T细胞疫苗的作用及其机理
作者：周洪伟 姚榛祥
单位：周洪伟(第三军医大学新桥医院普外科 400037)；姚榛祥(重庆医科大学附属第一医院器官移植研究室)
关键词：
重庆医学000164 T细胞疫苗(T Cell Vaccine, TCV)是指用化学或物理方法灭活的致病性T细胞。其失去致病能力，但保持了活化致病性T细胞的免疫特征。研究证明，把引起自身免疫性疾病的自身反应性T细胞或导致同种移植排斥反应的同种反应性T细胞制备成TCV，免疫动物后能够诱导机体产生针对致病性T细胞的免疫应答。可以消除或减轻这些细胞的致病作用或反应能力，表现为对自身免疫性疾病的防治作用和诱导同种移植物质延长存活。对TCV的研究国内外文献主要集中在自身免疫性疾病和同种移植排斥反应这两方面，本文将围绕着这两方面对TCV的作用及其机理作一简要综述。
1 TCV对自身免疫性疾病的防治作用
, 百拇医药
1981年Ben-nun等[1]在研究由髓鞘碱性蛋白(myelin basic protein, MBP)主动免疫诱导的Lewis大鼠实验性自身免疫性脑脊髓炎(experimental autoimmune enecphalomylitis, EAE)时，从发病鼠淋巴组织中分离到一株MBP特异的自身反应性T细胞，该细胞转输给正常Lewis大鼠时，可诱发EAE。若在转输前用X线照射或丝裂霉素灭活细胞，受鼠不发生EAE，相反却获得了对MBP免疫诱导EAE的抵抗力。Zhang等[2]进行的一期临床实验表明，用灭活的MBP自身反应性T细胞接种病人后，多发性硬化症的临床发病率、残废计分、脑组织病灶大小等指标均比对照病人有明显降低；且TCV接种病人外周血中的MBP特异的T细胞被清除后，其效应可长期持续。文献报道在自身免疫性甲状腺炎，佐剂性关节炎，实验性自身免疫性葡萄膜炎，非肥胖型糖尿病以及红斑狼疮等自身免疫病的动物模型中，亦观察到TCV的预防及治疗作用[3]。
2 TCV诱导同种免疫反应低下的作用
, 百拇医药
同种器官组织移植后，受体免疫系统识别供体MHC抗原，引起细胞免疫应答，触发了同种排斥反应，其中T细胞发挥着重要作用。如果把同种反应性T细胞看作是致病性T细胞，制备成TCV并接种于动物后，可以诱导抗原特异性的同种免疫耐受或免疫反应低下。
Shapira等[3]将BN大鼠的皮肤移植到Wistar大鼠，取移植区引流淋巴结分离出T细胞，经ConA体外刺激增殖后灭活制备成同种抗原特异的TCV。在术前第14天，第7天和术后第5天分别给Wistar大鼠接种TCV，结果显示移植的BN大鼠心脏存活明显延长。国内研究亦重复出类似结果[4、5]。淋巴细胞转换实验表明TCV免疫小鼠的淋巴细胞ConA转换反应能力和同种抗原反应能力均显著降低；混合细胞培养结果显示TCV免疫小鼠的血清及其脾细胞不同程度地抑制了同种应答细胞的反应能力[5、6]。
TCV在诱导同种免疫低下中呈现了抗原特异和抗原非特异的双重作用。因为实验发现TCV治疗，同样可以延长第三者同种器官组织移植物的存活期，但是用于免疫制备TCV同一来源的移植物存活期却比无关来源的同种移植物的存活期明显延长[3、4]。此外，TCV的作用亦呈现器官或组织的差异性。Papalois等[7、8]发现在大鼠移植模型中，TCV可以延长移植心脏的存活时间，却不能延长移植胰岛的存活期；在小鼠同种移植模型中TCV对移植皮肤亦无作用。
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3 TCV的作用机理
到目前为止，关于TCV的作用机理还不十分清楚，可能涉及到以下四方面的因素。
3.1 抗独特型T细胞的作用：在克隆型调节网络(clonotypic regulatory network)中有一群称为抗独特型T细胞(anti-idiotypic T cells)，又称抗克隆型的调节性T细胞(anticlonotypic regulatory T cells)，可通过识别靶细胞TCR的克隆型决定簇来调节自身反应性T细胞。这些专一化的调节性T细胞和它们的靶目标，即自身反应性T细胞一起，被认为是免疫系统内影像(internal image)的构成部份。TCV可能就是通过上调抗独特型T细胞来抑制致病性T细胞的。Ben-nun等[1]发现只有用MBP特异的TCV才能诱导对EAE的预防作用，若用其他抗原特异性的TCV则无效。进一步研究表明，用针对MBP不同表位的TCV免疫大鼠，只能使大鼠对相应的MBP表位诱导的EAE产生抵抗力[9]。Sun等[10]从EAE康复鼠的脾细胞中分离出一株体外可溶解MBP特异性T细胞的抗独特型T细胞(SI细胞)，其表型为CD4-、CD8+，它能有效地中和或缓解SI细胞体内的致脑炎性。陈永良等[11]以同种特异TCV免疫动物后诱导出对TCV特异的细胞增殖反应，该细胞能特异杀伤TCV细胞；如果将TCV免疫小鼠脾细胞作为调节细胞，可观察到它能显著地抑制同种混合细胞反应，说明抗TCV-T细胞的存在。Linder等[12]发现经MBP特异性TCV免疫后的Lewis大鼠引流淋巴结中的淋巴细胞具有过继对EAE的抵抗力的作用，而失去了该淋巴结的供鼠，同时也失去对EAE的抵抗力。提示过继淋巴细胞群中可能存在有MBP特异的抗独特型T细胞。
