I 型糖尿病和 NOD 小鼠中得到证实［61］。 此研究对 T 细胞功能调控提出了新的机制，对自身 免疫性疾病发病机制和干预策略研究提供了新的 视角。 2． 5 代谢通路对 T 细胞活化的调控 淋巴细胞活 化过程伴随胞内代谢分子的快速变化。免疫细胞如 何调控胞内的代谢通路、影响炎症部位的代谢活性 以及代谢信号如何影响免疫细胞活化是目前免疫学 研究的又一热点。Sinclair ［62］近期的报道显示，抗原 刺激及 TCＲ 信号活化后，T 细胞上调其胞内氨基酸 转运蛋白 Slc7a5，介导 T 细胞摄取大型中性氨基酸 ( Large neutral amino acids，LNAAs) ，继 而 通 过 mTOＲC1 活化和 c-Myc 的表达促进 T 细胞扩增及分 化。Kidani 等［63］则阐述了活化 CD8 + T 细胞的代谢 特点。他们发现固醇调节元件结合蛋白( Sterol regulatory element-binding proteins，SＲEBPs) 能够促进 CD8 + T 细胞增殖过程中的脂质合成，从而对 CD8 + T 细胞克隆增殖活化发挥关键作用。Gubser 等［64］ 则研究了效应记忆性 CD8 + T 细胞［Effector memory ( EM) CD8 + T cells］的代谢通路特点。他们发现， EM CD8 + T 细胞在 TCＲ 及共刺激信号或同源抗原 刺激后迅速经 Akt 和 mTOＲC2 途径活化甘油醛-3- 磷酸脱氢酶( Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase，GAPDH) ，引起糖酵解增加，诱发快速大量的 IFN-γ 分泌。随着感染或疾病的进展，CD8 + T 细胞 的细胞毒性功能会逐渐减弱，否则会导致不必要的 免疫损伤。Doedens 等［65］的研究对这一现象的内在 机制提 出 了 解 释。他 们 发 现，肿 瘤 抑 制 基 因 von Hippel-Lindau( VHL) 通过抑制缺氧诱导因子( Hypoxia-inducible factors，HIFs) 表达，进而控制细胞毒 性 T 细胞( Cytotoxic T Lymphocyte，CTL) 中关键性转 录因子及效应分子的表达，抑制慢性感染中 CTL 介 导的免疫病理损伤。 2． 6 γδ T 细胞活化及功能调控 γδ T 细胞是一类 主要分布于表皮和粘膜上皮的 T 细胞，这类细胞不 能识别抗原肽-MHC 分子复合物，但能对 CD1d 提呈 的抗原产生应答，是机体非特异性免疫防御的重要 组成部分。近期的研究对于 γδ T 细胞的活化方式 及功能特点有了新的补充。Uldrich 等［66］近期揭示 了 γδ TCＲ 结合脂类提呈抗原的分子机制。他们鉴 定了一群能结合 CD1d 及脂类抗原 α-GalCer 的人类 Vδ1 + γδ T 细胞，并发现生殖系基因编码的 CDＲ1δ 环负责调控 CD1d 限制性，而 CDＲ3γ 环则决定了抗 原识别的特异性。此外，Vavassori 等人发现，人类 Vγ9Vδ2 T 细胞以 MHC 及 CD1 非依赖的方式识别 磷酸化的异戊 烯 基 代 谢 物。一 种 新 型 蛋 白 buty- ·6· 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 rophilin BTN3A能结合宿主及病原体来源的磷酸存活障碍,GC生成及抗体亲和力成熟过程受阻,然 化抗原,刺激人类Vy9V82TCR,促进Vy9V82T细而TFH分化和功能及其他T辅助细胞功能不受影 胞活化。此项研究展示了一种全新的y6T细胞识响,Bc6对炎症反应的抑制作用亦不受影响。因 别抗原和活化的方式的 此,Bcl4在不同的谱系细胞中依赖不同的生化机制 除了Th7细胞,y6T细胞也能分泌Ⅱ17而参发挥作用。Ying等报道,MEF2B直接活化GO 与多种感染性疾病及自身免疫性疾病的发生发展。中B细胞的Bc表达,并促进弥漫大B细胞淋巴 然而对y6T17细胞的分化及功能特点的了解尚不瘤( Diffuse large B cell lymphoma, DLBCL)的增殖, 深入。Gay等最近报道了一种自发产生Sox13提示MEF2B可能成为 DLBCL的潜在干预靶点。 突变的CD45.1C57BL/6小鼠品系,此小鼠品系表 近期研究还从细胞骨架结构、自噬等多个角度 现出Vγ4y6T7细胞缺失,且对牛皮癣样皮肤改深入探索了B细胞活化的调控机制。 Castello等的 变抵抗。此研究提示Sox13是y6T17细胞分化的关发现,细胞骨架相关适配蛋白Nck与BCR直接结 键性转录因子,并提示了Sox13依赖的y6T17细胞合,招募BCAP至BCR部位,调控PI(3)K-kt通 在牛皮癣相关炎症反应中的潜在作用 路,促进B细胞存活和增殖活化。此外, Pengo 3B细胞分化发育及功能活化 等利用自噬相关蛋白Atg5编码基因的B细胞条 件性敲除小鼠发现,Atg5对浆细胞分化及B细胞中 B细胞在骨髓分化发育,经历pro书细胞、pre书 Blimp表达及抗体分泌发挥关键作用。这提示自 细胞、未成熟B细胞和成熟B细胞等阶段发育成噬对浆细胞生成及体液免疫发挥重要的调控作用。 熟,进入外周免疫器官。转录因子E2A、EBF1和有意思的是, Bermejo报道在 Trypanosoma cruzi感 Fool对B细胞谱系分化发挥调控作用。为了深入染后,B细胞能快速产生IL47,这一过程不依赖于 探索EBFⅠ对B细胞分化的调控机制, Nechanitzky转录因子RORγ和Ahr,而依赖于Btk激酶,此项研 等将定向pro书细胞转移至Rag2m2rg小究提示I47B细胞可能是机体天然免疫系统抵 鼠中并条件性敲除Eh1基因,他们发现,这些细胞抗病原体侵袭的重要环节。 上调转录因子Id2和TCF4表达,分化成为发生 VDJ基因重排的固有淋巴细胞( Innate lymphoid 4NK细胞活化及功能调控 cel,LCs)和T细胞。因此EBF1能通过抑制特定 细胞通过分泌炎性细胞因子及细胞毒性物 谱系分化转录因子表达进而促进及维持B细胞定质,或直接杀伤转化的肿瘤或病毒感染细胞,发挥抗 向分化。此外, Vuong等发现了活化诱导胞嘧啶肿瘤和感染的功能。