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本综述聚焦动脉粥样硬化（ASCVD）中血管归巢 CD8 T 细胞的作用，探讨其促动脉粥样硬化与抗动脉粥样硬化亚群的起源、激活、抗原特异性等，分析感染、炎症等促归巢因素，并介绍相关创新治疗策略，为 ASCVD 免疫机制及治疗提供新视角。
动脉粥样硬化（ASCVD）是全球主要死亡原因之一，其发病与高胆固醇血症密切相关，氧化低密度脂蛋白（oxLDL）在动脉壁的堆积会引发炎症级联反应，促使固有免疫和适应性免疫细胞浸润至新生斑块。尽管他汀类药物广泛用于降低血脂，但动脉粥样硬化相关死亡率仍持续上升，这凸显了对更全面治疗方法的需求。越来越多的研究表明，炎症在动脉粥样硬化中起着重要作用，例如在类风湿关节炎（RA）、巨细胞病毒（CMV）和人类免疫缺陷病毒（HIV）感染等慢性炎症状态下，动脉粥样硬化负担增加，且与血脂水平无关。靶向促炎细胞因子白细胞介素 - 1β（IL-1β）的卡那单抗可使已确诊动脉粥样硬化患者的复发性心血管事件减少 15%，进一步支持了炎症在动脉粥样硬化中的作用。
CD8 T 淋巴细胞是适应性免疫系统的主要组成部分，受主要组织相容性复合体 I 类（MHC-I）限制，具有增殖、效应细胞因子产生和细胞毒性能力。它是最早浸润动脉粥样硬化病变的免疫细胞之一，在动脉粥样硬化后期更是浸润免疫细胞的主要部分。动脉粥样硬化病变中的 CD8 T 细胞比循环中的细胞表现出更活跃的表型，其丰度与严重的 ASCVD 结局密切相关。利用小鼠模型对其在 ASCVD 中的作用研究提供了一些功能见解，但结果存在矛盾。人类研究主要局限于分析循环中的细胞，而非动脉粥样硬化斑块内的细胞。然而，最近利用流式细胞术、RNA 测序和质谱流式细胞术等单细胞分析技术对人类动脉粥样硬化斑块的研究，揭示了血管归巢 CD8 T 细胞的新方面及其与斑块微环境的关系。
关于 CD8 T 细胞的致动脉粥样硬化和抗动脉粥样硬化功能及机制，在小鼠模型中检测到针对高胆固醇血症衍生自身抗原的 CD8 T 细胞，其频率与高胆固醇血症和疾病进展呈正相关，提示其在血管归巢和疾病进展中的潜在作用。对人类动脉粥样硬化斑块血管归巢 CD8 T 细胞的研究显示，其活化和抗原体验表型增强。与循环中的 CD8 T 细胞相比，动脉粥样硬化斑块中的 CD8 T 细胞表面 T 细胞记忆和细胞活化标记物（包括 CD25、CD38、CD45RO、CD69 和 HLA-DR）升高。CD69 的上调通过拮抗 1 - 磷酸鞘氨醇（S1P）介导的流出，对血管归巢 CD8 T 细胞在斑块内的滞留具有功能意义。但血管归巢 CD8 T 细胞是致动脉粥样硬化还是抗动脉粥样硬化尚不清楚。
在非动脉粥样硬化动脉中，人类和小鼠的内膜或外膜中均可发现少量 CD8 T 细胞，表明存在基线水平的免疫监视。早期出生时具有不同程度免疫缺陷的实验模型表明，CD8 T 细胞在动脉粥样硬化中的作用微不足道甚至具有保护作用。随后使用更复杂模型的研究发现，CD8 T 细胞具有致动脉粥样硬化和抗动脉粥样硬化双重作用。在疾病发展前通过单克隆抗体耗竭 ApoE-/-和 LDL 受体（Ldlr）-/-小鼠的 CD8 T 细胞，可减少病变，脂质和巨噬细胞积累减少，坏死核心缩小。同样，在肺炎衣原体感染模型中，缺乏 CD8 T 细胞的小鼠动脉粥样硬化减少。这些研究中，CD8 T 细胞在诱导动脉粥样硬化前缺失，提示 CD8 T 细胞是初始病变形成所必需的。相比之下，在患有晚期动脉粥样硬化的 Ldlr-/-小鼠中，抗体耗竭 CD8 T 细胞会导致斑块不稳定，其特征是巨噬细胞存在增加、坏死核心更大，以及促钙化平滑肌细胞表型减少，表明晚期病变中的 CD8 T 细胞可能通过促进斑块稳定性起到抗动脉粥样硬化作用。
