引用本文: 陳甜甜, 時國朝. 恒定型自然殺傷細胞在哮喘中的研究進展. 中國呼吸與危重監護雜志, 2015, 14(5): 524-528. doi: 10.7507/1671-6205.2015130 復制
2006年,新英格蘭雜志刊載了一篇文章,描述了一種非經典的Ⅱ類主要組織相容性復合體分子(MHCⅡ類分子)限制性CD4+ T細胞——恒定型自然殺傷細胞(iNKT細胞),Akbari等[1]表示過敏性哮喘患者肺內及肺泡灌洗液中主要的T細胞為iNKT細胞。從此,iNKT細胞在哮喘領域漸漸引起了人們的關注。盡管隨著以后的研究進展,學者發現iNKT細胞具有有限的抗原特異性,并且僅能特異性地識別脂類抗原而不是蛋白質抗原,從而證實iNKT細胞在哮喘的發生中并不是主要的T細胞,但是iNKT細胞在哮喘中起作用卻得到了進一步的證實[2]。
一 iNKT細胞簡介
iNKT細胞是一種獨特的成熟淋巴細胞亞群,主要存在于胸腺、脾臟、肝臟和骨髓中,在肺內也有少量分布[1, 3-5]。在人類外周血中,iNKT細胞占總T細胞的比例從0.01%到1.0%不等,但是,大多數人均集中在低水平[6-7]。盡管如此,iNKT細胞因其獨特的性質在免疫反應中具有獨特作用。像固有免疫細胞一樣,iNKT細胞接受刺激后立即激活,并在激活后分泌大量不同的細胞因子,包括白細胞介素(IL)-4、IL-5、IL-10、IL-13、IL-17、γ-干擾素(IFN-γ)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)及粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)等[8-12],影響隨后的適應性免疫反應和經典αβ-TCR+ T細胞的極性[13]。同時,iNKT細胞又具有T淋巴細胞的某些功能,如對抗原的特異性識別等。正是因為iNKT細胞具有上述雙重性質,使得iNKT細胞在固有免疫和適應性免疫之間起到橋梁作用[14]。
二 iNKT細胞的亞群
iNKT細胞按照不同的標準,可以分為不同的亞群。
根據細胞表面是否表達CD4或CD8可以分為CD4+ iNKT細胞、CD4-CD8- iNKT細胞以及CD8+ iNKT細胞[15],其中以前兩者占主要部分[1]。
iNKT細胞表面可以表達NK1.1、CD161等自然殺傷細胞(NK細胞)的特征表面標志物[3]。與此同時,iNKT細胞還可以表達經典T細胞的特征性表面標志物,T細胞受體(TCR)[3]。根據iNKT細胞表面標志物的表達,Bendelac等[16]按照表面標志物的分化特征在B6小鼠模型中將iNKT細胞分為三種:CD44loNK1.1-(階段1)細胞上調CD44的表達(階段2),最后表達NK1.1(階段3)。處在階段1的細胞主要產生IL-4,而處在階段3的細胞可以產生IFN-γ和IL-4。
但是,Lee等[17]研究發現,具有上述標志物的細胞具有異質性,并且,它們表達不同的轉錄因子,這些均暗示不同亞型的iNKT細胞均來自于共同的前體細胞。按照CD4+Th細胞的分類方式,根據早幼粒細胞白血病鋅指(PLZF/Zbtb16)、T-bet和RORγt在細胞內的表達,他們將iNKT細胞分為NKT1細胞、NKT2細胞和NKT17細胞。經佛波酯(PMA)和離子霉素刺激后,胸腺NKT1細胞、NKT2細胞和NKT17細胞可以分別產生IFN-γ、IL-4和IL-17。而Brennan等[18]則直接根據其產物將iNKT細胞分為Th2樣iNKT細胞、Th17樣iNKT細胞以及產IL-10 iNKT細胞。該分類將iNKT細胞的亞型與其功能產物更好的聯系起來,似乎更合理。
