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T细胞免疫重建的临床策略

来源:知库网
动物医学进展。2011,32(6):171—174 Progress in Veterinary Medicine T细胞免疫重建的临床策略 尹帆,李 江,李玉谷 (华南农业大学兽医学院,广东广州510642) 摘要:T细胞不足或缺乏,与胸腺萎缩相关,往往发生在感染、自身免疫病、化疗/放疗、免疫系统老化 等过程中。逆转胸腺萎缩,重建T细胞免疫,目前已经或有望用于临床治疗的有IL_7、IL-15、11_,-12、KGF、 GH、Ghrelin、Flt3L、性激素抑制剂、T细胞前体等,论文就这些制剂在T细胞免疫重建中的作用进行综述。 关键词:T细胞;IL一7;KGF;GH;性激素 中图分类号:¥852.4 文献标识码:B 文章编号:1007—5038(2011)06—0171—04 T细胞不足或缺乏,将使细胞免疫功能下降甚 不足的HIV-1感染者注射IL-7,其T细胞数量增 至缺乏,导致机体患感染性疾病和恶性肿瘤的风险 加,细胞因子分泌加强[4]。 增加。目前,一些重建T细胞免疫的方法正在尝 IL-15主要对记忆性CD8+T细胞起作用,既能 试。下面重点介绍已经或有望用于临床的方法。 诱导其增殖,也可通过上调Bel一2为其提供生存信 1 白细胞介素-7(IL一7)、IL-12、IL_15对T细 号。IL-15既可加强体内记忆性CD8+T细胞的增 胞免疫重建的作用 殖,也可通过诱导端粒酶的活性以保持端粒长度,从 II_,-7主要由胸腺和骨髓的基质细胞产生。胸腺 而增强体外培养的T细胞的增殖能力[5]。IL一15对 的CD3一CD4一CD8一、CD4 、CD8+胸腺细胞,7 T 记忆性CD8+T细胞的功能也是重要的,IL-15的减 细胞,树突状细胞等表达有IL-7受体(IL-7R)。IL_ 少将导致其对细菌和病毒抗原的免疫应答迟钝。例 7通过与IL-7R结合,促进胸腺细胞的发育分化,是 如,IL-15_/一型小鼠接种水痘疫苗或李斯特菌疫苗 产生7艿T细胞和树突状细胞所必需的。用抗IL-7 后,抗原特异性T细胞显著少于对照组小鼠。IL-15 抗体处理小鼠,以及IL一7Ra/I卜7有缺陷或其基因 既可增强抗原特异性CD8 T细胞的免疫应答,也 敲除的小鼠,其T细胞发育严重受损,只有少量的 能诱导非抗原特异性CD8 T细胞的平衡扩增。对 dBT细胞发育,而缺乏 艿T 细胞。在人类,IL_7Ra 11_,-15_/一型小鼠和野生型小鼠给予脂多糖(LPS)或 的缺失,将导致缺乏T细胞和SCID的发生。IL-7 多聚次黄嘌呤核苷:多聚胞嘧啶核苷酸(poly I:C) 既能促进T细胞的增殖,也可上调抗凋亡因子Bcl-2 后,其T细胞的扩增是不同的,在IL-15_/一型小鼠, 的表达,提高T细胞的存活率,从而维持外周T细 几乎缺乏记忆性CD8 T细胞的增殖,而在野生型 胞的动态平衡。小鼠自体或异体造血干细胞移植后 注射IL-7,可以促进胸腺T细胞的产生,加强新迁 小鼠,则出现其快速增殖;在野生型小鼠,如果同时 出胸腺的T细胞的增殖,减少外周T细胞的凋亡, 给予抗IL一15R(CD122)抗体,则这种增殖效应将被 从而增强T细胞的重建。IL一7治疗不仅可以增加 消除,说明其是IL-15所致[6]。 T细胞的数量,而且还能增强其功能。病人注射 IL-12可以充当1I_.-7和IL-2的辅助因子,支持 CYT99007(--种重组非糖基化IL-7),可以诱导初 胸腺细胞的增殖和发育。虽然在衰老的野生型小 始型和记忆性CD4 /CD8 T细胞持续扩增。异体 鼠,IL-12的水平并不下降,但在衰老的IL_12b_/一 造血干细胞移植者使用CYT99O07,其T细胞数量 小鼠,其胸腺退化将加速。用IL一7或IL-2同时结合 增加[】]。感染SIV的恒河猴注射IL-7,其免疫功能 IL-12刺激体外培养的胸腺细胞,将协同性加强其增 得到改善[2 ;老年恒河猴注射IL_7,其TREC水平 殖。经野生型腺病毒处理后,对衰老的小鼠给予重 增加,对流感疫苗的免疫应答增强[3]。T细胞严重 组的腺病毒IL广12(AdIL_l2),其细胞毒性T细胞的 收稿日期:2Oli-Ol一29 基金项目:国家自然科学基金项目(30871834);高校博士点专项科研基金项目(20094404110015) 作者简介:尹帆(1986一),女,湖北天门人,硕士研究生,主要从事动物组织胚胎学研究。*通讯作者 172 动物医学进展2011年第32卷第6期(总第216期) 应答增强;18月龄的衰老小鼠用AdlL-12处理后, 4 Ghrelin对T细胞免疫重建的作用 Ghrelin是一种肽类激素,为生长激素促泌素受 体(GHSR)的内源性配体,具有促进生长激素分泌、 调节动物摄食和能量平衡等广泛的生物学作用。近 年来发现,胸腺、脾脏、淋巴结等处免疫器官的多种 免疫细胞,包括T细胞、B细胞、巨噬细胞、单核细胞 等存在GHSR,表明Ghrelin具有免疫调节作用[1 。 此外,还发现Ghrelin对退化的胸腺具有再生作用。 