宋华峰 胥萍

苏州市第五人民医院检验中心，苏州 215131

结核病是一种由感染结核分枝杆菌（MTB）所引起的疾病，它的病程发展与机体的免疫功能有关。负性共刺激分子在调控免疫细胞功能时发挥着重要作用，其能够负性调控免疫细胞的增殖以及细胞因子的分泌，从而抑制免疫细胞对外来病原体的免疫应答[1-2]。因此，结核病患者中免疫细胞表面负性共刺激分子的异常表达对于机体有效清除MTB感染具有重要的调控作用。本文对负性共刺激分子在结核病中的表达进行了综述。

一、主要的负性共刺激分子与结核

负性共刺激分子所传递的第二信号负责对免疫细胞进行负面调控，当其表达量增加时会抑制细胞的部分免疫功能[3]。研究显示，负性共刺激分子的异常表达与慢性感染性疾病以及肿瘤的发病有密切关系。关于结核病与负性共刺激分子，研究最多的是PD-1分子，随着研究的逐渐深入，BTLA、T细胞免疫球蛋白和黏蛋白结构域3（Tim-3）等分子研究也越来越被关注。

1.PD-1与结核

PD-1负性共刺激分子是一类相对分子质量约55 000的Ⅰ型跨膜糖蛋白，它属于免疫球蛋白超家族成员。结核患者中部分免疫细胞上调表达PD-1分子，从而导致免疫细胞对于结核菌的清除能力减弱。Shen等[4]探讨PD-1/PD-L通路在活动性肺结核患者中对CD4+T淋巴细胞的调节作用及其机制，结果显示在活动性结核组中PD-1+CD4+和PD-L1+CD4+T细胞比例均明显高于健康组。活动性结核患者CD14+单核细胞上PD-1、PD-L1、PD-L2表达也明显高于健康组；当阻断PD-1/PD-L信号通路后，可显著促进CD4+T细胞增殖、增强巨噬细胞吞噬以及细胞内杀伤活性。Li等[5]发现结核性胸膜炎患者胸水中的单核细胞（PFMC）中PD-1表达的CD4+和CD8+T细胞数量显著增加。进一步通过CD45RO和CCR7/CD62L表面标志物的标记分析发现，PD-1表达的CD4+和CD8+T细胞主要表现为CD45RO+CCR7-CD62L-表型，说明了PD-1的表达有利于T细胞向着效应记忆性表型分化。进一步的分析发现，随着结核抗原的刺激后PD-1的表达情况会改变T细胞的IFN-γ、TNF-α和IL-2等Th1型细胞因子分泌能力。总体上这些PD-1+细胞并没有表现出耗竭的状态，而是维持在对于抗原特异性的效应状态。还有研究发现PD-1/PD-L1信号途径与MTB特异性CD8+T细胞杀伤功能有关。Suarez等[6]研究发现，在结核性胸膜炎患者积液样本(PEMC)中，CD14+细胞上的PD-L1和CD8+T细胞上的PD-1均有高表达。上调的PD-1/PD-L1途径阻碍了MTB特异性的CD8+T对巨噬细胞的特异性杀伤作用，而将PEMC中的CD14+巨噬细胞分离出来，并与用γ射线辐照过的MTB抗原刺激和自体CD8+T细胞进行共培养可发现，阻断PD-1/PD-L1途径能显著增强MTB特异性CD8+T细胞对CD14+巨噬细胞的杀伤作用，可作为结核病治疗的新辅助治疗方法。

PD-1作为负性共刺激分子对细胞的免疫功能起到负性调控作用，但若将其完全敲除对机体的免疫应答也有不利后果。Lázár-Molnár等[7]研究发现PD-1敲除后的小鼠控制体内MTB清除的能力下降，小鼠肺部的MTB含量显著升高，最终导致其存活期显著降低。细胞因子分泌检测显示，在感染后28天，PD-1敲除小鼠的TNF-α、IL-1、IL-6及IL-17的表达量均显著升高，可见PD-1途径是控制MTB感染后肺部过度炎症反应所必需的。Kauffman等[8]采用恒河猴实验对PD-1阻断抗体在MTB感染中的效果进行了研究，结果显示与对照组比较，抗PD-1单克隆抗体处理过的试验组表现出更严重的疾病状态以及更高的细菌负荷量，表明PD-1介导的共抑制作用在控制恒河猴MTB感染中发挥重要作用，很可能降低有害的炎症反应以及允许正常的CD4+T细胞免疫应答。