三 iNKT細胞的分化成熟
iNKT細胞屬于分化成熟的淋巴細胞。Lantz等[19]、Chan等[20]認為iNKT細胞未“逃避”胸腺的雙重選擇,因為,如果iNKT細胞確實是按這一方式形成,那么,它們不可能表達TCR,因為TCR的形成僅受非多態性MHCⅠ類分子或肽類配體限制。因此,Lantz等[19]就iNKT的形成提出了一種假說,他認為:表達適量Vα14-J28/Vβ8、Vβ7或Vβ2TCR的主要雙陽性胸腺細胞前體選擇性識別表達于骨髓來源的胸腺細胞表面的非多態性MHCⅠ類分子或肽類配體,之后選擇性下調CD4、CD8或CD4和CD8的表達。形成的CD4+或雙陰性細胞,因為它們對選擇性的配基具有固有的親和力,因此,逃避了陽性選擇的第二階段。而CD8+細胞,通過上調TCR的水平達到陰性選擇的閾值,從而被淘汰[19]。這一假說與Chan等[20]提出的假說類似。Chan等[20]認為,在胸腺選擇的過程中,首先,CD4或CD8隨機的下調,并進行一定程度的增殖,接著,在適當的共同受體的存在下,細胞進行下一步增殖。
四 iNKT細胞的激活途徑
iNKT細胞表面的TCR具有高度限制性,其α鏈為Vα14-Jα28(小鼠)或Va24-Ja18(人類)[21],β鏈為Vβ8.2、Vβ7、Vβ2(小鼠)[19]或Vβ11(人類)[22]。在識別抗原的過程中,α鏈起主要識別作用,而β鏈則起調節TCR與CD1d/脂類復合物的親和性的作用[23-26]。當抗原入侵時,抗原提成細胞表面的MHC-Ⅰ類樣分子CD1d可以將糖脂類抗原提呈給iNKT細胞,供其TCR識別[18]。CD1d在腸道和氣道上皮細胞、T細胞、肝細胞、B細胞、巨噬細胞和抗原提呈細胞中廣泛表達[27]。在研究iNKT細胞的實驗中,α-半乳糖基神經酰胺(α-GalCer)應用最為廣泛。α-GalCer是海綿的一種衍生物,可以特異性結合CD1d,從而有效激活NKT細胞[11, 28]。
iNKT細胞激活時按照是否需要外來抗原直接刺激iNKT細胞分為直接途徑和間接途徑。當抗原入侵時,一方面通過直接途徑,經APC細胞處理后由表面的CD1d分子識別并提呈給iNKT細胞表面的TCR,從而激活iNKT細胞,釋放效應因子。另一方面,抗原也可以與固有免疫細胞表面的模式識別受體結合,促使結合抗原的細胞分泌某些炎性細胞因子,如IL-12、IL-18或Ⅰ型IFN等,進而作用于iNKT細胞,從而引起iNKT細胞的激活。
此外,B6-CD28提供協同刺激信號。而ICOS-ICOSL除維持iNKT細胞穩態、維持外周血iNKT數量外,也為iNKT細胞提供協同刺激信號[27]。
正是由于iNKT細胞激活途徑的多樣性,使得iNKT細胞即使擁有限制性TCR,仍能迅速地對不同的病原體起作用[29]。
五 iNKT細胞在哮喘中的作用
