洪俊强　涂德军　张启龙



自然杀伤性T细胞在肝病中的功能作用

洪俊强涂德军张启龙

521000广东潮州解放军第一八八医院肿瘤科

自然杀伤性T(natural killer T cell，NKT)细胞是非特异性T淋巴细胞的一类亚群，可同时表达自然杀伤细胞及T细胞的相关受体，与自然杀伤(natural killer，NK)细胞共享部分表型及功能[1]。NKT细胞可被分为两类亚群：Ⅰ型(iNKT)及Ⅱ型NKT细胞(iiNKT)。其中iNKT也被称为经典NKT，其可以表达部分变异的T细胞受体(T cell receptor，TCR)，这种变异在小鼠表现为Va14Ja18/Vb2、Vb7、Vb8突变，在人类则表现为Va24Ja18/Vb11突变。iNKT占肝脏中NKT细胞的绝大多数(约95%)，可广泛的识别各类抗原递呈细胞递呈的抗原复合物[2, 3]。iNKT能够被脂类抗原(α-半乳糖神经酰胺(α-GalCer))或多类细胞因子(如：IL-12)激活。相反的，iiNKT表达更多分化的特异性TCR，其只在肝脏中占NKT细胞的5%，可对哺乳动物及微生物的磷脂及硫苷脂产生特异性应答[4]。除了经由糖脂类抗原的激活，NKT也能被IL-12及IL-18等炎症因子诱导发生迁移及分化[5]。NKT的应答反应也包括与肝脏其他细胞之间的相互作用，如肝星状细胞(hepatic stellate cell，HSC)、库普弗细胞、窦状内皮细胞及肝细胞[6]。大量的研究均提示NKT在肝脏损伤、炎症、再生、纤维化及肿瘤形成中发挥着重要且十分复杂的功能[7, 8]。因此，本文就肝脏炎症、纤维化及肝细胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)中NKT细胞的相关功能研究进行简要综述。

一、肝损伤及炎症中NKT细胞的功能

肝脏的损伤及炎症在临床上十分常见，可被急慢性肝炎病毒、酒精、肝毒性药物、脂肪蓄积及自身免疫损伤等多种因素引起[9]。肝脏中的主要细胞是肝细胞，其可在损伤及炎症中容易受到多方面因素影响从而导致多种模式的细胞死亡(如凋亡、坏死、自噬)。肝脏也是固有免疫系统的重要组成器官，包括肝细胞、胆管细胞、HSC、库普弗细胞、树突状细胞(dendritic cell，DC)、NK及NKT细胞等几乎所有类型的细胞都参与了机体固有免疫应答[10]。肝脏固有免疫细胞(库普弗、DC、NK及NKT等)及炎症分子(细胞因子、趋化因子、急性时相蛋白等)在肝脏炎症的发生及发展中发挥着重要的作用。其中，NKT可刺激Th1(分泌IFN-γ、THF-α)、Th2(分泌IL-4、IL-13)及Th17(IL-17、IL-22)细胞分泌的相关功能因子的快速生成，这些细胞因子在肝病中的功能十分复杂，这也提示NKT在肝损伤及炎症中功能的多样性[11]。肝损伤及炎症时同样也存在中性粒细胞浸润、趋化因子分泌、NKT相关细胞凋亡配体的分泌等，这些也是NKT相关免疫微环境形成及功能作用发挥的体现[12]。NKT可被刀豆凝集素A(concanavalin A，COA)或磷脂抗原α-GalCer活化，并诱导肝损伤及炎症。在COA诱导的小鼠模型中发现，NKT调节的肝损伤及炎症可导致多种促炎症因子的产生，这些因子包括IFN-γ、IL-4、IL-5,IL-13、TNF-α、TNF-135、TNF-136及TNF-137等，其共同促进了药物损伤相关肝炎的发生[13]。同时，NKT激活后也可经由多种途径进行自我平衡调节，如活化的NKT可产生IL-4，其能够促进NKT增殖，并通过正反馈调节增强促增殖效果；同时NKT也产生IFN-γ，其可以通过负反馈调节模式抑制NKT增殖[7]。

