韋愛萍,宋雅琴,彭薇,謝政軍
(1.遵義醫(yī)科大學(xué)第五附屬(珠海)醫(yī)院血液內(nèi)科,廣東 珠海 519100; 2.遵義醫(yī)科大學(xué)珠海校區(qū),廣東 珠海 519000)
人巨細(xì)胞病毒(human cytomegalovirus,HCMV)即人皰疹病毒5型,是β皰疹病毒家族的一員。雖然HCMV在人群中的感染率較高,但在健康人群中多表現(xiàn)為潛伏感染,當(dāng)機(jī)體免疫力下降時(shí)才會(huì)發(fā)生再激活引起病毒載量增加,從而播散演變成巨細(xì)胞病毒病。其受累人群主要是新生兒、老年人、器官移植及免疫缺陷者。HCMV感染機(jī)體往往較隱匿,在早期機(jī)體抗HCMV免疫反應(yīng)過(guò)程中自然殺傷細(xì)胞(natural killer cell,NK細(xì)胞)占優(yōu)勢(shì),之后機(jī)體接觸來(lái)自HCMV抗原的持續(xù)性刺激導(dǎo)致T細(xì)胞活化[1],隨后產(chǎn)生HCMV特異性T細(xì)胞[2]。HCMV在機(jī)體內(nèi)多以低病毒載量潛伏狀態(tài)存在,但在炎癥等誘因作用下,短期內(nèi)病毒載量增加,在NK細(xì)胞、HCMV特異性T細(xì)胞等免疫細(xì)胞作用下又會(huì)恢復(fù)至低病毒載量的潛伏狀態(tài)。在這種不定時(shí)、間歇性的病毒抗原長(zhǎng)期刺激下,HCMV特異性T細(xì)胞增殖擴(kuò)張,從而導(dǎo)致T細(xì)胞亞群失衡,最終影響T細(xì)胞功能甚至出現(xiàn)T細(xì)胞衰竭[3-4]。機(jī)體感染HCMV后通過(guò)一系列復(fù)雜的免疫反應(yīng)限制和清除HCMV。反之,HCMV通過(guò)編碼大量干擾主要效應(yīng)機(jī)制的基因產(chǎn)物來(lái)逃避機(jī)體免疫攻擊[5]。機(jī)體對(duì)HCMV的免疫反應(yīng)包括體液免疫和細(xì)胞免疫,細(xì)胞免疫的機(jī)制更為復(fù)雜。現(xiàn)就HCMV感染機(jī)體細(xì)胞免疫學(xué)機(jī)制的研究進(jìn)展予以綜述。
1.1NK細(xì)胞在HCMV感染過(guò)程中的作用及免疫過(guò)程 在固有免疫系統(tǒng)中,NK細(xì)胞充當(dāng)?shù)谝坏婪谰€。HCMV感染后NK細(xì)胞被激活,并在病毒感染早期、T細(xì)胞反應(yīng)產(chǎn)生前以及建立適應(yīng)性免疫反應(yīng)后發(fā)揮重要作用。NK細(xì)胞表面表達(dá)多種激活性和抑制性受體,受體均由生殖細(xì)胞編碼,通過(guò)整合其表面受體所接收的信號(hào)啟動(dòng)機(jī)體免疫反應(yīng),從而為機(jī)體提供病毒感染的防御反應(yīng)。NK細(xì)胞表達(dá)人類白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)Ⅰ類分子的抑制性受體,HCMV通過(guò)降低靶細(xì)胞的HLAⅠ類分子的表達(dá)水平從而逃避T細(xì)胞的識(shí)別,而HLAⅠ類分子低表達(dá)則導(dǎo)致活化信號(hào)產(chǎn)生,激活NK細(xì)胞,識(shí)別和消除病毒感染的靶細(xì)胞。NK細(xì)胞與樹突狀細(xì)胞相互作用并產(chǎn)生一系列細(xì)胞因子和趨化因子(如γ干擾素、腫瘤壞死因子-α、巨噬細(xì)胞炎性蛋白-1α、巨噬細(xì)胞炎性蛋白-1β和正常T細(xì)胞表達(dá)和分泌的活性調(diào)節(jié)蛋白)直接參與免疫防御,這些細(xì)胞因子和趨化因子可以招募和調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫反應(yīng),增強(qiáng)靶細(xì)胞的HLAⅠ類分子表達(dá)[6]。
