山东医药2017年第57卷第31期 黏膜相关恒定T细胞在肝脏疾病 发生发展中的作用研究进展 薛红 ,汪洋 ,邵建国 -一。卞兆连 。 (1南通市第三人民医院,江苏南通226000;2南通大学; 3南通市肝病研究所) 摘要:黏膜相关恒定T细胞(MAIT)是一种进化保守的T细胞,通过主要组织相容性复合物相关蛋白-MR1识 别抗原,分泌多种细胞因子,直接或间接参与机体的免疫应答。MAIT细胞占肝脏T细胞总数20%以上,其在病毒 性肝炎、非酒精性脂肪性肝病、肝癌、自身免疫性肝炎等肝脏疾病的发生发展中发挥重要作用。 关键词:黏膜相关恒定T细胞;病毒性肝炎;非酒精性脂肪性肝病;肝癌;自身免疫性肝炎 doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2017.31.035 中图分类号:R714.255 文献标志码:A 文章编号:1002-266X(2017)31-0111-04 肝脏是人体重要的免疫器官,不仅具有代谢、解 提出了MAIT细胞这一概念。人类MAIT细胞在外 毒功能及胆汁生成、排泄等作用,且含有丰富的天然 周血中占T细胞总数的1%一10%。最初MAIT细 免疫细胞,机体通过这些天然免疫保护机制保护肝 胞是通过恒定的TCR(x链定义。在人类,这种半恒 脏。黏膜相关恒定T细胞(MAIT细胞)是一类表达 定的TCR是由一条VoH.2一Ja33链和另一条限定 半恒定T细胞受体(TCR)的天然免疫样T细胞,属 的vl32或VI313链构成。外周血和组织内浸润的 于进化保守的T细胞,主要分布于人类血液、肠道 MAIT细胞可以通过表面表达的Va7.2片段以及 固有层淋巴组织及肝脏组织中¨ 。MAIT细胞在 CD161或IL一18RoL两者之一共同定义 ’ 。在人类 人体抵御细菌和真菌感染过程中发挥重要作用,同 8一CD3 T细胞群中,用抗Va7.2单抗配合抗 时还参与多种炎症性疾病的发病过程 J。近年来, CD161或IL-18Rc ̄两者之一的单抗能够标记MAIT 对MAIT细胞的研究已经成为人们关注的热点,然 细胞。不同于识别特异性肽类抗原的传统T细胞, 而其在慢性肝脏疾病中的功能和作用尚未完全阐 MAIT细胞能够识别I类主要组织相容性复合体相 明。现将MAIT细胞在肝脏疾病发生发展中的作用 关分子(MR1),限制性递呈微生物源性的维生素B 进展综述如下。 类代谢产物,发挥生物学功能 l9 J。未来,随着人们 1 MAlT细胞的定义和表型 对MAIT细胞功能的进一步认识,MR1限制性识别 Porcelli等 首先在肠黏膜淋巴组织中发现并 可能成为定义MAIT细胞的重要依据。 MAIT细胞是人类T细胞重要亚群,然而直到 基金项目:国家自然科学基金资助项目(81600449);江苏省自然科 近期才被归类为T细胞,其与传统T细胞及其他T 学基金资助项目(BK20160420);南通市科技计划项目 (MS22015105)。 细胞亚群有明显差异,MAIT细胞表达恒定的T细 通信作者:卞兆连(E—mail:bianzhaolian1998@163.com) 胞受体仅链,在人类为Vcd9,JoL33,在小鼠为Va7.2 [18]Guo Q,Zhang H,Zhang L,et a1.MicroRNA-21 regulates non— One,2012,7(9):e45577. small ceil lung cancer cell proliferrafion by affecting cell afecting [21]Stahlhut C,Slack FJ.Combinatorial action of rriferoRNAs Let-7and rrifR cell apoptosis via COX一19[J].Int J Clin Exp Med,2015,8(6): -34 effectively s)删zes with erlotinib to suppress non—Si ̄llal cell lung 8835-8841. cancer cell proliferation[J].Cell Cycle,2015,14(13):2171-2180. [19]Markou A,Tsaroueha EG,Kaklamanis L,et a1.Prognostic value [22]Furuta M,Kozaki KI,Tanaka S,et a1.miR一124 and miR-203 ale —mature mieroRNA-21 and mieroRNA-205 overexpression in non—  ̄lenced tumor-suppressive microRNAs in'hepato—ellular carcinoma small cell