劉亭亭 劉 紅 張福仁
山東第一醫(yī)科大學(xué)附屬皮膚病醫(yī)院(山東省皮膚病醫(yī)院),山東省皮膚病性病防治研究所,濟(jì)南,250022
T細(xì)胞通過T細(xì)胞受體(T cell receptor, TCR)識別抗原遞呈細(xì)胞(antigen presenting cells, APCs)呈遞的抗原釋放多種效應(yīng)因子,在免疫調(diào)節(jié)過程中發(fā)揮重要的作用。T細(xì)胞還表達(dá)多種共刺激性、共抑制性受體,這些受體可以提供驅(qū)動其活化或抑制的信號,在適應(yīng)性免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用。其中,免疫抑制性受體也被稱為免疫檢查點(diǎn),是一類免疫抑制性分子,其高表達(dá)可使T細(xì)胞發(fā)生耗竭,效應(yīng)功能喪失,從而減少對腫瘤細(xì)胞、病毒或細(xì)菌的免疫監(jiān)視及殺傷作用,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞或者異源微生物發(fā)生免疫逃逸[1,2]。
目前,研究最為廣泛的免疫檢查點(diǎn)為細(xì)胞毒性T細(xì)胞相關(guān)抗原4(CTLA-4)、程序性死亡受體1(PD-1)、T細(xì)胞免疫球蛋白黏蛋白分子3(TIM-3)、T細(xì)胞免疫球蛋白和免疫受體酪氨酸抑制性基序結(jié)構(gòu)域(TIGIT)、淋巴細(xì)胞活化基因3(LAG-3)(圖1)[1,3]。2018年James P Allison和Tasuku Honjo因分別發(fā)現(xiàn)CTLA-4和PD-1及PD-L1而被授予諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎,這也使得近年來免疫檢查點(diǎn)相關(guān)的研究備受關(guān)注。
圖1 免疫檢查點(diǎn)與其相應(yīng)受體的相互作用。T細(xì)胞表面表達(dá)CTLA-4、PD-1、TIM-3、TIGIT和LAG-3等免疫檢查點(diǎn),抗原遞呈細(xì)胞(APC)表面表達(dá)各種免疫檢查點(diǎn)的受體如CD80/CD86、PD-L1/PD-L2、galectin9、CD155/CD112和MHCII,免疫檢查點(diǎn)與其相應(yīng)受體結(jié)合會直接抑制效應(yīng)T細(xì)胞的活性;另一方面,高表達(dá)免疫檢查點(diǎn)的Treg細(xì)胞會通過分泌IL-10間接抑制效應(yīng)T細(xì)胞的活性
CTLA-4是第一個臨床靶向的免疫檢查點(diǎn)[4],它在T細(xì)胞上表達(dá),與CD28共享相同的配體(CD80和CD86),主要調(diào)節(jié)T細(xì)胞激活的早期階段。CTLA-4可通過兩種方式傳遞抑制性信號來調(diào)節(jié)T細(xì)胞的活性。T細(xì)胞通過TCR識別APC呈遞的抗原活化后,CD28可通過與APCs上CD80和CD86的結(jié)合,進(jìn)一步放大TCR信號激活T細(xì)胞。幼稚型和記憶型T細(xì)胞表面高表達(dá)CD28,而CTLA-4存在于胞內(nèi)囊泡中,當(dāng)TCR識別抗原后,CTLA-4被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞表面,TCR(和CD28)的信號越強(qiáng),表達(dá)在T細(xì)胞表面的CTLA-4就越多。相比CD28,CTLA-4對兩種配體整體親和力更高,可競爭性與CD80和CD86結(jié)合,抑制共刺激因子CD28的活性,從而降低T細(xì)胞的活化。另一方面,CTLA-4表達(dá)于調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cells, Treg)表面,增強(qiáng)Treg細(xì)胞的抑制功能[5]。