NK細(xì)胞活化包括以下步驟。①接觸:HCMV顆?;虮籋CMV感染的靶細(xì)胞與NK細(xì)胞表面受體結(jié)合,觸發(fā)下游的轉(zhuǎn)導(dǎo)信號(hào)。②黏附:被認(rèn)為是NK細(xì)胞效應(yīng)功能的先決條件,并在NK細(xì)胞和靶細(xì)胞之間形成“免疫突觸”,為釋放細(xì)胞毒性顆粒提供一個(gè)封閉的微環(huán)境。當(dāng)NK細(xì)胞與靶細(xì)胞之間的信號(hào)傳遞表現(xiàn)為抑制性信號(hào),則NK細(xì)胞不被活化;相反,則形成穩(wěn)定的激活突觸,NK細(xì)胞發(fā)生活化。③極化:NK細(xì)胞與靶細(xì)胞發(fā)生黏附后,NK細(xì)胞分泌性溶酶體(也稱為細(xì)胞毒性顆粒)即刻出現(xiàn)極化。磷脂酰肌醇-3-激酶在NK細(xì)胞細(xì)胞毒性中起關(guān)鍵作用,是第二信使形成的關(guān)鍵,顆粒極化由磷脂酰肌醇-3-激酶→鳥苷酸轉(zhuǎn)換因子→Ras相關(guān)C3肉毒桿菌毒素底物1→p21激活激酶→促分裂原活化的蛋白激酶激酶→胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶途徑所觸發(fā)[7]。④脫顆粒:依賴于線粒體凋亡抑制因子vMIA-m38.5的表達(dá),vMIA-m38.5是HCMV基因UL37.1編碼HCMV vMIA-UL37.1的同源基因。
1.2HCMV感染狀態(tài)下影響NK細(xì)胞功能的受體及相關(guān)分子通路變化 NK細(xì)胞通過(guò)其表面激活性和抑制性受體之間傳遞的信號(hào)來(lái)調(diào)節(jié)其功能,HLAⅠ類分子是NK細(xì)胞受體識(shí)別的主要分子家族,NK細(xì)胞功能的發(fā)揮取決于NK細(xì)胞抑制性受體與靶細(xì)胞表面HLAⅠ類分子的選擇性結(jié)合[8]。HLAⅠ類分子通常與抑制性受體[如Ly49A和CD94/NK細(xì)胞凝集素樣受體亞家族C成員1(NK cell lectin-like receptor subfamily C member 1,NKG2A)]結(jié)合而抑制NK細(xì)胞的功能,抑制性受體通過(guò)位于受體胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域的一個(gè)或多個(gè)免疫受體酪氨酸抑制基序介導(dǎo)其作用。NK細(xì)胞表面受體與配體結(jié)合后,免疫受體酪氨酸抑制基序激活胞內(nèi)含SH2結(jié)構(gòu)域蛋白酪氨酸磷酸酶1,導(dǎo)致含SH2結(jié)構(gòu)域蛋白酪氨酸磷酸酶1磷酸化和募集,從而使下游的刺激信號(hào)去磷酸化,為NK細(xì)胞提供阻斷激活信號(hào)的物理環(huán)境。
NK細(xì)胞利用其表面受體來(lái)識(shí)別靶細(xì)胞,這些NK細(xì)胞表面的受體需要靶細(xì)胞表面的HLAⅠ類分子的協(xié)助才能發(fā)揮作用,又稱為HLAⅠ類分子依賴性受體。HLAⅠ類分子依賴性受體有3個(gè)不同的家族:C型凝集素樣受體(如CD94/NKG2A或CD94/NKG2C)、白細(xì)胞相關(guān)免疫球蛋白樣受體1(leukocyte associated immunoglobulin-like receptor-1,LIR-1)和殺傷細(xì)胞免疫球蛋白樣受體(killer cell immnoglobulin-like receptor,KIR)[9]。CD94/NKG2受體可以激活激活性受體(如CD94/NKG2C)或抑制性受體(如CD94/NKG2A),但只識(shí)別HLA-E。LIR-1可識(shí)別所有的HLAⅠ類分子,并具有不同的特異性。而激活性和抑制性KIR則識(shí)別所有經(jīng)典的HLAⅠ類分子(HLA-A、HLA-B和HLA-C),但具有等位基因特異性,在某些情況下以肽選擇的方式識(shí)別[10]。這些受體監(jiān)測(cè)HLAⅠ類分子表達(dá)的變化,以誘導(dǎo)靶細(xì)胞溶解。NK細(xì)胞激活性受體與配體結(jié)合發(fā)揮效應(yīng)功能,激活NK細(xì)胞受體的配體,包括HLAⅠ類分子結(jié)合肽、受體誘導(dǎo)的自配體、外源的病毒編碼分子以及免疫復(fù)合物(免疫球蛋白Fc段與CD16結(jié)合)[11]。