lung cancer by quantitative real—itme RT—PCR[J].Clin [J].Carcinogenesis,2010,31(5):766 ̄76. Chem,2008,54(10):1969—1704. [23]Kaduthanam S,Gade S,Meister M,et a1.Serum miR 142 ̄p is [20]Jusufovi ̄E,Rijavec M,Keser D,et a1.1et-7b and miR一126 a associated with early relapse in operable lung adenocarcinoma pa- down-regulated in tumor tissue and correlate with mierovessel den- tients[J].Lung Cancer,2013,80(2)i223-227. sity and survival outcomes in non—small・cell lung cancer[J].PLoS ’ (收稿日期:2017-03—14) 111 一J333,与B链共同组成受体,在人类中由VB13和 Vp2组成,而小鼠由Vp8和Vp6组成 。MAIT最 初被定义为CD3 、V .2 CD161 和IL.18Ra 的 细胞。随后,正常人群MAIT细胞可以表达CD8 、 CD4 抗原,其中大多数表达CD8抗原,同时有一步 分MAIT细胞为CD4 CD8 。MAIT细胞在不同条 件下能够释放多种细胞因子,如IFN- 、TNF一 、IL一 2、IL4、IL.10、IL一17、IL_22、颗粒酶等 川。 2 MAIT细胞的发育和功能 MAIT细胞起源于造血干细胞,最初以一种天 然的表型存在于胸腺内,随后转移到外周组织中,随 着抗原的接触获得记忆表型。体外研究表明,MAIT 细胞被各种微生物来源的核黄素代谢物激活,包括 多种细菌(嗜酸乳杆菌、克雷伯菌肺炎、铜绿假单胞 菌、葡萄球菌)和真菌(白色念珠菌、假丝酵母)。近 期研究L6’ 显示,MAIT细胞不能够被缺乏核黄素生 物合成途径的微生物激活,例如病毒和特殊类型的 细菌(粪肠球菌、李斯特菌、A组链球菌)。Corbett 等 发现,核黄素生物合成途径与MR1抗原递呈 密切相关;MAIT细胞表达高水平的IL一12、IL一18 , 活化的MAIT细胞能够及时杀死被细菌感染的细 胞,抑制细胞内微生物生长,并产生促炎细胞因子, 包括IFN.^y、TNF.仅、IL一17 ’ ’ j,从而阻止感染进一 步扩散。MAIT细胞的发育是伴随个体成长而逐渐 完善的过程。人类出生后MAIT细胞能够迅速扩增 并且获得相应表型¨J,而小鼠出生后MAIT细胞数 量增长缓慢。 与传统T细胞相比,MAIT细胞分化程序较为 独特,可能是由于恒定TCR对递呈内源性配体的 MR1亲和力不同,或由于MR1和CD1d表达水平不 同,也可能代表了一种先于TCR重排的原始分化过 程¨ j。研究L6’ 发现,感染性疾病患者外周血 MAIT细胞数量明显减少,而在感染部位明显富集。 提示MAIT细胞可能参与多种炎症性疾病,如多发 性硬化、自身免疫性脑脊髓炎、银屑病、炎症性肠病 和关节炎H j,然而MAIT细胞如何发挥抗菌活性 仍然不得而知,进一步研究MAIT细胞如何参与机 体炎症性疾病有望阐述疾病的发病机制。 3 MAIT细胞在肝脏疾病发生发展中的作用 肝脏是人体重要的免疫器官,肝脏损伤是各种 因素相互作用的结果。目前研究认为,免疫反应在 肝脏炎症性疾病发生发展中发挥重要作用,但具体 发病机制尚不完全清楚。众多研究表明,MAIT细 胞数量及功能异常可能在肝脏疾病的发生发展过程 中发挥重要作用,近年研究主要集中在病毒性肝炎、 1 12 山东医药2017年第57卷第31期 非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)、肝癌、自身免疫性 肝炎等疾病。 3.1病毒性肝炎我国是肝炎高发地区,乙型肝炎 和丙型肝炎是常见的慢性肝炎类型,是威胁人类健 康的全球性问题,它们能导致肝硬化、肝癌等终末期 肝病。研究 l2 认为,丙型肝炎病毒(HCV)感染患 者外周血MAIT细胞数量明显减少,其原因可能是 由于MAIT细胞在肝脏内的聚集,导致外周血中 MAIT细胞数量相对不足。相比接受索非布韦和利 巴韦林治疗患者,接受聚乙二醇干扰素具有更高的 持续病毒学应答率。进一步的研究 发现,HCV 感染患者经过抗病毒治疗后,外周血中MAIT细胞 的频率不能恢复。另外,在肝脏内能够代表MAIT 细胞,表达IFN 、IL.17的CD8 T细胞所占比例与 纤维化评分呈明显负相关,说明MAIT细胞在HCV 感染过程中具有保护作用,且随纤维化程度增加细 胞数量减少。