CD3分子高表达T细胞的生物学特性与应用研究进展

金方方 综述，娄金丽 审校

(首都医科大学附属北京佑安医院临检中心，北京 100069)

CD3分子为T淋巴细胞的分化抗原，胸腺内的CD3分子的表达与胸腺细胞的成熟阶段相关，CD3分子的出现是在个体发育期间逐渐发生，为T淋巴细胞亚群成熟分化的标志。通过CD3/CD4/CD8T细胞常规流式检测，LAMBERT等[1]在感染、肿瘤患者和健康人的外周血中观察到一类具有CD3高表达现象的γδT细胞，并且在患者中表达水平升高。本文章中描述的CD3分子高表达T细胞(CD3bright T细胞)，均为外周成熟T细胞中CD3分子表达水平更高的一类细胞。通过T细胞表面CD3分子的表达水平，区分出一个有意义的细胞亚群，在感染和肿瘤的进展中发挥重要作用。关于CD3bright T细胞的相关文献较少，本文就近年来CD3bright T细胞的相关报道作一综述。

1 CD3bright T细胞的生物学特性

1.1CD3bright T细胞的概述 CD3分子由γ、δ、ε、ζ和η 5种多肽链组成，以γεδε ζζ的形式存在，每条γ、δ和ε链各含有1个免疫受体酪氨酸激活基序(ITAM)，每条ζ链则包含有3个ITAM，即1个CD3分子含有10个ITAM。CD3分子与TCR紧密结合形成TCR-CD3多亚基复合物，并通过位于胞质区的ITAM磷酸化，放大T细胞信号，激活下游信号传导途径及引发T细胞效应反应[2]。CD3分子是参与细胞的信号转导、分化增殖、发挥效应功能的主要物质基础，在T淋巴细胞与其他免疫细胞和免疫分子的相互识别、免疫调节与免疫应答过程中扮演重要角色。

通过常规T细胞检测，外周T细胞中可观察到一类具有CD3高表达现象的T细胞[1]。CD3分子高表达是否由于细胞制备过程中特定亚群活化造成的？根据PAGET等[3]的研究，在无细胞因子条件下培养外周单个核细胞，根据T细胞表面CD3分子的表达水平仍然可以区分出CD3分子常规表达和CD3分子高表达两类细胞，表明CD3bright T细胞并不是由于细胞制备过程中特定细胞群的活化造成的。CD3bright T细胞在健康人群普遍存在，84%的健康人均可检测到该细胞群，外周血中CD3bright T细胞约占T淋巴细胞的(3.15±2.60)%，且在免疫功能不全的获得性免疫缺陷综合征和肾移植患者中表达升高[1]。CD3bright T细胞表面不表达CD4分子，少部分表达CD8分子，主要为CD4-CD8-双阴性T细胞，另外部分细胞表面表达CD8分子的CD3bright T细胞与常规的αβT细胞相比，其CD8分子水平也较低[1]。因此，CD3bright T细胞可能为γδT细胞中具有CD3高表达现象的细胞亚群。对纯化的CD3brightT细胞进行表型分析，证实CD3bright T细胞的TCR是由γ和δ两条链组成[4]，属于非特异性免疫细胞，在早期抵御病原体中可能发挥重要作用。对20例因脾外伤破裂患者的新鲜脾脏提取脾淋巴细胞，进行流式细胞仪检测分析发现，16例患者的脾脏中γδT细胞呈现CD3bright T细胞的分群现象，缺乏CD4、CD8、CD5的表达[5]，在TCRδ-/- 小鼠中观察不到CD3高表达的分群现象，亦证明该群细胞为γδT细胞[3]。相关研究表明，CD3bright T细胞与γδT细胞的水平具有一定的相关性，外周血CD3bright T细胞数较高的人同时伴随着γδT细胞升高，CD3bright T细胞可间接反映出γδT细胞的水平[1,4-7]，γδT细胞作为先天性与适应性免疫反应的桥梁，广泛参与感染、过敏、自身免疫性疾病及肿瘤等的发生发展。T细胞检测在临床应用多年，而提供给临床的信息多局限于T细胞亚群的分群检测，CD3bright T细胞的发现提示，常规的检测或许能够提供给临床更多的信息。对γ链与δ链进一步分析发现，小鼠外周中CD3bright T细胞均表达为Vγ6+Vδ1+TCR[3,8-9]，可将CD3高表达作为Vγ6+Vδ1+T细胞的生物标记。结核性胸膜炎和肺癌患者胸腔积液及外周血中检测到CD3bright T细胞[10-11]，可能为Vγ9+Vδ2+T细胞中具有CD3分子高表达的亚群。Vγ9+Vδ2+T细胞约占外周血CD3+T细胞的5%，是外周血γδT细胞的主要代表[12]。在结核感染患者胸腔积液中亦检测到CD3bright T细胞，可能从外周血中迁移到炎症部位，表明其可能具有较强的迁移能力。

