免疫細胞家族：Tfh細胞的概述

Tfh細胞的主要功能是參與B細胞分化過程中的資訊傳遞，協助啟用B細胞，促進生髮中心的形成和免疫球蛋白的類別轉換，維持長時間體液免疫應答。Tfh細胞對免疫系統的建立以及功能的完善非常重要，特別是針對感染疾病的體液免疫起決定性調節作用，同時在自身免疫和腫瘤發生等相關疾病中也扮演重要角色。

簡介：T卵泡輔助細胞（Tfh細胞）是CD4+ T細胞的一個特殊子集，它位於B細胞濾泡中，並提供相關的B–T細胞相互作用和細胞因子，以促進生髮中心（GC）的形成，促進GC B細胞分化為記憶B細胞或漿細胞，並驅動高親和力抗體的發展［1-3］。CD4+ Tfh細胞參與調節自身抗體產生，CD4+數量過多會導致自發GC發展和自身抗體產生，如：自身免疫疾病的自身抗體類別轉換重組和高的體細胞突變［4-7］。CD4+ Tfh細胞透過識別與B細胞相同的自身抗原或與自身抗原具有相似性的外來抗原來支援自身反應性B細胞［8］。

主要標記物

CD4+ Tfh細胞表達趨化因子受體5（CXCR5），程式性細胞死亡受體1（PD-1），誘導共刺激分子（ICOS），細胞因子IL-21，和轉錄因子C-MAF和BATF。它們的發育受主轉錄調節因子B細胞淋巴癌6（Bc16）的調控。體內研究發現Stat5在T細胞發育中起關鍵作用，負調控CD4+ Tfh細胞的產生和功能［9-10］。CD4+ T細胞中Stat5的缺失導致CD4+ Tfh細胞和GC B細胞增加，並導致B細胞耐受性受損。STAT5不足會破壞Blimp1的表達，從而導致Tfh特異性基因Bcl6、C-MEF、BATF、和IL-21表達量的升高。IL-21和Bcl-6對於Tfh細胞的發生和發育至關重要。其中IL-21誘導Tfh的分化並促進其表面CXCR5的表達；Bcl-6對於Tfh轉移到淋巴濾泡和B細胞生髮中心（GC）的形成必不可少（圖1）。

圖1 Thf細胞分化中主要因子的互作

Tfh細胞與自身免疫性疾病和腫瘤

自身免疫性疾病是由於機體免疫系統失控而攻擊自身組織。許多自身免疫性疾病的特徵是自身抗體的產生。生髮中心（GC）是在自身免疫疾病中產生自身抗體的熱點致病區域。自身反應性B細胞的存活、分化及大量致病性抗體的產生需要Tfh細胞。

Tfh細胞與自身免疫性疾病有關，如重症肌無力、Graves病、橋本甲狀腺炎、狼瘡、Sjgren綜合徵和類風溼性關節炎，其中認為失調的抗體應答會促進疾病的發展。此外，靶向或被動轉移Tfh細胞的治療方法，用於治療自身免疫性疾病和某些形式的淋巴瘤。Nature Medicine的研究發現，在結腸癌（CC）患者和結腸癌小鼠模型中，迴腸內微生物組可塑造迴腸上皮細胞的免疫原性，並輔助啟用Tfh細胞免疫應答。該研究成果表明，免疫原性迴腸細胞凋亡有助於提高CC化療的預後［11］。

單細胞轉錄組學在Thf細胞研究中的應用

CXCR5+濾泡細胞毒性T細胞響應於慢性或急性病毒感染髮展，急性淋巴細胞脈絡叢腦膜炎病毒（LCMV）感染引起迅速的CD8+ T細胞擴大以及自身免疫應答［12-15］。這些CXCR5+濾泡細胞毒性T細胞遷移到B細胞濾泡，並根除病毒感染的CD4+ Tfh細胞和B細胞。此外，有研究發現CXCR5+ CD8+ T細胞可以分化成T輔助細胞直接幫助B細胞以形成GC和產生抗體［16-17］。

近年來不斷髮展的單細胞轉錄組測序技術可以更高的解析度和準確度揭示生物組織的細胞構成、轉錄組動力學以及基因型與表型間的關聯。有學者透過單細胞RNA測序研究分析發現：CD8+ T細胞可以分化為不同的CXCR5+ PD-1+ Tfh細胞亞群，該亞群與CD4+ Tfh細胞具有相似的基因特徵，並調節B細胞自身免疫反應和自身抗體的產生。Stat5負調控CXCR5+ PD-1+ CD8+ Tfh細胞的發育。CD8+ T細胞中Stat5的缺乏導致CD8+ Tfh細胞增加，從而導致B細胞耐受性和自身抗體產生中斷［18］。