这可能是肝脏纤维化患者菌血症发病 率升高的原因之一,但其具体机制有待进一步的研 究。另有研究发现,CD8 CD161 T细胞在慢性乙 型肝炎病毒感染患者外周血中表达数量明显下降, 其中是否存在部分MAIT细胞有待进一步研究。 MAIT细胞是肝脏原住的天然免疫细胞,通过IL一12 和IL-18激活模式识别受体一8_2 ,激活的MAIT能 够抑制病毒复制。同样研究 发现,艾滋病患者外 周血MAIT细胞功能障碍和数值下降可能是导致机 会性细菌感染的重要因素之一。所以我们有理由相 信,HCV和HIV病毒感染患者,外周血MAIT细胞 数量减少是导致疾病进展的重要因素之一。目前研 究认为,MAIT细胞并不能与病毒直接发生相互作 用,肝炎病毒感染后MAIT细胞数量及功能改变是 如何发生,仍不得而知。MAIT细胞与病毒性肝炎 的研究目前仍处于初步探索阶段,但相信在不久的 将来,随着人们对MAIT细胞不断的深入研究,其在 病毒性肝炎的免疫损伤机制中的作用将被进一步阐 明。 3.2 NAFLD随着人们生活水平的提高及生活习 惯的改变,NAFLD已成为世界范围内比较普遍的慢 性肝病,随着疾病的进展,可导致肝纤维化、肝硬化, 甚至发生肝癌,是欧美等发达国家导致肝硬化的常 见原因之一。众所周知,NAFLD系代谢性疾病,与 肥胖、2型糖尿病等密切相关。流行病学调查证实, 肥胖是NAFLD的独立危险因素,约75%的肥胖人 群患有脂肪肝,肥胖使脂肪肝的患病风险增加32 倍。最近研究 发现,MAIT细胞参与2型糖尿 病和肥胖的发生发展,在糖尿病和肥胖患者外周血 山东医药2017年第57卷第31期 中MAlT细胞频率降低。在肥胖患者,MAlT细胞产 生高水平IL一17。更为重要的是,肥胖患者在新陈代 谢改善及行减肥手术后,外周血MAIT细胞频率和 功能能够恢复 。上述研究提示,MAIT细胞可能 在NAFLD的发病机制中发挥重要作用,进一步研究 MAIT细胞在NAFLD中的作用,可能为进一步完善 肝内MAIT细胞可能具有双重功能,保护和(或)促 炎症,在慢性炎症及肝衰竭中可能发挥不同的生物 学作用,在慢性炎症中主要通过减弱机体天然免疫 功能,导致感染等因素的增加;而在肝衰竭等发病过 程中,可能通过分泌大量促炎因子,促进肝细胞的坏 死。 NAFLD的发病机制,并为其治疗寻找到可能的免疫 靶点。 综上所述,MAIT细胞是天然免疫细胞,能够识 别细菌源性的维生素B代谢产物,其具有组织特异 3.3肝癌肝癌是我国常见的恶性肿瘤之一,其病 性,能够优先浸润到肠道和肝脏,其在病毒性肝炎、 非酒精性脂肪性肝病、肝癌、自身免疫性肝炎等肝脏 死率位居第二,在世界范围内位居恶性肿瘤第五位。 与其他恶性肿瘤类似,肝癌的发生发展亦是多因素、 多步骤的复杂过程,主要病因包括肝炎病毒感染、 NAFLD、原发性胆汁性肝硬化、毒物等。目前肝癌 的治疗主要以手术切除为主,积极寻找肝癌发生发 展的相关基因,从肝癌的分子遗传学机制着手,为其 诊断、治疗提供新的理论基础已成为当前的研究热 点。至今为止,只有对人类少数恶性肿瘤(实体瘤 和血液恶性肿瘤)进行了研究 。卫 。Won等 。 指 出肝癌患者外周血MAlT细胞明显减少,且与N分 期、淋巴细胞计数、嗜中性粒细胞计数、血红蛋白及 癌胚抗原水平和肿瘤直径有关,不与年龄、T分期、 白细胞计数、单核细胞计数、血小板计数、谷草转氨 酶、谷丙转氨酶、尿素氮、肌酐、总蛋白、白蛋白及c 反应蛋白水平有关。Peterfalvi等 第一次提出 MAlT细胞可能参与恶性肿瘤的发病过程,他们通 过SSCP追踪MAIT细胞,发现MAIT细胞可进入肾 和脑;进一步研究发现,MAlT细胞可能通过分泌促 炎性细胞因子,改变局部肿瘤微环境,参与肿瘤的发 病机制。文献 报道,MAIT细胞在肾、脑、结肠肿 瘤组织中有明显的浸润,这意味着MAIT细胞可能 在肿瘤免疫方面发挥着潜在的作用,外周血MAlT 细胞逐渐下降可能反映癌症进展程度。目前有研究 认为,大多数MAIT细胞表达CD8抗原,其中MAlT 细胞是否具有类似于CD8 T细胞免疫功能目前仍 不明确。研究 发现,MAlT细胞可以通过细胞毒 性颗粒脱粒作用杀伤靶细胞,包括肿瘤细胞。直至 目前,MAlT细胞在肝癌发生发展中的作用仍不明 确,有待进一步研究,今后可以从肿瘤微环境以及细 胞杀伤等方面研究。 3.4其他肝脏疾病Jeffery等 发现,自身免疫 性肝脏疾病患者肝内MAIT细胞频率较正常人明显 下降,如原发性硬化性胆管炎和原发性胆汁性胆管 炎。他们还发现肝内MAIT细胞的频率在急性肝衰 竭患者明显增加,这表明肝内MAIT细胞可能通过 分泌促炎因子促进肝脏炎症进展。这项研究表明, 疾病的发生发展中发挥重要作用。目前,对MAIT 细胞与肝脏疾病的研究已经取得了一些进展,然而 其确切免疫学机制尚不清楚,需要更深层次的研究。 