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3.2 抗活化型T细胞的作用：研究证明T细胞激活后，除了发挥其正常的应答功能外，还能为免疫应答提供下调信号。其机理可能与活化T细胞作为抗原递呈细胞，诱导出抗活化型T细胞(anti-activated T cell)有关。Lohse等[13]证实体内存在对所有活化状态T细胞起反应的抗活化型T细胞。具识别靶细胞TCR以外尚未确定的细胞活化标记(如：粘附分子等)，该类细胞介导的抵抗作用弱，持续时间短，对靶细胞的杀伤作用不受MHC限制。文献报道，无关抗原或ConA刺激活化的T细胞制备成的TCV免疫动物后，也可以延长移植物存活时间〔3、4〕；细胞接种前必需用丝裂原或特异性抗原将其活化，非活化的TCV无效〔14〕。说明TCV的作用亦与其诱导抗活化型T细胞，下调免疫应答反应有关。
3.3 抗活化T细胞抗体的作用：国内外研究均证明，TCV诱导了抗T细胞的体液免疫反应。TCV免疫动物后，可明显抑制T细胞增生，阻止自身免疫疾病发生或诱导同种移植物的存活期延长；在动物血清中检测到抗TCV抗体(IgG)存在。体外实验证明，TCV免疫后血清对同一克隆T细胞具有强烈的抑制作用。吸收实验结果表明，这些抗体包括有TCV特异性，活化T细胞的和正常淋巴细胞的特性。细胞膜分子SDS―PAGE和免疫印迹分析，它们的分子量大约为15KD，35/38KD〔15、16〕。
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3.4 Th1/Th2转换的作用：CD4+T辅助细胞(Thelper cell,Th)可分为Th1,Th2功能不同的亚群。研究证明在EAE和胰岛素依耐性糖尿病中，Th1细胞功能亢进；而Th2细胞对发病具有保护作用。在同种移植免疫反应中，Th1细胞具介导排斥反应，而Th2细胞功能则与移植物接受有关〔17〕。为此，Kakimoto等〔18〕推测TCV的作用机理除了前述因素外，尚可能与Th1/Th2转换有关。
4 结 语
经过十几年对TCV的研究已取得了丰富的资料。在防治部分自身免疫性疾病的临床初期应用结果表明，TCV具有较大的应用前景。目前，TCV已超出自身免疫性疾病的研究范畴，对诱导同种移植物接受的研究已获得了一定的动物实验资料；另外TCV作为一种实验的工具，将有助于对免疫调节网络的深入研究。但是，TCV的临床应用仍有相当的距离；如何解决TCV免疫调节中的非特异性因素；以及对其作用机理的进一步阐明，都仍需广泛深入的研究。
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参考文献
[1]Ben-nun A,Wekerle H and Cohen IR.Vaccination against encephalomyelitis with T-lymphocyte line cells reactive against myelin basic protein.Nature，1981，292:60
[2]Zhang J and Raus J.Tcell vaccination in multiple sclerosis.Mult Scler，1996，1:353
[3]Shapira OM,Mor E,Reshef T,et al.Prolongation of survival of rat cardiac allografts by T cell vaccintion.J Clin Invest，1993,91:388
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[4]陈永良和何球藻.T细胞疫苗诱导同种移植物存活期延长.中国免疫学杂志，1997,13：40
[5]张力，王晶，王小宁.T细胞疫苗抗同种移植排斥反应的研究.免疫学杂志，1997,13：85
[6]陈永良，何球藻.移植免疫中T细胞疫苗作用机制的初步分析.上海免疫学杂志，1996，6：138
[7]Papalois BE,Wahoff DC,Aasheim T,et al.T-cell vaccination prolongs heart but not islet allograft survival in rats.Transplant Proc，1995,27:3189
[8]Papalois BE,Wahoff DC,Sutherland DER,et al.T cell vaccination fails to prolong survival of skin allografts in mice.Transplantation，1995,60:401
