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Treg功能标志物

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Tregs通过多种机制发挥抑制作用,包括调节细胞因子微环境、靶T细胞的代谢、调节树突状细胞的活化和直接抑制细胞溶解等。

关键标记物

TGF-β1-LAP-LRRC32

转化生长因子-β(TGF-β),其最常见的亚型是TGF-β1,是一种多效性细胞因子,于1986年首次被发现。

TGF-β后来成为免疫抑制和耐受研究领域的主要焦点,因为它对免疫反应有很强的抑制作用,尤其影响T细胞的增殖和分化。

2000年左右,多个研究小组确定TGF-β与Tregs的抑制功能之间的联系。(Cellcontact-depentimmunosuppressionbyCD4(+)CD25(+)regulatoryTcellsismediatedbycellsurface-boundtransforminggrowthfactorbeta.)

然而,TGF-β在Tregs免疫调节功能中的作用引发了争议,因为使用抗TGF-bβ抗体中和TGF-β,未能在体外逆转Tregs的抑制功能。

2004年,NationalInstituteofAllergyandInfectiousDiseases的研究者报道:潜伏期相关蛋肽(latency-associatedpeptide,LAP)结合Tregs中TGF-β1时,这个问题得到了解决。

TGF-β1介导的免疫抑制分为两步:首先,TGF-β1与LAP解离,然后游离的TGF-b1可以与其受体相互作用。

SciImmunol(2022)

2008年纽约大学的Wang等人发现RRC32参与TGF-β1介导的Treg免疫抑制作用。TCR激活的Treg,其细胞表面显著上调GARP,GARP结合潜伏的TGF-β1,促进激活的TGF-β的释放,增强的Treg抑制能力。

CD73-CD39-腺苷

Tregs还可以通过腺苷与A2A受体结合来抑制效应T细胞。

ATP被两种Treg相关的核苷酸酶CD39和CD73协同切割,导致腺苷产生。在两种外核苷酸酶中,将ATP和ADP水解成AMP的CD39是限速酶。CD73是一种胞外-5′-核苷酸酶,以可溶性和膜结合形式存在,并催化AMP去磷酸化为腺苷。然后腺苷结合T细胞上的A2A受体,导致cAMP介导的TCR信号通过PKA抑制。

匹兹堡大学癌症研究所在2010年发现腺苷在人Tregs功能中的作,将CD39引入为人Tregs特异性的新型表型和功能标记物。几乎所有(90%)CD4+CD25hiFOXP3+成人Treg为CD39阳性。但CD39并非Tregs所独有。

CD73最初被描述为小鼠Tregs的特征性表面标志物。超过70%的CD4+CD25hiTregs在细胞内表达CD73,而表达仅限于20%的CD4+CD25-T细胞。

与未刺激的记忆Tregs(CD4+CD25hiCD127loCD45RA-)(~5%)相比,扩增的人CD4+CD25hiCD127lo细胞显示出更高的CD73表达(~35%)。

IL-10

众所周知,Treg释放的IL-10是其执行免疫抑制功能的重要分子。(矛盾的IL-10)

JournalofInvestigativeDermatology(2006)126,15–24.doi:10.1038/

新兴标志物

CD121

CD121a和CD121b是人Treg上的两种独特的细胞表面抗原,它们在TCR介导的Treg激活时瞬时表达,可将功能性Treg与激活的FOXP3-和FOXP3+非Treg区分开来。

推荐将这两种高特异性表面标记物用于高产量、高纯度的Treg分离。

CD69

CD69和HLA-DR被广泛认为是传统T细胞和Treg中活化诱导的细胞表面标志物,以及Treg分化和免疫抑制的标志物。

CD69与其配体S100A8/S100A9复合体结合后,可调节Treg分化。CD69表达对tTreg发育至关重要。此外,与FOXP3+CD69-Tregs相比,FOXP3+CD69+Tregs表达更高表面水平的抑制相关标志物,并显示出增强的抑制活性。

CD69还通过促进IL-10的产生来增强Tregs的免疫抑制功能。

HLA-DR

大约1/3的成人外周血CD4+效应Tregs表达HLA-DR,从而识别出一个独特且功能强大的终末分化Treg亚群。

HLA-DR+Tregs表现出更高水平的FOXP3,并采用接触依赖性免疫抑制,表明出色的抑制能力。

CD101和CD129

另外两种细胞表面受体CD101和CD129与Treg抑制活性有关。早期的小鼠研究表明,CD101表面表达与体外和体内CD4+CD25+Tregs的抑制活性密切相关。然而,对人类Tregs的研究并未重复这一观察结果。同样,活化的T细胞产生的IL-9可促进Th克隆的增殖,并增强表达CD129(IL-9受体)的Tregs的抑制功能。然而,由于缺乏更多的证据,这两种标记物目前研究渐少。