对MAlT细胞的研究目前还处于初始阶段,其未来 的研究方向可能有以下几个方面:MAIT细胞结构 及生理功能;外周血MAIT细胞的表达是否可能否 作为肝脏疾病的生物学标志或者疾病活动的标志 等;MAlT细胞是如何参与肝脏疾病的病理生理过 程;MAIT细胞潜在的肝内免疫调节机制是什么,尤 其是在肝内天然免疫功能方面。进一步研究MAIT 细胞的生物学功能,可能对肝内天然免疫起到关键 的作用,为研发新的疫苗和免疫疗法起到重要作用。 参考文献: [1]Dusseaux M,Martin E,Serriari N,et a1.Human MAIT cells are xenobiotic-resistant,tissue—targeted,CD161hi IL-17一secreting T cells[J].Blood,2011,117(4):1250-1259. [2]Le Bourhis L,Guerri L,Dusseaux M,et a1.Mucosa1.associated invariant T cells:unconventional development and function[J]. Trends Immunol,2011,32(5):212-218. [3]Tang XZ,Jo J,Tan AT,et a1.IL-7 licenses activation of human liver intrasinusoidal mucosal—associated invariant T cells[J].J Im— munol,2013,190(7):3142-3152. [4]Chiba A,Tajima R,Tomi C,et a1.Mucosal-associated invariant T cells promote inflammation and exacerbate disease in murine mod— els of arthritis[J3.Arthritis Rheum,2012,64(1):153—161. [5]Porcelli S,Yockey CE,Brenner MB,et a1.Analysis ofT cell anti— gen receptor(TCR)expression by human peripheral blood CIM8 dBT cells demonstrates preferentila use of severla VB genes and all invafiant TCR Ot chain[J].J Exp Med,1993,178(1):1-16. [6]Le Bourhis L,Martin E,Peguillet I,et a1.Antimierobila activity of mucosal—associated invariant T cells[J J.Nat Immunol,2010, 11(8):701-708. [7]Walker LJ,Kang YH,Smith MO,et a1.Human MAIT and CD8 alphaalpha cells develop from a pool of type-17 precommitted CD8 T cells[J].Blood,2012,119(2):422-433. [8]Birkinshaw RW,Kjer—Nielsen L,Eckle SB,et a1.MAITs,MR1 and vitamin B metabolites[J].Curr Opin Immunol,2014,26(2): 7 13. [9]Reantragoon R,Kjer—Nielsen L,Patel O,et a1.Structural insight 】1 3 山东医药2017年第57卷第3l期 into MR1一mediated recognition of the mucosal associated invariant [22]Spaan M,Hutle ̄e SJ,Beudeker BJ,et 1.Frequenciaes of cireu— lafing MAIT ceUs are diminished in chronic HCV,HIV and HCV/ T cell receptor[J].J Exp Med,2012,209(4):761 ̄74. [10]Lepore M,KMinichenko A。