第六节　其他γδT细胞相关领域的最新研究进展

一、γδT细胞与其他免疫细胞的相互调控

越来越多的研究发现，γδT细胞在机体免疫应答或者某些疾病的病理过程中所起的作用往往不是独立的，它们经常是扮演一个免疫调控的角色，通过分泌细胞因子、趋化因子，或者细胞之间的直接相互接触，调节其他类型的免疫细胞的功能，从而来发挥自己的重要作用(图3-6)。最近几年的研究，有不少都是聚焦于γδT细胞在免疫应答中与其他免疫细胞相互调控的机制研究。

2016年9月最新发表在cell上的一篇文章关注了在炎症引起的胰腺癌的发生发展过程中，肿瘤组织浸润的γδT细胞的作用。他们发现，在胰腺导管腺癌的肿瘤组织浸润的T细胞中，γδT细胞占比高达40%。而这些γδT细胞的活化依赖于趋化因子信号。如果将γδT细胞的浸润阻断，将会因为在肿瘤微环境中更多的αβT细胞的浸润和向Th1极化，而导致肿瘤生长的抑制。进一步研究发现，肿瘤组织浸润的γδT细胞表达一些抑制性的分子，能下调αβT细胞的抗肿瘤反应。将γδT细胞的PD-L1封闭能增强CD4和CD8 T细胞的浸润和活化［84］。该研究表明，在胰腺导管腺癌中，γδT细胞是最重要的免疫检查点，它通过与αβT细胞的相互作用，调控抗肿瘤免疫反应。

γδT细胞能影响特异性抗体反应，Born的实验室一直在关注γδT细胞与B细胞之间的相互调控。2015年，他们报道称在缺失了某些γδT细胞亚型后，小鼠血清主要亚型的抗体的水平均发生显著的改变。这些γδT细胞缺失后，IgE抗体增加，同时也伴随着分泌IL-4的T细胞和系统性IL-4水平的升高，B细胞表达的IL-4相关的受体的水平也发生变化，并且自发地形成生发中心。这些小鼠会有类似于高IgE综合征的表型，并且产生大量的抗自身胞核和胞质物质的自身抗体。而相反的是，如果所有的γδT细胞缺失却不会产生这样的情况［85］。他们的发现提示某些γδT细胞通过与B细胞的相互作用，影响B细胞的活化和自我耐受，其机制与IL-4相关。在发现选择性敲除部分γδT细胞亚群能对血清抗体水平产生严重影响后，紧接着在2016年，Born的研究团队又对敲除部分γδT细胞亚群的小鼠的B细胞群体进行研究。结果发现在骨髓中，不成熟的B细胞群体几乎没有发生改变，而在脾脏中处于脾脏边缘区的特定的成熟B细胞显著减少。但是抗体产生细胞的比例和绝对数量，以及血清抗体水平却大大增加。更进一步的证据表明，γδT细胞与B细胞在脾脏边缘区发生直接相互接触［86］。这一研究揭示了γδT细胞调节生理情况下外周B细胞群体的功能。

Mathews等人则是研究了在机体暴露在臭氧环境后γδT细胞通过诱导活化的M2型巨噬细胞在炎症中的作用机制。他们发现WT小鼠在暴露于臭氧环境后M2型巨噬细胞在肺中聚集，肺组织中M2型相关的基因表达水平均显著升高。而TCRδ敲除的小鼠却没有观察到肺组织M2型巨噬细胞的极化。进一步研究发现，IL-17在野生型小鼠巨噬细胞M2极化中发挥关键作用，如果使用IL-17中和抗体能减弱臭氧暴露引发的M2极化。野生型小鼠在撤除臭氧环境后，支气管肺泡灌洗液中的中心粒细胞和巨噬细胞迅速地回归正常，而敲除鼠因为M2型巨噬细胞的缺失，这种炎性细胞的清除过程被延迟，肺中集聚了很多凋亡的巨噬细胞［87］。这个研究揭示了γδT细胞通过分泌细胞因子影响巨噬细胞的极化在肺部臭氧损伤中发挥作用的机制。

为了防止潜在的炎症损伤，眼组织通过一系列的机制维持局部的免疫耐受。但在有些时候，这些耐受机制被打破，会导致眼部的自身免疫反应。2015年，Huang等人报道了γδT细胞通过调控调节性T细胞，在自身免疫性角膜炎中发挥作用的机制。γδT细胞的缺失大大增加了自发性自身免疫性角膜炎的模型小鼠发病几率，高达80%。除此之外，γδT细胞缺失小鼠与野生型相比，与自身免疫损伤相关的CD8+αβT细胞的比例也显著增高，伴随着它们产生的炎症性细胞因子也同时升高。另外，研究结果还表明，γδT细胞缺失小鼠角膜炎局部CD4+CD25+Foxp3+调节性T细胞数量减少，与调节性T细胞发育和功能相关的细胞受体表达下调［88］。该研究提示，CD4+CD25+Foxp3+调节性T细胞的数量依赖于γδT细胞。γδT细胞的缺失导致调节性T细胞功能缺陷，使更多CD8+αβT细胞渗入，最终引起眼角膜自身免疫反应。