原發(fā)性HCMV感染產(chǎn)生強(qiáng)烈的NK細(xì)胞反應(yīng)與激活性受體NKG2C的過(guò)表達(dá)有關(guān)[12]。HCMV感染會(huì)觸發(fā)NKG2C+NK細(xì)胞的擴(kuò)增,這些細(xì)胞同時(shí)高表達(dá)LIR-1和KIR[13]。NKG2C是C型凝集素樣受體家族成員之一,其與CD94形成異二聚體,能夠與HLA-E分子相互作用。NKG2C表達(dá)的NK細(xì)胞選擇性擴(kuò)增依賴于某些細(xì)胞因子的存在以及NKG2C和HLA-E與特定肽的相互作用[14]。另外,HCMV提供UL40衍生的肽,其在感染的靶細(xì)胞中維持HLA-E的表達(dá),從而通過(guò)NKG2A抑制NK細(xì)胞活化。以NKG2C為特征的特定NK細(xì)胞群中,NKG2CbrightNK細(xì)胞被認(rèn)為是一群HCMV特異性記憶性NK細(xì)胞,能夠識(shí)別特定的病毒蛋白,且NKG2Cbright細(xì)胞是一種長(zhǎng)壽命的細(xì)胞,在初次感染后數(shù)量不斷增加,抗HCMV水平與NKG2C的擴(kuò)增有直接關(guān)系[12]。HCMV能維持NKG2A的配體HLA-E表達(dá),提供一種抑制肽負(fù)載的模擬肽[15]。HCMV感染的靶細(xì)胞的HLA-E也能被激活性受體CD94/NKG2C所識(shí)別,但抑制性受體CD94/NKG2A與HLA-E結(jié)合的親和力高,即抑制性受體的負(fù)性信號(hào)占主導(dǎo)地位,作用結(jié)果則傾向于抑制靶細(xì)胞HLA-E表達(dá),故NKG2A與NKG2C協(xié)同作用可抑制NK細(xì)胞反應(yīng)[16]。
LIR-1是一種抑制性受體,可與經(jīng)典(HLA-A、HLA-B、HLA-C)和非經(jīng)典(HLA-G)等HLAⅠ類分子結(jié)合。LIR-1可作為病毒復(fù)制的生物標(biāo)志物,反映HCMV病毒載量變化。LIR-1與HCMV UL18結(jié)合的親和力遠(yuǎn)高于其天然配體HLA-G,表達(dá)UL18的HCMV感染細(xì)胞能抑制LIR-1+NK細(xì)胞,UL18可以增強(qiáng)NK細(xì)胞的殺傷力。因此,在HCMV間歇性再激活過(guò)程中,UL18上調(diào)可誘導(dǎo)LIR-1表達(dá)[17]。HCMV感染能增加NK細(xì)胞LIR-1的表達(dá),HCMV抗體水平與NK細(xì)胞中LIR-1表達(dá)呈負(fù)相關(guān),HCMV抗體在高表達(dá)LIR-1+NK細(xì)胞的機(jī)體中表達(dá)水平降低[18]。
KIR屬于免疫球蛋白樣超家族成員,具有以下特點(diǎn):①KIR是包含抑制性和激活性受體的配對(duì)受體家族;②HCMV感染后抑制性KIR配體的表達(dá)被下調(diào);③KIR是高度多態(tài)的,許多多態(tài)性位于HLAⅠ類分子結(jié)合位點(diǎn)外;④許多活化的KIR不與宿主配體結(jié)合[19]。NK細(xì)胞通過(guò)其膜上的KIR識(shí)別HLAⅠ類分子,引起胞質(zhì)免疫受體酪氨酸抑制基序發(fā)生磷酸化,募集Src同源區(qū)2蛋白酪氨酸磷酸酶1,產(chǎn)生抑制性或激活性信號(hào),從而調(diào)節(jié)NK細(xì)胞和部分T細(xì)胞的免疫應(yīng)答[20]。