NK细胞功能活化受其表面激 核苷脱氨酶( Activation- nduced cytidine deaminase,活性受体和抑制性受体的功能平衡精密调控。近期 AID)磷酸化启动免疫球蛋白类别转换重组(Clas-的研究对NK表面受体激活和效应机制进行了深入 switch recombination,CSR)的关键调控机制。他们探索。Bery等的发现,NK细胞活化型受体Iy4H 发现DNA断裂能诱导AID磷酸化及AID与核酸内通过其螺旋杆状结构与小鼠巨细胞病毒成分ml57 切酶APE1的相互作用,而AID磷酸化进一步放大结合,介导NK细胞对小鼠巨细胞病毒的抵抗。 DNA断裂。因此,DNA断裂以正反馈的方式调控抗m157能与Ly49家族的激活性和抑制性受体的aro 体类别转换,促进体液免疫应答。 matic peg motif基序结合,启动下游信号。此外,Ra 成熟B细胞在外周通过B细胞抗原受体( B jasekaran揭示了一种机体促进炎性细胞因子分泌而 cell antigen receptor,BCR)特异性识别和结合抗原,避免过度的细胞毒性和炎症损伤的机制。NK细胞 启动BCR交联继而激活下游的信号转导过程。活受肿瘤细胞表面表达的H60或CD137L配体激活, 化B细胞在淋巴滤泡增殖形成生发中心( Germinal通过Lck、Fyn和PI(3)K及PC-2途径引起细胞 center,GC),发生抗原受体修正、体细胞高频突变、因子分泌及细胞杀伤。然而,Fyn和适配蛋白ADAP 抗原亲和力成熟及类别转换,最终分化为浆细胞及复合体能通过 Carnal-书cl40MAP3K7通路选择性 记忆性B细胞,发挥体液免疫效应。转录因子Bcl4调节NK细胞的细胞因子分泌,而不影响NK细胞 通过作用于B细胞及T细胞促进GC生成,并对巨的细胞杀伤活性⑦。此项研究为选择性靶向NK 噬细胞功能发挥调控作用。然而Bcl6在不同细胞细胞引发的炎症反应而不削弱NK细胞的杀伤活性 中发挥效应的机制差别尚不清楚。 Huang等发提供了线索。 现,Bc的BTB结构域功能突变后,B细胞增殖和 NK细胞是天然免疫系统的重要组成部分,杀 C1994-2014ChinaAcademicJOurnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
rophilin BTN3A1 能结合宿主及病原体来源的磷酸 化抗原，刺激人类 Vγ9Vδ2 TCＲ，促进 Vγ9Vδ2 T 细 胞活化。此项研究展示了一种全新的 γδ T 细胞识 别抗原和活化的方式［67］。 除了 Th17 细胞，γδ T 细胞也能分泌 IL-17 而参 与多种感染性疾病及自身免疫性疾病的发生发展。 然而对 γδ T17 细胞的分化及功能特点的了解尚不 深入。Gray 等［68］最近报道了一种自发产生 Sox13 突变的 CD45． 1 + C57BL /6 小鼠品系，此小鼠品系表 现出 Vγ4 + γδT17 细胞缺失，且对牛皮癣样皮肤改 变抵抗。此研究提示 Sox13 是 γδT17 细胞分化的关 键性转录因子，并提示了 Sox13 依赖的 γδT17 细胞 在牛皮癣相关炎症反应中的潜在作用。 3 B 细胞分化发育及功能活化 B 细胞在骨髓分化发育，经历 pro-B 细胞、pre-B 细胞、未成熟 B 细胞和成熟 B 细胞等阶段发育成 熟，进入外周免疫器官。转录因子 E2A、EBF1 和 Foxo1 对 B 细胞谱系分化发挥调控作用。为了深入 探索 EBF1 对 B 细胞分化的调控机制，Nechanitzky 等［69］将定向 pro-B 细胞转移至 Ｒag2 － / － Il2rg － / － 小 鼠中并条件性敲除 Ebf1 基因，他们发现，这些细胞 上调转录因子 Id2 和 TCF-1 表达，分化成为发 生 VDJ 基因重排的固有淋巴细胞 ( Innate lymphoid cells，ILCs) 和 T 细胞。因此 EBF1 能通过抑制特定 谱系分化转录因子表达进而促进及维持 B 细胞定 向分化。此外，Vuong 等［70］发现了活化诱导胞嘧啶 核苷脱氨酶( Activation-induced cytidine deaminase， AID) 磷酸化启动免疫球蛋白类别转换重组( Classswitch recombination，CSＲ) 的关键调控机制。他们 发现 DNA 断裂能诱导 AID 磷酸化及 AID 与核酸内 切酶 APE1 的相互作用，而 AID 磷酸化进一步放大 DNA 断裂。因此，DNA 断裂以正反馈的方式调控抗 体类别转换，促进体液免疫应答。 成熟 B 细胞在外周通过 B 细胞抗原受体( B cell antigen receptor，BCＲ) 特异性识别和结合抗原， 启动 BCＲ 交联继而激活下游的信号转导过程。活 化 B 细胞在淋巴滤泡增殖形成生发中心( Germinal center，GC) ，发生抗原受体修正、体细胞高频突变、 抗原亲和力成熟及类别转换，最终分化为浆细胞及 记忆性 B 细胞，发挥体液免疫效应。转录因子 Bcl-6 通过作用于 B 细胞及 T 细胞促进 GC 生成，并对巨 噬细胞功能发挥调控作用。然而 Bcl-6 在不同细胞 中发挥效应的机制差别尚不清楚。Huang 等［71］发 现，Bcl-6 的 BTB 结构域功能突变后，B 细胞增殖和 存活障碍，GC 生成及抗体亲和力成熟过程受阻，然 而 TFH 分化和功能及其他 T 辅助细胞功能不受影 响，Bcl-6 对炎症反应的抑制作用亦不受影响。因 此，Bcl-6 在不同的谱系细胞中依赖不同的生化机制 发挥作用。Ying 等［72］ 报道，MEF2B 直接活化 GC 中 B 细胞的 Bcl-6 表达，并促进弥漫大 B 细胞淋巴 瘤( Diffuse large B cell lymphoma，DLBCL) 的增殖， 提示 MEF2B 可能成为 DLBCL 的潜在干预靶点。 近期研究还从细胞骨架结构、自噬等多个角度 深入探索了 B 细胞活化的调控机制。Castello 等［73］ 发现，细胞骨架相关适配蛋白 Nck 与 BCＲ 直接结 合，招募 BCAP 至 BCＲ 部位，调控 PI( 3) K-Akt 通 路，促 进 B 细胞存活和增殖活化。