干扰素分泌增加,T细胞增殖反应与青年小鼠不 相上下,并有特异性抗原杀伤能力[7]。 2 角质细胞生长因子(KGF)对T细胞免疫 重建的作用 KGF主要由间充质来源的细胞产生。胸腺内 群独特的成纤维细胞是胸腺KGF的主要生产 者E83。此外,胸腺细胞也能产生KGF。胸腺上皮细 in类似物(生长激素促泌素, 胞表达KGF的受体FGFR2 HI b。KGF通过加强胸 用人工合成的Ghrel腺上皮细胞的增殖和功能,促进胸腺T细胞的发 GHS)处理正常老年小鼠3周,能够促进胸腺的再生 育,增加T细胞的产量,还能促进外周CD4 Foxp3+调节性T细胞的扩增[g]。给予外源性 和胸腺细胞的增殖分化,改善胸腺的细胞构成,增加 T细胞的产生;处理后的老年小鼠接种具有转移性 的淋巴瘤细胞株,表现出对肿瘤发生及其随后转移 KGF,能够增加老年和青年小鼠以及经辐射、环磷酰 胺或地塞米松处理的小鼠的胸腺大小,增加外周T 细胞的数量Eao]。用KGF治疗,可以恢复受损的胸 腺微环境,逆转年龄性的胸腺细胞减少,增强外周T 细胞的功能L】 。小鼠骨髓移植前用KGF治疗,可 的抵抗能力,能杀伤淋巴瘤细胞的细胞毒性T细胞 产生增加。用GHS处理SCID模型老年小鼠后,骨 髓移植效果改善,胸腺大小和细胞组成显著增 加[1引。对14月龄以上老年小鼠给予外源性G hrelin 以促进胸腺的再生和外周T细胞的重建[1引。放射 治疗后先用KGF处理恒河猴,再进行CD34 造血 两周,其胸腺结构和功能明显改善,表现为胸腺细胞 和胸腺上皮细胞显著增多,脂肪细胞显著减少,从胸 腺新迁出的T细胞增多,外周T细胞的TCR多样 性得到改善[1。3。 祖细胞的移植,能够促进T细胞的重建:在KGF治 疗组,移植1年后胸腺结构恢复,而对照组其胸腺仍 然萎缩;经KGF治疗后,初始型T细胞的数量以及 TREC和TCR的多样性增加,外周T细胞的功能 增强 引。 5性激素对T细胞免疫重建的作用 在青春期性成熟后随着类固醇性激素产生增 加,胸腺逐渐萎缩,而通过外科手术切除性腺或化学 方法消除性激素,可以逆转胸腺萎缩。如果小鼠和 3 生长激素(GH)对T细胞免疫重建的作用 大鼠在性成熟前被阉割,则胸腺萎缩将推迟,若在老 GH主要由垂体产生,胸腺细胞、T细胞、巨噬 年时被阉割,则胸腺萎缩可以逆转,新生的T细胞 细胞等存在GH受体。一般认为,GH是通过刺激 数量增加、功能加强。给予促黄体素释放激素 IGF-1产生抗凋亡信号作用于胸腺细胞,但也可能 作用于胸腺基质细胞以增加IL-7等的产生。胸腺 上皮细胞和巨噬细胞可以产生IGF-1,而T细胞等 (LHRH)激动剂的变异体,能够增加胸腺重量并改 善年龄性的胸腺结构缺陷,胸腺出现明显的皮质、髓 质和皮髓交界区。小鼠手术去势后,胸腺增大,T细 存在IGF-1受体。人的IGF-1和GH水平随年龄增 长而下降,用GH或IGF-1治疗后免疫功能增强。 GH基因缺陷的小鼠,其胸腺显著缩小,而经GH治 胞增殖加强,外周T细胞数量增加。用环磷酰胺诱 导淋巴细胞减少后,去势能够促进骨髓和胸腺功能 的恢复以及外周T细胞的重建[2 。手术去势可以 疗后可以逆转。成年小鼠注射GH后,其胸腺功能 得以重建。缺乏GH的成年人用GH治疗,可以阻 止T细胞数量的下降,加强胸腺内T细胞的增 殖E143。GH一转基因小鼠以及用GH.治疗的人和动 物,其胸腺功能增强,表现为胸腺细胞和胸腺上皮细 加Els3。小鼠自体或异体骨髓移植后用GH或IGF-1 患者用GH治疗后,其胸腺体积增大,功能加强,外 周T细胞总数和初始型T细胞比例增加[1 。 加强造血干细胞移植后的免疫重建,促进所有胸腺 细胞亚群的恢复,并使T细胞数量增多、功能增强; 用LHRH激动剂的变异体对人进行化学去势,6O 9,6 患者新迁出胸腺的T细胞和外周的T细胞显著增 加[2¨。研究表明,胸腺细胞和胸腺基质细胞均存在 胞增多,胸腺激素、细胞因子和趋化因子分泌增 雄激素和雌激素的受体,性激素可以直接或通过胸 腺基质细胞间接作用于胸腺细胞。雌激素能够抑制 素和雌激素也可通过启动Fas/FasL或Caspase途 2 。雄激 治疗,其胸腺细胞和外周T细胞数量增加。艾滋病 B选择期胸腺细胞的增殖而导致胸腺萎缩L径,直接或间接诱导胸腺细胞凋亡[2引。雌激素还对 尹帆等:T细胞免疫重建的临床策略 l73 骨髓淋巴祖细胞起着负调作用。Lineage—Flt3 logical improvement in SIV-infeeted rhesus macaques under an— Sca-I c-Kit+细胞(含有将归巢于胸腺的早期胸腺 tiviral therapy[J].J Immunol,2006,176(2):914—922. 祖细胞)随年龄增长而减少,而经手术去势后可使其 [3] Aspinall R,Pido-Lopez J,Imami N,et a1.Old rhesus ma— caques treated with interleukin-7 show increased TREC levels 数量得以恢复,胸腺细胞各亚群的比例亦正常。 