Treg细胞的鉴别

1. 调节性T细胞的分类

根据其来源，调节性T细胞可以进一步分为自然调节性T细胞（nTreg）和适应性或诱导性调节性T细胞（aTreg或iTreg）。

nTreg主要是CD4+Treg细胞，它们在胸腺中由骨髓前体细胞分化而来，占CD4+T淋巴细胞总数的约1% - 3%，外周血中占CD4+T淋巴细胞总数的5% ^[2]。它在外周血、淋巴器官、炎症部位和肿瘤组织中发挥免疫调节作用 ^[3]。

aTreg或iTreg包括：Th3（表型特征为CD4+CD25low）、Tr1（表型特征为CD4+CD25lowCD45RBlow）、CD8+调节性T细胞、自然杀伤T细胞（NKT细胞）等亚型。它们与自身免疫性疾病和肿瘤的发生密切相关。

iTreg也被称为sTreg，是一类由外周成熟T细胞受特定抗原刺激并受免疫抑制性细胞因子（主要包括TGF-β、IL-2、IL-10、IFN-γ、IFN-α、吲哚胺2-3二氧化酶和维甲酸）诱导的调节性T细胞，占CD4+T细胞总数的约4% - 7%。

2. Treg细胞分化

Treg细胞的分化、发育和功能受多种细胞因子的调控。转录因子Forkbox P3（Foxp3）参与了分化过程。转录激活因子STAT5是Treg细胞分化和存活的另一个重要因素。

在胸腺中，nTreg的发育依赖于TCR和CD28的协同刺激，这对于外周nTreg的稳定增殖和存活至关重要。

iTreg的发育需要IL-2和转化生长因子（TGF-β），而不是与CD28的共刺激 ^[4]。

研究表明 ^[5]，IL-2通过STAT5促进诱导性调节性T细胞的产生，IL-2与TGF-β一起诱导原始CD4+ CD25-T细胞转化为CD4+ CD25+ T细胞，并表达Foxp3。

3. Treg细胞标记物

目前认为，CD4+CD25+ Foxp3+是Treg细胞的主要表型。

Treg还低表达了另一个特异性标记物，CD127。

一些受体也表达在Treg的表面，如CD5、CD38、CD45、CD62L、CD103、CTLA-4和抑制性免疫受体GITR。

Treg细胞表达的标记物可以根据它们的位置分为两类：

3.1 胞内标记物

FOXP3：Fontenot JD等人在1995年发现Treg细胞高度表达forkhead盒P3（Foxp3），它可以促进未成熟CD4+T细胞转化为Treg ^[7]。

FOXP3是forkhead样转录因子家族的成员，与细胞生长和发育调控有关。FOXP3与Treg细胞密切相关。如果FOXP3基因发生突变，将影响Treg细胞的发育和成熟，并引发一些疾病。

FOXP3主要在淋巴器官和组织如胸腺、脾脏和淋巴结中表达。目前，Foxp3被认为是Treg细胞最敏感的标记物。

Helios：该基因编码了伊卡洛斯家族的锌指蛋白成员，是参与淋巴细胞发育调控的造血专一性转录因子。该蛋白与伊卡洛斯家族的其他成员形成同源或异源二聚体，被认为在早期造血发育中起着重要作用。

3.2 Treg细胞表面标记物

CD4：CD4，也称为T4/leu-3，是免疫球蛋白超家族的成员。它是一种分子量为55kDa的单链I型跨膜糖蛋白。

CD4 β是TCR/CD3复合物的一部分，参与TCR信号转导。

它在大多数胸腺细胞、辅助T细胞、II型NKT细胞和单核/巨噬细胞中表达。

CD25：CD25也称为IL-2Rα、Ly-43、P55或Tac，是一种分子量为55kDa的糖蛋白。它在激活的T和B细胞、胸腺细胞亚群、前B细胞和Treg细胞中表达。

CD39：CD39（核苷酸三磷酸二磷酸水解酶-1，NTPDase 1）是一种能够将ATP降解为AMP的细胞外酶。它在B细胞、树突细胞和包括调节性T细胞和记忆T细胞在内的T细胞亚群中表达。CD39是免疫系统的一个重要成员，参与抑制炎症和控制血小板活化。