此 外，Pengo 等［74］利用自噬相关蛋白 Atg5 编码基因的 B 细胞条 件性敲除小鼠发现，Atg5 对浆细胞分化及 B 细胞中 Blimp-1 表达及抗体分泌发挥关键作用。这提示自 噬对浆细胞生成及体液免疫发挥重要的调控作用。 有意思的是，Bermejo ［75］报道在 Trypanosoma cruzi 感 染后，B 细胞能快速产生 IL-17，这一过程不依赖于 转录因子 ＲOＲγt 和 Ahr，而依赖于 Btk 激酶，此项研 究提示 IL-17 + B 细胞可能是机体天然免疫系统抵 抗病原体侵袭的重要环节。 4 NK 细胞活化及功能调控 NK 细胞通过分泌炎性细胞因子及细胞毒性物 质，或直接杀伤转化的肿瘤或病毒感染细胞，发挥抗 肿瘤和感染的功能。NK 细胞功能活化受其表面激 活性受体和抑制性受体的功能平衡精密调控。近期 的研究对 NK 表面受体激活和效应机制进行了深入 探索。Berry 等［76］发现，NK 细胞活化型受体 Ly49H 通过其螺旋杆状结构与小鼠巨细胞病毒成分 m157 结合，介 导 NK 细胞对小鼠巨细胞病毒的抵抗。 m157 能与 Ly49 家族的激活性和抑制性受体的 aromatic peg motif 基序结合，启动下游信号。此外，Ｒajasekaran 揭示了一种机体促进炎性细胞因子分泌而 避免过度的细胞毒性和炎症损伤的机制。NK 细胞 受肿瘤细胞表面表达的 H60 或 CD137L 配体激活， 通过 Lck、Fyn 和 PI( 3) K 及 PLC-γ2 途径引起细胞 因子分泌及细胞杀伤。然而，Fyn 和适配蛋白 ADAP 复合体能通过 Carma1-Bcl-10-MAP3K7 通路选择性 调节 NK 细胞的细胞因子分泌，而不影响 NK 细胞 的细胞杀伤活性［77］。此项研究为选择性靶向 NK 细胞引发的炎症反应而不削弱 NK 细胞的杀伤活性 提供了线索。 NK 细胞是天然免疫系统的重要组成部分，杀 刘 娟等 2013 年国内外免疫学研究重要进展 第 1 期 ·7·
中国免疫学杂志2014年第30卷 伤活性受其表面受体调控,而不需要抗原提前致敏。ⅡCl。ICl表达转录因子Tet,在I42剌激后分 近期研究表明NK细胞在接触性过敏( Contact hy-泌IFN-y,能从 RORyt ILC3细胞受Ⅱ42诱导分化 persensitivity,CHS)模型也能表现出免疫记忆功能,生成。ⅢC1大量存在于克罗恩氏病( Crohn’sdis 对提前致敏的抗原表现出快速强烈的免疫应答。然ease,CD)病人的炎性肠道组织中。此研究提示IC 而,尚不明了“记忆性”NK细胞的表型、功能及分化可能在肠道黏膜免疫中发挥重要调控作用。 机制特点。中国科技大学田志刚课题组发现,定 ILC2细胞是一类分泌Th2型细胞因子Ⅱ43及 位于肝窦的CD49aDX5NK细胞具有免疫记忆功I45的ⅢLCs,包括 myocytes和自然辅助细胞等,参 能,介导强烈的半抗原特异性CHS反应。这群肝脏与抗胞外寄生虫感染。 roediger等近期在正常 CD49aDX5NK细胞来源于肝脏造血干细胞(He-小鼠真皮组织中鉴定了一群大量分布且表型独特的 patic hematopoietic progenitor/ stem cells,,HPCs/ⅢC2细胞( Dermal Ilo2cel)。他们发现,这群 HSCs)。此研究揭示了“记忆性”NK细胞的分化及ILC2依赖于Ⅱ生存,组成性表达I13,并在体内 表型特点,及其在CHS反应中的作用。相关研究成与肥大细胞相互作用。I2活化的ⅢC2能通过 果发表在《 The Journal of Clinical Investigation》杂I与表达及招募嗜酸性粒细胞促进皮肤炎症的发 志上。 生。此项研究可能对嗜酸性粒细胞参与的皮肤炎症 NK细胞功能紊乱参与了多种炎症性疾病及自及寄生虫感染等相关疾病提供潜在的药物靶点 身免疫性疾病的病理过程。关于NK细胞功能负向 调控机制的研究对于深入了解机体如何维持N物6免疫调节的表观遗传学机制 胞免疫稳态,并寻找NK细胞过度活化引发的相关 表观遗传学机制在转录水平对众多免疫相关基 疾病的潜在治疗靶点具有重要意义。 Rhbdd3因的表达发挥了关键的调节作用,广泛参与并调节 ( Rhomboid domain- ontaining protein3)分子属于一天然免疫应答及适应性免疫应答。近期,Qao等 类含有 rhomboid结构域的蛋白家族,关于该家族成从表观遗传学角度解释了IFN促进巨噬细胞表达 员在免疫应答中的作用尚未见报道。第二军医大学炎性细胞因子的内在机制。他们发现,IFN能促 免疫学研究所曹雪涛课题组近来报道,Rhbd3进TNF、I6及Ⅱ12b的启动子及增强子结合转录因 分子是一个全新的NK细胞活化过程的负向调控蛋子 STATI、IRF4及发生组蛋白乙酰化修饰,增强染 白。其利用 Rhbddi3基因敲除小鼠证实, Rhbdd3分色质可接近性,促进TLR触发的炎性细胞因子分 子受TLR3刺激上调,进而反馈性下调NK细胞中泌。此研究揭示了IFN触发的表观遗传学改变及 DAP12蛋白表达并抑制其下游MAPK通路活化,从染色质重塑与TLR信号之间的相互协同机制。此 而抑制TR3信号作用下DC或 Kupffer巨噬细胞介外, Do-Umehara等发现,TR信号刺激后,转录 导的NK细胞活化。此外, Rhbdd3分子通过抑制因子Mizl发生Serl78位磷酸化,招募组蛋白去乙 NK细胞在肝脏的募集及与肝脏 Kupffer细胞的相互酰化酶HDAC1,进而抑制C/EBP4转录表达,最终 作用从而显著控制TR3触发的急性肝脏损伤的发控制LPS触发的天然兔疫应答及内毒素诱导的免 生发展。本研究发现了Rhd3分子对NK细胞活疫损伤。 化的负向调控功能并阐明了其分子机制,揭示了机 组蛋白乙酰化修饰是机体调控染色质结构以控 体在天然免疫应答过程中如何实现免疫自稳的新型制基因表达的重要机制。对于入侵病原体对宿主染 调控机制,为NK细胞相关的急性炎症损伤的控制色质的调控作用及其对病原体感染的影响了解并不 提供了可能的靶点。该研究成果发表在巛 Proceed-深入。 