PD-1在T細(xì)胞、B細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及自然殺傷(NK)細(xì)胞表面表達(dá),其配體是PD-L1和PD-L2,PD-1主要與PD-L1結(jié)合[6]。與CTLA-4不同,PD-1是通過效應(yīng)T細(xì)胞調(diào)節(jié)組織中的炎癥反應(yīng)[7,8]。在慢性抗原暴露的情況下,活化的T細(xì)胞會上調(diào)炎癥組織中PD-1的表達(dá),PD-1/PD-L1信號通路的激活可抑制T細(xì)胞的增殖,抑制IL-2、IL-17、IFN-γ等效應(yīng)因子的產(chǎn)生,促進(jìn)抑制性因子IL-10的分泌[9]。PD-1也在Treg細(xì)胞上高表達(dá),促進(jìn)Treg細(xì)胞的增殖能力和抑制功能[10]。
TIM-3最早發(fā)現(xiàn)表達(dá)于CD4+Th1和CD8+Tc1細(xì)胞表面[11],隨后的研究表明Th17、Treg、NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞(DC)均可表達(dá)TIM-3[3]。其配體是Galectin-9(Gal-9)、CEACAM1、PtdSer和HMGB1[12]。Gal-9是首個鑒定出的TIM-3配體[13],在髓系細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞、肥大細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)[14],Gal-9與TIM-3的相互作用,可通過鈣離子流、細(xì)胞聚集和細(xì)胞凋亡來誘導(dǎo)效應(yīng)T細(xì)胞的耗竭和失能[3]。TIM-3+CD8+T細(xì)胞表現(xiàn)出耗竭的表型,其增殖能力減弱,分泌的IL-2、TNF-α和IFN-γ減少[15];而TIM-3+Treg免疫抑制作用增強(qiáng)[16]。
TIGIT在多種免疫細(xì)胞如T細(xì)胞、NK細(xì)胞和Treg細(xì)胞中特異性表達(dá)[17,18]。與CTLA-4/CD28通路類似,TIGIT和CD226共享同一組配體,CD155和CD112。CD155和CD112主要在DC、成纖維細(xì)胞和某些腫瘤細(xì)胞上高表達(dá)[19]。CD226/CD155或CD226/CD112相互作用,會放大免疫細(xì)胞的活化信號。與CD226相比,TIGIT與這兩種配體的親和力更高,可以通過競爭抑制CD226與CD155的結(jié)合,使免疫抑制占據(jù)主導(dǎo)地位[20,21]。同樣地,Treg細(xì)胞高表達(dá)TIGIT,分泌的IL-10顯著升高,呈現(xiàn)更強(qiáng)的抑制功能[22]。
免疫檢查點(diǎn)是免疫系統(tǒng)的抑制性調(diào)節(jié)分子,參與維持機(jī)體自身抗原的免疫耐受,通過與相應(yīng)配體的相互作用,調(diào)節(jié)靶細(xì)胞的功能狀態(tài),在感染性疾病中發(fā)揮重要的免疫調(diào)控功能。近年來的研究發(fā)現(xiàn),不只是癌癥,許多病原體的感染也會促進(jìn)免疫抑制受體介導(dǎo)的免疫細(xì)胞間的相互作用,逃避免疫控制。
在急性感染時,幼稚型CD8+T細(xì)胞迅速增殖并分化成效應(yīng)CD8+T細(xì)胞,直接殺傷靶細(xì)胞,并控制感染??乖宄装Y消退后,大多數(shù)活化的T細(xì)胞死亡;有一小部分亞群分化為記憶T細(xì)胞,下調(diào)其效應(yīng)功能并獲得一種類似干細(xì)胞樣的生存能力,在IL-7和IL-15的驅(qū)動下進(jìn)行緩慢的自我更新[27]。然而,在慢性感染的過程中,持續(xù)的抗原刺激會導(dǎo)致T細(xì)胞發(fā)生表型和功能變化,具體表現(xiàn)為持續(xù)高表達(dá)多種抑制性受體、細(xì)胞毒性作用和細(xì)胞因子分泌能力降低、細(xì)胞增殖能力減弱、轉(zhuǎn)錄因子的種類和表達(dá)水平改變、細(xì)胞代謝失調(diào),以及表觀遺傳學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)特征改變[28]。
