CTLA-4通过Foxp3+调节性T细胞调控结核发病的机制研究

在小鼠、灵长类动物及肺结核患者中的研究均提示Foxp3+ 调节性T细胞（Treg）在结核的免疫发病机制中起着重要作用。新近研究证实，细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)是Foxp3+ Treg细胞免疫功能的主要调控因子。因此，我们推测CTLA-4在Foxp3+ Treg细胞调控结核发病中起着关键作用。本课题拟采用病例对照研究，在活动性肺结核患者和潜伏性结核感染(LTBI)者中，检测外周和/或肺组织淋巴细胞（包括Treg细胞）CTLA-4的表达；同时利用体外模型，以磁珠分选、T细胞增殖、CTLA-4单克隆抗体封闭实验及Real-time PCR技术等对CTLA-4调控结核特异性Foxp3+ Treg细胞功能的机制进行研究。本课题的研究结果将初步阐明CTLA-4通过Foxp3+ Treg细胞调控结核发病的免疫机制，为开发以CTLA-4为靶位的新型抗结核免疫治疗方法奠定基础。

小鼠研究证实，细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4（CTLA-4）是参与控制Foxp3+ Treg细胞免疫调节功能的重要分子。而CTLA-4在感染性疾病中的研究十分有限。因此，为探索结核感染过程中，CTLA-4在Foxp3+ Treg细胞免疫调节机制中的作用，本课题进行了病例对照研究和小鼠模型研究。病例对照研究中，共入选研究对象136例，包括活动性结核（ATB）患者87例（其中活动性肺结核68例，结核性胸膜炎19例）、潜伏性结核感染（LTBI）者16例和健康对照（HC）者33例。结果发现，ATB患者中，Foxp3+ Treg细胞数量（5.91±1.86%）显著高于LTBI者（4.34±1.16%）和HC（4.62±1.43%）（分别为P=0.012和P=0.0008），而且Foxp3+ Treg细胞的CTLA-4表达量（22.85±10.90%）显著高于LTBI（6.99±2.51%）和HC（9.54±4.48%）（均为P<0.0001）。此外，体外研究显示，在PPD抗原刺激下，Treg可以显著抑制Tresp细胞分泌IFN-γ 及Tresp细胞的增殖（分别为P=0.0004和P=0.043）。而在上述培养体系中，同时加入CTLA-4阻断剂，那么Tresp细胞分泌IFN-γ及细胞增殖的能力得到明显恢复 (分别为P=0.0003和P=0.048)；这说明加入CTLA-4阻断剂可以去除Treg细胞的抑制功能。进一步研究证实，Tresp细胞分泌IFN-γ和IL-2的mRNA表达量同样受Treg细胞抑制，而在加入CTLA-4阻断剂后明显上调；但IL-10和TGF-β水平在不同细胞培养体系中无显著变化。在小鼠模型研究中，利用C57BL/6小鼠，在BSL3级实验室建立结核分枝杆菌感染模型，然后根据给药情况分为4组，包括未治疗组、CTLA-4阻断剂组、IgG同型对照组和INH治疗组，每组2只。小鼠肺和脾组织的结核分枝杆菌菌落形成单位（CFU）计数结果显示，CTLA-4阻断剂组均较IgG同型对照组降低2log左右，这表明通过阻断CTLA-4增强T细胞免疫可明显提高机体对结核杆菌的清除能力。因此，CTLA-4在Foxp3+ Treg细胞调控结核发病中起着至关重要的作用，以CTLA-4为靶位进行免疫调控很有可能成为一种极具应用前景的新型抗结核免疫治疗方法。