薛亞妮，呼彩蓮，馬柏林

(延安大學附屬醫(yī)院呼吸內科，陜西延安716000)

近些年來，關于共刺激分子CD28/CTLA－4在支氣管哮喘免疫中相關作用的研究越來越受到重視［1－5］。支氣管哮喘是一種由多種細胞特別是以T淋巴細胞、嗜酸性粒細胞為主參與的氣道慢性非特異性炎癥，T細胞在支氣管哮喘免疫應答過程中發(fā)揮著重要作用［6］，Thl/Th2亞群數(shù)目和(或)功能比例失衡是其最重要的免疫學異常標識。而共刺激分子CD28/CTLA－4與B7分子的結合，能對T細胞增殖分別產(chǎn)生促進/抑制作用，影響Th1/Th2亞群數(shù)目和(或)功能比例，進而在支氣管哮喘等變態(tài)反應性疾病的免疫反應中發(fā)揮著重要的作用。鑒于此，本文向讀者全面系統(tǒng)的介紹了共刺激分子CD28/CTLA－4與支氣管哮喘的免疫學關聯(lián)，為今后有關該領域的研究做了很好的總結。文章的后續(xù)篇幅安排如下:首先介紹了支氣管哮喘的免疫學機制，其次描述了CD28/CTLA－4的結構、功能及其作用機制，再次詳細闡述了CD28/CTLA－4在支氣管哮喘免疫反應中的作用;最后對全文進行了總結，并指出了今后的研究方向。

1 免疫學概述

支氣管哮喘是由多種細胞(T淋巴細胞、嗜酸性粒細胞、肥大細胞等)和細胞組分共同參與的氣道慢性非特異性炎癥性疾病，受遺傳因素和環(huán)境因素的雙重影響。個體變應性體質及環(huán)境中的致敏原是其發(fā)病的高危因素。哮喘的發(fā)病機制根據(jù)免疫病理學可分為以下三個階段:

第一階段為致敏階段，過敏原與抗原遞呈細胞(APC)結合激活T細胞，活化的T細胞(主要是Th2細胞)產(chǎn)生lL一4、IL－5、IL－6、IL一13和粒細胞一巨噬細胞集落刺激因子(granuloeyte macrophage colony stimulating actor，GM—CSF)等細胞因子，這些Th2因子通過激活B淋巴細胞使其合成特異性抗體IgE，IgE與分布于肥大細胞和嗜堿性粒細胞等表面的IgE受體結合，使效應細胞合成并釋放多種炎癥介質參與哮喘的免疫應答［7－11］。

第二階段為慢性炎癥階段，氣道的慢性炎癥是哮喘的本質，由多種炎癥細胞、炎癥介質和細胞因子參與，主要表現(xiàn)為Th1/Th2亞群數(shù)目和(或)功能比例失衡。Th2細胞因子表達和釋放增強，Th2細胞所分泌的lL－4和IL－5等細胞因子可促進B細胞增殖、分化和特異性抗體IgE的生成，從而增強哮喘患者B細胞介導的體液免疫應答。ThI細胞釋放IL－2、IL－3、IL －12、IFN—r等細胞因子，參與哮喘患者的細胞免疫應答，對哮喘有保護作用。Th2因子的具體作用機制如下:1)IFN—r活化并增強巨噬細胞殺傷病原體的能力，還能夠通過促進IgG的生成增強吞噬細胞的吞噬和殺傷能力。2)IL－2、IFN—r刺激CTL細胞的增殖和活化并使其發(fā)揮胞內殺滅受感染的靶細胞。3)IL－2、IL－12和IFN—r可增強NK細胞的殺傷能力。

第三階段為長期炎癥刺激導致的氣道結構重塑階段，此時周圍肺組織對氣道的支持作用減弱或消失。早期肉眼可見哮喘患者支氣管及細支氣管內含有粘稠痰及粘液栓，氣管管壁增厚，粘膜充血腫脹，皺襞形成。顯微鏡下可見氣道上皮下有肥大細胞、肺泡巨噬細胞、嗜酸性粒細胞等多種炎癥細胞浸潤，氣道粘膜下組織腫脹，微血管通透性增加，氣管內分泌物貯留。長期反復哮喘發(fā)作，致使哮喘患者支氣管平滑肌增厚，氣道上皮細胞下組織纖維化、基底膜增厚。