2.1 病毒引起的慢性感染性疾病 T細(xì)胞耗竭的發(fā)現(xiàn)最早可追溯到1998年,Zajac等[29]觀察到在淋巴細(xì)胞脈絡(luò)叢腦膜炎病毒(LCMV)慢性感染小鼠模型中存在一群效應(yīng)功能不全的病毒特異性CD8+T淋巴細(xì)胞。隨后在艾滋病病毒(HIV)、乙型肝炎病毒(HBV)和丙型肝炎病毒(HCV)感染的多種慢性感染性疾病中均檢測到T細(xì)胞耗竭現(xiàn)象的存在:在感染HIV的病人中,大部分病毒特異性的CD8+T細(xì)胞功能受損,并且CD8+T細(xì)胞的功能損害與疾病的進(jìn)展呈現(xiàn)正相關(guān)性[30];在感染HCV的病人中,病毒特異性的CD8+T淋巴細(xì)胞功能下降,分泌的TNF-α和IFN-γ減少,從而導(dǎo)致病毒無法有效清除而持續(xù)存在[31];在HBV感染患者中,病毒特異性T細(xì)胞反應(yīng)減弱,阻礙病毒的清除和肝炎的康復(fù)[32]。
在慢性感染性疾病中,多項(xiàng)研究表明耗竭的T細(xì)胞往往伴隨著多種抑制性受體(CTLA-4、PD-1、TIM-3、TIGIT和LAG-3)的高表達(dá),并且參與調(diào)節(jié)效應(yīng)性(TNF-α和IFN-γ)和抑制性(IL-10和TGF-β)細(xì)胞因子的分泌、細(xì)胞的增殖和凋亡等。
HIV感染的患者中,CD4+T細(xì)胞高表達(dá)CTLA-4,且其表達(dá)水平與疾病進(jìn)展呈正相關(guān),與CD4+T細(xì)胞產(chǎn)生的IL-2呈負(fù)相關(guān);大多數(shù)HIV特異性CD4+T細(xì)胞共表達(dá)另一種抑制性免疫調(diào)節(jié)受體PD-1;體外阻斷CTLA-4會增強(qiáng)HIV特異性CD4+T細(xì)胞的效應(yīng)[33]。HIV患者CD8+T細(xì)胞表達(dá)TIM-3的比例增加,TIM-3表達(dá)水平與HIV病毒載量和CD38表達(dá)水平呈現(xiàn)正相關(guān)性,與CD4+T細(xì)胞數(shù)量呈負(fù)相關(guān)性;TIM-3+T細(xì)胞產(chǎn)生的IFN-γ減少、增殖能力下降;Stat5, Erk1/2和p38信號通路受損;阻斷TIM-3信號通路則能恢復(fù)HIV特異性T細(xì)胞的增殖能力和效應(yīng)水平[34]。與健康對照相比,HIV感染病人CD4+T和CD8+T細(xì)胞TIGIT表達(dá)水平明顯升高,TIGIT表達(dá)高低與病毒載量和病情進(jìn)展呈現(xiàn)相關(guān)性;與TIGIT-T細(xì)胞相比,TIGIT+T細(xì)胞高表達(dá)PD-1等共抑制受體,且細(xì)胞增殖和抗病毒免疫功能明顯減弱,表現(xiàn)出耗竭的表型和功能特征[35,36];單獨(dú)或聯(lián)合阻斷TIGIT和PD-1可一定程度恢復(fù)T細(xì)胞的效應(yīng)功能,但其增殖能力及IL-2分泌功能僅在聯(lián)合阻斷時才能恢復(fù)[35,37]。
在LCMV感染的小鼠模型中,病毒特異性CD8+T細(xì)胞高表達(dá)多種抑制受體如CTLA-4、PD-1和LAG-3等,感染的嚴(yán)重程度與抑制性受體表達(dá)的數(shù)量和強(qiáng)度呈現(xiàn)正相關(guān)性,體內(nèi)阻斷PD-1和LAG-3,可顯著逆轉(zhuǎn)T細(xì)胞的衰竭并控制病毒載量[38]。LCMV誘導(dǎo)急性感染時小鼠只會引起CD8+T細(xì)胞TIM-3的瞬時高表達(dá),而慢性感染過程中CD8+T細(xì)胞則會持續(xù)高表達(dá)TIM-3;多種免疫器官中LCMV特異性CD8+T細(xì)胞約有65%~80%共表達(dá)TIM-3和PD-1;與TIM-3+PD-1-細(xì)胞相比,TIM-3+PD-1+細(xì)胞呈現(xiàn)更為嚴(yán)重的耗竭表型,產(chǎn)生的IFN-γ、TNF-α和IL-2效應(yīng)細(xì)胞因子進(jìn)一步減少,而分泌的抑制細(xì)胞因子IL-10卻呈增長趨勢;體內(nèi)聯(lián)合阻斷TIM-3和PD-1通路可協(xié)同改善慢性感染小鼠CD8+T細(xì)胞的效應(yīng)和病毒載量[39]。