在過去的20年里,隨著哮喘發病率的明顯升高,哮喘已經成為威脅公共健康的主要問題之一[30]。哮喘由Th2介導的炎性反應引起,在該反應中,氣道和外周血嗜酸粒細胞增多,氣道高反應性增強,血清IgE水平升高[31]。經典的MHC-Ⅱ類CD4+Th2細胞通過分泌關鍵細胞因子,如IL-4和IL-13[32-33],在哮喘中起到關鍵作用[34]。經典的CD4+ T淋巴細胞可以識別外來抗原進而引起肺內過敏性炎癥反應。在小鼠的哮喘模型中,去除CD4+細胞可以消除氣道高反應(AHR)的發生[31]。盡管Th2介導的炎性反應在哮喘的發展中起重要作用,但是哮喘并不僅僅由Th2引起[3]。早在2006年Akbari等[1]就指出iNKT細胞大量存在于慢性哮喘的肺內(60% CD4+ T細胞),盡管之后學者證實iNKT細胞的數量在哮喘患者的肺內并沒有表現出Akbari等[1]所描述的那么高[2],但是這并不妨礙學者們對iNKT細胞在哮喘發病機制中的作用的探究。小鼠哮喘模型的實驗證明,iNKT細胞確實在哮喘中起到調節作用。但是有意思的是,iNKT細胞在該過程中表現為雙重性。
1.iNKT細胞可以抑制過敏性哮喘的發生:Matsuda等[35]發現將α-GalCer經腹膜腔注入卵清蛋白(OVA)誘導哮喘的小鼠體內,可以阻斷哮喘小鼠模型AHR及氣道炎癥的發生,包括肺內嗜酸粒細胞的滲出、AHR的發生以及肺泡灌洗液中Th2細胞因子的表達和杯狀細胞增生。這是iNKT細胞可以抑制過敏性哮喘的第一篇報道。隨后,Hachem等[4]發現對OVA致敏小鼠行第一次氣道激發試驗1h前靜脈注射或鼻腔內滴注α-GalCer也可以消除主要的哮喘表型,如AHR,氣道嗜酸粒細胞增多,肺泡灌洗液中IL-4和IL-5的生成及特異性抗-OVA IgE抗體的產生。在這一過程中,iNKT細胞對哮喘的抑制作用依賴于IFN-γ的生成,因為當完全中和IFN-γ或小鼠IFN-γ基因完全敲除[35]時,這種保護作用也隨之消失。
2.iNKT細胞可以促進過敏性哮喘的發生:Akabri等[1]發現中重度哮喘患者肺內存在一定數量的iNKT細胞,進一步實驗發現iNKT細胞缺失或功能缺陷的小鼠不能表現AHR的表型,將正常小鼠體內的iNKT細胞回輸至缺乏的小鼠體內可以逆轉這一現象[3]。Lombardi等[36]則通過應用特異性CD1d拮抗劑二棕櫚酰基-磷脂酰-乙醇胺聚乙二醇阻斷α-GalCer誘導的iNKT細胞內的ERK酪氨酸激酶的磷酸化作用,進而阻斷iNKT細胞的作用,發現小鼠哮喘模型不能表現AHR的表型。除此之外,通過敲除ICOS基因,阻斷iNKT激活的協同刺激信號途徑ICOS-ICOSL,iNKT分泌的細胞因子減少,小鼠不能表現AHR,將野生型小鼠體內正常的iNKT細胞回輸至敲除基因的小鼠體內則癥狀出現[27]。
以上實驗證實iNKT細胞在AHR的發展中具有促進作用。除此之外,iNKT細胞在氣道嗜酸粒細胞增多的過程中也發揮著它的作用[3, 37-41]。
眾所周知,嗜酸粒細胞在哮喘中起到重要作用,它通過分泌細胞毒素顆粒陽離子蛋白,如主要堿性蛋白、嗜酸性陽離子蛋白、嗜酸性過氧化酶,嗜酸粒細胞來源的神經毒素,介導組織損傷和功能失調[42]。iNKT細胞能招募嗜酸粒細胞。其分泌的IL-4和IL-13能進一步刺激肺內細胞,包括上皮細胞、內皮細胞和成纖維細胞[37-38],使上述細胞產生嗜酸細胞趨化因子。該過程發生在α-GalCer注射后1~2 h內。此外,Chuang等[39]通過研究α-GalCer誘導的小鼠哮喘模型發現iNKT細胞分泌的IL-5可以直接募集嗜酸粒細胞,而分泌的IL-4和IL-13則通過誘導肺內的上皮細胞、內皮細胞和成纖維細胞分泌嗜酸粒細胞趨化因子,從而募集嗜酸粒細胞,進一步證實了肺內嗜酸粒細胞為主的炎癥反應由iNKT介導。而iNKT細胞缺乏的小鼠,即使Th2細胞功能正常,在致敏后嗜酸粒細胞明顯減少[3, 40-41]。