Colone A,et a1.Parallel T.cell clo. ning and deep sequencing of human MAlT cells reveal stable oligo・ HIV co—ifectinon and do not recover during therapy[J].PloS One, 2016,11(7):e0159243. clonal TcRbeta repertoire[J].Nat Commun,2014,5:3866. [11]IJee OJ,Cho YN,Kee SJ,et a1.Circulating mucosal—ssociaated invariant T cell levels and their cytokine levels in healthy aduhs [23]J0 J,Tan AT,Ussher JE,et a1.Toll—like receptor 8 agonist and bacteria trigger potent activation of innate immune cells in human ilver[J].PLoS Pathog,2014,10(6):e1004210. [24]Wong EB,Akilimali NA,Govender P,et a1.Low levels ofperiph— eral CD161 CD8 mucosal asscioated invarinta T(MAlT)cetls [J].Exp Gemntol,2014,49:47-54. [12]GoldMC,Cerri S,Smyk—Pearson S,eta1.Humanmucosalassoci— ated invariant T cells detect bacterially infected cells[J].PLOS Bi. ol,2010,8(6):elOoo407. are found in HIV and HIV/TB co—ifenction[J].PloS One,2013, 8(12):e83474. [13]Corbett AJ,Eckle SB,Birkinshaw RW,et a1.T—cell activation by transitory neo—antigens derived from distinct microbial pathways [25]MagalhaesI,PingrisK,PoitouC,eta1.Muoosal—associatedinvar- iant T cell alterations in obese and type 2 diabetic patients[J].J Clin Invest,2015,125(4):1752—1762. [J].Nature,2014,509(7500):361-365. [14]Ussher JE,Bilton M,Attwod E,et a1.CD161“CD8 T ceUs, including the MAIT cell subset.are speciicalfly activated by IL一12 [26]Magalhaes I,Kiaf B,Lehuen A.iNKT and MAlT cell alterations in dibetaes[J].Front Immunol,2015,6:341. [27]Caroln E,Tobian LM,Mangan BA,et a1.Altered distribution and increased IL一17 production by mucosal・-associated invariant T cells +IL一18 in a TCR—independent manner[J].Eur J Immunol, 2014,44(1):195-203. [15]Miyazaki Y,Miyake S,Chiba A,et a1.Mucosal—associated invari— ant T cells regulate 1111 response in multiple sclerosis[J].IntIm_ munol,2011,23(9):529-535. in adult and childhood obesity[J].J Immunol,2015,194(12): 5775-5780. [28]Peterflavi A,Gomori E,Magyalfaki T,et 1a.Invariant Valpha7.2一 Jalpha33 TCR is expressed in human kidney and brain tumors indi— [16]Reantragoon R,Corbett AJ,Sakala IG,et a1.Antigen—loaded MR1 tetramem define T cell receptor beterogeneity in mucosal-associated