NK細(xì)胞通過(guò)KIR等受體的表達(dá),區(qū)分健康的“自我”和多種被HCMV感染的靶細(xì)胞,進(jìn)而發(fā)揮免疫功能[21]。在NK細(xì)胞中有兩種類型的KIR分子(激活分子和抑制分子),長(zhǎng)胞質(zhì)尾的KIR(KIR2DL1、KIR2DL2、KIR2DL3、KIR2DL5、KIR3DL1、KIR3DL2、KIR3DL3)具有抑制淋巴細(xì)胞效應(yīng)功能,而短胞質(zhì)尾的KIR(KIR2DS1、KIR2DS2、KIR2DS3、KIR2DS4、KIR2DS5、KIR3DS1)通過(guò)相關(guān)的DNA X激活蛋白12分子激活淋巴細(xì)胞,KIR-L由于帶有免疫受體酪氨酸抑制基序的細(xì)胞質(zhì)尾具有受體抑制作用,而KIR-S受體具有短細(xì)胞質(zhì)尾且有跨膜正電荷,從而與帶有免疫受體酪氨酸激活基序的適配器分子(如DNA X激活蛋白12)關(guān)聯(lián)[22]。一般情況下,KIR2D受體結(jié)合HLA-C配體,KIR3D受體結(jié)合HLA-A和HLA-B配體。當(dāng)靶細(xì)胞表面表達(dá)HLAⅠ類分子,通過(guò)NK細(xì)胞上KIR抑制性受體與HLAⅠ類分子結(jié)合并釋放抑制信號(hào),阻斷NK細(xì)胞的殺傷活性,保護(hù)靶細(xì)胞不被NK細(xì)胞消滅,而激活的KIR-S數(shù)量對(duì)HCMV感染有潛在保護(hù)效應(yīng),對(duì)HCMV的保護(hù)程度也隨著KIR-S激活數(shù)目的增多而增加[23]。
2.1HCMV感染后機(jī)體T細(xì)胞反應(yīng)的特點(diǎn)及輔助參與細(xì)胞 一定數(shù)量的HCMV抗原暴露后,單核巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞及B細(xì)胞等抗原呈遞細(xì)胞參與啟動(dòng)機(jī)體適應(yīng)性免疫反應(yīng),促使T細(xì)胞識(shí)別特定的病毒抗原(磷酸化蛋白65、包膜糖蛋白B等),隨后產(chǎn)生HCMV抗原特異性T細(xì)胞。T細(xì)胞受體通過(guò)識(shí)別其靶表位產(chǎn)生HCMV表位特異性T細(xì)胞,該亞群細(xì)胞為單克隆性,從而決定HCMV抗原表位特異性T細(xì)胞抗病毒的精確性。HCMV表位特異性T細(xì)胞的產(chǎn)生來(lái)自幼稚的T細(xì)胞受體記憶庫(kù),該記憶庫(kù)具有多樣性,可以針對(duì)不同的抗原表位刺激提供有效的免疫反應(yīng),并維持免疫效應(yīng)所需的免疫表型。記憶性T細(xì)胞再次接受抗原表位刺激后,表位特異性T細(xì)胞增殖分化,從而以定量和定性的方式影響隨后的T細(xì)胞亞群。T細(xì)胞受體的多樣性反映了針對(duì) HCMV抗原表位有效免疫力的強(qiáng)弱。理論上T細(xì)胞受體具有多樣性,但胸腺選擇限制了這一多樣性,使相應(yīng)的抗原特異性前體數(shù)量也受到限制,經(jīng)過(guò)一系列細(xì)胞免疫過(guò)程最終形成針對(duì)不同表位的單克隆特異性T細(xì)胞。針對(duì)HCMV抗原表位特異性T細(xì)胞免疫形成過(guò)程見圖1。