2.B、T淋巴细胞弱化因子（BTLA）与结核

BTLA属于免疫球蛋白超家族成员[9]，广泛表达于造血细胞和非造血细胞，如T淋巴细胞、B淋巴细胞、DC和自然杀伤细胞（NK细胞）等。BTLA作为负性共刺激分子当与其配体HVEM结合后会向细胞传递负性信号，从而抑制免疫细胞的部分功能[10]。异常表达的BTLA能够影响免疫细胞表型的分化方向以及对MTB的清除能力，并反映患者的疾病病程进展。Shen等[11]研究发现痰涂片阳性结核病患者外周血CD4+、CD8+T细胞BTLA表达均较健康对照组显著上调；复治患者CD4+和CD8+T细胞上BTLA表达均要显著高于初次治疗患者，并且BTLA表达量与痰样本中细菌负荷量呈现出正相关性；肺部有空洞的患者CD4+和CD8+T细胞上BTLA表达水平高于无空洞的患者，由此表明结核患者CD4+和CD8+T细胞上BTLA表达水平上调与疾病进展相关。Zhang等[12]研究发现与健康对照组相比，活动性肺结核患者中髓样DC（mDC）和浆细胞样DC（pDC）上BTLA的表达显著上调；BTLA+mDC更加倾向于诱导促进免疫细胞向Th2和Foxp3+Treg的方向极化，而抑制向抗击MTB的Th17和Th22方向极化。

另外，BTLA能通过增强细胞自噬促进宿主对MTB的防御，这可能为结核病的治疗提供新思路。Liu等[13]通过体外实验发现，沉默BTLA的信号通路后将会抑制巨噬细胞自噬从而促进牛型减毒结核杆菌（BCG）和MTB标准株H37Rv在胞内存活，但不影响巨噬细胞的吞噬、活性氧(ROS)和凋亡功能的发挥；通过在体内加入BTLA激动剂可改善MTB感染过程中的肺部病理，促进巨噬细胞的自噬和病菌清除。Zeng等[14]研究发现，活动性结核患者的αβ T细胞上BTLA表达显著降低，尤其是那些接受初级治疗的患者，其BTLAhighαβ T细胞在细菌清除过程中表现为中央记忆表型，对抗MTB感染十分重要，且BTLAhighαβ T细胞相比较BTLAlowαβ T细胞在细胞增殖方面表现出更好的潜能。这些结果表明了上调表达的BTLA也会在αβ T细胞免疫应答中发挥正向调控作用。

3.Tim-3与结核

Tim-3是Ⅰ型跨膜蛋白，Tim-3膜蛋白特异性地表达于活化的Th1细胞表面，是区分Th1和Th2细胞的表面标记分子[15-16]。Tim-3的配体是Galectin9，属于半乳凝素家族，具有调节生物学功能的多样性，如细胞的聚集与黏附、肿瘤细胞的凋亡等[17]。有研究显示，与结核菌素试验阳性对照组相比较，肺结核患者组总CD8+T细胞以及抗原特异性的CD8+T细胞上Tim-3的表达都显著升高；在涂片/培养阳性的结核组中CD8+T细胞上Tim-3的表达要显著高于涂片/培养阴性的结核组；在结核特异性抗原的刺激下，CD8+Tim-3+T细胞的IFN-γ分泌量降低，细胞脱颗粒功能和增殖能力也都出现了下降[18]。Qiu等[19]研究发现，活动性肺结核患者外周血中的CD4+T和CD8+T细胞上的Tim-3分子以及其配体Gal-9都比健康对照组显著升高，且CD4+T和CD8+T细胞主要表现为效应记忆型。Tim-3上调表达的CD4+和CD8+T细胞表现出更强的效应功能，能够增加IFN-γ、TNF-α、IL-2和IL-22等细胞因子的分泌量。