PAGET等[3]利用小鼠模型发现了CD3bright T细胞与常规γδT细胞相比所表达的表面标记存在一定的差别，CD3bright T细胞缺乏常规γδT细胞表面标记物CD27和NK1.1，并且充分表达产生白细胞介素(IL-17)的辅助性T细胞17(Th17细胞)相关细胞因子的受体(IL-1R1+IL-23R+IL-18R+)。CD27分子被认为是γδT细胞不同功能的标记，CD27+γδT细胞偏向于产生γ干扰素(IFN-γ)，而缺乏CD27的γδT细胞则产生IL-17[13]。与常规γδT细胞相比，CD3bright T细胞上与细胞存活有关的CD127(IL-7R)和CD25(IL-2R)表达水平更高，表明其可能具有更长的生存期，此外，IL-7R最近也被证明是γδT17细胞调节与增殖的关键细胞受体[14]。YOKOBORI等[15]分离纯化了结核性胸膜炎患者胸腔积液中的CD3bright T细胞，发现细胞表面分化抗原趋化因子受体3(CXCR3)和趋化因子受体7(CCR7)表达增高，认为该类细胞具有较强的迁移到微生物感染部位和反应性淋巴结中的能力。另外，肺小细胞肺癌患者外周血中CD3bright T细胞的CD27和CD28表达减少，可能与细胞的活化与增殖能力降低有关[11]。与γδT17细胞类似，CD3bright T细胞还表达RORγt(维甲酸孤儿核受体γt)，它是IL-17产生的关键转录因子[14]，以及表达γδT细胞介导细胞毒性的常见标志物NKG2D[3,8]。以上表型特点也提示，CD3bright T细胞在产生IL-17上可能发挥重要作用。

1.2CD3bright T细胞的功能 CD3bright T细胞具有丰富的表型，与常规γδT细胞相同，均具有产生细胞因子的功能，但是产生细胞因子的能力有所不同。研究发现[3,8，16]，分布在小鼠肺、腹膜腔、子宫、肝脏、关节、淋巴组织的CD3bright T细胞均具有产生IL-17的能力，较常规的γδT17细胞产生IL-17的能力更强，且CD3bright T细胞具有活化(CD69+)和效应记忆表型(CD62L-高CD44)，分泌细胞因子的过程快速高效。在一些肿瘤如卵巢癌[17]、乳腺癌[18]中，CD3bright T细胞更是IL-17的早期和主要来源。RORγt属于维甲酸孤儿核受体的家族成员之一，是调控Th17细胞产生IL-17的主要转录因子，受STAT3的调节[19]。进一步研究发现[3]，CD3bright T细胞主要通过IL-1β和IL-23促进STAT3的磷酸化水平，上调RORγt转录因子的表达，从而诱导IL-17A的产生，同样在细菌感染模型中证实了上述IL-23/IL-17免疫轴的存在[20]。另外，在小鼠卵巢癌腹膜转移模型中[21]，大部分晚期肿瘤微环境中浸润的CD3bright T细胞也被检测出具有产生IFN-γ的能力，表明该群细胞具有一定的可塑性，但在大多数情况下不产生IFN-γ，这种可塑性行为受到严格的调控。在体外PMA(佛波酯)/离子霉素的刺激下，结核感染患者外周中CD3bright T细胞和常规γδT细胞都具有产生IFN-γ的能力，而IL-17的产生仅局限于常规γδT细胞[10,15]， 人外周CD3bright T细胞是否具有产生IL-17的能力，需进一步探究。

2 CD3bright T细胞的应用研究

2.1CD3bright T细胞与感染 CD3bright T细胞优先分布在皮肤与肺，作为固有免疫细胞的一部分，提示其可能在黏膜相关免疫反应中起重要作用。小鼠银屑病模型中[3]，咪喹莫特(IMQ)可诱导皮肤银屑病样炎症，炎症皮肤中CD3bright T细胞明显升高，其可能在银屑病的炎症免疫反应中扮演重要角色。分布在肺主部的CD3bright T细胞要在肺的间质，站在宿主防御微生物的前线，小鼠肺部感染期间该类细胞水平明显升高，并且是IL-17的早期以及主要来源，中性粒细胞和肺泡巨噬细胞是刺激活化CD3bright T细胞的重要组分[20]。IL-17被广泛认为是对抗黏膜部位病原体的保护性细胞因子，CD3bright T细胞在皮肤炎症和呼吸道病原体保护性免疫反应中发挥重要作用。COULTER等[10]的研究中，与活动性结核病患者相比，潜伏感染者外周血中具有产生IFN-γ能力的CD3bright T细胞水平明显较高。YOKOBORI等[15]则观察到，在结核性胸膜炎患者中CD3bright T细胞比例增多，占外周血及胸腔积液中γδT细胞的主导地位。提示CD3bright T细胞可能直接参与了结核感染后机体的免疫反应，并可能通过产生IFN-γ起免疫保护作用。在慢性乙型肝炎患者中，CD3bright T细胞阳性的患者对聚乙二醇化干扰素-α(peg-IFN-α)治疗表现出相对较差的反应[22]。CD3bright T细胞表达显著高水平的抑制性分子NKG2A以及低水平的CD8，使用peg-IFN-α处理后，可迅速增加CD3bright T细胞上抑制性T细胞免疫球蛋白黏蛋白3(TIM-3)的表达，而TIM-3与IFN-γ产生呈负相关并可能导致其功能障碍。CD3bright T细胞为评估peg-IFN-α治疗慢性乙型肝炎患者的疗效提供了一种新的临床辅助指标。