有數(shù)據(jù)表明,在首次檢測(cè)到HCMV-DNA后,機(jī)體對(duì)HCMV的早期T細(xì)胞反應(yīng)平均在第7天達(dá)到峰值,T細(xì)胞反應(yīng)最初以CD4+T細(xì)胞為主,具有輔助性T細(xì)胞1細(xì)胞因子特征,CD4+T細(xì)胞分泌γ干擾素和腫瘤壞死因子-α等細(xì)胞因子,CD4+T細(xì)胞反應(yīng)數(shù)天后,HCMV患者外周血中可檢出具有HCMV特異性的CD8+T細(xì)胞[24]。HCMV特異性CD4+和CD8+T淋巴細(xì)胞分別識(shí)別HLAⅡ類分子和HLAⅠ類分子所表達(dá)的病毒肽,CD8+T細(xì)胞能產(chǎn)生高水平效應(yīng)分子[如白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-2、γ干擾素、腫瘤壞死因子-α、穿孔素和顆粒酶],CD4+T細(xì)胞分泌大量的細(xì)胞因子輔助CD8+T細(xì)胞對(duì)HCMV產(chǎn)生反應(yīng)[25]。
2.2HCMV感染后CD4+T細(xì)胞應(yīng)答的主要分子變化 CD4+T細(xì)胞是HCMV感染的適應(yīng)性免疫反應(yīng)的重要效應(yīng)因子,在機(jī)體初次感染后,HCMV特異性CD4+T細(xì)胞群持續(xù)存在于機(jī)體的T細(xì)胞庫(kù)中,以控制病毒在宿主生命周期內(nèi)的再激活。CD4+T細(xì)胞在抗病毒免疫應(yīng)答中的作用大致可分為3類:淋巴細(xì)胞向感染部位募集;介導(dǎo)其他效應(yīng)細(xì)胞的擴(kuò)張;通過(guò)細(xì)胞因子的產(chǎn)生或細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性發(fā)揮抗病毒作用。T細(xì)胞表達(dá)CD28和CD40配體等共刺激分子,這些共刺激分子聚集是引起CD4+T細(xì)胞胞內(nèi)信號(hào)傳遞和隨后激活所必需[26]。
HCMV特異性CD4+T細(xì)胞的表型在感染的不同階段具有不同的表型特征,在HCMV感染高峰期,HCMV特異性CD4+T細(xì)胞表型為CD45RA/CD45RO雙陽(yáng)性細(xì)胞,表達(dá)CD27、CD28、CD38和CD40配體。而潛伏期,HCMV特異性CD4+T細(xì)胞表型為CD27/CD28雙陰性細(xì)胞。HCMV特異性CD4+T細(xì)胞在感染高峰期和潛伏期均能產(chǎn)生經(jīng)典的輔助性T細(xì)胞1細(xì)胞因子(如IL-2、γ干擾素和腫瘤壞死因子-α)。Roquin是一種細(xì)胞因子,在穩(wěn)定狀態(tài)下控制各種抗病毒基因的表達(dá),以調(diào)節(jié)免疫穩(wěn)態(tài),其功能在感染早期和晚期保持不變。Roquin是HCMV誘導(dǎo)免疫調(diào)節(jié)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,在HCMV感染過(guò)程中被誘導(dǎo)表達(dá),HCMV積極利用Roquin進(jìn)行高效的病毒合成。干擾素調(diào)節(jié)因子1是一種轉(zhuǎn)錄因子,主要通過(guò)誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子和促進(jìn)抗病毒免疫反應(yīng)來(lái)調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答,而Roquin抑制干擾素調(diào)節(jié)因子1的表達(dá)則可促進(jìn)HCMV的高效復(fù)制[27]。如能尋找到抑制這兩個(gè)分子的靶點(diǎn)可能抑制HCMV復(fù)制,從而達(dá)到治療目的。HCMV可編碼免疫抑制IL-10同源基因,IL-10是輔助性T細(xì)胞1細(xì)胞因子的一種強(qiáng)有力的抑制劑,也能抑制單核細(xì)胞產(chǎn)生炎癥細(xì)胞因子,從而導(dǎo)致表面HLAⅡ類分子表達(dá)減少,并降低CD4+T細(xì)胞抗原的表達(dá)。IL-10能明顯抑制MCMV感染慢性期T細(xì)胞的增殖[28]。
注:TCR為T細(xì)胞受體,HCMV為人巨細(xì)胞病毒,pp為磷酸化蛋白,IE1為立刻早期蛋白1,gB為包膜糖蛋白B
