急性感染和(hé)疫苗接種後,T細胞向效應T細胞(Teff)和(hé)記憶T細胞(Tmem)分化。
慢性感染和(hé)癌症病人(rén),T細胞受到抗原持續刺激,細胞記憶不能有(yǒu)效地發育分化,T細胞變得(de)精疲力竭,稱之為(wèi)T細胞耗竭(Tex)。
Tex細胞在功能上(shàng)有(yǒu)别于Teff和(hé)Tmem,其特點是效應功能喪失,抑制(zhì)性受體(tǐ)(IRS)表達增高(gāo)且持續,表觀遺傳和(hé)轉錄譜改變,代謝方式改變。
T細胞衰竭是癌症病人(rén)免疫功能障礙主要因素之一。
細胞因子産生(shēng)缺陷,早期:IL-2和(hé)TNF産生(shēng)缺陷。衰竭期:IFN-γ産生(shēng)缺陷。
可(kě)能保留産生(shēng)趨化因子的能力,包括MIP-1α,MIP-1β,和(hé)RANTES等
一般來(lái)說,Tex細胞效應功能喪失因疾病而異,與病原體(tǐ)負荷、病原體(tǐ)複制(zhì)模式和(hé)位置、抗原表達以及炎症環境等有(yǒu)關。
Tmem細胞的一個(gè)關鍵特性:通(tōng)過細胞因子IL-7和(hé)IL-15,以不依賴抗原的方式,維持細胞的功能及穩态自我更新。
在慢性感染過程中,病毒特異性的Tex細胞,由于IL-7Rα和(hé)IL-2/15Rβ信号通(tōng)路的缺陷,無法通(tōng)過IL-7和(hé)IL-15介導穩态自我更新。
Tex細胞增殖是通(tōng)過持續的抗原信号來(lái)維持的。但(dàn)Tex細胞會(huì)失去對額外增殖信号的反應能力,并且對未來(lái)的相同抗原刺激沒有(yǒu)反應,導緻記憶穩态的喪失,也是人(rén)類Tex細胞的一個(gè)特征。
Tex細胞的一個(gè)關鍵特征是多(duō)IRS的增加和(hé)持續表達。免疫檢查點抑制(zhì)劑可(kě)以部分地逆轉T細胞耗竭。
近些(xiē)年,越來(lái)越多(duō)的抑制(zhì)性受體(tǐ)被發現,見下表:
抑制(zhì)性受體(tǐ),在Teff有(yǒu)短(duǎn)暫表達,以确保在其發揮完作(zuò)用後,功能被抑制(zhì),維持免疫穩态,避免自身免疫性疾病。
在許多(duō)慢性感染和(hé)癌症中,多(duō)個(gè)IRS的共同表達是Tex細胞的共同特征,因而聯合靶向是目前治療癌症的主要臨床治療策略。
Tex細胞的轉錄圖譜顯示代謝失調。在體(tǐ)外,PD-1交聯減弱PI3K、Akt和(hé)mTOR信号,直接影(yǐng)響代謝途徑,包括抑制(zhì)糖酵解。在體(tǐ)內(nèi),發育中的Tex細胞表現出代謝紊亂,包括抑制(zhì)細胞呼吸、降低(dī)葡萄糖攝取和(hé)線粒體(tǐ)能量失調。
PD-1阻斷可(kě)以恢複合成代謝,增強葡萄糖攝取,導緻腫瘤微環境中葡萄糖的增加。
與Teff和(hé)TMEM細胞相比,Tex細胞現在被認為(wèi)有(yǒu)一個(gè)獨特的轉錄程序。基因表達的變化包括編碼IRS,轉錄因子,控制(zhì)TCR信号通(tōng)路、共刺激和(hé)細胞因子信号以及細胞代謝。
慢性感染或癌症的一個(gè)關鍵特征是T細胞持續接觸抗原,高(gāo)抗原負載和(hé)長時(shí)間(jiān)的抗原暴露都會(huì)導緻更嚴重的T細胞衰竭。
促進T細胞耗竭的細胞因子
IL-10
IL-10是一種STAT3誘導的細胞因子,常與減弱T細胞活化有(yǒu)關。阻斷IL-10可(kě)預防和(hé)/或逆轉T細胞耗竭。多(duō)種免疫細胞類型,包括樹(shù)突