这一双重性表明，血管归巢 CD8 T 细胞的不同功能和病理意义可能取决于复杂病变微环境中的背景或靶点。最近将高维免疫表型技术应用于人类动脉粥样硬化斑块，揭示了具有转录组分辨率和功能意义的表型多样性新方面，建立了动脉粥样硬化发病机制与血管归巢 CD8 T 细胞表型和频率之间的密切联系。
CD8 T 细胞可在人类动脉粥样硬化斑块中广泛分布，但主要位于肩部和纤维帽区域，表现出广泛的免疫状态，其中效应记忆（TEM）细胞是最丰富的亚型。CD8 TEM被认为通过细胞毒性分子（包括穿孔素、颗粒溶素和颗粒酶）以及促炎细胞因子（包括 TNF 和 IFNγ）促成病变细胞死亡和坏死核心形成。在淋巴细胞缺陷的 ApoE-/-Rag2-/-小鼠中，过继转移缺乏穿孔素、颗粒酶 B（GzmB）或 TNF（但不缺乏 IFNγ）的 CD8 T 细胞，与过继转移野生型 CD8 T 细胞相比，动脉粥样硬化减少，尽管细胞浸润到病变中的情况相似。除了减少巨噬细胞和脂质含量外，过继转移穿孔素或 GzmB 缺陷的 CD8 T 细胞还导致坏死核心减少，这可能归因于巨噬细胞、内皮细胞（ECs）和血管平滑肌细胞（VSMCs）凋亡减少。除了诱导 ECs 和 VSMCs 的半胱天冬酶依赖性杀伤外，GzmB 还可通过降解血管炎症期间 VSMC 产生的胶原蛋白和其他细胞外基质蛋白来进一步削弱纤维帽，促进斑块破裂和高血栓形成性坏死核心的暴露。坏死核心的恶化可导致血流受限和纤维帽上的机械应力，促进缺血性损伤和斑块破裂。综上所述，这些发现表明 CD8 TEM以穿孔素和 GzmB 依赖性方式发挥致动脉粥样硬化作用。
人类临床研究进一步强化了血管归巢细胞毒性 CD8 TEM的致动脉粥样硬化潜力，这些细胞的浸润及其细胞毒性分子的存在与疾病进展一致，具有诊断意义。一项单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）研究发现，一组 CD8 TEM在斑块中的存在先逐渐增加，然后在斑块破裂后减少，这些细胞表达高水平的细胞毒性蛋白，包括穿孔素、颗粒溶素和颗粒酶 GzmA、GzmB 和 GzmH。通过飞行时间细胞术（CyTOF）分析获得的类似结果确定了斑块内的两个细胞毒性 TEM簇。值得注意的是，一个表达较高水平 CD127 的簇在未经历近期中风或短暂性脑缺血发作的无症状患者中富集。通过测序对转录组和表位进行细胞索引（CITE-Seq）的进一步分析显示，有症状受试者中两个 TEM簇细胞内的穿孔素和 GzmB 表达降低。另一项对 170 例急性冠状动脉综合征患者的研究表明，纤维帽完整的病变内 CD8 T 细胞富集，相比之下，纤维帽破裂的患者病变内 CD8 T 细胞减少，同时血浆中颗粒溶素、穿孔素和 GzmA（Gzma）水平降低。总体而言，这些结果表明，细胞毒性 CD8 TEM在斑块中积累，诱导破裂，并在损伤后消失，将动脉粥样硬化的病态结局与 TEM的存在联系起来，其细胞毒性驱动斑块破裂。