2.3HCMV感染后CD8+T細(xì)胞應(yīng)答的主要分子變化 HCMV已被證明可誘導(dǎo)抗原特異性CD8+T細(xì)胞克隆擴(kuò)增,HCMV感染能誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生大量效應(yīng)記憶CD8+T細(xì)胞[29]。CD8+T細(xì)胞能限制HCMV復(fù)制,但不能消除或抑制其傳播。HCMV多輪抗原刺激導(dǎo)致機(jī)體HCMV特異性CD8+T細(xì)胞的克隆性擴(kuò)增,隨著年齡的增長(zhǎng)HCMV特異性CD8+T細(xì)胞不斷累積,增加的CD8+T細(xì)胞數(shù)量能有效控制HCMV潛伏感染再激活。因此,在活躍的免疫反應(yīng)中,CD8+T細(xì)胞快速克隆擴(kuò)增可作為免疫介導(dǎo)疾病持續(xù)感染的標(biāo)志。T細(xì)胞受體識(shí)別細(xì)胞表面HLAⅠ類分子所表達(dá)的同源抗原肽,介導(dǎo)HCMV表位特異性CD8+T細(xì)胞的產(chǎn)生。HCMV特異性CD8+T細(xì)胞通過(guò)釋放γ干擾素和顆粒酶(中性粒細(xì)胞、生長(zhǎng)因子受體結(jié)合蛋白、G蛋白偶聯(lián)受體激酶、代謝型谷氨酸受體)來(lái)控制HCMV感染,這些細(xì)胞因子水平在受刺激后數(shù)小時(shí)內(nèi)升高[30]。HCMV特異性CD8+T細(xì)胞可產(chǎn)生趨化因子,將免疫細(xì)胞(如CC趨化因子配體4、CC趨化因子配體5)吸引到感染部位,上述免疫細(xì)胞可趨化NK細(xì)胞、單核細(xì)胞以及活化的T細(xì)胞。因此,HCMV特異性CD8+T細(xì)胞是具有強(qiáng)大效應(yīng)功能的多功能細(xì)胞,能誘導(dǎo)和維持免疫反應(yīng)。已有多項(xiàng)臨床試驗(yàn)證實(shí)HCMV特異性T細(xì)胞的過(guò)繼細(xì)胞免疫治療具有抗HCMV作用(表1),HCMV特異性T細(xì)胞過(guò)繼細(xì)胞免疫治療在造血干細(xì)胞移植后100 d內(nèi)防治巨細(xì)胞病毒病方面具有良好的應(yīng)用前景;HCMV特異性T細(xì)胞在實(shí)體器官移植受者中被證明具有保護(hù)作用[37];HCMV特異性T細(xì)胞治療巨細(xì)胞病毒病有一定的療效,如HCMV視網(wǎng)膜炎[38];HCMV特異性T細(xì)胞在預(yù)防先天性 HCMV感染中也起到一定作用[39]。但HCMV特異性T細(xì)胞過(guò)繼細(xì)胞免疫治療存在持續(xù)時(shí)間短、效應(yīng)功能發(fā)揮有限等局限性,仍需進(jìn)一步研究。
2.4HCMV感染后CD4/CD8相互關(guān)系 HCMV特異性免疫應(yīng)答與CD4/CD8密切相關(guān),HCMV感染研究中CD4/CD8發(fā)生倒置,CD8+T細(xì)胞擴(kuò)張性增多[40]。CD4+T細(xì)胞作為輔助細(xì)胞,在抗病毒反應(yīng)中通過(guò)CC趨化因子配體3和CC趨化因子配體4促進(jìn)CD8+T細(xì)胞與樹突狀細(xì)胞結(jié)合,從而促進(jìn)CD8+T細(xì)胞進(jìn)入感染部位。CD4+T細(xì)胞還能促進(jìn)幼稚的CD8+T細(xì)胞進(jìn)入引流淋巴結(jié),并通過(guò)產(chǎn)生γ干擾素和分泌局部趨化因子,將固有性或抗原特異性的效應(yīng)物導(dǎo)入病毒復(fù)制部位[41]。HCMV特異性CD4+T細(xì)胞的存在是維持HCMV特異性CD8+T細(xì)胞所必需。CD4+T細(xì)胞通過(guò)多種機(jī)制促進(jìn)記憶性CD8+T細(xì)胞的發(fā)育,如下調(diào)腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體的表達(dá),產(chǎn)生IL-2等細(xì)胞因子[26,42]。但目前這兩種T細(xì)胞亞群的失衡及其在抗HCMV過(guò)程中的關(guān)鍵分子事件尚不清楚。