在HCV感染患者中,外周血CD4+T和CD8+T細(xì)胞中TIM-3的表達(dá)水平升高,與TIM-3-T細(xì)胞相比,TIM-3+T細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ和TNF-α的能力減弱,而阻斷TIM-3可以改善T細(xì)胞的失能表型,促進(jìn)細(xì)胞增殖和IFN-γ的產(chǎn)生[40]。HCV特異性CD4+T細(xì)胞中TIGIT表達(dá)水平升高,并且TIGIT主要是在效應(yīng)記憶T細(xì)胞亞群中高表達(dá);HCV特異性CD4+T細(xì)胞中大部分細(xì)胞共表達(dá)TIGIT和PD-1,使用直接抗病毒藥物治療能夠顯著降低HCV特異性CD4+T細(xì)胞中TIGIT和PD-1的表達(dá)強(qiáng)度[41]。
2.2 分枝桿菌引起的慢性感染性疾病 除病毒引起的慢性感染外,研究也發(fā)現(xiàn)胞內(nèi)菌如分枝桿菌引起的慢性感染中也存在免疫抑制受體高表達(dá)的情況。
首先,部分企業(yè)對成本管控重視不足。受到長期發(fā)展模式的影響,現(xiàn)如今一部分建筑施工企業(yè)對成本管控的認(rèn)知和重視依舊存在較大的不足,將更多的精力集中在經(jīng)濟(jì)效益的提升上。在這樣的情況下,企業(yè)財務(wù)管理人員所采用的成本管控理念和方法也較為落后,缺乏事前分析,對成本材料市場發(fā)展動態(tài)關(guān)注掌握不足等,這使得建筑工程項(xiàng)目實(shí)施過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象,導(dǎo)致工程成本不斷增加。由此可見,成本管理意識方面的落后會使企業(yè)發(fā)展不斷落后,最終被市場所淘汰。
在結(jié)核分枝桿菌(M.tuberculosis)感染的肺結(jié)核患者中,CD8+T細(xì)胞和抗原特異性CD8+T細(xì)胞中TIM-3表達(dá)水平明顯高于健康對照,且表達(dá)TIM-3的CD8+T細(xì)胞減少了IFN-γ和顆粒酶的產(chǎn)生,降低了增殖能力;阻斷TIM-3信號通路可顯著提高IFN-γ的分泌,提高T細(xì)胞的效應(yīng)[42]。肺結(jié)核患者T細(xì)胞、單核細(xì)胞和B細(xì)胞均高表達(dá)PD-1及其配體PDL-1和PDL-2;體外M.tuberculosis刺激病人外周血單核細(xì)胞(PBMC)會提高T細(xì)胞、單核細(xì)胞和B細(xì)胞中PD-1、PDL-1和PDL-2的表達(dá);阻斷PD-1或是PDL-1/2會促進(jìn)T細(xì)胞效應(yīng)因子IFN-γ的分泌,抑制凋亡,促進(jìn)增殖[43]。在M.tuberculosis誘導(dǎo)的結(jié)核小鼠模型中,肺部CD4+T和CD8+T細(xì)胞高表達(dá)多種免疫抑制因子如CTLA-4、 PD-1、TIM-3和LAG-3等,產(chǎn)生的效應(yīng)細(xì)胞因子(TNF和IL-2)減少,抑制性因子IL-10增加;通過分析PD-1和TIM-3的共表達(dá)發(fā)現(xiàn),TIM-3+PD-1-T細(xì)胞仍然有產(chǎn)生細(xì)胞因子的能力,TIM-3+PD-1+T細(xì)胞呈現(xiàn)出更為嚴(yán)重的功能衰竭;阻斷TIM-3會降低菌載量,并上調(diào)細(xì)胞因子的表達(dá)水平[44]。在M.tuberculosis誘導(dǎo)的結(jié)核恒河猴模型中,肺部尤其是肉芽腫部位CD4+T細(xì)胞和NK細(xì)胞高表達(dá)LAG-3[45]。在SIV和M.tuberculosis共同感染的恒河猴中,淋巴結(jié)和肉芽腫中黏膜恒定T細(xì)胞PD-1和TIGIT的表達(dá)升高,產(chǎn)生的TNF水平下降[46];肺部和肉芽腫中CD4+T和CD8+T細(xì)胞PD-1和TIGIT的表達(dá)升高,產(chǎn)生的TNF減少[47]。