2 CD28/CTLA－4的結構與功能及作用機制

CD28和CTLA－4都是存在于T細胞表面的跨膜糖蛋白，均為免疫球蛋白超家族中的成員，兩者氨基酸具有高度的同源性，且都定位于人類染色體2q33區(qū)［12］。CD28/CTLA－4協(xié)同刺激信號是可以傳遞T細胞活化信號的受體蛋白。CD28分布于大多數(shù)的T淋巴細胞，活化的T淋巴細胞CD28的表達增加。人外周血中CD4+T細胞和CD8+細胞均可以表達CD28。CTLA－4主要表達于T殺傷細胞表面，在同一類型的細胞表面CTLA－4的表達僅有CD28的2%一3%。在適應性免疫應答中CILA－4主要存在于細胞內，當疾病導致免疫失衡時細胞內儲存的CTLA－4便聚集于細胞表面，發(fā)揮免疫調節(jié)作用［13－16］。

抗原遞呈細胞(APC)上的B7分子是能與CD28/CTLA－4結合的配體，B7可分為B7－1(CD80)和B7－2(CD86)，它們有25%的氨基酸同源。B7－1和B7－2都能與CD28作用促進免疫反應，與CTLA－4結合下調免疫反應，產(chǎn)生免疫耐受。CD28在活化T細胞表面的表達與B7－2一致，CTLA－4在活化T細胞上的表達與B7－1的表達相一致。B7－1與B7－2相比在活化細胞表面的表達要少得多，但CTLA－4與B7－1的親和力要高于CD28與B7－2親和力的10－20倍。CD28主要與B7－2作用可上調免疫反應，促進變態(tài)反應性疾病的發(fā)生與發(fā)展。CTLA－4主要與B7－1結合形成特定信號復合體，在下調免疫反應及免疫耐受的維持中發(fā)揮作用。

CD28在免疫反應中可以促進T淋巴細胞增殖、分化，還可以通過調節(jié)Th0型淋巴細胞向Th1和Th2型淋巴細胞的分化，影響Thl/Th2細胞亞群的比例(主要導致Th2細胞占優(yōu)勢)，Th2細胞所分泌的lL一4和IL－5等細胞因子可促進B細胞增殖、分化和特異性抗體IgE的生成。而且CD28還可以介導釋放特殊趨化因子使T細胞移行到炎癥部位發(fā)揮作用。

CTLA－4下調免疫反應的作用機制有兩個:1)CTLA－4可將負性信號傳遞給T淋巴細胞，2)CTLA－4可將B7分子扣留在APC上。CTLA－4在免疫反應中主要是抑制T淋巴細胞增殖、分化，它也是通過調節(jié)Th0型淋巴細胞向Th1和Th2型淋巴細胞的分化，影響Thl/Th2細胞亞群的比例(主要針對炎癥反應時占優(yōu)勢的Th2細胞)，阻止Th2因子的產(chǎn)生及其受體的表達。CTLA－4還可以抑制細胞毒性T細胞的功能［17］。因此CTLA－4在T細胞穩(wěn)態(tài)及免疫耐受的維持中發(fā)揮重要作用。

3 CD28/CTLA－4在支氣管哮喘免疫中的作用

CD28與B7結合可增加哮喘患者外周血及肺部淋巴細胞尤其是T淋巴細胞的產(chǎn)生，影響Th0型淋巴細胞向Th1和Th2型淋巴細胞的分化，使Thl/Th2亞群數(shù)目和(或)功能比例失衡(Th2亞群占優(yōu)勢)，還可使哮喘患者支氣管肺泡灌洗液中Th2細胞所產(chǎn)生的細胞因子(lL一4、IL－5、IL－6、IL一13和GM—CSF)增多。Th2細胞可增強B細胞介導的體液免疫應答，Th2細胞所產(chǎn)生的細胞因子可誘導IgE的生成和嗜酸性粒細胞的活化，從而參與哮喘的炎癥反應。綜上所述CD28與B7作用可引起或加重哮喘的氣道炎癥，氣道高反應性，阻斷此途徑可以通過影響淋巴細胞及細胞因子的產(chǎn)生，糾正Thl/Th2亞群數(shù)目和(或)功能比例失衡，在哮喘的防治中發(fā)揮重要作用［18］。