2.2CD3bright T细胞与肿瘤 CD3bright T细胞作为Vγ9+Vδ2+T细胞的一部分，在肿瘤细胞的免疫监视中发挥重要作用。一方面，CD3bright T细胞可通过穿孔素-颗粒酶途径裂解肿瘤细胞、清除Fas+和TRAIL-R+的肿瘤细胞、抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用(ADCC作用)、提供早期炎性细胞因子如IFN-γ等途径发挥直接的抗肿瘤作用[23]。在张通通等[4]的研究中，胃癌患者外周血中的CD3bright T细胞占T细胞百分比较健康对照组显著降低，且胃癌Ⅳ期的患者CD3bright T细胞有低于Ⅰ～Ⅲ期的趋势。在非小细胞肺癌患者中[11]，外周血中的CD3bright T细胞占γδT细胞的比例也显著低于健康对照人群，在胸腔积液中进一步降低，患者CD3bright T细胞上CD27和CD28的表达降低，表明其活化与增殖的能力减低，CD3bright T细胞可能直接参与了癌症的进展过程。另一方面，越来越多的证据表明，CD3bright T细胞可通过产生IL-17，促进免疫抑制细胞的浸润和迁移及促进肿瘤部位血管的生成等进一步促进肿瘤的进展。在乳腺癌小鼠模型中[24]，与野生型小鼠比较，IL-17A基因敲除的小鼠肿瘤生长明显缓慢。在产生IL-17A的细胞中，CD3bright T细胞占主要地位，该产生过程可被Ⅰ型干扰素抑制进而抑制肿瘤的生长。CD3 bright T细胞/Ⅰ型干扰素轴在促进乳腺癌生长和转移中发挥关键作用。小鼠卵巢癌腹腔转移模型中[25]，腹腔中聚集浸润的CD3bright T细胞可通过产生IL-17，诱导小腹腔巨噬细胞浸润到肿瘤微环境中，小腹腔巨噬细胞高表达il17ra、tie2和cd163，可促进肿瘤血管的生长及肿瘤细胞的增殖，进而促进肿瘤的进展。另外，CD3bright T细胞的升高还与肿瘤患者的预后相关。蕈样真菌病(MF)和Sézary综合征(SS)是常见的原发性皮肤T细胞淋巴瘤，通常表现为惰性病程，但也可进展为侵袭性淋巴瘤，在MF/SS患者外周血中出现CD3bright T细胞的患者预后较差[26]，CD3bright T细胞可作为该类患者预后相关的辅助预测因子。

3 结 论

综上所述，CD3bright T细胞为T细胞中具有CD3高表达现象的细胞亚群，主要为双阴性γδT细胞，可能为Vγ9+Vδ2+T细胞，在外周中分布广泛，且具有γδT17细胞的表型特征，与常规γδT细胞相比，具有反应迅速、升高明显、增殖能力强、持续时间长等免疫反应特点。CD3bright T细胞可通过产生细胞因子IL-17及炎性介质参与免疫反应，还可促进中性粒细胞等炎性细胞在组织中的浸润，放大靶器官和肿瘤微环境的免疫反应及炎症性破坏，与感染性疾病和肿瘤等的发生发展密切相关。之前的报道表明，产生IL-17的γδT细胞具有良好的抗肿瘤活性，而越来越多的证据显示其亦可促进肿瘤的进展。目前，CD3bright T细胞在肿瘤发生发展中的作用亦存在争论，具体机制尚不清楚。此外，CD3bright T细胞是否存在其他亚群、与其他免疫细胞相互作用的机制、如何向炎症及肿瘤部位迁移、剧烈的炎症刺激和肿瘤微环境对CD3bright T细胞又有什么样的影响，这些值得进一步探究。相信通过对CD3bright T细胞的进一步研究，将有助于丰富对先天性免疫细胞在炎症及肿瘤发生发展中作用的认识。