γδT细胞在组织损伤后的炎症反应和组织的再生修复中发挥重要的作用。Rani等人关注了γδT细胞在烧伤诱导的并发症中调节髓系细胞中的作用。他们发现，在损伤后的皮肤中，CD11b阳性的髓系细胞大大增加，它们主要是髓系来源的抑制细胞，而巨噬细胞数量显著下降。而γδT细胞敲除后，髓系细胞也增加，包括髓系来源的抑制细胞和巨噬细胞［89］。之后，他们的团队继续关注了γδT细胞在创伤性失血导致的急性肺损伤和肺部并发症中的作用。结果显示，虽然在创伤性出血后小鼠肺脏浸润的T细胞中，γδT细胞只占一个很小的比例，它们的数量与损伤前相比显著增加。γδT细胞缺失后，能观察到T细胞向肺脏中浸润明显被抑制，同时浸润的其他细胞，包括单核细胞、粒细胞和髓系来源的抑制细胞显著增加［90］。这两个相关的研究均显示，γδT细胞能通过调节髓系细胞，主要是髓系抑制细胞向多种原因造成的皮肤、肺脏等损伤部位集聚，抑制受损部位的炎症反应，从而促进向创伤修复的增殖时期过渡。

二、γδT细胞在各种相关疾病中的作用研究

基孔肯雅病是由伊蚊传染基孔肯雅病毒(CHIKV)引起的一种急性传染病。CHIKV经由皮肤侵入人体，而皮肤中广泛存在γδT细胞。因此，Long等人研究了γδT细胞在抗CHIKV感染中的作用。病毒感染后，γδT细胞在感染组织和引流淋巴结中显著增加，产生大量前炎性因子和趋化因子。γδT细胞敲除小鼠在CHIV感染后，疾病症状加重，体重减轻，感染足部肿胀［91］。这些结果表明，γδT细胞在CHIKV感染诱导的炎症反应及随后的组织关节损伤中起到抑制性保护作用。这一发现为加勒比海及南美洲的CHIKV感染流行区的疫苗开发和治疗提供了新的防控思路与策略。

人类免疫缺陷病毒(HIV)主要感染的靶细胞是CD4 T细胞。此外，还有一些细胞也能出现HIV潜伏性感染。鉴定出这些细胞，将有助于根除的HIV感染。尽管外周血Vδ2 γδT细胞低表达甚至不表达CD4分子，但是却能为HIV所感染。Soriano等人发现，HIV感染引起的免疫应答可使Vδ2γδT细胞上调表达CD4，从而成为HIV感染的潜在靶细胞。在18个接受长期抗病毒治疗的慢性HIV感染的患者中，发现14个患者的Vδ2γδT细胞都存在HIV；并且这些病毒保有复制的能力［92］。该研究发现了Vδ2γδT细胞是一个重要的HIV潜伏性感染的靶细胞。

人巨细胞病毒(HCMV)在人群中感染非常广泛，中国成人感染率达95%以上，通常是长期慢性的隐性感染，多数感染者无临床症状，但CMV感染在免疫抑制的病人(器官移植、免疫缺陷病等)和新生儿中会造成严重的后果。在抗CMV感染中，固有免疫及适应性免疫中的细胞免疫和体液免疫对控制感染均有贡献。Vγ9Vδ2T细胞被认为对HCMV感染的靶细胞无杀伤活性。Daguzan等人研究了在用唑来膦酸给TCR提供一个活化信号的情况下，Vγ9Vδ2T细胞是否能对HCMV感染产生应答。结果显示，唑来膦酸活化的Vγ9Vδ2T细胞与HCMV感染的成纤维细胞接触后能分泌IFN-γ和TNF；HCMV感染能使成纤维细胞中的异戊烯焦磷酸盐类集聚，导致Vγ9Vδ2T细胞活化，分泌细胞因子。此外，唑来膦酸活化的Vγ9Vδ2T细胞还能阻止被感染的细胞分泌传染性颗粒去感染更多的细胞。但是，Vγ9Vδ2T细胞抗HCMV感染主要是依赖分泌细胞因子，其自身的细胞毒活性被HCMV感染的靶细胞大大降低［93］。

