Interferon-γ 和 IL-27：调控 1 型调节性 T 细胞发育的关键 “开关”—— 为免疫耐受研究开辟新视野

在免疫调节中，T 细胞受体（TCR）和白细胞介素（IL）-27 信号对 1 型调节性 T（Tr1）细胞发育有影响，但其他信号是否决定其分化尚不明确。研究人员利用 Tg4 TCR 转基因小鼠开展 Tr1 细胞诱导模型研究，发现 IFNγ 和 IL-27 可正向调节 Tr1 细胞发育，这为免疫耐受机制研究提供了新见解。

　　在免疫系统的 “战场” 上，白细胞介素 - 10（IL-10）作为免疫调节的 “关键卫士”，在调控适应性免疫方面发挥着重要作用。它能抑制抗原呈递、细胞增殖和促炎细胞因子的产生，如同给免疫系统的 “熊熊烈火” 泼上一盆冷水。在 CD4⁺T 细胞家族中，FoxP3⁺调节性 T 细胞（Treg 细胞）和 1 型调节性 T（Tr1）细胞是 IL-10 的主要生产者。然而，尽管人们知道强 T 细胞受体（TCR）和 IL-27 信号对 Tr1 细胞发育有影响，但其他信号在其中扮演何种角色，仍然是个未解之谜。为了揭开这个谜团，英国伯明翰大学（University of Birmingham）的 David A.J. Lecky、Lozan Sheriff 等研究人员展开了深入研究，相关成果发表在《iScience》杂志上。

研究人员利用 Tg4 TCR 转基因小鼠，构建了一个能快速诱导 Tr1 细胞的模型。在这个模型中，他们就像操控精密仪器的工程师，通过给予不同剂量的修饰后的自身肽 [4Y]-MBP，观察 T 细胞的变化。

在研究过程中，研究人员使用了多种技术方法。转录分析方面，对过去 RNA 测序（RNA-seq）时间进程实验数据重新分析，探究 Tr1 细胞转录程序的动力学变化；流式细胞术，用于分析细胞表面标志物和细胞内因子的表达，如检测 CD4⁺T 细胞中 Il10-EGFP、Ifng-YFP 等的表达情况；基因集富集分析（GSEA），通过与已有的人类 Tr1 细胞基因集对比，确定 Tr1 细胞相关基因的富集情况 。

下面来看看具体的研究结果：

• Il10 转录动力学：研究人员给 Tg4 Nr4a3-Tocky Il10-EGFP 转基因小鼠注射不同剂量的 [4Y]-MBP 肽后发现，Nr4a3-Timer 表达（作为 TCR 特异性激活的代理标记）与肽剂量呈正相关，Il10-EGFP 几乎只在 Timer⁺细胞中表达，且 LAG3 和 TIGIT 在 Timer⁺细胞中的表达也与肽剂量正相关。在高剂量免疫时，Il10-EGFP 与 Tr1 细胞标志物共表达，且多数 Il10-EGFP⁺T 细胞不表达 Foxp3。对高剂量刺激后的小鼠进行动力学分析发现，在 Timer⁺细胞中，Il10-EGFP 表达在 8 - 16 小时显著增加，而 Ifng-YFP 在 CD4⁺T 细胞的 Timer⁺和 Timer^-细胞中均有表达，在 16 小时有小幅度上升。同时，LAG3、TIGIT 等 Tr1 细胞标志物在 Timer⁺细胞中的表达也随时间增加。这表明 CD4⁺T 细胞能在免疫后的 24 小时内，以 TCR 信号强度和时间依赖的方式快速转录 Il10，并增加 Tr1 细胞标志物的表达。
• Tr1 细胞特征：重新分析 RNA-seq 数据发现，强耐受性刺激会使早期激活基因 Nr4a3 和 Tnf 迅速激活，Th1 型特征基因 Tbx21、Ifng 和 Il2 在 4 小时出现转录爆发，而 Tr1 模块（包括 Il10、Tigit 等基因）在 12 小时才出现，且仅在强 TCR 信号条件下可见。通过 GSEA 分析，证实了在强 TCR 信号条件下，Tr1 细胞表型基因显著富集。对 Il10-EGFP⁺和 Il10-EGFP^-T 细胞进行 mRNA 测序分析发现，Il10-EGFP⁺细胞富含 Tr1 细胞的标志性转录本。此外，Ifng 转录峰比 Il10 转录峰早约 8 小时，Lag3 转录峰与 Ifng 也有类似关系。这些都表明快速诱导的 Il10 表达细胞具有 Tr1 细胞的特征，且其转录程序存在延迟。
• IFNγ 对 Tr1 细胞分化的调控：体外实验发现，添加 IFNγ 对 Il10-EGFP 表达无直接影响。但在体内实验中，给 Tg4 Nr4a3-Tocky Il10-EGFP Ifng-YFP 小鼠注射抗 IFNγ 抗体后，Timer⁺细胞中 Il10-EGFP 表达细胞的频率显著降低，而 Ifng-YFP 表达不受影响。同时，抗 IFNγ 处理还降低了 TCR 信号强度标记物 ICOS 和 GITR 的表达，以及脾脏巨噬细胞的数量和激活状态。这说明 IFNγ 在体内对 Tr1 细胞发育起正向调节作用，且与 TCR 信号强度和髓细胞激活相关。
• TCR 信号强度与 IFNγ 的关系：利用 Nur77-Tempo 小鼠（对 TCR 信号强度变化更敏感）研究发现，抗 IFNγ 处理导致 Nur77Blue⁺Red⁺T 细胞和 Nur77-TimerBlue 平均荧光强度（MFI）降低，同时 Tr1 细胞频率也显著下降，ICOS 和 OX40 表达减少。这表明抗 IFNγ 处理减少 Tr1 细胞的同时，也降低了 TCR 信号强度。
• IFNγ 的来源及 NK 细胞的作用：研究发现，NK1.1⁺TCR^-细胞是脾脏中 IFNγ 的主要产生者，但 NK 细胞来源的 IFNγ 对 Tr1 细胞发育并非必需。给小鼠注射抗 NK1.1 抗体耗尽 NK 细胞后，对 Tr1 细胞频率和 TCR 信号强度标记物 ICOS、OX40 均无影响，这提示 T 细胞或 NKT 细胞来源的 IFNγ 可能更为重要。
• IFNγ 和 IL-27 协同调节 Tr1 细胞发育：IL-27 是诱导 IL-10 产生的重要细胞因子。给 Tg4 Nr4a3-Tocky Il10-EGFP 小鼠同时注射抗 IFNγ 和抗 IL-27 抗体后发现，Tr1 细胞频率显著降低，且这种影响似乎具有加性。这表明 IFNγ 和 IL-27 在体内共同调节 Tr1 细胞的发育。

综合上述研究，研究人员发现 Tr1 细胞可在体内快速产生，且 IFNγ 和 IL-27 共同对其产生起正向调节作用。这一发现为免疫耐受机制的研究提供了新的视角，揭示了 IFNγ 在诱导耐受性 Tr1 细胞中的新 “调控” 作用。不过，研究也存在一些局限性，比如 IFNγ 调节 Tr1 细胞发育的精确细胞机制和重要来源尚未完全明确，其他潜在的 IFNγ 来源细胞如固有淋巴细胞（ILCs）和 NKT 细胞未在研究中评估，以及转录分析与细胞因子报告数据在蛋白质表达动力学上可能存在差异等。未来的研究可以针对这些问题进一步深入探索，有望为免疫相关疾病的治疗带来新的思路和方法。