eating infiltration by mucosal—ssoaciated invariant T(MALT)cells invarinta T cells[J].J Exp Med,2013,210(11):2305-2320. [17]Fergusson JR,Smith KE,Fleming VM,et a1.CD161 deifnes a transcriptional and functional phenotype across distinct human T [J].Int Immunol,2008,20(12):1517-1525. [29]Sundstrom P,Ahlmanner F,Akeus P,et 1a.Human mucosa—ass0一 ciated invariant T cells accumulate in colon edenocarcinomas but cell lineages[J].Cell Rep,2014,9(3):1075—1088. [18]Serriari NE,Eoche M,Lamotte L,et a1.Innate mucosal—ssaociat. ed invariant T(MAlT)cells are activated in inflammatory bowel produce reduced moaunts of IFN—gamma[J].J Immunol,2015, 195(7):3472.3481. [30]Won EJ,Ju JK,Cho YN,et a1.Clinical relevance of circulating mucosa1..ssociaated invariant T cell levels and their anti..cancer ac.. diseases[J].Clin Exp Immunol,2014,176(2):266-274. [19]Teunissen MB,Yeremenko NG,Baeten DL,et a1.The IL一17A— producing CD8 T—cell population in psoriatic lesional skin com— tivity in patients wih mucosatl—ssaociated cancer[J].Oncotarget, 2016,7(46):76274 ̄6290. prises mucosa-associated invariant T cells and conventional T cells [31]Bourhis LL,Dusseaux M,Bohineust A,et a1.MAlT cells detect nd efaicifently lyse bacterially—ifectnd erleithelil celals[J].PLoS Path0g,2013,9(1O):e1003681. [J].J Invest Dermatol,2014,134(12):2898-2907. [20]Tandon P,Garcia—Tsao G.Bacteiral infections,sepsis,and mul— tiorgan failure in cirrhosis[J].Semin Liver Dis,2008,28(1):26 42. [32]Jefery HC,vn aWilgenburg B,Kurioka A,et a1.Biliary epitheli・ am and liver B cells exposed to bacteria activate intrahepatic MALT [21]Ashare A,Stanford C,Hancock P,et 1.Chraonic liver disesae im- pairs bacterial clearance in a human model of induced bacteremia cells through MR1[J].J Hepatol,2016,64(5):1118—1127. (收稿日期:2017-03-21) [J].Clin Transl Sci,2009,2(3):199-205. 作者・编者・读者 《山东医药》入选美国EBSCO数据库 2015年3月,收到美国EBSCO数据库的通知,本刊正式被该数据库收录。至此,本刊已被美国EBSCO 数据库、《化学文摘》、《乌利希期刊指南》、《剑桥科学文摘》及英国《国际农业与生物科学研究中心》等多家 知名数据库收录。在此,衷心感谢广大作者、读者多年来对本刊的大力支持,并欢迎国内外医务工作者、科研 人员、医学院校的研究生踊跃向本刊投递高质量的论文。 本刊编辑部 l14