CMV在器官移植后的感染，尤其是一些突变的耐药性CMV的感染，大大增添移植后的发病率和死亡率。监控CMV特异性的T细胞应答可为防控器官移植病人CMV感染提供指导。Kaminski等人研究发现，Vδ2γδT细胞在控制移植后CMV感染中发挥重要作用。他们评估了外周血中Vδ2γδT细胞的动力学参数能否在肾移植后预报CMV感染以及高风险CMV突变株的感染情况。结果发现，Vδ2 γδT细胞每天扩增率大于0.06%与发现CMV感染呈显著相关性。在抗病毒治疗第49天，Vδ2γδT细胞开始扩增意味着疾病痊愈；而如果没有观察到Vδ2γδT细胞扩增，则意味着CMV的复发感染。高风险CMV耐药株的感染会导致Vδ2γδT细胞扩增延迟［94］。综上，移植受者体内Vδ2γδT细胞的数量扩增变化可成为监视肾移植后CMV感染情况的生物标志。

γδT细胞在器官移植患者和胎儿CMV感染患者中有活化和扩增，但是具体保护作用的机制还不清楚。Sell等人发现，因为缺失T和B细胞，CMV感染可造成RAG-1(-/-)小鼠致死性后果，而γδT细胞能为CMV感染的RAG-1(-/-)小鼠提供长期的保护作用。在CMV感染后，大多数γδT细胞呈现出效应和记忆性T细胞的表型，对急性CMV感染，尤其是在一些传统的适应性免疫机制功能不全的情况下的CMV感染，起到重要的保护作用［95］。γδT细胞在小鼠CMV感染中的保护作用，也同时得到了Khairallah等人的实验证实［96］。

除了身体的皮肤、肝肺等组织外，γδT细胞也在以多发性硬化为代表的中枢神经系统损伤的脑脊液中被发现，但其发生与作用机制尚未明了。很多研究以实验性自身免疫脑脊髓炎(EAE)为模型，来研究γδT细胞的作用机制，但是澄清γδT细胞到底是促进还是抑制疾病的发生与进展机制方面结果不尽一致。Blink等人研究发现，不同的γδT细胞亚群在中枢神经系统炎症和脱髓鞘中作用机制不同，导致它们在EAE中发挥截然不同的作用。他们在中枢神经系统中鉴定了Vγ1+和Vγ4+两种γδT细胞亚型。它们在分泌细胞因子和组织特异性方面均存在显著差异。使用抗Vγ4抗体后病理损伤加剧，而使用抗Vγ1抗体却对病理损伤起保护作用。进一步研究发现，Vγ4+亚群细胞分泌多种前炎性因子，包括高水平的IL-17。而相反，Vγ1+亚群表达CCR5配体，可以促进中枢调节性T细胞的分化［97］。该发现阐明了不同γδT细胞亚群在EAE中存在完全不同的生物效应，为从γδT细胞角度寻找多发性硬化的治疗靶点提供了新的依据。

在造血干细胞移植后，免疫系统的重建对患者抵抗复发和外来感染至关重要。有很多研究强调了移植后经典αβT细胞恢复的重要性，而对γδT细胞恢复的意义则研究较少。Perko等人研究了102名急性白血病患者接受了造血干细胞移植后γδT细胞的重建情况。结果发现，移植后γδT细胞的数量与感染相关。移植后γδT细胞数量多的患者被感染的几率显著地低于γδT细胞数量少的患者。在γδT细胞数量多的患者中没有出现细菌感染。因此，γδT细胞数量多的患者无病生存期也显著长于γδT细胞数量少的患者［98］。该研究揭示了γδT细胞重建在造血干细胞移植后的重要性。

三、γδT细胞在其他领域的相关研究

除了上述的一些主流的γδT细胞的研究领域，如肿瘤、感染、炎症、自身免疫病、组织损伤修复等，在其他的一些领域也有一些相关研究发现涉及γδT细胞。

γδT细胞的发育比αβT细胞更早。在新生儿适应性免疫系统发育完善之前，γδT细胞有可能发挥主要的免疫防御作用。Vγ9Vδ2T细胞是成人的外周血主要γδT细胞亚群。有一个问题一直困扰学术界：TCTγδ基因的优势组合取用是出生前就已经存在了，还是出生后遇到一些外源微生物，尤其是依赖异戊二烯合成途径生成双磷酸盐抗原的微生物的刺激后，才导致特异性的Vγ9Vδ2亚群细胞发生扩增而形成的?晚近，Dimova等人的研究回答了这个问题。他们发现在怀孕中期的胎儿中，外周血中的主要γδT细胞亚群已经是Vγ9Vδ2T细胞了。胎儿的Vγ9Vδ2T细胞能应答双磷酸盐抗原刺激，并表现出非常有限的CDR3多样性。同时，这些胎儿Vγ9Vδ2 T细胞已具有与成人类似的功能，具有快速应答的固有免疫样细胞特征［99］。因此，Vγ9Vδ2 T细胞对双磷酸盐抗原的反应性形成于胎儿期。