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[9]Holoshitz J,Frenkel A,Ben-Nun A,et al.Autoimmune encephalomyelitis(EAE)mediated or prevented by T lymphocyte lines directed against diverse antigenic determinants of myelin basic protein.Vaccination is determinant specific.J Immunol，1983,131:2810
[10]Sun D,Qin Y,Chluba J,et al.Suuppression of experimentally induced autoimmune encephalomyelitis by cytolytic T-T cell interactions.Nature，1989,332:834
[11]陈永良和何球藻.同种特异T细胞疫苗诱导移植物存活期延长的研究Ⅱ.抗独特型T细胞免疫反应。上海免疫学杂志，1997,17：200
, 百拇医药
[12]Linder O,Reshef T,Beraud E,et al.Anti-idiotypic network induced by Tcell vaccination against experimental autoimmune encephalomyelitis.Science，1988，239:181
[13]Napararek Y,Ben-Nun A,Holoshitz J,et al.T lymphocyte lines producing or vaccinating against autoimmune encephalomyelitis(EAE):functional activation induces peanut agghutinin receptors and accumulation in the brain and thymus of line cells.Eur J Immunol，1983,13:418
[14]Lohse A,Mor F,Karin N,et al.Control of experimental autoimmune encephalomyelitis by T cells responding to activated T cells.Science，1989,244:820
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[15]陈永良，何球藻.同种特异T细胞疫苗诱导移植物存活期延长的研究Ⅲ.抗T细胞抗体的活性分析.上海免疫学杂志，1997,17：330
[16]Herkel J,Brunner S,Meyer-zum-Buschenfelde KH,et al.Humoral mechanisms in T cell vaccination:induction and functional characterization of anti-lymphocytic autoantibodies.J Autoimmun，1997,10:137
[17]Field EH,Gao Q,Chen N,et al.Balancing the immune system for rolerance.Transplantation，1997,64:1
[18]Kakimoto K and Hara H.T cell vaccination induction of anti-idiotypic immune response against TCR and shift of Th1/Th2 balance.Nippon Rinsho，1997,55:1512, http://www.100md.com
单位：周洪伟(第三军医大学新桥医院普外科 400037)；姚榛祥(重庆医科大学附属第一医院器官移植研究室)
关键词：
重庆医学000164 T细胞疫苗(T Cell Vaccine, TCV)是指用化学或物理方法灭活的致病性T细胞。其失去致病能力，但保持了活化致病性T细胞的免疫特征。研究证明，把引起自身免疫性疾病的自身反应性T细胞或导致同种移植排斥反应的同种反应性T细胞制备成TCV，免疫动物后能够诱导机体产生针对致病性T细胞的免疫应答。可以消除或减轻这些细胞的致病作用或反应能力，表现为对自身免疫性疾病的防治作用和诱导同种移植物质延长存活。对TCV的研究国内外文献主要集中在自身免疫性疾病和同种移植排斥反应这两方面，本文将围绕着这两方面对TCV的作用及其机理作一简要综述。
1 TCV对自身免疫性疾病的防治作用
, 百拇医药