隨著iNKT細胞在小鼠哮喘中模型研究的不斷深入,iNKT細胞在哮喘患者中的研究也不斷增多。Koh等[43]分析哮喘患者誘導痰中的iNKT細胞的數量,發現其與氣道嗜酸性炎癥的發展具有正相關。Shim等[44]通過對哮喘患者外周血的分析發現,Th2樣iNKT細胞占iNKT細胞的比例較正常人外周血有明顯升高,并且該細胞的升高與FEV1的降低呈現負相關。而Th17樣iNKT細胞以及產IL-10 iNKT細胞占總iNKT細胞的比例在哮喘患者以及健康對照中則無明顯差異。除此之外,學者們還發現在兒童患者中,哮喘急性加重時,iNKT細胞的數量較對照組有明顯增多;與此同時,其產物IL-4升高,IFN-γ降低,由此可見,iNKT細胞也可能參與哮喘的加重[45]。
六 從iNKT細胞方面治療哮喘的研究進展
鑒于iNKT細胞在哮喘中起重要作用,那么,是否可以從iNKT細胞方面入手治療哮喘?多項研究表明,iNKT細胞激活后產生的IFN-γ可以有效抑制Th2型細胞因子及嗜酸粒細胞炎癥和氣道高反應的產生[4, 35, 46]。在此基礎上,Grela等[47]發現在IL-12釋放時,Toll樣受體7(TLR7)的激動劑R848通過TLR7/MyD88途徑激活iNKT細胞,并促使其釋放IFN-γ,抑制哮喘的發作。
除此之外,Scheuplein等[48]則發現單克隆抗體NKTT120,一種IgG1抗體,可以選擇性地結合iNKT細胞表面的iTCR、FCRγⅠ和FCRγⅢ,通過ADCC途徑使iNKT細胞在短期內降低,從而減輕哮喘癥狀,達到治療哮喘的目的。
綜上所述,iNKT細胞在哮喘的發病機制中起到重要作用。有些研究表明iNKT細胞對哮喘的發生起負性調節作用,而有些研究則發現iNKT細胞在哮喘的發生過程中起正性作用。但是,為什么改變實驗方案,iNKT細胞在哮喘的發生中起到截然相反的作用還不清楚。或許與iNKT細胞分泌的細胞因子有關。動物實驗結果表明,α-GalCer刺激小鼠后,血清中促炎細胞因子IL-4的濃度在2~4h內達到高峰,并且迅速降低,而血清中抑炎因子IFN-γ則在刺激后24h后仍能檢測到[35]。而隨著對iNKT細胞研究的深入,有關iNKT細胞在治療哮喘方面也不斷得到研究,并在IFN-γ及單克隆抗體NKTT120等方面取得進展[48]。但是如何控制iNKT細胞分泌IFN-γ、NKTT120的臨床安全性以及在臨床中以什么檢驗指標為依據應用上述方案,還需要科研人員以及臨床醫生的共同探討[48]。
七 小結
iNKT細胞是一種特殊類型的淋巴細胞,具有NK細胞及經典CD4+ T細胞的雙重特征。其TCR具有半穩定性,能識別外源性或自身的糖脂類抗原,該抗原由APC表面的CD1d分子提呈。iNKT細胞可直接由抗原或其他細胞經抗原刺激后分泌的IL-12等間接激活,在iNKT細胞激活的過程中,需要ICOS/ICOSL的協同刺激。iNKT細胞在哮喘中起雙重作用,這可能與其分泌兩種細胞因子有關。隨著研究的深入,有望通過iNKT細胞達到治療哮喘的目的。