在麻風(fēng)分枝桿菌感染的麻風(fēng)患者中,免疫檢查點(diǎn)也可發(fā)揮類似的作用。麻風(fēng)發(fā)病者的臨床表現(xiàn)因機(jī)體免疫狀態(tài)的不同呈譜狀分布:一端是Th1細(xì)胞介導(dǎo)的結(jié)核樣型麻風(fēng)(TT),病理上表現(xiàn)為大量的淋巴細(xì)胞浸潤和少量的菌載量;另一端是Th2細(xì)胞介導(dǎo)的瘤型麻風(fēng)(LL),病理上表現(xiàn)為少量的淋巴細(xì)胞浸潤和大量的菌載量[48]。與正常對照相比,體外麻風(fēng)菌刺激PBMC,LL患者單核細(xì)胞CD86表達(dá)下調(diào),TT和LL患者T細(xì)胞PD-1表達(dá)均上調(diào)[49]。與TT患者相比,LL患者外周血中Treg細(xì)胞的數(shù)量顯著增多,T細(xì)胞分泌的IFN-γ減少,IL-10升高;LL患者皮損中,Treg細(xì)胞浸潤增加,CTLA-4和IL-10的表達(dá)水平上調(diào)[50]。與正常對照和TT患者相比,LL患者Treg細(xì)胞中CTLA-4和PD-1表達(dá)顯著上調(diào);分別分離正常人、TT患者和LL患者的CD4+CD25+(Treg)細(xì)胞和CD4+CD25-細(xì)胞,與各自PBMC共培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)LL患者Treg細(xì)胞能夠顯著降低IFN-γ和TNF-α的產(chǎn)生[51]。與未感染對照相比,多菌型患者中Treg細(xì)胞數(shù)量增加,多菌型和少菌型患者Treg細(xì)胞中PD-1表達(dá)水平升高;與少菌型患者相比,多菌型患者Treg細(xì)胞產(chǎn)生的IL-10顯著減少[52]。最新研究也發(fā)現(xiàn)在麻風(fēng)皮損中,CD8+T細(xì)胞高表達(dá)TIGIT和LAG-3,表現(xiàn)出細(xì)胞激活和抗凋亡有關(guān)信號通路紊亂等耗竭的表型[53]。
綜上,CTLA-4、PD-1、TIM-3、TIGIT和LAG-3免疫檢查點(diǎn)是免疫系統(tǒng)中的抑制性調(diào)節(jié)分子:一方面,在T細(xì)胞中高表達(dá),可直接誘導(dǎo)效應(yīng)T細(xì)胞的耗竭;另一方面在Treg中高表達(dá),增強(qiáng)Treg細(xì)胞的免疫抑制功能,間接性的調(diào)節(jié)效應(yīng)T細(xì)胞的功能。
病原體如結(jié)核分枝桿菌可通過誘導(dǎo)PD-1等免疫抑制受體的高表達(dá)實(shí)現(xiàn)免疫逃逸。因此,多項(xiàng)研究表明靶向免疫檢查點(diǎn)可以調(diào)節(jié)慢性感染性疾病的進(jìn)程[54]。
3.1 PD-1/PDL-1靶點(diǎn)在結(jié)核治療中的研究 在新發(fā)肺結(jié)核的患者中,PD-1+T細(xì)胞比例和PD-1平均熒光強(qiáng)度均與菌載量密切相關(guān);在抗結(jié)核治療期間,PD-1+T細(xì)胞的比例逐漸下降,并逐漸恢復(fù)到健康人水平;在體外抗原誘導(dǎo)的細(xì)胞因子實(shí)驗(yàn)中,PD-1+T細(xì)胞的數(shù)量與IFN-γ和IL-4的分泌呈負(fù)相關(guān)[43]。與結(jié)核分枝桿菌潛伏期感染者相比,結(jié)核患者中M.tuberculosis特異性CD4+T細(xì)胞中PD-1的表達(dá)水平顯著升高,而在抗結(jié)核治療后降低;而M.tuberculosis特異性CD8+T細(xì)胞在感染和疾病過程中無差異;體外刺激PBMC,具有增殖能力的M.tuberculosis特異性CD4+T細(xì)胞高表達(dá)PD-1[55]。