CTLA－4與B7相互作用可以抑制哮喘患者淋巴細胞的擴增及活化，它通過限制CD4+T細胞的克隆增殖從而達到調節(jié)細胞內部平衡、發(fā)揮抑制哮喘患者的炎癥反應。CTLA－4也可以通過對Thl/Th2亞群數(shù)目和(或)功能比例的調節(jié)，其中主要是對在哮喘變態(tài)反應中發(fā)揮重要作用的Th2細胞產(chǎn)生負性調節(jié)，抑制能夠促進哮喘患者炎癥反應的Th2因子的產(chǎn)生，從而在哮喘患者外周免疫耐受的維持中發(fā)揮重要作用。CTLA－4通過阻斷IL－2的基因轉錄從而抑制CD3/CD28誘導IL－2mRNA聚集，影響細胞因子IL－2的生成及作用發(fā)揮，從而降低哮喘氣道炎癥及氣道高反應性。CTLA－4也可通過阻止細胞周期蛋白cyclin D3和cyclin依賴激酶cdk4/cdk6的產(chǎn)生，使T細胞增殖停留在G1期［19］，抑制T細胞的克隆增殖，抑制哮喘的免疫應答。

正常人生理狀態(tài)下Th1/Th2亞群處于一種總體上的平衡狀態(tài)，CTLA－4負性共刺激信號更傾向作用于Th1類細胞亞群。而在哮喘病理狀態(tài)下，Th2因子分泌亢進，作為機體的保護性反應，CTLA－4/B7抑制性信號主要對占優(yōu)勢的Th2類細胞亞群發(fā)揮作用［20］。

記憶T細胞與初始T細胞相似，亦處于細胞周期的G0期，但存活期長，與效應T細胞相似，可向外周炎癥組織遷移，介導再次免疫應答。記憶T細胞接受抗原刺激后可迅速活化，并分化為記憶T細胞和效應T細胞，效應T細胞參與哮喘等疾病的免疫應答。CTLA－4可調節(jié)記憶T細胞反應，在抗原刺激階段阻斷CTLA－4參與，可成比例地擴增記憶T細胞池。因此，CTLA－4通過調節(jié)記憶性T細胞在哮喘的免疫反應中發(fā)揮著重要的作用。

謝正福［21］等人關于哮喘患者可溶性細胞毒性T淋巴細胞相關抗原－4的測定結果表明，小部分正常人的血清中可以檢測到可溶性細胞毒性T淋巴細胞相關抗原－4(sCTLA－4)，而哮喘患者血清sCTLA－4水平顯著增高。血清sCTLA－4濃度與外周血淋巴細胞數(shù)存在正相關，但與中性粒細胞，嗜酸性粒細胞或單核細胞數(shù)則無相關性。提示sCTLA－4可能在哮喘發(fā)病機制中發(fā)揮重要的調節(jié)作用，哮喘患者血清中sCTLA－4有可能來源于淋巴細胞。sCTLA－4可與CD28/CTLA－4競爭性地結合B7分子，干擾B7－CD28/CTLA－4協(xié)同刺激通路，從而在哮喘免疫調節(jié)中發(fā)揮重要作用［22－23］。

4 總結與展望

哮喘的病因復雜，受遺傳因素和環(huán)境因素的雙重影響，而哮喘的發(fā)病機制主要是免疫學異常。目前關于哮喘的免疫治療有特異性和非特異性兩種。特異性免疫療法有脫敏療法和季節(jié)前免疫法，但是哮喘的致敏原多且常常不是單一致敏原所致。非特異性免疫療法主要是注射卡介苗、轉移因子、疫苗等生物制劑抑制哮喘變態(tài)反應的過程，常有較為嚴重的不良反應。本文指出了哮喘的免疫學改變主要是致敏原與抗原遞呈細胞結合激活T細胞，活化的T細胞產(chǎn)生多種細胞因子參與哮喘的炎癥反應。介紹了CD28/CTLA－4的結構、功能及作用機制，并且系統(tǒng)地闡述了CD28/CTLA－4在哮喘免疫應答中的作用。指出通過對共刺激分子CD28/CTLA－4在哮喘免疫中作用的深入研究，可以通過干預B7－CD28/CTLA－4協(xié)同刺激通路，阻斷免疫應答的激活信號，誘導免疫耐受的產(chǎn)生，影響T細胞的增值、活化，維持Th1/Th2亞群數(shù)目和(或)功能比例平衡，從而在哮喘發(fā)病早期阻止變態(tài)反應的發(fā)生與發(fā)展，為哮喘提供一種新的治療方法。

［1］Suwalska，K.，Pawlak，E.，Karabon，L.，et al.，Association studies of CTLA－4，CD28，and ICOS gene polymorphisms with B－cell chronic lymphocytic leukemia in the Polish population.［J］Human immunology，2008.69(3):p.193－201.

［2］Pawlak，E.，Karabon，L，Wlodarska － Polinska，I.，et al.，Influence of CTLA－4/CD28/ICOS gene polymorphisms on the susceptibility to cervical squamous cell carcinoma and stage of differentiation in the Polish population.［J］Human immunology.71(2):p.195－200..