2006年,新英格蘭雜志刊載了一篇文章,描述了一種非經典的Ⅱ類主要組織相容性復合體分子(MHCⅡ類分子)限制性CD4+ T細胞——恒定型自然殺傷細胞(iNKT細胞),Akbari等[1]表示過敏性哮喘患者肺內及肺泡灌洗液中主要的T細胞為iNKT細胞。從此,iNKT細胞在哮喘領域漸漸引起了人們的關注。盡管隨著以后的研究進展,學者發現iNKT細胞具有有限的抗原特異性,并且僅能特異性地識別脂類抗原而不是蛋白質抗原,從而證實iNKT細胞在哮喘的發生中并不是主要的T細胞,但是iNKT細胞在哮喘中起作用卻得到了進一步的證實[2]。
一 iNKT細胞簡介
iNKT細胞是一種獨特的成熟淋巴細胞亞群,主要存在于胸腺、脾臟、肝臟和骨髓中,在肺內也有少量分布[1, 3-5]。在人類外周血中,iNKT細胞占總T細胞的比例從0.01%到1.0%不等,但是,大多數人均集中在低水平[6-7]。盡管如此,iNKT細胞因其獨特的性質在免疫反應中具有獨特作用。像固有免疫細胞一樣,iNKT細胞接受刺激后立即激活,并在激活后分泌大量不同的細胞因子,包括白細胞介素(IL)-4、IL-5、IL-10、IL-13、IL-17、γ-干擾素(IFN-γ)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)及粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)等[8-12],影響隨后的適應性免疫反應和經典αβ-TCR+ T細胞的極性[13]。同時,iNKT細胞又具有T淋巴細胞的某些功能,如對抗原的特異性識別等。正是因為iNKT細胞具有上述雙重性質,使得iNKT細胞在固有免疫和適應性免疫之間起到橋梁作用[14]。
二 iNKT細胞的亞群
iNKT細胞按照不同的標準,可以分為不同的亞群。
根據細胞表面是否表達CD4或CD8可以分為CD4+ iNKT細胞、CD4-CD8- iNKT細胞以及CD8+ iNKT細胞[15],其中以前兩者占主要部分[1]。
iNKT細胞表面可以表達NK1.1、CD161等自然殺傷細胞(NK細胞)的特征表面標志物[3]。與此同時,iNKT細胞還可以表達經典T細胞的特征性表面標志物,T細胞受體(TCR)[3]。根據iNKT細胞表面標志物的表達,Bendelac等[16]按照表面標志物的分化特征在B6小鼠模型中將iNKT細胞分為三種:CD44loNK1.1-(階段1)細胞上調CD44的表達(階段2),最后表達NK1.1(階段3)。處在階段1的細胞主要產生IL-4,而處在階段3的細胞可以產生IFN-γ和IL-4。
但是,Lee等[17]研究發現,具有上述標志物的細胞具有異質性,并且,它們表達不同的轉錄因子,這些均暗示不同亞型的iNKT細胞均來自于共同的前體細胞。按照CD4+Th細胞的分類方式,根據早幼粒細胞白血病鋅指(PLZF/Zbtb16)、T-bet和RORγt在細胞內的表達,他們將iNKT細胞分為NKT1細胞、NKT2細胞和NKT17細胞。經佛波酯(PMA)和離子霉素刺激后,胸腺NKT1細胞、NKT2細胞和NKT17細胞可以分別產生IFN-γ、IL-4和IL-17。而Brennan等[18]則直接根據其產物將iNKT細胞分為Th2樣iNKT細胞、Th17樣iNKT細胞以及產IL-10 iNKT細胞。該分類將iNKT細胞的亞型與其功能產物更好的聯系起來,似乎更合理。