結(jié)核病人PBMC中Treg細(xì)胞比例明顯升高;在各種CD4+T細(xì)胞亞群如Treg、Tresp(CD4+CD25-)和Teff(CD4+CD25+Foxp3-)細(xì)胞PD-1和PD-L1的表達(dá)顯著升高;經(jīng)有效的抗結(jié)核治療后Tresp和Teff細(xì)胞中PD-1的表達(dá)顯著下降[56]。這些研究表明,評估PD-1在抗原特異性CD4+T細(xì)胞上的表達(dá)水平可以作為人類結(jié)核病細(xì)菌負(fù)荷和治療反應(yīng)的潛在生物標(biāo)志物,CD4亞群中PD-1/PD-L1通路的調(diào)節(jié)可能為控制肺結(jié)核提供一個免疫治療靶點(diǎn)。
以上這些研究提示阻斷PD-1/PD-L1或許可以通過緩解T細(xì)胞功能障礙來有效地促進(jìn)結(jié)核病人的免疫應(yīng)答[54]。例如,Ishii等[57]發(fā)現(xiàn),一例IV期非小細(xì)胞肺癌患者經(jīng)紫杉醇/卡鉑/貝伐單抗治療后左上肺出現(xiàn)分枝桿菌誘導(dǎo)的播散性病灶結(jié)節(jié),nivolumab(抗PD-1抗體)治療兩個月后改善了結(jié)節(jié)的腫大,表明nivolumab既能抑制腫瘤的生長,還有效地治療分枝桿菌感染。
然而,ipilimumab、nivolumab和pembrolizumab等免疫檢查點(diǎn)抑制劑在重新激活免疫系統(tǒng)的同時,也可能引發(fā)多種自身免疫不良反應(yīng)。例如,一例晚期肺腺癌患者,nivolumab治療3個月后誘發(fā)結(jié)核性心包炎[58];一例鼻咽癌患者nivolumab治療3個周期后死于播散性肺結(jié)核;一例默克爾細(xì)胞癌患者pembrolizumab治療11個周期后右下肺葉新發(fā)結(jié)節(jié)[59];一例高表達(dá)PDL-1的非小細(xì)胞肺癌患者pembrolizumab治療6個周期后檢測到了M.tuberculosis的感染[60];另一例非小細(xì)胞肺癌患者經(jīng)nivolumab治療后誘發(fā)了肺結(jié)核[61]。
同樣地,在體內(nèi)模型中,以PD-1/ PDL-1為靶點(diǎn)的實(shí)驗(yàn),也不能有效地抑制結(jié)核分枝桿菌的生長。在M.tuberculosis感染的結(jié)核小鼠模型中,M.tuberculosis特異性CD4+T細(xì)胞過度產(chǎn)生IFN-γ,促進(jìn)結(jié)核發(fā)展,導(dǎo)致PD-1基因敲除小鼠的死亡[62,63];Lazar-Molnar等[64]也發(fā)現(xiàn)PD-1缺陷型小鼠的存活率顯著降低,肺部菌載量顯著增多,肺部出現(xiàn)過度炎癥反應(yīng)及大面積組織壞死,血清中促炎細(xì)胞因子如TNF-α、IL-1和IL-17顯著升高;PD-1缺失提高Treg細(xì)胞數(shù)量并抑制M.tuberculosis特異性T細(xì)胞的增殖,從而導(dǎo)致PD-1缺陷型小鼠對M.tuberculosis的易感性增加[65]。在M.tuberculosis感染的恒河猴中,使用抗PD-1單克隆抗體治療的動物疾病程度更為嚴(yán)重,肉芽腫中細(xì)菌載量更高;阻斷PD-1盡管能夠增加肉芽腫中M.tuberculosis特異性CD8+T細(xì)胞的數(shù)量和功能,卻不能提高CD4+T細(xì)胞的效應(yīng),反而會提高其CTLA-4的表達(dá)水平;PD-1抗體治療組的肉芽腫中多種促炎性細(xì)胞因子分泌增多,且與菌載量呈現(xiàn)正相關(guān)性[66]。這些結(jié)果表明PD-1缺失會引起CD4+T細(xì)胞過度的炎癥反應(yīng),而不利于宿主控制結(jié)核分枝桿菌的生長。