另一方面，NKT介导的肝损伤的另一个重要机制是直接杀伤肝细胞。Huang等[14]基于HBV转基因小鼠模型的研究发现，激活的NKT可上调自然杀伤2组型D类(natural killer group 2 member D，NKG2D)配体的表达，从而诱导急性肝损伤。Hosoya等[15]的基于小鼠模型的最新研究中发现，COA诱导的STAT4+/-小鼠中，肝组织的NKT细胞FASL表达增强，特异性直接肝细胞毒性也显著升高，NKT细胞对肝细胞存在直接杀伤作用。Synwk等[16]在针对蛋氨酸胆碱缺乏饮食诱导的非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis，NASH)小鼠模型的研究中也发现，除外诱导直接的肝细胞杀伤，NKT也可经由分泌Hedgenhog配体及骨桥蛋白促进胆管细胞凋亡。在关于酒精性肝病中NKT细胞的最新研究也显示，酒精诱导的NLRP3炎症小体活化能够募集和激活iNKT细胞，诱导对肝细胞的损伤，从而导致酒精性肝病及肝损伤[17]。有趣的是，使用硫苷脂激活iiNKT或通过类视黄醇抑制iNKT，可在酒精诱导的肝损伤动物模型中发挥抑制炎症及保护肝组织作用[18]。Tripathy等[19]基于急性HBV感染患者的研究中，与健康对照相比，NKT可出现表达增高，且分泌大量的IFN-γ。而Li等[20]的研究也发现，急性HBV感染1～2周后患者外周血循环中的NKT计数可出现显著下降，待HBV清除及肝功能恢复正常后，NKT可逐渐恢复至健康对照水平。这些研究均提示NKT可能在HBV感染的早期参与非特异性免疫应答来协助清除病毒。

二、肝纤维化中NKT细胞的功能

肝纤维化是由慢性肝病损伤后修复导致的胶原蛋白的蓄积，是极难逆转的病理生理过程。肝纤维化的致病关键是具有促纤维化功能的HSC的激活及集聚[21]。在正常的肝脏组织中，HSC处于静止状态，并表达胶原纤维酸性蛋白(collagen fiber acidic protein，GFAP)及肌间线蛋白，以脂滴的形式储存了人体约70%的维生素A[22]。HSC功能的异常改变是肝纤维化进展的核心，对肝纤维化阻断也集中在对HSC功能的调节上。尽管NKT构成小鼠肝脏T细胞的30%，在人类肝脏中也可达到10%～15%，但是其在肝纤维化的发生发展中发挥何种功能仍未得到完全阐明。迄今为止的研究证据提示，NKT在调控肝纤维化的过程中同时扮演了抗纤维化及促纤维化的作用[23, 24]。与NKT功能作用不同的是，现在很清楚NK细胞在肝纤维中发挥着抑制纤维化的作用，其主要通过直接杀伤早期或衰老的活化HSC这一途径[25]。与NK细胞相似的是，NKT也可以通过直接杀伤HSC来抑制肝纤维化，并产生抗纤维化功能细胞因子IFN-γ。近年来，Mitra等[26]的研究发现，IL-30能够改善肝纤维，通过促进NKT杀伤活化后的HSC，其主要经由调节NKG2D配体与可诱导前体维甲酸1(retinoic acid early inducible 1，Rae1)之间的相互作用来实现。此外，已知NKT可以产生大量的抗纤维化因子IFN-γ，因此NKT抗纤维化的另一个途径即是通过生成IFN-γ来实现的。IFN-γ不仅直接抑制HSC的活性，而且可增强NK/NKT的抗HSC细胞毒性，经由上调NKG2D配体及TRAIL的表达。

另一方面，NKT的促纤维化效应不仅在HBV转基因小鼠、原发性胆汁性肝硬化、CXCR6+/-小鼠及硫代乙酰胺(thioacetamide ，TAA)诱导的小鼠纤维化模型中，也在人NASH中观察到。CXCR6-CXCL16趋化因子信号轴可以调控肝脏中NKT的募集及增殖，同时慢性肝病患者中这类趋化因子存在着显著上调[27]。NKT可以识别CD1d提呈的糖脂化抗体，这在NKT的发生中是必须的。基因上敲出CD1d可以导致iNKT及iiNKT的缺如。Ishikawa等[24]的研究发现，CD1d敲出的小鼠对于TAA诱导的肝脏炎症、损伤及肝纤维化耐受，从另一方面也提示NKT在TAA诱导的肝损伤模型中存在促进炎症与纤维化的作用。INKT在CCl4诱导的肝损伤及纤维化动物模型中的作用是一把双刃剑。Gao等[23]的研究证实，iNKT缺如的小鼠在CCl4诱导的肝损伤早期(2周内)存在肝损伤及肝纤维化程度的增强，提示内源性脂类抗原激活的iNKT可以抑制CCl4诱导的肝损伤及纤维化。总的来说，iNKT在肝纤维的致病过程中具有复杂的功能效应。一方面NKT通过抑制HSC活化来抑制肝纤维，另一方面其经由增强肝脏炎症及损伤来促进纤维化的发生。NKT在不同的致病因素及肝病阶段中对肝纤维化的影响取决于细胞功能状态及所处微环境平衡的改变。因此，免疫细胞微环境的动态平衡调节，也是通过细胞干预途径来阻断甚至逆转肝纤维化的重要研究方向。