and respond well to influenza vaccination[J].R ̄uvenat Res, 6 Flt3L对T细胞免疫重建的作用 2007,10(1):5-17. 研究表明,Flt3L(fins-like tyrosine kinase 3 li— [4]Levy Y,Lacabaratz C,Weiss L,et a1.Enhanced T cel1 recov— ery in HIV-1一infected adults through IL-7 treatment[J].J Clin gand)可以增强T细胞的重建。在无胸腺小鼠, Invest,2009,119(4):997-1007. . Flt3L可以促进外周T细胞的扩增;而在野生型小 [5]Li Y,Zhi W,Wareski P,et a1.IL-15 activates telomerase and 鼠,伴随骨髓移植后可以增强胸腺的再生。此外,在 minimizes telomere loss and may preserve the replicative life 造血干细胞移植后,Flt3L给药也可通过介导淋巴 span of memory CD8+T cells加 ̄itro[J].J Immunol,2005, 祖细胞的扩增,直接影响胸腺的再生[2 。 174(7)l 4O19-4024. [6]Y ̄ima T,Yoshihara K,Nakazato K,et a1.IL-15 regulates 7 T细胞前体移植对T细胞免疫重建的 CD8+T cell contraction during primary infection[J].J Immu— 作用 nol,2006,176(1):507-515. 在体内,细胞增殖、生存、定向分化以及组织构 [7]Chen J,Wang J,Li J,et a1.Enhancement of cytotoxic T-lym— phocyte response in aged mice by a novel treatment with recom- 筑的形成,都不同程度地取决于Notch信号,其中 binant AdlL-12 and wild-type adenovirus in rapid succession Notch-1与配体DLI或DL4的相互作用,是T细胞 [J].Mol Ther,2008,16(8)}1500—1506. 系定向分化所必需的[2引。通过使用IL-7等激活 [8]Gray D H,Tull D,Ueno T,一et a1.A unique thymic fibroblast Notch-1,可以在体外使小鼠和人的造血干细胞和胚 population revealed by the monoclonal antibody MTS-15[J].J 胎干细胞发育为T细胞或其前体。在IL-7和Flt3L Immunol,2007,178(8)l 4956-4965. [9]Bruinsma M,Van Soest P L,Leenen P J,et a1.Keratinocyte 存在时,用表达DL1的OP9骨髓基质细胞(OP9一 growth factor induces expansion of murine peripheral CD4+ DL1细胞)培养小鼠的Lineage-Sca-1 c-kit 细胞, Foxp3+regulatory T cells and increases their thymic output 可以产生大量的能够用于T细胞重建的T细胞前 [刀.J Immunol,2007,179(11);7424—7430. 体。这些T细胞前体的接受者,其胸腺细胞组成增 [101 Alpdogan O,Hubbard V M,Smith O M,et a1.Keratinocyte 加,如果结合KGF治疗,则能增强胸腺再生的效果, growth factor(KGF)is required for postnatal thymic regen ̄ ration[J].Blood,2006,107(6):2453-2460. 表现为CD4+/CD8+T细胞数量和TCR类型增加, [11]Min D,Panoskaltsis—Mortari A,Kuro O M,et a1.Sustained 细胞因子分泌和对抗原的增殖反应加强,以及造血 thymopoiesis and improvement in functional immunity induced 干细胞移植后抵抗李斯特菌感染的能力增强[2引。 by exogenous KGF administration in murine models of aging 8小结 [J].Blood,2007,109(6):2529—2537. [12]Kelly R M,Goren E M,Taylor P A,et a1.Short—term inhi— 从青春期开始性激素分泌增加后,胸腺逐渐萎 bition of p53 combined with keratinocyte growth factor im- 缩,此外,一些感染性疾病、自身免疫病、恶性肿瘤及 proves thymic epithelial eell recovery and enhances T-cell re- 其化疗或放疗等,也可导致胸腺急性萎缩,从而使新 constitution after murine bone marrow transp1antation[J]. 