過量或過度活躍的TNF-α、IFN-γ或疊加其他細(xì)胞因子,可能會促進(jìn)肉芽腫中央壞死導(dǎo)致空洞形成,使感染快速播散,有利于M.tuberculosis的生長。在體外M.tuberculosis感染PBMC體系中,spartalizumab(抗PD-1抗體)抑制PD-1信號通路可促進(jìn)M.tuberculosis的生長,上調(diào)細(xì)胞因子的分泌,而中和TNF-α可減緩結(jié)核分枝桿菌的生長;結(jié)核病人肺部TNF-α表達(dá)升高,且PBMC中CD4+T細(xì)胞PD-1的表達(dá)水平與痰液TNF-α的濃度呈負(fù)相關(guān),表明抑制PD-1可通過上調(diào)TNF-α的分泌加速M(fèi).tuberculosis的生長[67]。這些結(jié)果提示TNF-α可能是PD-1治療引發(fā)結(jié)核的主要驅(qū)動因子,抗PD-1抗體引發(fā)的免疫相關(guān)不良事件或許可以采用抗TNF-α抗體進(jìn)行治療。
3.2 CTLA-4靶點(diǎn)在結(jié)核治療中的研究 與PD-1抑制劑不同,盡管Elkington等[68]報道1例眼部黑素瘤患者在先后接受CTLA-4抑制劑和PD-1抑制劑治療后出現(xiàn)了活動性的肺結(jié)核,目前尚無單獨(dú)使用CTLA-4抑制劑治療誘發(fā)結(jié)核的病例報道。同樣地,在牛分枝桿菌感染的小鼠模型中,體內(nèi)阻斷CTLA-4,會誘導(dǎo)淋巴結(jié)中抗原特異性淋巴細(xì)胞的擴(kuò)增和分化,但并不能影響肺部CD4+T、CD8+T和B細(xì)胞的數(shù)量及IFN-γ的產(chǎn)生,因此阻斷CTLA-4不會影響菌載量及結(jié)核的進(jìn)展[69]。
3.3 免疫檢查點(diǎn)在艾滋病治療中的研究 對于其它感染性疾病如艾滋病,雙重PD-1和IL-10阻斷通過恢復(fù)HIV特異性CD4+T細(xì)胞功能來增強(qiáng)NK細(xì)胞效應(yīng)因子的分泌和脫顆粒來殺傷靶細(xì)胞,這提示免疫檢查點(diǎn)抑制劑能夠改善CD4+T/NK細(xì)胞合作,可用于HIV感染的輔助治療[70]。在一項(xiàng)I期臨床試驗(yàn)中,Uldrick等[71]首次在患有晚期癌癥的HIV感染者中檢測pembrolizumab的安全性,發(fā)現(xiàn)盡管可能會引起卡波西肉瘤皰疹病毒相關(guān)的B細(xì)胞增殖,pembrolizumab單抗具有可接受的安全性。迄今為止,已有各種免疫檢查點(diǎn)抑制劑方案如pembrolizumab、nivolumab、ipilimumab和nivolumab聯(lián)合、ipilimumab、ipilimumab和pembrolizumab聯(lián)合、atezolizumab、avelumab、durvalumab等用于患有黑素瘤、肺癌、默克爾細(xì)胞癌和卡波西肉瘤的HIV感染者上,它們引起的副作用也在可控范圍內(nèi),提示這些藥物治療的安全性[72]。此外,TIM-3、LAG-3和TIGIT也可以作為治療HIV感染者的潛在靶標(biāo)[73]。
免疫檢查點(diǎn)(CTLA-4、PD-1、TIM-3、TIGIT和LAG-3等)表達(dá)于免疫細(xì)胞表面,可觸發(fā)免疫抑制信號通路,對于維持自我耐受和調(diào)節(jié)免疫效應(yīng)具有重要意義。免疫檢查點(diǎn)信號可導(dǎo)致效應(yīng)T細(xì)胞進(jìn)入一種被稱為“耗竭”的狀態(tài),并減弱其免疫反應(yīng)。近年來的研究發(fā)現(xiàn),不只是腫瘤,許多病毒和胞內(nèi)菌的持續(xù)性感染也會促進(jìn)免疫檢查點(diǎn)介導(dǎo)的免疫細(xì)胞間的相互作用,導(dǎo)致免疫逃逸。盡管靶向免疫檢查點(diǎn)的阻斷劑也已作為抗菌藥物的輔助劑應(yīng)用于艾滋病和結(jié)核病等的治療,其在感染性疾病中的應(yīng)用依然存在爭議。因此,深入研究免疫檢查點(diǎn)與疾病的相關(guān)性,將有助于理解其在感染性疾病診斷、預(yù)后評價、治療和療效監(jiān)測中的意義。