CD62L：CD62L，也称为L选择素或LECAM-1，是一种分子量为74 - 95 kDa的单链I型糖蛋白。它在大多数外周血B细胞、T细胞、NK细胞亚群、单核细胞、粒细胞和一些造血系统恶性细胞上表达。CD62L对于不成熟淋巴细胞定位到外周淋巴结和Peyer's斑高内皮静脉非常重要。

CD73：CD73是一种通过GPI锚定到细胞的细胞表面蛋白，分子量为69kDa。在小鼠中，骨髓中的CD73表达仅限于CD11b+髓系细胞。在脾脏中，它主要在T细胞上表达。

CD103：CD103，也称为α E整合素或整合素α IEL链，属于整合素家族，是一种I型跨膜糖蛋白。Treg细胞高度表达CD103。CD103与E-钙黏蛋白结合，介导淋巴细胞定位到肠上皮细胞。

CD134：CD134是TNF受体家族的一员，也称为OX40和TNFRSF4，是一种分子量为50kDa的I型跨膜糖蛋白。OX40在激活的T淋巴细胞上表达。OX40与OX40L之间的相互作用导致B细胞增殖和抗体分泌，并调节原发性T细胞

增殖和T细胞存活。OX40影响CD4+T细胞的耐受调节。

CD152（CTLA-4）：CD152是免疫球蛋白超家族的成员，也称为CTLA-4或Ly-56，分子量为33kDa。它在激活的T和B淋巴细胞上表达。

CTLA-4负调节细胞介导的免疫应答，在诱导和维持免疫耐受、发展保护性免疫和调节胸腺细胞方面发挥作用。

CD194（CCR4）：CCR4配体包括：CCL17（TARG）和CCL22（MDC）。CCR4在记忆T细胞、巨噬细胞、血小板、嗜碱性粒细胞、Th2细胞和Treg细胞中表达。

CCR4及其配体（CCL17和CCL22）在多种皮肤免疫疾病的记忆T细胞招募中发挥重要作用。

FR4：叶酸受体4（FR4）是叶酸（维生素B9）的表面受体。它在小鼠CD4+ CD25+自然调节性T细胞（Treg）上具有高度的构成性表达。它结合CD4和CD25，并区分Treg与其他类型的T细胞。

GARP：GARP，也称为富含亮氨酸重复序列32（LRC32），是一种分子量为80kDa的I型跨膜糖蛋白。GARP存在于巨核细胞、血小板和激活的Treg（CD4+、CD25+、FoxP3+细胞）的表面，是转化生长因子-β（TGF-β）的受体。GARP可能在控制Treg的抑制功能方面发挥作用。

GITR：GITR（糖皮质激素诱导的TNFR相关基因），也称为TNFRSF18和AITR，是TNF受体超家族的成员。它在CD25+ CD4+ Treg中高度表达。GITR与其配体之间的相互作用可以增强T细胞的激活、增殖和细胞因子产生，并消除CD25+ CD4+ Treg的抑制功能。在体内激活GITR会导致自身免疫疾病的发展和被抑制的免疫反应的恢复。

TGF-β：TGF-β是促进成骨细胞形成的强效刺激剂，对骨重塑起重要作用。

它可以调节Th17细胞或Treg细胞的分化。高浓度有利于Treg细胞的发育。低浓度TGF-β与IL-6和IL-21的协同作用有利于Th17细胞的分化。它还控制许多细胞类型的细胞增殖、分化等功能。

CD127：CD127，也称为IL-7Rα，是一种分子量为60 kDa的I型跨膜糖蛋白。在Treg细胞中，CD127的表达被下调，缺乏CD127是Treg细胞的特征之一。它可以用作Treg和常规T细胞分化的标记物。

4. Treg细胞的功能是什么？

Treg的一般生理功能主要包括以下几个方面：

调节性T细胞和免疫耐受：通过抑制自反应T细胞，Treg使机体对自身抗原产生主动耐受，防止自身免疫疾病的发生。在肿瘤中，Treg通过免疫抑制使机体产生抗原耐受，使肿瘤细胞逃脱机体的免疫杀伤。

促进慢性炎症反应：当病原体入侵时，效应T细胞通过一系列免疫反应清除病原体，而Treg在体内与其他免疫细胞发挥相反的作用 ^[8]。它通过分泌细胞因子如IL-4、IL-10和TGF-β发挥抑制功能。它可以防止引起组织破坏的病理性免疫反应的发生，但同时也使得难以清除病原体，延长慢性感染的病程。