CXCR5+ PD-1+ CD8+ T細胞是一種新型的Tfh細胞亞系。為了表徵CXCR5+ PD-1+ CD8+ T細胞，文中進行了RNA測序（RNA-seq）分析以揭示該T細胞亞群的轉錄譜。透過單細胞RNA測序分析急性淋巴細胞脈絡叢腦膜炎病毒（LCMV）感染後八天，從野生型小鼠脾臟中分離出的CXCR5+ PD-1+ CD8+，CXCR5+ PD-1- CD8+和CXCR5- PD-1- CD8+ T細胞，發現CXCR5+ PD-1+ CD8+ T細胞基因表達模式。例如抑制受體，細胞因子和效應分子，記憶相關受體，轉錄因子和調節因子的表達，與CXCR5+ PD-1- CD8+ T細胞和CXCR5- PD-1- CD8+ T細胞表達有很大不同。值得注意的是，CXCR5+ PD-1+ CD8+ T細胞表達大量的Il21（CD4+ Tfh細胞功能的關鍵細胞因子）和Il33（誘導IgA和IgE產生並參與許多自身免疫性疾病發展的細胞因子）。CXCR5+ PD-1+ CD8+ T細胞表達了其他幾種CD4+ Tfh細胞特徵基因，包括轉錄因子Batf，Maf，Nfatc1和Irf4，抑制受體Lag3，Pdcd1和Ctla4以及共刺激因子Icos。CXCR5+ PD-1+ CD8+ T細胞顯著降低了記憶特徵基因Il7r和Klrg1的表達，以及CD4+ Tfh細胞負性調節的表達，例如編碼Roqin-1的轉錄因子Foxp1，Foxo1和Klf2，以及編碼Roqin-2的結合RNA的Rc3h1和Rc3h2。相比之下，CXCR5+ PD-1- CD8+ T細胞表達高水平的細胞毒性T淋巴細胞（CTL）效應基因，包括Fasl，Gzma，Gzmb和Ifng。因此，CXCR5+ PD-1+ CD8+ T細胞是CD8的一個獨特的亞系，並且是與CD4+ Tfh細胞共享類似基因標記的輔助性T細胞（圖2）。

圖2 CXCR5+ PD-1+ CD8+ T細胞中Tfh樣基因表達

相反，相對於野生型CXCR5+ PD-1+ CD8+ T細胞，Stat5缺失的CXCR5+ PD-1+ CD8+ T細胞中的幾個效應基因，例如Fasl，Gzma，Gzmb和Ifng的表達水平進一步下調。Tfh，Th1和效應CD8 T細胞訊號的比較基因集富集分析（GSEA）顯示，相對於野生型CXCR5+ PD-1+ CD8+ T細胞，Tfh特異性基因富含Stat5缺陷，而相對於Stat5缺陷的CXCR5+ PD-1+ CD8+ T細胞，Th1和效應CD8 T細胞特異性基因富集於野生型CXCR5+ PD-1+ CD8+ T細胞。因此，Stat5抑制了CXCR5+ PD-1+ CD8+ T細胞中Tfh特異性基因的表達（圖3）。

圖3 CXCR5+ PD-1+ CD8+ T細胞中Stat5缺乏引起的Tfh樣基因表達

關於Thf細胞的生物學特性及其在自身免疫性疾病、腫瘤和病毒感染等中的作用仍是當下的研究熱點。應用單細胞轉錄組測序技術，將有助於我們深入理解相關疾病的發病機制，以便尋求更有效的治療靶點。

當前的研究發現CD8+ T細胞可以分化為不同的CXCR5+ PD-1+ Tfh細胞亞群，該亞群與CD4+ Tfh細胞具有相似的基因特徵，並調節B細胞自身免疫反應和自身抗體的產生。CD8+ T細胞特異性Stat5缺失，導致CXCR5+ PD-1+ CD8+ Tfh細胞發育失調以及B細胞耐受性下降。該發現提高了靶向濾泡性CD8輔助性T細胞可能是控制自身免疫新策略的可能性。

養細胞要用好血清！

文章來源於新格元

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