3.1HCMV免疫逃逸特點(diǎn)及主要分子事件 HCMV是一種對(duì)病原免疫逃逸的范式,針對(duì)復(fù)制的不同步驟而產(chǎn)生抗病毒作用。首先,HCMV編碼細(xì)胞因子模擬物和誘餌受體,以調(diào)節(jié)細(xì)胞因子活性,限制細(xì)胞遷移和分化。其次,HCMV通過(guò)阻斷轉(zhuǎn)錄因子的激活來(lái)抑制細(xì)胞因子的產(chǎn)生。第三,HCMV微RNA直接抑制機(jī)體信使RNA的轉(zhuǎn)錄,抑制趨化因子和細(xì)胞因子表達(dá)。
表1 HCMV特異性T細(xì)胞過(guò)繼細(xì)胞免疫治療HCMV血癥和巨細(xì)胞病毒病的臨床試驗(yàn)
HCMV基因組在感染過(guò)程中編碼多種逃逸蛋白,使病毒能夠調(diào)節(jié)固有性和適應(yīng)性免疫反應(yīng),最終即使在免疫能力強(qiáng)的宿主中病毒血癥也會(huì)持續(xù)存在,病毒排泄可長(zhǎng)達(dá)數(shù)月(健康成人)甚至數(shù)年[27]。HCMV有多種方法來(lái)避免適應(yīng)性免疫反應(yīng),其中一種方法是通過(guò)HCMV特異性表位抗原pp71下調(diào)靶細(xì)胞HLAⅠ類分子的表達(dá),促進(jìn)HCMV增殖復(fù)制。pp71是由UL82基因編碼的磷酸化蛋白,其表觀分子量為71 000。HCMV pp71蛋白被包裝在病毒的被膜內(nèi),阻止轉(zhuǎn)錄抑制性異染色質(zhì)在病毒基因組上的組裝,促進(jìn)病毒基因的轉(zhuǎn)錄翻譯,通過(guò)抑制固有性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)的成分來(lái)幫助免疫逃逸[43]。
3.2HCMV致免疫衰老的免疫細(xì)胞改變 與其他慢性病毒感染相比,HCMV感染可引起一種不典型的CD8+T細(xì)胞過(guò)度增殖,稱為記憶膨脹,而導(dǎo)致CD8+T細(xì)胞膨脹的主要原因之一是重復(fù)或持續(xù)的抗原暴露刺激。在HCMV感染過(guò)程中,T細(xì)胞識(shí)別病毒表位并經(jīng)歷增殖性擴(kuò)張,主要以HCMV特異性CD8+T細(xì)胞數(shù)量增多為主,這種現(xiàn)象在老年人中更為突出,大部分HCMV特異性CD8+T細(xì)胞為CD45RA+效應(yīng)記憶細(xì)胞。CD45RA+效應(yīng)記憶細(xì)胞群隨著年齡的增長(zhǎng)而逐漸擴(kuò)大,在老年人群中占比達(dá)總效應(yīng)記憶CD8+T細(xì)胞群的一半以上[28]。持續(xù)抗原刺激,如潛伏或持續(xù)的HCMV感染,被認(rèn)為是CD45RA+效應(yīng)記憶T細(xì)胞擴(kuò)展的主要原因。T細(xì)胞受體直接識(shí)別HLAⅠ類分子呈遞的病毒肽,介導(dǎo)HCMV特異性T細(xì)胞的產(chǎn)生限制和清除HCMV[19]。在受感染的細(xì)胞中,源自蛋白酶體加工病毒蛋白的抗原肽從胞質(zhì)溶膠運(yùn)輸至內(nèi)質(zhì)網(wǎng),加載到HLAⅠ類分子上并通過(guò)分泌途徑輸出至細(xì)胞表面,HCMV干擾HLAⅠ類分子抗原呈遞途徑的幾乎所有階段,從而避免CD8+T細(xì)胞的識(shí)別。