三、HCC中NKT细胞的功能

对NKT在调节肿瘤免疫中功能的研究主要是使用α-GalCer进行诱导激活。尽管α-GalCer的检测已在临床试验中用于评估癌症的治疗，但是NKT在HCC发生与发展中的具体功能机制仍未完全阐明[28]。α-GalCer可以诱导iNKT激活，导致IFN-γ的释放及NK细胞活性下降。同时，其可以激活肝脏内的抗原提呈细胞(antigen presenting cell，APC)，通过CD40-CD40L之间的相互作用，特别是诱导DCs的成熟及上调共刺激因子(CD80及CD86)。通过使用α-GALCer来刺激产生IL-4，也能够增强NKT的活性，引起迟发的细胞应答激活。NKT不仅直接识别恶性细胞，而且经由特异性杀伤肿瘤表达的相关CD1d抗原的巨噬细胞来抑制肿瘤生长[29]。

然而，也有研究认为iiNKT具有对肿瘤的免疫抑制作用。临床研究发现，在大部分实体肿瘤患者中NKT的表达常常是降低的，而且iNKT的计数降低较iiNKT更为明显。Schneiders等[30]对头颈部鳞状细胞癌患者长达10年的随访研究中发现，外周血液循环中NKT升高常常提示更好的临床预后。也有一些研究显示[31]，NKT在肿瘤所处的微环境中可出现增殖速度升高，并通过产生IFN-γ及促进CD8+T细胞分化增殖来发挥抗肿瘤效应。尽管NKT主要存在于肝脏中，但是其在肝细胞癌变中的具体功能仍是存在争议的。全新的证据提示，不同类型的NKT可能在调控肝脏肿瘤的过程中发挥截然不同的作用。与上述情况相似的是，iNKT能够通过释放IFN-γ并激活包括NK细胞在内的其他效应细胞在肝脏中，来发挥抗肿瘤效应[32]。肝脏肿瘤的发生与炎症存在密切关系，在β半乳糖蛋白激活的HCC形成过程中，NKT的遗传缺失可加速肝脏肿瘤的进展。Anson等[33]的研究也发现，NKT能够防止适宜于肿瘤转移的微环境的形成来阻止肿瘤发生，发挥抗肿瘤形成的特性。另一方面，Wolf等[34]的最新研究却显示，NKT对肿瘤的促进作用主要通过在肿瘤相关性炎症中发挥调节作用实现，而这种功能主要由iiNKT担负。从NASH发展为HCC的过程中，NKT通过直接诱导局部炎症反应及影响肝细胞增殖来加重脂肪性肝炎程度并促进HCC发生。NKT在其中主要通过与CD8+T细胞协助来诱导对肝细胞的损伤。同时，一些早期的研究也提示iiNKT可以促进HCC的生长，主要通过产生Th2相关细胞因子，如IL-4/IL-13等，并可以抑制肿瘤抗原特异性CD8+T细胞活性[35]。总体上说，关于NKT在HCC中的具体功能仍是存在争议的。一般认为iNKT通过产生IFN-γ，促进肿瘤的NK细胞激活，并杀伤肿瘤细胞或表达肿瘤细胞抗原的相关巨噬细胞来发挥抗肿瘤作用；而iiNKT则抑制对肿瘤的免疫清除，发挥相反的作用。对不同病因导致的HCC及NKT在肿瘤不同阶段中发挥的作用的深入了解有助于临床更优化的治疗选择。

四、问题及展望

NKT细胞作为一类兼具NK细胞及T细胞功能的免疫细胞，其在各类肝病中的作用正逐渐得到重视。针对NKT细胞在肝脏炎症、纤维化、癌变过程中作用机制的深入研究有助于了解这类病变的细胞及分子机制，为临床诊断、预后及靶向治疗提供新的选择。随着研究的深入，对NKT在各类肝病中的功能作用将得到更深入的阐述，这些相关研究也会逐步得到更广泛的临床应用。

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(本文编辑：张苗)

通信作者：洪俊强，Email：hongjunqiang001@163.com

(收稿日期：2015-12-27)