CD103

CD103,也称为整合素αEβ7(ITGAE),在大约10-30%的小鼠pTreg上表达。

已发现CD103+Treg表现出略高的抑制能力并表达更高水平的IL-10,从而有助于其抗炎活性。但是,人CD25+FOXP3+Tregs在包括血液在内的各种组织中显示CD103的表达有限(5%)。

趋化因子

趋化因子控制着Tregs的运输和归巢,是其发挥抑制功能的重要基础。

已确定几种整合素对Treg功能和定位至关重要。αvβ8整合素是激活潜伏性TGF-b的关键,缺乏avb8的Tregs无法抑制体内T细胞介导的炎症。a4β7整合素(也称为LPAM-1,其经典配体为MAD-CAM1)被认为在Tregs迁移到肠道和相关淋巴组织中起着至关重要的作用。β7的丢失已被证明导致迁移中断,随后出现结肠炎。

CCR4

在各种癌症模型中,CCR4的被证明可以介导Treg的迁移。肿瘤细胞相关巨噬细胞(TAMs)诱导了CCL22表达(CCR4的配体),促进其迁移至肿瘤微环境。

CCR8

C-C趋化因子受体8(CCR8)是一种趋化因子受体,其配体分别为CCL1、CCL8和CCL18,在肿瘤浸润treg的选择性表达。在一些小鼠模型中,CCR8+treg高表达与抑制功能相关,而抗CCR8抗体治疗可减少肿瘤体积,增强抗肿瘤免疫。

共刺激/抑制受体

CTLA-4

细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4),在激活时在常规T细胞中表达,但它在静息Tregs中组成型表达,是该细胞亚群的标志之一。

TCR介导的激活后,人Tregs强烈上调CTLA-4。

CTLA-4作为FOXP3的靶基因,是Treg增殖的内在调节因子。CTLA-4的缺失或阻断会增强Treg增殖,并影响记忆Treg的数量和功能。

PD-1

PD-1是Tregs中发现的另一种IgSF的共抑制分子。2003年,发现阻断PD-1与其配体PD-L1之间的相互作用会影响Treg抑制功能。2006年一项更全面的研究表明,新分离的小鼠和人Treg将PD-1保留在细胞内区室中,在TCR刺激下迁移到细胞表面。Francisco等人发现,PD-1的表达通过促进FOXP3表达、增强iTreg抑制活性,将初始CD4+T细胞最低限度地转化为诱导的Tregs(iTregs)。

ICOS

诱导型T细胞共刺激因子(ICOS)是免疫球蛋白分子超家族(IgSF)的另一个CD28相关成员,它通过作为共刺激受体发挥作用。

ICOS+T细胞虽然在外周血CD4+T细胞中占少数,但约占FOXP3+Treg的20%,并且ICOS+Tregs能够产生IL-10并抑制DC上调的CD86,而ICOS-Tregs产生TGFbβ。

LAG-3

Lag-3,也称为CD223,最初被发现在活化的CD4+和CD8+T细胞上上调,随后发现在激活后在tTregs和pTregs中均高表达。

Tregs上的Lag-3阻断消除了Treg抑制功能,而非TregCD4+T细胞中Lag-3的异位表达赋予了抑制活性。

TIGIT

TIGIT是脊髓灰质炎病毒受体(PVR)样IgSF家族的成员,是一种在许多淋巴细胞亚群上表达的共抑制受体。它在Tregs上高度表达,促进抑制功能。

2009年报道了TIGIT与人类Treg生物学之间的联系(YuX,HardenKC,GonzalezL,FrancescoM,ChiangE,IrvingB,(2009)10(1):48–57.doi:10.1038/),然而,直到2014年才显示其在Tregs中的功能作用。

Tregs上TIGIT的激活会触发IL-10和Fgl2等抑制分子的产生。

TIGIT表达定义了一个Treg亚群,该亚群表现出对Th1和Th17的选择性抑制,但不抑制Th2反应,在治疗疾病方面具有治疗潜力。

TIM-3

Tim-3+Tregs显示抑制分子(CTLA-4、Lag-3和PD-1)的表达增加,以及免疫抑制细胞因子(IL-10和TGF-b)的分泌增强。

在临床级人类Tregs的体外扩增后,Tim-3水平大幅增加,增加到29%。分选的Tim-3+Treg群体显示出IL-10和颗粒酶B产生的显着增强,表明该亚群的抑制能力及其作为基于细胞的疗法诱导同种异体移植物耐受性的潜力。

GITR

糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体相关蛋白(GITR),也称为TNFRSF18和CD357,是一种共刺激分子。虽然在幼稚T细胞上表达水平较低,但Tregs和活化的T细胞显示出GITR的高表面表达。

参考文献

RobertsAB,SpornMB,AssoianRK,SmithJM,RocheNS,WakefieldLM,:rapidinductionoffibros(1986)83(12):4167–71.doi:10.1073/

NakamuraK,KitaniA,(+)CD25(+)regulatory(2001)194(5):629–44.doi:10.1084/

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IntratumoralregulatoryTcells:markers,subsetsandtheirimpactonanti-tumorimmunity,Immunology2019,157:219-231