Eskandarian等发现,单核细胞增生李斯特 ings of the National academy of Sciences USA》期氏菌感染能够诱导宿主去乙酰化酶 sirtuin2 刊上 (SIRT2)转移至核内,与一系列基因转录起始位点 5C分化及功能调控 结合,促进H3K18位去乙酰化,帮助细菌感染。此 研究表明,SIRT2介导的H3K18去乙酰化是细菌感 固有淋巴细胞( Innate lymphoid cells,uCs)是一染调控宿主基因表达以有利于细菌感染的一种重要 群分泌Th2、Th7及Th22样细胞因子的固有免疫调节机制。p300是一种组蛋白乙酰化转移酶(His 细胞。ⅡC大量存在黏膜组织中,在组织重塑、损伤 tone acetyltransferases,HATs),能提高染色质可接近 修复及肠道免疫等过程中发挥重要作用。 Bernina性并活化基因转录。Iiu等发现,条件性剔除 等圆近期鉴定了一群新型ⅡC细胞,将之命名为Foxp3Treg中的p300或应用p300的小分子药物 C1994-2014ChinaAcademicJOurnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
伤活性受其表面受体调控，而不需要抗原提前致敏。 近期研究表明 NK 细胞在接触性过敏( Contact hypersensitivity，CHS) 模型也能表现出免疫记忆功能， 对提前致敏的抗原表现出快速强烈的免疫应答。然 而，尚不明了“记忆性”NK 细胞的表型、功能及分化 机制特点。中国科技大学田志刚课题组［78］发现，定 位于肝窦的 CD49a + DX5– NK 细胞具有免疫记忆功 能，介导强烈的半抗原特异性 CHS 反应。这群肝脏 CD49a + DX5 － NK 细胞来源于肝脏造血干细胞( Hepatic hematopoietic progenitor/stem cells，HPCs/ HSCs) 。此研究揭示了“记忆性”NK 细胞的分化及 表型特点，及其在 CHS 反应中的作用。相关研究成 果发 表 在《The Journal of Clinical Investigation》杂 志上。 NK 细胞功能紊乱参与了多种炎症性疾病及自 身免疫性疾病的病理过程。关于 NK 细胞功能负向 调控机制的研究对于深入了解机体如何维持 NK 细 胞免疫稳态，并寻找 NK 细胞过度活化引发的相关 疾病 的 潜 在 治 疗 靶 点 具 有 重 要 意 义。Ｒhbdd3 ( Ｒhomboid domain-containing protein 3) 分子属于一 类含有 Ｒhomboid 结构域的蛋白家族，关于该家族成 员在免疫应答中的作用尚未见报道。第二军医大学 免疫学研究所曹雪涛课题组［79］近来报道，Ｒhbdd3 分子是一个全新的 NK 细胞活化过程的负向调控蛋 白。其利用 Ｒhbdd3 基因敲除小鼠证实，Ｒhbdd3 分 子受 TLＲ3 刺激上调，进而反馈性下调 NK 细胞中 DAP12 蛋白表达并抑制其下游 MAPK 通路活化，从 而抑制 TLＲ3 信号作用下 DC 或 Kupffer 巨噬细胞介 导的 NK 细胞活化。此外，Ｒhbdd3 分子通过抑制 NK 细胞在肝脏的募集及与肝脏 Kupffer 细胞的相互 作用从而显著控制 TLＲ3 触发的急性肝脏损伤的发 生发展。本研究发现了 Ｒhbdd3 分子对 NK 细胞活 化的负向调控功能并阐明了其分子机制，揭示了机 体在天然免疫应答过程中如何实现免疫自稳的新型 调控机制，为 NK 细胞相关的急性炎症损伤的控制 提供了可能的靶点。该研究成果发表在《Proceedings of the National Academy of Sciences USA》期 刊上。 5 ILC 分化及功能调控 固有淋巴细胞( Innate lymphoid cells，ILCs) 是一 群分泌 Th2、Th17 及 Th22 样细胞因子的固有免疫 细胞。ILC 大量存在黏膜组织中，在组织重塑、损伤 修复及肠道免疫等过程中发挥重要作用。Bernink 等［80］近期鉴定了一群新型 ILC 细胞，将之命名为 ILC1。ILC1 表达转录因子 T-bet，在 IL-12 刺激后分 泌 IFN-γ，能从 ＲOＲγt + ILC3 细胞受 IL-12 诱导分化 生成。ILC1 大量存在于克罗恩氏病( Crohn’s disease，CD) 病人的炎性肠道组织中。此研究提示 ILC 可能在肠道黏膜免疫中发挥重要调控作用。 ILC2 细胞是一类分泌 Th2 型细胞因子 IL-13 及 IL-15 的 ILCs，包括 nuocytes 和自然辅助细胞等，参 与抗胞外寄生虫感染。Ｒoediger 等［81］近期在正常 小鼠真皮组织中鉴定了一群大量分布且表型独特的 dILC2 细胞( Dermal ILC2 cells) 。他 们 发 现，这 群 ILC2 依赖于 IL-7 生存，组成性表达 IL-13，并在体内 与肥大细胞相互作用。IL-2 活化的 dILC2 能通过 IL-5 表达及招募嗜酸性粒细胞促进皮肤炎症的发 生。此项研究可能对嗜酸性粒细胞参与的皮肤炎症 及寄生虫感染等相关疾病提供潜在的药物靶点。 6 免疫调节的表观遗传学机制 表观遗传学机制在转录水平对众多免疫相关基 因的表达发挥了关键的调节作用，广泛参与并调节 天然免疫应答及适应性免疫应答。近期，Qiao 等［82］ 从表观遗传学角度解释了 IFN-γ 促进巨噬细胞表达 炎性细胞因子的内在机制。他们发现，IFN-γ 能促 进 TNF、IL6 及 IL12b 的启动子及增强子结合转录因 子 STAT1、IＲF-1 及发生组蛋白乙酰化修饰，增强染 色质可接近性，促进 TLＲ 触发的炎性细胞因子分 泌。此研究揭示了 IFN-γ 触发的表观遗传学改变及 染色质重塑与 TLＲ 信号之间的相互协同机制。此 外，Do-Umehara 等［83］发现，TLＲ 信号刺激后，转录 因子 Miz1 发生 Ser178 位磷酸化，招募组蛋白去乙 酰化酶 HDAC1，进而抑制 C /EBP-δ 转录表达，最终 控制 LPS 触发的天然免疫应答及内毒素诱导的免 疫损伤。 组蛋白乙酰化修饰是机体调控染色质结构以控 制基因表达的重要机制。对于入侵病原体对宿主染 色质的调控作用及其对病原体感染的影响了解并不 深入。