树突状细胞

树突状细胞的生物学功能的研究进展

树突状细胞(dendritic cells，DC)是目前人体内最活跃，功能最强大的专职抗原呈递细胞,是人体对免疫原产生免疫应答的重要细胞之一。DC 广泛存在于血液、淋巴、肝脾及皮肤黏膜等组织，能激活功能性淋巴细胞，并产生细胞毒作用，提高机体免疫水平。DC对抗原和弱抗原都有很高的呈递效率，只需少量的抗原及DC即可激活T细胞，因此成为抗肿瘤和抗病毒免疫研究中的热点。

1DC的来源与分化发育

DC 的产生分两个阶段：从祖细胞分化为未成熟DC和未成熟DC受外界刺激( 如细菌产物、坏死物及及各种细胞因子) 分化成熟。

1.1DC的分化

体内DC 起源于多能造血干细胞，按来源其分化途径分为两条: ①髓系分化途径。称为髓系DC( myebiod，DC1) ，最终分化为朗格汉斯细胞和间质DC两个亚群。DC1 由髓样干细胞在粒细胞巨噬细胞集落刺激因子( granulocyte-macrophagecolony stimulati ng factor，GM-CSF) 、肿瘤坏死因子α刺激下诱生为DC。亦有来源于外周血单核细胞，也称为DC1 前体细胞，在GM-CSF、白细胞介素4( interleukin-4，IL-4) 作用下或穿越内皮细胞并吞噬异物后分化为DC。②淋巴系分化途径。为淋巴系DC( lymphoid，DC2) ，最终分化为类浆细胞DC。DC2 的前体细胞不表达髓系抗原，也无吞噬、吞饮抗原能力，低表达GM-CSF，高表达IL-3 受体，在IL-3 刺激下分化为DC2。目前对DC 亚群及分化的研究主要来源于体外培养的方法，体内天然DC 亚群的分类仍有待于进一步研究［1］。

1.2DC的表型变化

DC的发育分为成熟与未成熟阶段，两者具有不同的生物学特征和细胞表型。正常情况下，体内多数DC 处于未成熟阶段，其广泛分布于全身各外周组织，高表达吞噬相关受体( Fc 受体、补体受体、甘露糖受体) ，而不表达或低表达共刺激分子和黏附分子( CD14、CD54、CD40、CD80) 。未成熟DC 有较强的抗原内吞和加工处理能力，而激发混合淋巴细胞反应能力较弱。经过抗原摄取、炎性因子活化等一系列过程，DC 由未成熟转变为成熟，成熟DC 则高表达主要组织相容性复合体( major histocompatibilityco mplex，MHC) Ⅱ类分子和CD54、CD40、CD80、CD86等共刺激分子和黏附分子，CD8 3、CD25为成熟DC 的特征性标志。成熟DC 的抗原呈递能力及体外激发混合淋巴细胞反应的能力强，而抗原摄取能力弱。DC 的成熟过程同时伴有迁徙，在外周组织中摄取抗原后，通过延长树突状突起，改变趋化因子受体表达等方式进入淋巴结及淋巴管中成熟，并激发T 细胞反应。

2DC在免疫应答中的作用

2.1外源性抗原的摄取与加工

未成熟DC 具有极强的内吞能力，通过膜皱缩和形成大囊泡，形成液相内吞作用，可使极低浓度( 10‐10 mol /L) 抗原得到呈递，也可通过受体介导对糖基化抗原进行内吞。被DC摄取的抗原分子经过MHCⅡ类途径处理、加工成为抗原多肽，再以MHCⅡ类分子/肽复合物形式呈递在DC表面，并可以维持较长时间( 24‐48 h) 的免疫激发功能。未成熟DC 对吞饮速度快，吞饮量大，是体内抗原的主要摄取者［2］。

2.2 DC在免疫激活的作用

摄取抗原后的DC逐渐成熟并表现出很强的免疫激活能力。在与T 细胞的互动中，除提供MHCⅡ类分子/肽复合物的第一信号外，还高表达B7-1、B7-2、CD40分子，为T 细胞提供充足第二信号，来促进T 细胞的激活。实验证明，DC还可参与B细胞的生长、分化与抗体生成。通过诱导T 细胞生成B 细胞刺激因子，作用于B细胞，使其分泌IgG、IgA、IgM［3］。

2.3诱导自身免疫耐受

DC是体内唯一能激活静息型T 细胞产生初次免疫应答的细胞，并且能通过点状放大刺激，激活T 细胞增殖。因此，在诱导T细胞活化或耐受过程中，DC发挥着十分重要的作用。未成熟DC 诱导免疫激活的能力较弱。有学者推测，未成熟DC很可能在免疫耐受的产生中发挥了重要作用，目前无直接证据支持这一理论。有观点认为DC的不同成熟状态有着不同的功能，DC的不同成熟状态不仅决定T 细胞的激活程度，而且决定T细胞的反应类型［4］。存在于非淋巴组织中( 如肝、肾、皮肤、血液等) 的DC 是一群未成熟DC，具有极强的摄取、处理和一定的呈递抗原能力。由于缺乏B7等共刺激分子，不能活化T 细胞，反而使T 细胞功能失活，诱导T 细胞耐受，被认为是“耐受性DC”。