［3］Vendetti，S.，Riccomi，A.，Sacchi，A.，et al.，Inhibition of T cell proliferation by cholera toxin involves the modulation of costimulatory molecules CTLA －4 and CD28.［J］Immunology letters，2008.115(1):p.59－69..

［4］Habib－Agahi，M.，M.Jaberipour，and P.F.Searle，4 －1BBL costimulation retrieves CD28 expression in activated T cells.［J］Cellular immunology，2009.256(1－2):p.39－46..

［5］Fernández－ Mestre，M.，Sánchez，K.，Balbás，O.，et al.，Influence of CTLA－4 gene polymorphism in autoimmune and infectious diseases.［J］Human immunology，2009.70(7):p.532 －535.

［6］Djukanovic，R.，The role of co－ stimulation in airway inflammation.［J］Clinical and Experimental Allergy，2000.30(6;SUPP/1):p.46－50

［7］Nowacki，T.M.，Kuerten，S.，Zhang，W.，et al.，Granzyme B production distinguishes recently activated CD8+memory cells from resting memory cells.［J］Cellular immunology，2007.247(1):p.36 －48..

［8］Zuckermann，F(xiàn).A.，Extrathymic CD4/CD8 double positive T cells.［J］Veterinary immunology and immunopathology，1999.72(1 －2):p.55 －66.，

［9］Prado－ Garcia，H.，Aguilar－Cazares，D.，F(xiàn)lores－Vergara，H.，et al.，Effector，memory and na ve CD8+ T cells in peripheral blood and pleural effusion from lung adenocarcinoma patients.［J］Lung Cancer，2005.47(3):p.361 －371.

［10］Betts，R.J.and D.M.Kemeny，CD8+T cells in asthma:Friend or foe?［J］Pharmacology＆ therapeutics，2009.121(2):p.123－131..

［11］Redmond，W.L.and L.A.Sherman，Peripheral tolerance of CD8 T lymphocytes.［J］Immunity，2005.22(3):p.275 －284..

［12］林茹珠，鄧向紅，何潔冰.檢測哮喘兒童殺傷性T淋巴細胞和抑制性T淋巴細胞的臨床意義［J］.實用醫(yī)學雜志，2007，23(7):991－992.

［13］方靜，周穎，李智慧等.小鼠淋巴細胞抗原CTLA－4的胞外肽段表達及純化［J］.中國生物工程雜志，2010，30(11):61－64.

［14］黃琳惠，于化鵬，鄧火金等.哮喘模型小鼠脾臟和肺臟CD8+T細胞的作用機制研究［J］解放軍醫(yī)學雜志，2010，35(4).

［15］龔雨新，于化鵬，鄧火金，孫爾維等.Th17細胞在哮喘小鼠發(fā)病中的作用機制研究［D］.解放軍醫(yī)學雜志，2009年.

［16］Kusztal，M.，Koscielska － Kasprzak，K.，Drulis－ Fajdasz，D.，et al.，The influence of CTLA － 4 gene polymorphism on long －term kidney allograft function in Caucasian recipients.［J］Transplant Immunology.23(3):p.121－124.

［17］Saverino，D.，Tenca，C.，Zarcone，D.，et al.，CTLA － 4(CD152)inhibits the specific lysis mediated by human cytolytic T lymphocytes in a clonally distributed fashion.［J］The Journal of Immunology，1999.162(2):p.651.

［18］上官文姬，沈惠風.支氣管哮喘免疫學發(fā)病機制的研究進展［J］.上海交通大學學報，2009，29(5)602 －606.

［19］吳巧珍，殷凱生.細胞毒 T淋巴細胞抗原 －4與支氣管哮喘［M］.國外醫(yī)學內科學分冊，2003，30(3):105－109.

［20］吳壯，黃瑾.T淋巴細胞共刺激分子在支氣管哮喘發(fā)病重的作用［J］.中華結核和呼吸雜志，2004，27(5)352－353.

［21］謝正福，施煥中，葛曉云等.哮喘患者血清sCTLA－4的測定及意義［J］.中華內科學雜志，2004，43(11)859 －859。

［22］M.，L.，D.S.Robinson，and A.B.Kay，The role of T lymphocytes in the pathogenesis of asthma.［J］Journal of allergy and clinical immunology，2003.111(3):p.450 －463.

［23］施煥中，鐘小寧，覃壽明等.支氣管哮喘患者血清趨化因子測定及其意義［J］.中華內科學雜志，2000，39:10－13.