Eskandarian 等［84］发现，单核细胞增生李斯特 氏菌 感 染 能 够 诱 导 宿主去乙酰化酶 sirtuin 2 ( SIＲT2) 转移至核内，与一系列基因转录起始位点 结合，促进 H3K18 位去乙酰化，帮助细菌感染。此 研究表明，SIＲT2 介导的 H3K18 去乙酰化是细菌感 染调控宿主基因表达以有利于细菌感染的一种重要 调节机制。p300 是一种组蛋白乙酰化转移酶( Histone acetyltransferases，HATs) ，能提高染色质可接近 性并活化基因 转 录。Liu 等［85］ 发 现，条 件 性 剔 除 Foxp3 + Treg 中的 p300 或应用 p300 的小分子药物 ·8· 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 抑制剂处理能增加Treg细胞凋亡,减弱Treg的外周TFH分化功能中的作用尚不明确。 Baumjohann 生成及其抑制功能,最终促进机体抗肿瘤效应。此等和Kang等例近期同时报道 microrna簇miR 研究不但提示p300对Treg功能及稳态发挥重要的17~92对ThFH细胞分化及功能发挥关键性调控作 调控作用,更显示p300小分子抑制剂可以选择性作用。miR47~92一方面能控制Rora等不利于ThH 用于Treg细胞而不影响效应T细胞功能,为肿瘤免分化的基因的表达,另一方面促进ICOS及PI(3)K 疫治疗提供了新的线索。 信号介导T细胞向B细胞淋巴滤泡迁移,进而促进 异常的组蛋白表观遗传修饰与一些重大人类疾TFH分化及T细胞依赖的抗体生成,促进机体控病 病如类风湿性关节炎、多发性硬化症和肿瘤等的发毒感染免疫应答 病密切相关,并逐渐成为疾病诊断治疗的新型标识 和靶点。第二军医大学免疫学研究所曹雪涛课题组8感染型疾病、自身免疫性疾病及肿瘤的发 通过小RNA干扰普筛发现,Ashl 种高度保 病机制及干预策略 守的参与多种基因转录活化的H3K4甲基化转移 免疫学的基础理论研究及其与药物化学、结构 酶,可以负向调控巨噬细胞中TLR配体所诱导的炎生物学、信息生物学等多学科的广泛融合为免疫相 性细胞因子Ⅱ4和TNF的产生。Ah可以保护小关疾病的发病机制研究及疾病预防、诊断及治疗的 鼠抵抗LPS诱导的内毒素休克和E.coi感染并控新型手段的研发提供了重要的思路。 制自身免疫性疾病的发生发展。机制研究发现, 2013年2月,中国华东地区陆续出现系列流感 TLR配体刺激可以诱导Ah1l在 Tnfaip3而非Ⅱb样病例,3月31日,国家卫生与计划生育委员会通 或T的启动子区富集并增强该启动子区的H3K4报确认感染病原为新型H7N9亚型禽流感病毒。针 三甲基化水平,促进A20的表达,从而降低TRAF6对这一突发公共卫生事件,国内外学者对于H7N9 和NEMO上K63位的泛素化水平,抑制下游MAFK病毒的结构、演化、致病及传播特点迅速开展研究。 和NFB信号通路,及随后的Ⅱ4的表达,负向调中科院高福研究组聊在《iene》杂志上报道人感 控天然免疫应答。Ahl的负向调控作用依赖其染H7N病毒来源的血凝素针对禽类受体类似物及 Hk4三甲基转移酶活性圆。这一研究将表观遗传人类受体类似物的结合特点及结构基础。浙江大学 修饰、天然免疫应答和自身免疫疾病发生发展三者李兰娟课题组圆对H7N9人感染病例的临床表现 紧密联系,为免疫应答和免疫疾病的机制探索提供进行了报道,同时对病毒基因组进行了深入分析,相 了新的研究思路,为人类自身免疫疾病的诊断治疗关论文发表于《 The lancet》杂志上。此外《The 提供了Ah这一潜在的新型靶点。相关研究论文 Lancet)》和巛 Nature》分别报道了中科院高福研究组 发表在 mmunity》期刊上 以及汕头大学医学院和香港大学管轶、朱华晨研究 7 miRNA参与免疫应答调控 小组明针对H7N9病毒来源及多样性的研究论 文。这些重要的科研成果为建立及时有效的疾病防 mRNA在免疫应答中的广泛的调控功能及其控与救治措施提供了重要信息 内在机制近年来受到广泛关注。近期, Gracias 人类免疫缺陷病毒( Human Immunodeficiency 等圖发现,miR455在效应性CD8T细胞及效应vius,HV)感染引发的获得性免疫缺陷综合征 记忆性CD8T细胞中高表达,而在初始CD8T细(AIDS)严重威胁人类健康。HV通过损伤CD4+T 胞及中央记忆性CD8T细胞中低表达。mR455细胞及表达Cn4的单核巨噬细胞、树突状细胞和神 缺失能增强CD8·T细胞中I型 IFN/STAT/IRF7经胶质细胞攻击免疫系统,导致严重的免疫功能缺 信号,进而抑制CD8T细胞活化及记忆T细胞应陷,引发严重的机会感染、恶性肿瘤及神经系统疾 答,削弱抗病毒效应;而miR455过表达能够促进病。免疫学家不遗余力从免疫应答和调节各个角度 CD8T细胞的抗病毒免疫应答。此研究揭示了和层面研究HIV感染导致AIDS的发病机制以寻求 miR45对干扰素及病原体诱导的CD8T细胞免预防、治疗的可靠手段。 Cubas等近期从艾滋病 疫应答的调控作用。 人体内观察到TFH细胞功能缺陷,生发中心B细胞 滤泡辅助T细胞( Follicular helper t cells,TFH)PD41表达升高,TFH细胞对B细胞功能的支持作 细胞是一群定位于淋巴滤泡并促进生发中心生成及用受损。体外实验表明PD-可抑制TFH细胞增殖 体液免疫应答的T细胞亚群。TFH的分化受IL21和活化,降低ICOS和Ⅱ21表达,而阻断PD4信号 调控,并依赖于转录因子Bcl啪。对于 mirnA在可增强HIV特异性的抗体生成。该研究表明HIV C1994-2014ChinaAcademicJOurnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