Tim-3除了调控T细胞免疫功能，也能调控NK细胞的免疫应答。Wang等[20]发现在活动性结核病患者中NK细胞上Tim-3表达增加，且其表达量与IL-12刺激诱导产生的IFN-γ呈负相关，阻断这一信号途径增加了NK细胞对K562靶细胞的细胞毒性，提高了NK细胞控制单核细胞源巨噬细胞中MTB生长的能力。Huang等[21]研究发现CD56dimCD16+NK细胞上Tim-3的表达在较严重结核患者中要显著高于病情较轻和中等的患者，这表明了Tim-3的表达与结核病严重程度相关。

二、其它负性共刺激分子与结核

细胞毒T细胞抗原4（CTLA-4），属于免疫球蛋白超家族成员。一旦CTLA-4优先与APC上的B7-1和B7-2分子结合，就会阻断了CD28介导的激活T细胞的共刺激信号，使T细胞处于免疫功能失能状态，参与免疫反应的负性调节[22-23]。目前关于CTLA-4与结核的研究不多。有研究发现在HIV-结核共感染患者组中，绝大多数的PPD特异性CD4+T细胞高表达CTLA-4，当接受过抗病毒和抗结核治疗后，细胞表面的CTLA-4表达能够降低约40%，在单结核感染组中，经过抗结核治疗后PPD特异性CD4+T细胞表面的CTLA-4能够下降60%，但PD-1的降低只观察到下降趋势，并无统计学差异，表明了CTLA-4能够反映结核治疗的进程[24]。还有研究发现CTLA-4在鉴别诊断活动性肺结核和潜伏感染者中具有很好的应用价值。该研究分析了外周血中CD4+CD25+Foxp3+上CTLA-4的表达情况，结果显示相比较潜伏感染患者组CTLA-4在活动性结核组中的表达显著上调，敏感度和特异性分别为86.7%和94.4%[25]。

淋巴细胞激活基因3（LAG-3）是一种跨膜受体，在活化的CD4+和CD8+T细胞以及自然杀伤细胞亚群上表达，它与PD-1一样也是一种负性共刺激分子[26]。Phillips等[27]研究发现，对于感染MTB的恒河猴血液来源的CD4+T细胞内LAG-3的沉默，导致共培养体系中巨噬细胞的细菌负荷显著降低，而对来源于肺部的CD4+T细胞的LAG-3沉默却没有显著的统计学差异。这一结果很可能是因为相比较血液中CD4+T细胞，MTB感染后LAG-3在肺部CD4+T细胞上的表达要高得多，并且RNAi对于LAG-3转录的影响在肺部来源CD4+T细胞中不那么明显。进一步分析发现恒河猴CD4+T细胞中的LAG-3信号通路沉默后，IFN-γ、IL-6以及CXCL11促炎细胞因子分泌增加，从而显著增强对巨噬细胞内MTB的杀伤作用，因此，LAG-3的异常表达在调节MTB感染时发挥着重要作用。但是也有研究发现无论是敏感还是耐药结核患者其CD4+和CD8+T细胞上LAG-3的表达与健康对照组相比较都没有显著差异，但是PD-1和Tim-3的表达却显著升高，对于这一差异性结果该研究者认为可能是其纳入的样本数量不多而导致的[28]。

三、结语

结核病的发生以及病程进展与机体的免疫应答能力密切相关，负性共刺激分子在调控免疫细胞功能中发挥着重要作用。大部分的研究表明结核病患者免疫细胞高表达的负性共刺激分子会抑制免疫功能，从而影响机体对MTB的清除，但也有部分研究发现一些负性共刺激分子的存在以及过量表达对于免疫细胞功能的发挥必不可少。临床诊断方面，虽然已有研究表明部分负性共刺激分子的表达情况能够区分活动性结核和潜伏感染者，并且部分共刺激分子的表达与疾病的病程以及治疗效果相关，但将其应用到实际临床中有待进一步研究。相信随着后续研究的逐渐深入，负性共刺激分子在结核病中的临床诊断以及后期的治疗应用价值将会得到进一步的发展和推广，从而有效遏制结核病的发生。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突