2.4抗原提呈

DC通过受体介导的内吞作用，巨吞饮及吞噬作用捕获可溶性抗原。可溶性抗原多数在富含主要组织相容性复合体II( MHCII) 类分子的细胞内隔室中被降解成多肽，并与MHCII 类分子结合成复合物表达于DC 表面，提呈给分化抗原4 阳性T 淋巴细胞( CD4 + T) ，少数通过主要组织相容性复合体I( MHCI)类分子途径提呈给分化抗原8阳性T 淋巴细胞( CD8 +T)［5］。

2.5与辅助性T 淋巴细胞( Th) 细胞相互作用并参与免疫调节

Th 在免疫应答和免疫调节中发挥重要作用，按其产生细胞因子种类，Th可分为辅助性T 淋巴细胞1(Th1) 和辅助性T 淋巴细胞2(Th2)细胞，Th1和Th2细胞的分化和功能平衡在维持机体免疫自稳中有重要地位。Th细胞的前体在抗原刺激下分化为中间阶段辅助性T 淋巴细胞(Th0)，在不同微环境中Th0细胞选择性分化为Th1和Th2细胞。髓系DC 通过分泌白介素12(IL－12)促使Th0向Th1分化，并介导细胞免疫应答；淋巴系DC通过分泌白介素4( IL－4)促使Th0向Th2分化，并介导体液免疫应答。DC可分泌多种细胞因子和多种趋化因子，参与免疫调节及趋化免疫细胞［6］。

3 DC 抗肿瘤免疫机制

人体的抗肿瘤免疫流程:①肿瘤相关抗原的摄取与呈递；②激活肿瘤相关抗原特异性T 细胞；③引导肿瘤相关抗原特异性T 细胞至肿瘤部位，杀灭肿瘤细胞。机体抗肿瘤免疫主要依靠细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocyte，CTL)的免疫应答来杀伤肿瘤细胞，CTL并不能识别完整的肿瘤抗原分子，只能特异性地识别来源于肿瘤抗原亲本、由MHC分子呈递的抗原多肽。在大部分恶性肿瘤中，肿瘤细胞表面的MHC 抗原肽、共刺激分子和黏附分子表达较低，不能有效地诱导T细胞活化，故需要抗原呈递细胞的协同作用［7-8］。

作为体内抗原呈递能力最强的专职抗原呈递细胞，DC 在抗肿瘤免疫中起到“中枢性”的作用，其作用的发挥依赖于以下环节: DC 浸润入肿瘤组织；DC对肿瘤抗原的摄取、加工和呈递；DC的活化以及迁移进入次级淋巴器官诱导T细胞活化。除诱导细胞免疫外，DC还可以增强体液免疫: 一方面，DC通过促进抗原特异性CD4+ Th 的产生，促进抗体生成；另一方面，DC直接作用于B细胞，促进免疫球蛋白的分泌。淋巴系DC 中的类浆细胞可分泌Ⅰ型干扰素，直接诱导初始和记忆B 细胞分化为浆细胞，产生大量免疫球蛋白IgM［9］。

DC可以通过与某些肿瘤细胞相互接触，直接抑制肿瘤细胞的生长［10］。肿瘤抗原致敏的DC可释放一种具有抗原呈递能力的囊泡小体exosomes，该小体内含有大量MHCⅠ、Ⅱ类分子和共刺激分子，能显著刺激抗原特异性CD8+ T细胞增殖，并诱导抗原特异性C TL 反应［11］。

研究表明，在肿瘤患者体内，DC的数量下降，功能也受到了不同程度的抑制，不能有效摄取、处理、呈递肿瘤抗原，使机体的免疫反应处于抑制状态，从

而导致肿瘤的发生、发展。另外，DC浸润、迁移和活化的局部微环境的变化，导致DC 不能进入肿瘤组织，不能有效地识别肿瘤提供的“危险”信号。DC迁出肿瘤组织困难，会抑制DC表型和功能的成熟进程，从而抑制免疫反应的产生。肿瘤局部DC的数量和功能状态与肿瘤进展部的预后明显相关[12]，因此通过人为方法保证DC的高效运作成为肿瘤免疫治疗的有效途径。

4 DC 的培养

正常人体内DC数量少，不能满足科研和临床的需要。体外诱导培养DC技术的进步使DC疫苗抗肿瘤治疗成为可能。体外诱导培养DC技术的进步使DC 疫苗抗肿瘤治疗成为可能。

目前用于治疗的DC多来自骨髓或外周血CD34+ 造血祖细胞、外周血DC及单核细胞，其中以单核细胞来源的DC应用最广。获取DC的方法有: ①将来源于骨髓或外周血C D34+造血祖细胞在体外与GM-CSF和肿瘤坏死因子α共同培养，获得大量DC[13]。②单核细胞在GM-CSF和IL-4共同作用下诱导分化为未成熟DC并在外来因素刺激下进一步分化为成熟DC[14]。③Flt3 配体能动员DC进入外周血，显著增加外周血中DC 的数量，进而直接从外周血中分离纯化到大量DC[15]。