抑制剂处理能增加 Treg 细胞凋亡，减弱 Treg 的外周 生成及其抑制功能，最终促进机体抗肿瘤效应。此 研究不但提示 p300 对 Treg 功能及稳态发挥重要的 调控作用，更显示 p300 小分子抑制剂可以选择性作 用于 Treg 细胞而不影响效应 T 细胞功能，为肿瘤免 疫治疗提供了新的线索。 异常的组蛋白表观遗传修饰与一些重大人类疾 病如类风湿性关节炎、多发性硬化症和肿瘤等的发 病密切相关，并逐渐成为疾病诊断治疗的新型标识 和靶点。第二军医大学免疫学研究所曹雪涛课题组 通过小 ＲNA 干扰普筛发现，Ash1l———一种高度保 守的参与多种基因转录活化的 H3K4 甲基化转移 酶，可以负向调控巨噬细胞中 TLＲ 配体所诱导的炎 性细胞因子 IL-6 和 TNF 的产生。Ash1l 可以保护小 鼠抵抗 LPS 诱导的内毒素休克和 E． coli 感染并控 制自身免疫性疾病的发生发展。机制研究发现， TLＲ 配体刺激可以诱导 Ash1l 在 Tnfaip3 而非 IL6 或 Tnf 的启动子区富集并增强该启动子区的 H3K4 三甲基化水平，促进 A20 的表达，从而降低 TＲAF6 和 NEMO 上 K63 位的泛素化水平，抑制下游 MAPK 和 NF-κB 信号通路，及随后的 IL-6 的表达，负向调 控天然免疫应答。Ash1l 的负向调控作用依赖其 H3K4 三甲基转移酶活性［86］。这一研究将表观遗传 修饰、天然免疫应答和自身免疫疾病发生发展三者 紧密联系，为免疫应答和免疫疾病的机制探索提供 了新的研究思路，为人类自身免疫疾病的诊断治疗 提供了 Ash1l 这一潜在的新型靶点。相关研究论文 发表在《Immunity》期刊上。 7 miＲNA 参与免疫应答调控 miＲNA 在免疫应答中的广泛的调控功能及其 内在 机 制 近 年 来 受 到 广泛关注。近 期，Gracias 等［87］发现，miＲ-155 在效应性 CD8 + T 细胞及效应 记忆性 CD8 + T 细胞中高表达，而在初始 CD8 + T 细 胞及中央记忆性 CD8 + T 细胞中低表达。miＲ-155 缺失能增强 CD8 + T 细胞中 I 型 IFN/STAT1 /IＲF7 信号，进而抑制 CD8 + T 细胞活化及记忆 T 细胞应 答，削弱抗病毒效应; 而 miＲ-155 过表达能够促进 CD8 + T 细胞的抗病毒免疫应答。此研究揭示了 miＲ-155 对干扰素及病原体诱导的 CD8 + T 细胞免 疫应答的调控作用。 滤泡辅助 T 细胞( Follicular helper T cells，TFH) 细胞是一群定位于淋巴滤泡并促进生发中心生成及 体液免疫应答的 T 细胞亚群。TFH 的分化受 IL-21 调控，并 依 赖 于 转 录 因 子 Bcl-6。对 于 miＲNA 在 TFH 分化功能中的作用尚 不明确。Baumjohann 等［88］和 Kang 等［89］近期同时报道 microＲNA 簇 miＲ- 17 ～ 92对 TFH 细胞分化及功能发挥关键性调控作 用。miＲ-17 ～ 92 一方面能控制 Ｒora 等不利于 TFH 分化的基因的表达，另一方面促进 ICOS 及 PI( 3) K 信号介导 T 细胞向 B 细胞淋巴滤泡迁移，进而促进 TFH 分化及 T 细胞依赖的抗体生成，促进机体控病 毒感染免疫应答。 8 感染型疾病、自身免疫性疾病及肿瘤的发 病机制及干预策略 免疫学的基础理论研究及其与药物化学、结构 生物学、信息生物学等多学科的广泛融合为免疫相 关疾病的发病机制研究及疾病预防、诊断及治疗的 新型手段的研发提供了重要的思路。 2013 年 2 月，中国华东地区陆续出现系列流感 样病例，3 月 31 日，国家卫生与计划生育委员会通 报确认感染病原为新型 H7N9 亚型禽流感病毒。针 对这一突发公共卫生事件，国内外学者对于 H7N9 病毒的结构、演化、致病及传播特点迅速开展研究。 中科院高福研究组［90］在《Science》杂志上报道人感 染 H7N9 病毒来源的血凝素针对禽类受体类似物及 人类受体类似物的结合特点及结构基础。浙江大学 李兰娟课题组［91］对 H7N9 人感染病例的临床表现 进行了报道，同时对病毒基因组进行了深入分析，相 关论 文 发 表 于《The Lancet》杂 志 上。此 外，《The Lancet》和《Nature》分别报道了中科院高福研究组 以及汕头大学医学院和香港大学管轶、朱华晨研究 小组［92，93］针对 H7N9 病毒来源及多样性的研究论 文。这些重要的科研成果为建立及时有效的疾病防 控与救治措施提供了重要信息。 人类 免 疫 缺 陷 病 毒 ( Human Immunodeficiency Virus，HIV) 感染引发的获得性免疫缺陷综合征 ( AIDS) 严重威胁人类健康。HIV 通过损伤 CD4 + T 细胞及表达 CD4 的单核巨噬细胞、树突状细胞和神 经胶质细胞攻击免疫系统，导致严重的免疫功能缺 陷，引发严重的机会感染、恶性肿瘤及神经系统疾 病。免疫学家不遗余力从免疫应答和调节各个角度 和层面研究 HIV 感染导致 AIDS 的发病机制以寻求 预防、治疗的可靠手段。Cubas 等［94］近期从艾滋病 人体内观察到 TFH 细胞功能缺陷，生发中心 B 细胞 PD-L1 表达升高，TFH 细胞对 B 细胞功能的支持作 用受损。体外实验表明 PD-1 可抑制 TFH 细胞增殖 和活化，降低 ICOS 和 IL-21 表达，而阻断 PD-1 信号 可增强 HIV 特异性的抗体生成。该研究表明 HIV 刘 娟等 2013 年国内外免疫学研究重要进展 第 1 期 ·9·
中国免疫学杂志2014年第30卷 感染诱导TFH功能受损,削弱其对B细胞活化的支能够通过c-Mye抑制miR401,而miR401能抑制 持作用,这一现象可能与PD-/PD1信号相关。PRC2的EZH2、EED亚单位,继而负反馈调节HCC 这不仅从TFH细胞的角度对HIV发病机制提出了发生。在HCC病人中,研究者观察到肝癌样本中 新的解释,更对HIV感染的控制及疫苗研制提供了Myc和EZH2的共表达与miR401低表达及病人的 潜在的靶点。事实上,2013年8月8日,美国食品不良预后呈现相关性。此项研究表明cMye与包含 和药品监督管理局( USA Food and Drug Administra-EZH2的PRC2复合体相互作用,继而对具有肿瘤抑 ion,FDA)批准第一个HIV快速测试方法 Alere De-制作用的mR401发生抑制作用,最终促进肿瘤发 termine fⅣV/2Ag/ Ab Combo test,可以同时检测人生。这为HCC临床治疗提供了潜在的研究靶点,该 血清、血浆、静脉或指尖全血标本中的HIVp24抗研究成果近日发表在 hepatology》杂志上。 原以及HIV+和HⅣV=抗体。