抗反轉錄病毒治療(antiretroviral therapy,ART)可以顯著抑制艾滋病病毒(human immunodeficiency virus,HIV)的複制,提高HIV感染者的外(wài)周血CD4+T淋巴細胞的數量,大(dà)幅度降低艾滋病(acquired immune deficiency syndrome,AIDS)相關發病率和病死率。然而,大(dà)約10%~40%的HIV-1感染者即使能夠長期維持病毒學抑制,但仍不能實現完全的免疫重建,這些患者被稱爲免疫重建不良者或免疫無應答者(immunological non-responders,INRs)[1]。到目前爲止HIV-1感染者免疫重建不良的發生(shēng)機制尚未完全闡明,而關于天然免疫系統如何影響HIV感染者免疫重建的研究也有限。
HIV對免疫系統的破壞
艾滋病病毒(HIV)入侵人體(tǐ)後主要損害人體(tǐ)免疫系統,直接攻擊人體(tǐ)的CD4+T淋巴細胞,短期内CD4+T淋巴細胞的數量迅速降低。在感染早期,細胞免疫占主導地位,體(tǐ)液免疫的作用居次要地位;在慢(màn)性感染期,體(tǐ)液免疫應答的作用更爲重要,B淋巴細胞表面受體(tǐ)與抗原分(fēn)子結合後,通過活化分(fēn)裂産生(shēng)細胞群,其中(zhōng)的漿細胞産生(shēng)抗體(tǐ)。抗體(tǐ)主要作用依賴于識别特異性抗原,可通過識别尚未與細胞結合的HIV病毒顆粒形成可被吞噬清除的大(dà)分(fēn)子結合物(wù),發揮中(zhōng)和作用、阻止病原體(tǐ)入侵靶細胞,進而起到清除病原體(tǐ)的作用;此外(wài),抗體(tǐ)可激活補體(tǐ)系統産生(shēng)膜攻擊複合物(wù)或者誘導産生(shēng)抗體(tǐ)依賴細胞介導的細胞毒作用(ADCC)使被HIV感染的細胞殺傷破壞。
NK細胞亞群在免疫重建中(zhōng)的作用
自然殺傷細胞(natural killer cell,NK)作爲天然免疫系統的重要組成部分(fēn),通過多種機制發揮抗HIV感染功能,它們的關鍵作用将影響到适應性免疫應答、感染的發展和結局。人NK細胞約占外(wài)周血淋巴細胞總數的10%,存在不同的NK亞群,不同的亞群在溶細胞活性、細胞因子産生(shēng),以及歸巢能力方面顯示出顯著的功能差異。
根據黏附分(fēn)子CD56和激活受體(tǐ)CD16[介導依賴抗體(tǐ)的細胞毒性(antibody-dependent cellular cytotoxicity,ADCC)的FcγRⅢA受體(tǐ)]的相對表達,NK細胞可被分(fēn)爲幾個亞群。CD56dimCD16birght作爲最大(dà)的亞群約占外(wài)周血NK細胞的90%,當人體(tǐ)受到感染後遷移至炎症部位發揮天然細胞毒性效應。CD56brightCD16dim/-亞群主要通過分(fēn)泌細胞因子發揮重要的調節功能。而CD56bright亞群通常被認爲是CD56dim亞群的未成熟前體(tǐ),CD56bright NK細胞不斷通過NKG2A抑制性受體(tǐ)的下(xià)調和CD16表達增加,殺傷細胞免疫球蛋白(bái)樣受體(tǐ)(KIR)和CD57受體(tǐ)的表達等分(fēn)化成爲CD56dim亞群。CD56-CD16birght亞群比例很低,以高密度CD16分(fēn)子的表達,低細胞毒活性和低細胞因子的産生(shēng)爲主要特征,被認爲是“功能異常”的亞群。除此之外(wài),外(wài)周血中(zhōng)還含有一(yī)些CD56dimCD16-和CD56dimCD16dim細胞亞群。HIV-1感染能導緻NK細胞亞群的病理性重新分(fēn)布并影響其抗病毒效應功能,包括CD56-CD16bright NK細胞亞群的擴增以及異常的活化性受體(tǐ)和抑制性受體(tǐ)表達[2]。