三 iNKT細胞的分化成熟
iNKT細胞屬于分化成熟的淋巴細胞。Lantz等[19]、Chan等[20]認為iNKT細胞未“逃避”胸腺的雙重選擇,因為,如果iNKT細胞確實是按這一方式形成,那么,它們不可能表達TCR,因為TCR的形成僅受非多態性MHCⅠ類分子或肽類配體限制。因此,Lantz等[19]就iNKT的形成提出了一種假說,他認為:表達適量Vα14-J28/Vβ8、Vβ7或Vβ2TCR的主要雙陽性胸腺細胞前體選擇性識別表達于骨髓來源的胸腺細胞表面的非多態性MHCⅠ類分子或肽類配體,之后選擇性下調CD4、CD8或CD4和CD8的表達。形成的CD4+或雙陰性細胞,因為它們對選擇性的配基具有固有的親和力,因此,逃避了陽性選擇的第二階段。而CD8+細胞,通過上調TCR的水平達到陰性選擇的閾值,從而被淘汰[19]。這一假說與Chan等[20]提出的假說類似。Chan等[20]認為,在胸腺選擇的過程中,首先,CD4或CD8隨機的下調,并進行一定程度的增殖,接著,在適當的共同受體的存在下,細胞進行下一步增殖。
四 iNKT細胞的激活途徑
iNKT細胞表面的TCR具有高度限制性,其α鏈為Vα14-Jα28(小鼠)或Va24-Ja18(人類)[21],β鏈為Vβ8.2、Vβ7、Vβ2(小鼠)[19]或Vβ11(人類)[22]。在識別抗原的過程中,α鏈起主要識別作用,而β鏈則起調節TCR與CD1d/脂類復合物的親和性的作用[23-26]。當抗原入侵時,抗原提成細胞表面的MHC-Ⅰ類樣分子CD1d可以將糖脂類抗原提呈給iNKT細胞,供其TCR識別[18]。CD1d在腸道和氣道上皮細胞、T細胞、肝細胞、B細胞、巨噬細胞和抗原提呈細胞中廣泛表達[27]。在研究iNKT細胞的實驗中,α-半乳糖基神經酰胺(α-GalCer)應用最為廣泛。α-GalCer是海綿的一種衍生物,可以特異性結合CD1d,從而有效激活NKT細胞[11, 28]。
iNKT細胞激活時按照是否需要外來抗原直接刺激iNKT細胞分為直接途徑和間接途徑。當抗原入侵時,一方面通過直接途徑,經APC細胞處理后由表面的CD1d分子識別并提呈給iNKT細胞表面的TCR,從而激活iNKT細胞,釋放效應因子。另一方面,抗原也可以與固有免疫細胞表面的模式識別受體結合,促使結合抗原的細胞分泌某些炎性細胞因子,如IL-12、IL-18或Ⅰ型IFN等,進而作用于iNKT細胞,從而引起iNKT細胞的激活。
此外,B6-CD28提供協同刺激信號。而ICOS-ICOSL除維持iNKT細胞穩態、維持外周血iNKT數量外,也為iNKT細胞提供協同刺激信號[27]。
正是由于iNKT細胞激活途徑的多樣性,使得iNKT細胞即使擁有限制性TCR,仍能迅速地對不同的病原體起作用[29]。
五 iNKT細胞在哮喘中的作用