1981年Ben-nun等[1]在研究由髓鞘碱性蛋白(myelin basic protein, MBP)主动免疫诱导的Lewis大鼠实验性自身免疫性脑脊髓炎(experimental autoimmune enecphalomylitis, EAE)时，从发病鼠淋巴组织中分离到一株MBP特异的自身反应性T细胞，该细胞转输给正常Lewis大鼠时，可诱发EAE。若在转输前用X线照射或丝裂霉素灭活细胞，受鼠不发生EAE，相反却获得了对MBP免疫诱导EAE的抵抗力。Zhang等[2]进行的一期临床实验表明，用灭活的MBP自身反应性T细胞接种病人后，多发性硬化症的临床发病率、残废计分、脑组织病灶大小等指标均比对照病人有明显降低；且TCV接种病人外周血中的MBP特异的T细胞被清除后，其效应可长期持续。文献报道在自身免疫性甲状腺炎，佐剂性关节炎，实验性自身免疫性葡萄膜炎，非肥胖型糖尿病以及红斑狼疮等自身免疫病的动物模型中，亦观察到TCV的预防及治疗作用[3]。
2 TCV诱导同种免疫反应低下的作用
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同种器官组织移植后，受体免疫系统识别供体MHC抗原，引起细胞免疫应答，触发了同种排斥反应，其中T细胞发挥着重要作用。如果把同种反应性T细胞看作是致病性T细胞，制备成TCV并接种于动物后，可以诱导抗原特异性的同种免疫耐受或免疫反应低下。
Shapira等[3]将BN大鼠的皮肤移植到Wistar大鼠，取移植区引流淋巴结分离出T细胞，经ConA体外刺激增殖后灭活制备成同种抗原特异的TCV。在术前第14天，第7天和术后第5天分别给Wistar大鼠接种TCV，结果显示移植的BN大鼠心脏存活明显延长。国内研究亦重复出类似结果[4、5]。淋巴细胞转换实验表明TCV免疫小鼠的淋巴细胞ConA转换反应能力和同种抗原反应能力均显著降低；混合细胞培养结果显示TCV免疫小鼠的血清及其脾细胞不同程度地抑制了同种应答细胞的反应能力[5、6]。
TCV在诱导同种免疫低下中呈现了抗原特异和抗原非特异的双重作用。因为实验发现TCV治疗，同样可以延长第三者同种器官组织移植物的存活期，但是用于免疫制备TCV同一来源的移植物存活期却比无关来源的同种移植物的存活期明显延长[3、4]。此外，TCV的作用亦呈现器官或组织的差异性。Papalois等[7、8]发现在大鼠移植模型中，TCV可以延长移植心脏的存活时间，却不能延长移植胰岛的存活期；在小鼠同种移植模型中TCV对移植皮肤亦无作用。
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3 TCV的作用机理
到目前为止，关于TCV的作用机理还不十分清楚，可能涉及到以下四方面的因素。
3.1 抗独特型T细胞的作用：在克隆型调节网络(clonotypic regulatory network)中有一群称为抗独特型T细胞(anti-idiotypic T cells)，又称抗克隆型的调节性T细胞(anticlonotypic regulatory T cells)，可通过识别靶细胞TCR的克隆型决定簇来调节自身反应性T细胞。这些专一化的调节性T细胞和它们的靶目标，即自身反应性T细胞一起，被认为是免疫系统内影像(internal image)的构成部份。TCV可能就是通过上调抗独特型T细胞来抑制致病性T细胞的。Ben-nun等[1]发现只有用MBP特异的TCV才能诱导对EAE的预防作用，若用其他抗原特异性的TCV则无效。进一步研究表明，用针对MBP不同表位的TCV免疫大鼠，只能使大鼠对相应的MBP表位诱导的EAE产生抵抗力[9]。Sun等[10]从EAE康复鼠的脾细胞中分离出一株体外可溶解MBP特异性T细胞的抗独特型T细胞(SI细胞)，其表型为CD4-、CD8+，它能有效地中和或缓解SI细胞体内的致脑炎性。陈永良等[11]以同种特异TCV免疫动物后诱导出对TCV特异的细胞增殖反应，该细胞能特异杀伤TCV细胞；如果将TCV免疫小鼠脾细胞作为调节细胞，可观察到它能显著地抑制同种混合细胞反应，说明抗TCV-T细胞的存在。Linder等[12]发现经MBP特异性TCV免疫后的Lewis大鼠引流淋巴结中的淋巴细胞具有过继对EAE的抵抗力的作用，而失去了该淋巴结的供鼠，同时也失去对EAE的抵抗力。提示过继淋巴细胞群中可能存在有MBP特异的抗独特型T细胞。
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3.2 抗活化型T细胞的作用：研究证明T细胞激活后，除了发挥其正常的应答功能外，还能为免疫应答提供下调信号。其机理可能与活化T细胞作为抗原递呈细胞，诱导出抗活化型T细胞(anti-activated T cell)有关。Lohse等[13]证实体内存在对所有活化状态T细胞起反应的抗活化型T细胞。具识别靶细胞TCR以外尚未确定的细胞活化标记(如：粘附分子等)，该类细胞介导的抵抗作用弱，持续时间短，对靶细胞的杀伤作用不受MHC限制。文献报道，无关抗原或ConA刺激活化的T细胞制备成的TCV免疫动物后，也可以延长移植物存活时间〔3、4〕；细胞接种前必需用丝裂原或特异性抗原将其活化，非活化的TCV无效〔14〕。说明TCV的作用亦与其诱导抗活化型T细胞，下调免疫应答反应有关。