这种测试手段将极大 全基因组关联分析( Genome-vide association 促进HIⅤ感染的早期诊断,对于控制疾病早期干预 studies,GWAS)是在人类全基因组范围内找出单个 及控制疾病传播具有重大意义。 或多个位点的序列变异,特别是寻找与疾病相关的 NOD2小鼠功能突变被证实与人类CD发病密单核苷酸多态性( Single-nucleotide polymorphism 切相关。然而,对NOD2如何调节肠道稳态及肠炎SNP),从中筛选出与人类疾病相关的SNPs。中山 发生的内在免疫学机制仍然缺乏了解。 brain等大学癌症中心、中国医学科学院协和医科大学与新 近期发现,携带NOD突变的CD病人来源的DC在加坡科技研究局等多家单位合作,通过GWAS鉴定 PRR刺激后不能上调mR29表达,在E.coli感染了汉族人群中B细胞型非霍奇金淋巴瘤的一个全 后表现出过高的I12p40表达。体外实验证实新易感位点。研究人员在富含癌基因的3q127染色 NOD2可以诱导miR29表达,进而靶向I12p40和体上的BCI6和IPP基因位点之间找到了 Ⅱ3p19,抑制Ⅱ3分泌。这一研究提示miR-9rs6773854位点,该位点其与B细胞型非霍奇金淋巴 下调及相关的IL42p40上调可能是NOD2突变介瘤和弥漫性大B细胞淋巴瘤( DLBCL)风险增高显 导CD发病的免疫学机制之一,这也为肠炎中Ⅱ-著相关圆。此外,南京医科大学、同济大学、第二军 123/Th7途径的亢进提出了机制解释。此外,中国医大学等多家单位合作,鉴定了慢性乙肝相关 科技大学周荣斌课题组与田志刚课题组合作发的全新易感性位点—6p21.33染色体上的 现,NOD2缺陷小鼠肠道上皮内淋巴细胞(laep-r3130542位点以及22q1l.21染色体上的 thelial lymphocytes,ELs)显著减少并表现出增殖减4821116位点。这两个位点分别位于HLAC附近 弱和凋亡增强。NOD2信号通过识别肠道病原,分和UBE2L3I位点内部,也提示了HLAC和UBE2L 泌Ⅱ45,增加肠道IEL,而在NOD2缺陷小鼠中恢复基因和抗HBV免疫应答的潜在关联。相关研究成 IEL细胞能有效缓解肠炎发生。此研究表明NOD2果均发表在《 Nature genetics》杂志上。这些研究为 识别肠道病原后,通过维持IEL稳态,进而抑制肠炎相关疾病发病机制的研究提供了重要线索 病机制解释及潜在的干预靶标。相关研究成果发表参考文献 在《 The Journal of Experimental Medicine》杂志上。]WuJ,sL, Chen x,ea. Cyclic GMP-AMP is an endogenous 北京大学人民医院栗占国课题组与澳大利亚莫纳什 essenger In ne signaling by cytosolic DNA CCR7PD4"C细胞能够指示淋巴器官中TF①n.sim,20139(6121):826430 大学YuDi课题组合作发现,循环中的CXCR5 L, Wu j, Du F, et al. Cvelic GMP-AMP rosolic DNA sensor that activates the type I interferon pathway [] 细胞的功能活化,并与自身免疫性疾病(类风湿性 Science,2013,39(6121):786-91 关节炎和系统性红斑狼疮)的临床指示指标相关cmoD,Wul,Wa)YT,aa. Cyelic gme- MP synthase is an in 联,提示CCR7PD4细胞可能是自身免疫性疾病 nate immune sensor of HIv and other retroviruses [].Sciene 013,341(6148):903906. 发病过程中抗体应答程度的指示标志。相关研究成日LxD,wu,CmD,aa. Pivotal roles of cGAS<GAMP signa 果发表在《 Immunity》杂志上。 ng in antiviral defense and immune adjuvant effects [].Sci 第四军医大学杨安钢课题组圆近日在肝细胞 ence,2013,341(6152):1390439 癌( Hepatocellular carcinoma,HCC)发病机制研究中5cmnp, Ascano M,WY, ef al. Cyclic D(2,5)pA(3,5) is the metazoan second messenger produced by DNA-activated cy 取得新突破。他们发现,cMye转录因子与PRC2 clic GMP-AMP synthase [n. Cell, 2013, 153(5):1094-107 的核心酶活性单位EZH2相互作用。PRC2复合体的 Zhu ll, Zhao XQ, Jiang C,ral.C+ ype lectin receptors Dectin C1994-2014ChinaAcademicJOurnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
感染诱导 TFH 功能受损，削弱其对 B 细胞活化的支 持作用，这一现象可能与 PD-1 /PD-L1 信号相关。 这不仅从 TFH 细胞的角度对 HIV 发病机制提出了 新的解释，更对 HIV 感染的控制及疫苗研制提供了 潜在的靶点。事实上，2013 年 8 月 8 日，美国食品 和药品监督管理局( USA Food and Drug Administration，FDA) 批准第一个 HIV 快速测试方法 Alere Determine HIV-1 /2 Ag /Ab Combo test，可以同时检测人 血清、血浆、静脉或指尖全血标本中的 HIV-1 p24 抗 原以及 HIV-1 和 HIV-2 抗体。这种测试手段将极大 促进 HIV 感染的早期诊断，对于控制疾病早期干预 及控制疾病传播具有重大意义。 NOD2 小鼠功能突变被证实与人类 CD 发病密 切相关。然而，对 NOD2 如何调节肠道稳态及肠炎 发生的内在免疫学机制仍然缺乏了解。