Feeney的研究团队一直在关注γδT细胞在低龄幼儿的抗疟原虫感染免疫中的作用。外周血Vδ2γδT细胞在急性疟原虫感染时显著扩增，能抑制红内期疟原虫的复制，在控制疟原虫感染中发挥重要作用。在反复的疟原虫慢性感染的儿童体内，Vδ2γδT细胞的比例和功能都显著降低。这种降低是否是疟原虫感染导致的还不清楚。他们比较了4岁左右乌干达儿童Vδ2γδT细胞的比例、细胞因子分泌以及细胞脱颗粒功能，发现Vδ2γδT细胞反应有一个逐步的衰减过程。这些无能的Vδ2 γδT细胞都表达CD16分子。而这些Vδ2 γδT细胞功能的丧失能被早期的化学预防所阻止［100，101］。在疟原虫慢性感染的儿童中，反复的感染导致Vδ2γδT细胞失去功能。

年龄的增长和各种各样的压力因素驱动了免疫衰老的过程。很多研究都关注了经典的αβT细胞的免疫衰老，而很少有人研究年龄因素对γδT细胞特征的影响。2016年，Tan等人的研究成果揭示了γδT细胞在免疫衰老中的改变。他们发现，Vδ2细胞是主要的外周血γδT细胞亚群，但是随着年龄的增长和巨细胞病毒的感染，Vδ1细胞发生扩增。他们平行比较了Vδ2 γδT细胞和αβT细胞的增殖、分化及细胞因子分泌的能力，发现两者之间从表型到功能上都有显著的差异，提示随着年龄的增长，γδT细胞保持更持久的功能性，与机体受到的挑战无关。ΓδT细胞与αβT细胞在免疫衰老上的巨大差异可能与它们的本质特征有关［102］。

除了人类和小鼠的γδT细胞的研究以外，还有一些实验室一直在做牛的γδT细胞的相关研究，也在近年取得了一定的成果。在人和小鼠的外周循环的淋巴细胞中，γδT细胞占比低于5%，而在以牛为代表的反刍动物中，这一比例可高达15%～60%。因此反刍动物是一个很好的研究γδT细胞的模型。

抗牛结核分枝杆菌感染免疫的研究因其能应用到人类和动物医药领域，也一直是一个研究热点。人们发现，感染牛结核分枝杆菌的牛γδT细胞能够对包括蛋白和非蛋白在内的很复杂的结核分枝杆菌抗原发生特异性应答。McGill等首次提出牛γδT细胞可以特异识别从分枝杆菌蛋白复合体ESAT6/CFP10提取的肽类抗原。该识别需要APC直接参与，通过TCR进行信号转导，但不依赖MHCⅠ类或Ⅱ类分子的辅助。牛结核分枝杆菌特异性反应的γδT细胞属于WC1亚群［103］。

γδT细胞与IL-17的相关性一直广受关注。Peckham等人利用类似于人细胞的诱导培养方法，成功地诱导了牛的产生IL-17的CD4+Th17细胞和WC1+γδ17细胞。他们发现，如同小鼠和人的细胞中IFN-γ能负向调控IL-17产生一样，加入IFN-γ能降低牛的CD4+Th17细胞和WC1+γδ17细胞分泌IL-17的能力。牛感染新孢子虫能够诱导成纤维细胞分泌IL-17前体因子，从而诱导γδ17细胞杀伤病原体感染细胞［104］。该研究在牛中研究了两种分泌IL-17的细胞，并且首次提出了γδ17细胞在反刍动物抗感染免疫中的保护作用。

尽管在牛的免疫系统中也存在CD4+CD25highFoxp3+调节性T细胞，但是它们根本不能发挥调节功能。Guzman等人发现，牛γδT细胞是外周血主要的发挥免疫调节功能的细胞亚群。这些具有调节功能的γδT细胞自发的分泌IL-10，并且在IL-10、TGF-β作用下和接触到APC后能增殖。这些细胞能在体外抑制抗原特异性的和非特异性的CD4+和CD8+T细胞的增殖［105］。

WC1分子隶属于富含半胱氨酸的清道夫受体，共有13个家族成员，特异性表达在牛γδT细胞表面。WC1分子的胞浆区含有多个酪氨酸，能被磷酸化，作为TCR的共受体向下游传递信号。跟CD4分子相似，WC1能在PMA作用下发生内吞。Telfer的研究团队构建了一个胞外为CD4分子，跨膜区和胞浆区为WC1分子的融合蛋白，研究了WC1分子的内吞作用在γδT细胞活化过程中的重要作用。结果显示，将WC1胞浆区的负责内吞作用的结构域的两个亮氨酸残基分别突变，能显著降低PMA诱导的WC1分子的内吞，从而加强TCR的信号，促进IL-2的分泌［106］。