最新研究發現,在非洲成人HIV治療隊列中(zhōng)經過四年ART後,INRs患者中(zhōng)CD56bright NK細胞亞群呈現高表達,功能測定發現其CD56bright NK亞群細胞對自體(tǐ)活化的CD4+T淋巴細胞具有更高的細胞毒性,導緻患者的免疫重建不良[3]。最近,研究人員(yuán)利用多參數流式細胞術将NK細胞分(fēn)爲6個甚至8個不同功能亞群進行研究分(fēn)析[4-5]。來自盧森(sēn)堡的研究團隊将人外(wài)周血單個核細胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)的NK細胞分(fēn)爲6個亞群(見圖1)[5],即CD56brightCD16-,CD56brightCD16dim,CD56dimCD16dim,CD56dimCD16-,CD56dimCD16bright,以及CD56-CD16bright。在HIV感染者中(zhōng),CD56dimCD16dim NK細胞數量減少,在功能上,CD56dimCD16- NK細胞具有最強的脫顆粒和分(fēn)泌IFN-γ的能力,其次是CD56dimCD16dim NK細胞亞群,最後是CD56dimCD16bright NK細胞亞群[5]。更細緻的細胞分(fēn)群可以幫助我(wǒ)們對NK細胞在疾病中(zhōng)的作用進行深入研究。鑒于NK細胞的臨床意義,精确鑒定具有特定功能的NK細胞群體(tǐ)是當前的研究熱點之一(yī)。
注 ①:CD56brightCD16-;②:CD56brightCD16dim③:CD56dimCD16-;④:CD56dimCD16dim;⑤:CD56dimCD16bright;⑥:CD56-CD16bright。
NK細胞受體(tǐ)及其配體(tǐ)的結合對CD4+T淋巴細胞的影響
NK細胞通過其表面受體(tǐ)與靶細胞上相應的配體(tǐ)結合,經過傳遞的抑制性信号和活化性信号的整合,抑制或活化NK細胞的殺傷功能。NK細胞通過抑制性KIR和C型凝集素受體(tǐ)(如NKG2A)的參與來接收抑制信号,而激活信号則通過激活的KIR以及天然細胞毒性受體(tǐ)(NKp30、NKp44、NKp46)、NKG2C、NKG2E或NKG2D接收。
CD56表達下(xià)調并不是HIV-1病毒血症改變的唯一(yī)NK表面标記。高水平的病毒複制在病理上改變了幾種激活性受體(tǐ)和抑制性受體(tǐ)的表達以及功能。例如,與未感染的細胞相比,感染HIV-1的T細胞表達較高的NKG2D配體(tǐ)(NKG2DLs)水平,從而容易通過NKG2D激活而被NK細胞殺死,NKG2D/NKG2DL軸在NK細胞介導的HIV病毒儲存庫的清除中(zhōng)有巨大(dà)潛力[6]。HIV-1 gp41跨膜蛋白(bái)可誘導活化性天然細胞毒受體(tǐ)NKp44的配體(tǐ)(NKp44L)在未感染的CD4+T淋巴細胞上表達,從而導緻NKp44L+ CD4+T淋巴細胞對NK細胞介導的殺傷易感,針對HIV gp41的特異性抗體(tǐ)能保護病毒血症患者免于CD4+T淋巴細胞損耗[7]。最近,來自中(zhōng)國醫科大(dà)學姜擁軍教授團隊的研究發現CD54的表達上調促使CD4+T淋巴細胞易受NK細胞介導的殺傷,從而導緻CD4+T淋巴細胞的減少[8]。NK細胞受體(tǐ)譜和功能的變化仍處在研究的熱點當中(zhōng),這種複雜(zá)的動态調節機制可能是影響HIV免疫重建不良患者CD4+T淋巴細胞減少的原因。
結語
随着對NK細胞亞群發育、增殖、不同受體(tǐ)表達譜等機制和功能的深入研究,相信以NK細胞爲基礎的新的細胞免疫治療技術将應用于HIV免疫重建不良患者的臨床治療。這些研究成果具有重要的臨床指導意義。