Brain 等［95］ 近期发现，携带 NOD 突变的 CD 病人来源的 DC 在 PＲＲ 刺激后不能上调 miＲ-29 表达，在 E． coli 感染 后表现 出 过 高 的 IL-12p40 表 达。体 外 实 验 证 实 NOD2 可以诱导 miＲ-29 表达，进而靶向 IL-12p40 和 IL-23p19，抑制 IL-23 分泌。这一研究提示 miＲ-29 下调及相关的 IL-12p40 上调可能是 NOD2 突变介 导 CD 发病的免疫学机制之一，这也为肠炎中 IL- 123 /Th17 途径的亢进提出了机制解释。此外，中国 科技大学周荣斌课题组与田志刚课题组［96］合作发 现，NOD2 缺陷小鼠肠道上皮内淋巴细胞( Intraepithelial lymphocytes，IELs) 显著减少并表现出增殖减 弱和凋亡增强。NOD2 信号通过识别肠道病原，分 泌 IL-15，增加肠道 IEL，而在 NOD2 缺陷小鼠中恢复 IEL 细胞能有效缓解肠炎发生。此研究表明 NOD2 识别肠道病原后，通过维持 IEL 稳态，进而抑制肠炎 的发生，这为 NOD2 突变相关 CD 的提供了新的发 病机制解释及潜在的干预靶标。相关研究成果发表 在《The Journal of Experimental Medicine》杂志 上。 北京大学人民医院栗占国课题组与澳大利亚莫纳什 大学 Yu Di 课题组［97］合作发现，循环中的 CXCＲ5 + CCＲ7lo PD-1hi CD4 + 细胞能够指示淋巴器官中 TFH 细胞的功能活化，并与自身免疫性疾病( 类风湿性 关节炎和系统性红斑狼疮) 的临床指示指标相关 联，提示 CCＲ7lo PD-1hi 细胞可能是自身免疫性疾病 发病过程中抗体应答程度的指示标志。相关研究成 果发表在《Immunity》杂志上。 第四军医大学杨安钢课题组［98］近日在肝细胞 癌( Hepatocellular carcinoma，HCC) 发病机制研究中 取得新突破。他们发现，c-Myc 转录因子与 PＲC2 的核心酶活性单位 EZH2 相互作用。PＲC2 复合体 能够通过 c-Myc 抑制 miＲ-101，而 miＲ-101 能抑制 PＲC2 的 EZH2、EED 亚单位，继而负反馈调节 HCC 发生。在 HCC 病人中，研究者观察到肝癌样本中 cMyc 和 EZH2 的共表达与 miＲ-101 低表达及病人的 不良预后呈现相关性。此项研究表明 c-Myc 与包含 EZH2 的 PＲC2 复合体相互作用，继而对具有肿瘤抑 制作用的 miＲ-101 发生抑制作用，最终促进肿瘤发 生。这为 HCC 临床治疗提供了潜在的研究靶点，该 研究成果近日发表在《Hepatology》杂志上。 全基因组关联分析 ( Genome-wide association studies，GWAS) 是在人类全基因组范围内找出单个 或多个位点的序列变异，特别是寻找与疾病相关的 单 核 苷 酸 多 态 性 ( Single-nucleotide polymorphism， SNP) ，从中筛选出与人类疾病相关的 SNPs。中山 大学癌症中心、中国医学科学院协和医科大学与新 加坡科技研究局等多家单位合作，通过 GWAS 鉴定 了汉族人群中 B 细胞型非霍奇金淋巴瘤的一个全 新易感位点。研究人员在富含癌基因的 3q27 染色 体 上 的 BCL6 和 LPP 基因位点之间找到了 rs6773854 位点，该位点其与 B 细胞型非霍奇金淋巴 瘤和弥漫性大 B 细胞淋巴瘤( DLBCL) 风险增高显 著相关［99］。此外，南京医科大学、同济大学、第二军 医大学等多家单位［100］合作，鉴定了慢性乙肝相关 的全 新 易 感 性 位 点———6p21． 33 染 色 体 上 的 rs3130542 位 点 以 及 22q11． 21 染 色 体 上 的 rs4821116 位点。这两个位点分别位于 HLA-C 附近 和 UBE2L3I 位点内部，也提示了 HLA-C 和 UBE2L3 基因和抗 HBV 免疫应答的潜在关联。相关研究成 果均发表在《Nature Genetics》杂志上。这些研究为 相关疾病发病机制的研究提供了重要线索。 参考文献: ［1］ Wu J，Sun L，Chen X，et al． Cyclic GMP-AMP is an endogenous second messenger in innate immune signaling by cytosolic DNA ［J］． Science，2013，339( 6121) : 826-830． ［2］ Sun L，Wu J，Du F，et al． Cyclic GMP-AMP synthase is a cytosolic DNA sensor that activates the type I interferon pathway［J］． Science，2013，339( 6121) : 786-791． ［3］ Gao D，Wu J，Wu YT，et al． Cyclic GMP-AMP synthase is an innate immune sensor of HIV and other retroviruses［J］． Science， 2013，341( 6148) : 903-906． ［4］ Li XD，Wu J，Gao D，et al． Pivotal roles of cGAS-cGAMP signaling in antiviral defense and immune adjuvant effects［J］． Science，2013，341( 6152) : 1390-1394． ［5］ Gao P，Ascano M，Wu Y，et al． Cyclic［G( 2'，5') pA( 3'，5') p］ is the metazoan second messenger produced by DNA-activated cyclic GMP-AMP synthase［J］． Cell，2013，153( 5) : 1094-1107． ［6］ Zhu LL，Zhao XQ，Jiang C，et al． C-type lectin receptors Dectin- ·10· 中国免疫学杂志 2014 年第 30 卷