生的初始型T细胞减少,TCR的多样性受到限制, Blood,2010,115(5):1088-1097. 外周T细胞的成分偏向于以记忆性细胞为主,从而 [13] Seggewiss R,Lore K,Guenaga F J,et a1.Keratinocyte growth factor augments immune reconstitution after autolo— 降低甚至丧失识别新抗原和对其产生免疫应答的能 gous hematopoietic progenitor cell transplantati0n in rhesus 力,导致疫苗接种的失败。逆转胸腺萎缩,重建T macaques[J].Blood,2007,I10(1):441—449. 细胞免疫,目前已经用于临床治疗的有IL-7、KGF、 [14]Morrhage G,Kemani H,Legros J J,et a1.Impact of growth GH、性激素抑制剂等,此外,IL-12、IL-15、Flt3L、 hormone(GH)deficiency and GH replacement upon thymus Ghrelin、T细胞前体等也在试用中。 function in adult patients[J].PLoS One,2009,4(5):5668. 参考文献: [15]Dardenne M,Smaniotto S,de Mello-Coelho V,et a1.Growth hormone modulates migration of developing T cells[J].Ann [13 Rosenberg S A,Sportes C,Ahmadzadeh M,et a1.IL-7 admin— NY Acad Sci,2009,1153:1-5. istration to humans leads to expansion of CD8+and CD4+ [16]Napolitano LA,Schmidt D,Gotway M B,et a1.Growth hor— cells but a relative decrease of CD4+T-.regulatory cells[J].J mone enhances thymic function in HIV一1一infected adults[J].J Immunother,2006,29(3):313-319. Clin Invest,2008,118(3):1085-1098. [23 Beq S,Nugeyre M T,Tsong H,et a1.IL-7 induces immuno— 动物医学进展。2011,32(6):174—178 Progress in Veterinary Medicine 我国兽用基因工程疫苗研发现状与策略 智海东 ,王云峰 ,陈洪岩 (1.中国农业科学院哈尔滨兽医研究所兽医生物技术国家重点实验室,黑龙江哈尔滨150001; 2.哈尔滨维科生物技术开发公司,黑龙江哈尔滨150069) 摘 要:基因工程疫苗的研究发展日新月异,已从理论研究进入到实际生产应用,成为生物制品产业发 展的一种趋势。近年来我国在兽用基因工程疫苗研发领域取得了很大进展,一些亚单位、活载体、基因缺失 以及采用反向遗传操作技术制备的禽流感疫苗等兽用基因工程疫苗已经商品化,论文对我国兽用基因工程 疫苗研发现状进行综述并提出相应发展策略。 关键词:兽用基因_工程疫苗;亚单位疫苗;基因缺失疫苗;活载体疫苗;反向遗传操作技术 中图分类号:¥852.5 文献标识码:B 文章编号:1007—5038(2011)06—0174—04 兽用生物制品对我国畜牧业的发展起着重要的 病的不断出现,现有的常规疫苗已经不能满足畜牧 作用,动物疫苗的使用极大程度地保证了畜牧业的 业发展的需要,与此同时一些以基因工程手段研制 健康发展 。但随着集约化养殖规模的扩大和新疫 的基因工程疫苗逐渐进入市场应用领域。近年来我 收稿日期:2011—03-29 作者简介:智海东(1972一),男,博士,副研究员,从事兽用生物制品研发工作。 [17] Hattori N.Expression,regulation and biologica1 actions of tion of beta—selected thymocytes[J].J Immunol,2006,176 growth hormone(GH)and ghrelin[J].Growth Horm IGF (12);7371-7378. Res,2009,19(3):187-197. [233 Hareramadas B,Rai A U.Cellular mechanism of estrogen- [18] Dixit V D,Taub D D.Ghrelin and immunity:A young play— induced thymic involution in wall lizard:caspase-dependent er in an old field[J3.Exp Gerontol,2005,40(11):900—910. action[J3.J Exp Zool,2006,305(5):396—409. [193 Dixit V D,Yang H,Sun Y,et a1.Ghrelin promotes thymo— [24] Wils E J,Braakman E,Verjans G M,et a1.Flt3 ligand ex— poiesis during aging[J].J Clin Invest,2007,117(10):2778— pands lymphoid progenitors prior to recovery of thymopoiesis 2790: and accelerates T cell reconstitution after bone marrow trans— [zO] Hince M,Sakkal S,Vlahos K,et a1.The role of sex steroids plantation[J1.J Immunol,2007,178(6):3551—3557. and gonadectomy in the control of thymic involution[J].Cell [25] Bol6s V,Grego-Bessa J,de la Pompa J L.Notch signaling in Immunol,2008,252(1—2):122—138. development and cancer[J].Endocr Rev,2007,28(3):339— [21] Goldberg G L,Alpdogan O,Muriglan S J,et a1.Enhanced 363. immune reconstitution by sex steroid ablation following allo— [26] Zakrzewski J L,Kochman A A,Lu S X,et a1.Adoptive geneic hemopoietic stem cell transplantation[J].J Immunol, transfer of T—cell precursors enhances T—eell reconstitution 2007,178(11):7473-7484. after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation[J]. [22] Zoller A L,Kersh G J.Estrogen induces thymlc atrophy by Nat Med,2006,12(9):1039-10347. eliminating early thymie progenitors and inhibiting prolifera一 Ciinical Strategies f0r T CelI Immune Reconstitution YIN Fan,LI Jiang,LI Yu-gu (College of Veterinary Medicine,South China Agriculture University,Guangzhou,Guangdong,510642,China) Abstract:T cell deficiencies have been associated with thymic atrophy and often occur in infections,autoim— mune diseases,chemo/radiotherapy as well as aging of the immune system.Currently,several strategies for reversal of thymic atrophy and T cell reconstitution are being tested in the clinic,such as,using inter— leukin-7,interleukin-15,interleukin-12,keratinocyte growth factor,growth hormone,ghrelin,Flt3L, sex hormone inhibitors and T—cell precursors etc.In this paper,the effects of these factors on T cell immune reconstitution were reviewed. Key words:T cell;IL广7;KGF;GH;sex hormone 

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