免疫抑制：Treg的主要功能是负调节机体的免疫反应，因此在调节免疫稳态、预防自身免疫疾病的发生方面，Treg起着至关重要的作用。通过免疫抑制，Treg促进肿瘤免疫逃避 ^[9]，因此它也被视为一种帮助肿瘤存活并促进其生长的免疫细胞。

Treg细胞调节免疫功能并参与人体的老化过程。老年小鼠的免疫功能下降。

5. Treg细胞是如何工作的？

Teg通过两种方式发挥其免疫调节功能:5.1细胞与细胞的直接接触一些趋化因子使Treg聚集在免疫细胞周围，通过细胞与细胞接触依赖的机制发挥作用。Treg可通过CTLA-4、TGF-β和GITR直接与靶细胞上相应受体结合，抑制CD4+T、CD8+T、树突状细胞和抗原提呈细胞 ^[10]等免疫细胞的增殖。Treg通过调节树突状细胞的数量和活性，使其抗原呈递失效，从而抑制免疫应答。5.2抑制性细胞因子的分泌Treg通过分泌IL-4、IL-10、IL-35和TGF- β ^[11][12]等抑制性细胞因子负性调节免疫。

6. 肿瘤中的调节性T细胞

肿瘤微环境在肿瘤的发生和发展中起着非常重要的作用。免疫细胞可以通过影响肿瘤微环境来影响肿瘤的进展。

一般来说，大多数免疫细胞都可以发挥抗肿瘤免疫的作用，如辅助T细胞和细胞毒性T细胞。然而，在肿瘤微环境中，Treg细胞则扮演着相反的角色。Treg的免疫抑制作用不仅可以防止自身免疫疾病的发生，还可以促进肿瘤细胞的免疫逃逸，间接加速肿瘤细胞的增殖，并增强肿瘤细胞的浸润能力。

Treg细胞可以抑制效应细胞的发育和激活，在介导肿瘤免疫耐受中起着重要作用。研究表明，Treg细胞的数量与肿瘤的预后呈负相关 ^[13]。

Treg细胞引起的肿瘤免疫耐受是通过控制原始T细胞和记忆T细胞来实现的。

Treg细胞还可以通过TGF-β诱导宿主免疫耐受来影响CD4+（Th1、Th2、Th17、NK）等其他免疫细胞。

Treg细胞引发的免疫耐受也与树突状细胞（DC）的作用有关 ^[14]。

7. Treg细胞与免疫疗法

Treg细胞在免疫体系中发挥免疫抑制作用，在骨髓移植治疗中具有一定优势。

在多发性骨髓瘤患者中，低淋巴状态可以提高骨髓移植的成功率。

Treg细胞介导体内抗原的耐受。其数量的降低将减少机体对一些自身抗原的耐受，增加对移植物的排斥。因此，通过刺激人体内Treg细胞的恢复和再生，可以显著减轻患者对移植物的排斥反应，大大提高骨髓移植的成功率。

Treg细胞的免疫抑制作用与肿瘤抗原的免疫逃逸和耐受有关。因此，在肿瘤中，如何降低Treg的功能成为关键。

IL-2对于Treg细胞的发育是必不可少的 ^[15]。IL-21是一种与IL-2相似但没有免疫调节功能的细胞因子。用IL-21代替IL-2可以防止Treg细胞发展为sTreg细胞。此外，抗CD25+单克隆抗体和抗CD4+单克隆抗体的联合应用可以在体内阻断Treg细胞，最大程度地消除Treg细胞的效应。小鼠实验表明，越彻底地去除Treg细胞，肿瘤免疫疗法的效果就越好，小鼠的生存时间就越长 ^[16]。

肿瘤免疫疗法的另一个思路是逆转Treg细胞对肿瘤细胞引起的免疫耐受。

Kiniwa等人 ^[17] 发现TLR8配体（人类Toll样受体8配体）可以逆转Treg细胞对肿瘤的免疫耐受，消除肿瘤的免疫逃逸，提高效应细胞的效率。

其他的共刺激因子，如B7.1和B7.2，也可以逆转Treg细胞对肿瘤的免疫耐受，消除效应细胞的抑制作用，提高杀伤效果。研究发现，缺乏B7.1和B7.2的共刺激因子时，肿瘤细胞将逃避机体的免疫监视，使T细胞处于无效状态或诱导其凋亡，导致肿瘤无限生长。