3.3 抗活化T细胞抗体的作用：国内外研究均证明，TCV诱导了抗T细胞的体液免疫反应。TCV免疫动物后，可明显抑制T细胞增生，阻止自身免疫疾病发生或诱导同种移植物的存活期延长；在动物血清中检测到抗TCV抗体(IgG)存在。体外实验证明，TCV免疫后血清对同一克隆T细胞具有强烈的抑制作用。吸收实验结果表明，这些抗体包括有TCV特异性，活化T细胞的和正常淋巴细胞的特性。细胞膜分子SDS―PAGE和免疫印迹分析，它们的分子量大约为15KD，35/38KD〔15、16〕。
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3.4 Th1/Th2转换的作用：CD4+T辅助细胞(Thelper cell,Th)可分为Th1,Th2功能不同的亚群。研究证明在EAE和胰岛素依耐性糖尿病中，Th1细胞功能亢进；而Th2细胞对发病具有保护作用。在同种移植免疫反应中，Th1细胞具介导排斥反应，而Th2细胞功能则与移植物接受有关〔17〕。为此，Kakimoto等〔18〕推测TCV的作用机理除了前述因素外，尚可能与Th1/Th2转换有关。
4 结 语
经过十几年对TCV的研究已取得了丰富的资料。在防治部分自身免疫性疾病的临床初期应用结果表明，TCV具有较大的应用前景。目前，TCV已超出自身免疫性疾病的研究范畴，对诱导同种移植物接受的研究已获得了一定的动物实验资料；另外TCV作为一种实验的工具，将有助于对免疫调节网络的深入研究。但是，TCV的临床应用仍有相当的距离；如何解决TCV免疫调节中的非特异性因素；以及对其作用机理的进一步阐明，都仍需广泛深入的研究。
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参考文献
[1]Ben-nun A,Wekerle H and Cohen IR.Vaccination against encephalomyelitis with T-lymphocyte line cells reactive against myelin basic protein.Nature，1981，292:60
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[11]陈永良和何球藻.同种特异T细胞疫苗诱导移植物存活期延长的研究Ⅱ.抗独特型T细胞免疫反应。上海免疫学杂志，1997,17：200
, 百拇医药
[12]Linder O,Reshef T,Beraud E,et al.Anti-idiotypic network induced by Tcell vaccination against experimental autoimmune encephalomyelitis.Science，1988，239:181
[13]Napararek Y,Ben-Nun A,Holoshitz J,et al.T lymphocyte lines producing or vaccinating against autoimmune encephalomyelitis(EAE):functional activation induces peanut agghutinin receptors and accumulation in the brain and thymus of line cells.Eur J Immunol，1983,13:418
[14]Lohse A,Mor F,Karin N,et al.Control of experimental autoimmune encephalomyelitis by T cells responding to activated T cells.Science，1989,244:820
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[15]陈永良，何球藻.同种特异T细胞疫苗诱导移植物存活期延长的研究Ⅲ.抗T细胞抗体的活性分析.上海免疫学杂志，1997,17：330
[16]Herkel J,Brunner S,Meyer-zum-Buschenfelde KH,et al.Humoral mechanisms in T cell vaccination:induction and functional characterization of anti-lymphocytic autoantibodies.J Autoimmun，1997,10:137
[17]Field EH,Gao Q,Chen N,et al.Balancing the immune system for rolerance.Transplantation，1997,64:1
[18]Kakimoto K and Hara H.T cell vaccination induction of anti-idiotypic immune response against TCR and shift of Th1/Th2 balance.Nippon Rinsho，1997,55:1512, http://www.100md.com