在過去的20年里,隨著哮喘發病率的明顯升高,哮喘已經成為威脅公共健康的主要問題之一[30]。哮喘由Th2介導的炎性反應引起,在該反應中,氣道和外周血嗜酸粒細胞增多,氣道高反應性增強,血清IgE水平升高[31]。經典的MHC-Ⅱ類CD4+Th2細胞通過分泌關鍵細胞因子,如IL-4和IL-13[32-33],在哮喘中起到關鍵作用[34]。經典的CD4+ T淋巴細胞可以識別外來抗原進而引起肺內過敏性炎癥反應。在小鼠的哮喘模型中,去除CD4+細胞可以消除氣道高反應(AHR)的發生[31]。盡管Th2介導的炎性反應在哮喘的發展中起重要作用,但是哮喘并不僅僅由Th2引起[3]。早在2006年Akbari等[1]就指出iNKT細胞大量存在于慢性哮喘的肺內(60% CD4+ T細胞),盡管之后學者證實iNKT細胞的數量在哮喘患者的肺內并沒有表現出Akbari等[1]所描述的那么高[2],但是這并不妨礙學者們對iNKT細胞在哮喘發病機制中的作用的探究。小鼠哮喘模型的實驗證明,iNKT細胞確實在哮喘中起到調節作用。但是有意思的是,iNKT細胞在該過程中表現為雙重性。
1.iNKT細胞可以抑制過敏性哮喘的發生:Matsuda等[35]發現將α-GalCer經腹膜腔注入卵清蛋白(OVA)誘導哮喘的小鼠體內,可以阻斷哮喘小鼠模型AHR及氣道炎癥的發生,包括肺內嗜酸粒細胞的滲出、AHR的發生以及肺泡灌洗液中Th2細胞因子的表達和杯狀細胞增生。這是iNKT細胞可以抑制過敏性哮喘的第一篇報道。隨后,Hachem等[4]發現對OVA致敏小鼠行第一次氣道激發試驗1h前靜脈注射或鼻腔內滴注α-GalCer也可以消除主要的哮喘表型,如AHR,氣道嗜酸粒細胞增多,肺泡灌洗液中IL-4和IL-5的生成及特異性抗-OVA IgE抗體的產生。在這一過程中,iNKT細胞對哮喘的抑制作用依賴于IFN-γ的生成,因為當完全中和IFN-γ或小鼠IFN-γ基因完全敲除[35]時,這種保護作用也隨之消失。
2.iNKT細胞可以促進過敏性哮喘的發生:Akabri等[1]發現中重度哮喘患者肺內存在一定數量的iNKT細胞,進一步實驗發現iNKT細胞缺失或功能缺陷的小鼠不能表現AHR的表型,將正常小鼠體內的iNKT細胞回輸至缺乏的小鼠體內可以逆轉這一現象[3]。Lombardi等[36]則通過應用特異性CD1d拮抗劑二棕櫚酰基-磷脂酰-乙醇胺聚乙二醇阻斷α-GalCer誘導的iNKT細胞內的ERK酪氨酸激酶的磷酸化作用,進而阻斷iNKT細胞的作用,發現小鼠哮喘模型不能表現AHR的表型。除此之外,通過敲除ICOS基因,阻斷iNKT激活的協同刺激信號途徑ICOS-ICOSL,iNKT分泌的細胞因子減少,小鼠不能表現AHR,將野生型小鼠體內正常的iNKT細胞回輸至敲除基因的小鼠體內則癥狀出現[27]。
以上實驗證實iNKT細胞在AHR的發展中具有促進作用。除此之外,iNKT細胞在氣道嗜酸粒細胞增多的過程中也發揮著它的作用[3, 37-41]。
眾所周知,嗜酸粒細胞在哮喘中起到重要作用,它通過分泌細胞毒素顆粒陽離子蛋白,如主要堿性蛋白、嗜酸性陽離子蛋白、嗜酸性過氧化酶,嗜酸粒細胞來源的神經毒素,介導組織損傷和功能失調[42]。iNKT細胞能招募嗜酸粒細胞。其分泌的IL-4和IL-13能進一步刺激肺內細胞,包括上皮細胞、內皮細胞和成纖維細胞[37-38],使上述細胞產生嗜酸細胞趨化因子。該過程發生在α-GalCer注射后1~2 h內。此外,Chuang等[39]通過研究α-GalCer誘導的小鼠哮喘模型發現iNKT細胞分泌的IL-5可以直接募集嗜酸粒細胞,而分泌的IL-4和IL-13則通過誘導肺內的上皮細胞、內皮細胞和成纖維細胞分泌嗜酸粒細胞趨化因子,從而募集嗜酸粒細胞,進一步證實了肺內嗜酸粒細胞為主的炎癥反應由iNKT介導。而iNKT細胞缺乏的小鼠,即使Th2細胞功能正常,在致敏后嗜酸粒細胞明顯減少[3, 40-41]。