3.3HCMV引起免疫衰老主要分子事件 HCMV免疫反應(yīng)的一個(gè)特征是效應(yīng)記憶表型CD8+T細(xì)胞的積累(即CD27-CD28-/CD45RA+),其他特征包括幼稚CD8+T細(xì)胞的頻率和數(shù)量下降(即CD27+CD28+/CD45RA+)和炎癥活性增強(qiáng)(如IL-6水平)[44]。T細(xì)胞的主要共刺激受體是CD28,然而終末分化的CD8+T細(xì)胞失去表達(dá)CD28的能力。相反,抗原驅(qū)動(dòng)的T細(xì)胞活化后,其他共刺激受體(如4-1BB、OX40)在T細(xì)胞中表達(dá),并導(dǎo)致小鼠巨細(xì)胞病毒特異性T細(xì)胞膨脹。老年人的HCMV特異性CD8+T細(xì)胞群的這種特殊性質(zhì)與T細(xì)胞的衰老有關(guān)。
在慢性感染情況下,NK細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞暴露于持久性抗原和(或)炎癥信號(hào),這種過(guò)多的信號(hào)常導(dǎo)致宿主出現(xiàn)慢性免疫衰竭狀態(tài)[45]。免疫衰竭主要表現(xiàn)為效應(yīng)功能(細(xì)胞因子產(chǎn)生和殺傷功能)的逐漸喪失、多種抑制受體(如程序性細(xì)胞死亡受體1和淋巴細(xì)胞活化基因-3)的表達(dá)、代謝失調(diào)和穩(wěn)態(tài)增殖。NK細(xì)胞在HCMV感染的早期免疫反應(yīng)中必不可少,隨后HCMV進(jìn)化出多種機(jī)制來(lái)逃避NK細(xì)胞介導(dǎo)的病毒清除,通過(guò)下調(diào)細(xì)胞毒性功能或引發(fā)細(xì)胞凋亡,導(dǎo)致NK細(xì)胞耗竭。研究顯示,在慢性淋巴細(xì)胞性脈絡(luò)膜腦炎病毒感染過(guò)程中,程序性細(xì)胞死亡受體1在功能耗竭的病毒特異性CD8+T細(xì)胞中表達(dá)上調(diào),阻斷程序性細(xì)胞死亡受體1通路可促進(jìn)病毒特異性T細(xì)胞的效應(yīng)功能,顯著降低實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的病毒載量[30]。但程序性細(xì)胞死亡受體1在HCMV感染狀態(tài)下能否促進(jìn)HCMV特異性T細(xì)胞擴(kuò)增發(fā)揮抗病毒效應(yīng)及發(fā)生機(jī)制尚不清楚,尚待進(jìn)一步闡明。
HCMV與宿主免疫系統(tǒng)之間的相互作用是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,從病毒黏附進(jìn)入宿主靶細(xì)胞開始,隨后引起機(jī)體的細(xì)胞免疫應(yīng)答,最終形成一種特異性的適應(yīng)性免疫反應(yīng)。NK細(xì)胞在HCMV感染早期和潛伏期對(duì)病毒的控制起重要作用,通過(guò)產(chǎn)生細(xì)胞因子攻擊并清除HCMV感染的細(xì)胞,并在適應(yīng)性免疫過(guò)程中與T細(xì)胞共同作用發(fā)揮抗病毒作用,經(jīng)過(guò)一系列適應(yīng)性細(xì)胞免疫反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生HCMV特異性T細(xì)胞。隨著感染時(shí)間的推移,HCMV通過(guò)改變T細(xì)胞亞群比例、受體與配體結(jié)合、關(guān)鍵信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的阻斷等方式產(chǎn)生免疫逃逸,這種狀況隨年齡增長(zhǎng)表現(xiàn)愈發(fā)明顯甚至導(dǎo)致免疫衰竭。因此,在HCMV感染宿主的過(guò)程中,宿主抵御病毒的免疫機(jī)制復(fù)雜多樣,病毒免疫逃逸的策略也復(fù)雜多變,仍有很多機(jī)制尚未闡明。深入了解HCMV致病的細(xì)胞免疫機(jī)制、免疫逃逸機(jī)制及其對(duì)機(jī)體免疫衰老的影響,可為HCMV感染的防控提供新思路。