隨著iNKT細胞在小鼠哮喘中模型研究的不斷深入,iNKT細胞在哮喘患者中的研究也不斷增多。Koh等[43]分析哮喘患者誘導痰中的iNKT細胞的數量,發現其與氣道嗜酸性炎癥的發展具有正相關。Shim等[44]通過對哮喘患者外周血的分析發現,Th2樣iNKT細胞占iNKT細胞的比例較正常人外周血有明顯升高,并且該細胞的升高與FEV1的降低呈現負相關。而Th17樣iNKT細胞以及產IL-10 iNKT細胞占總iNKT細胞的比例在哮喘患者以及健康對照中則無明顯差異。除此之外,學者們還發現在兒童患者中,哮喘急性加重時,iNKT細胞的數量較對照組有明顯增多;與此同時,其產物IL-4升高,IFN-γ降低,由此可見,iNKT細胞也可能參與哮喘的加重[45]。
六 從iNKT細胞方面治療哮喘的研究進展
鑒于iNKT細胞在哮喘中起重要作用,那么,是否可以從iNKT細胞方面入手治療哮喘?多項研究表明,iNKT細胞激活后產生的IFN-γ可以有效抑制Th2型細胞因子及嗜酸粒細胞炎癥和氣道高反應的產生[4, 35, 46]。在此基礎上,Grela等[47]發現在IL-12釋放時,Toll樣受體7(TLR7)的激動劑R848通過TLR7/MyD88途徑激活iNKT細胞,并促使其釋放IFN-γ,抑制哮喘的發作。
除此之外,Scheuplein等[48]則發現單克隆抗體NKTT120,一種IgG1抗體,可以選擇性地結合iNKT細胞表面的iTCR、FCRγⅠ和FCRγⅢ,通過ADCC途徑使iNKT細胞在短期內降低,從而減輕哮喘癥狀,達到治療哮喘的目的。
綜上所述,iNKT細胞在哮喘的發病機制中起到重要作用。有些研究表明iNKT細胞對哮喘的發生起負性調節作用,而有些研究則發現iNKT細胞在哮喘的發生過程中起正性作用。但是,為什么改變實驗方案,iNKT細胞在哮喘的發生中起到截然相反的作用還不清楚。或許與iNKT細胞分泌的細胞因子有關。動物實驗結果表明,α-GalCer刺激小鼠后,血清中促炎細胞因子IL-4的濃度在2~4h內達到高峰,并且迅速降低,而血清中抑炎因子IFN-γ則在刺激后24h后仍能檢測到[35]。而隨著對iNKT細胞研究的深入,有關iNKT細胞在治療哮喘方面也不斷得到研究,并在IFN-γ及單克隆抗體NKTT120等方面取得進展[48]。但是如何控制iNKT細胞分泌IFN-γ、NKTT120的臨床安全性以及在臨床中以什么檢驗指標為依據應用上述方案,還需要科研人員以及臨床醫生的共同探討[48]。
七 小結
iNKT細胞是一種特殊類型的淋巴細胞,具有NK細胞及經典CD4+ T細胞的雙重特征。其TCR具有半穩定性,能識別外源性或自身的糖脂類抗原,該抗原由APC表面的CD1d分子提呈。iNKT細胞可直接由抗原或其他細胞經抗原刺激后分泌的IL-12等間接激活,在iNKT細胞激活的過程中,需要ICOS/ICOSL的協同刺激。iNKT細胞在哮喘中起雙重作用,這可能與其分泌兩種細胞因子有關。隨著研究的深入,有望通過iNKT細胞達到治療哮喘的目的。