与循环中的丰度相比，细胞毒性 TEM是动脉粥样硬化斑块中富集程度最高的 CD8 T 细胞亚群。在病变内，CD8 TEM在表型上并不均匀，可大致分为两个不同的簇，在多项研究中均有检测到。这些簇根据其与疾病进展、耗竭水平、组织驻留以及细胞毒性分子的差异表达进行区分。第一个簇（称为 MetaCluster 20、C5 或 CD8.1）代表一种耗竭较少、终末分化的细胞毒性表型，其特征是 CD127、NKG7、颗粒溶素、穿孔素和 GzmB 水平升高，同时 PD-1 表达降低，且缺乏组织驻留标记物（如 CD69、CCR5 和 ITGAE）。与迁移表型一致，该簇还表现出组织流出和血管归巢受体（如 S1PR2 和 CX3CR1）表达增加。此外，该簇优先位于斑块的相邻部分而非坏死核心，其存在与疾病进展呈正相关。第二个簇（称为 MetaCluster 11、C4 或 CD8.0）的特征是组织驻留和耗竭表型，缺乏 CD127，表达更高水平的 PD-1 和 CD69。第二个簇中细胞最显著的特征是 GzmK 的表达，其与年龄呈正相关。尽管 GzmK+细胞是斑块中最丰富的 CD8 TEM表型，但它们在所有斑块 CD8 T 细胞中的比例与疾病进展没有明显相关性。然而，在 GzmK+细胞丰富的老年小鼠中耗竭 CD8 T 细胞，而非在 GzmK+细胞稀少的年轻小鼠中，导致动脉粥样硬化病变减少，表明表达 GzmK 的 CD8 TEM亚群可能具有致动脉粥样硬化作用。对小鼠 T 细胞克隆性的分析表明，在 CD8 TEM中，表达 GzmK 的细胞在斑块中表现出最大的克隆扩增，并且随着它们的耗竭状态，表明原位增殖和慢性激活。
除了支持细胞毒性 CD8 TEM致动脉粥样硬化作用的广泛证据外，也有研究提示其具有抗动脉粥样硬化和免疫调节功能。虽然巨噬细胞的杀伤有助于坏死核心的形成，但巨噬细胞的积累本身会促进斑块生长和炎症。对人类斑块的研究揭示了巨噬细胞与 CD8 T 细胞之间的负相关关系，表明细胞毒性 CD8 TEM可能限制病变扩张。此外，在 Ldlr-/-小鼠中，细胞毒性 CD8 TEM通过 Fas-FasL 依赖性方式杀伤活化的 CD4 Th1 细胞，已被证明可限制病变发展，并且斑块抗原激活的 DCs 被细胞毒性 CD8 TEM靶向。总之，这些证据表明，细胞毒性 CD8 TEM可能通过内在机制调节动脉粥样硬化斑块内的炎症。
动脉粥样硬化斑块中功能失调的 CD8 T 细胞的存在凸显了 ASCVD 的慢性炎症性质。除了重复性原位激活外，血管归巢 CD8 T 细胞的耗竭和衰老可通过高胆固醇血症、慢性病毒感染和自身免疫性疾病系统性促进。然而，对人类斑块 CD8 T 细胞的分析尚未确定明显的耗竭亚群。动脉粥样硬化斑块衍生的 CD8 T 细胞通常共表达耗竭标记物（如 PD-1）和衰老标记物（如 CD57）以及细胞毒性和激活标记物，且具有亚群特异性。scRNA-seq 分析在动脉粥样硬化斑块核心中鉴定出一群 CD8 T 细胞，其共表达效应分子（IFNG、GZMA）与耗竭标记物（TOP2A、CTLA4、LAYN、ENTPD1 和 HAVCR2）的转录本，并且具有增殖性（MKI67）。同样，对斑块细胞毒性 CD8 TEM的 CyTOF 分析表明，其 PD-1 表达水平高于循环中的 TEM，穿孔素表达降低，但 GzmB 不降低，这与早期耗竭表型一致。CD57 在 CD8 TEM上的表达表明终末分化、细胞毒性和假定的衰老表型，通常缺乏 CD28 表达。CD57+CD28-CD8 T 细胞在慢性病毒感染期间和随年龄增长而扩增，表现出高度激活状态，其丰度与动脉粥样硬化的发生率相关，尤其是在 HIV 感染者中。尽管 Ki67 表达较低，但最近的研究表明这些细胞在动脉粥样硬化期间经历扩增。已经证明，动脉粥样硬化期间升高的细胞因子 IL-6 和 IL-15 促进这些细胞的扩增，这与冠状动脉疾病患者中表达 IL-6 受体 α 链的 CD8 T 细胞频率降低一致。IL-15 可通过增强细胞毒性能力、CX3CR1 依赖性血管归巢和增加 CD2 表达来加剧动脉粥样硬化。共刺激受体 CD2 已被认为是缺乏 CD28 的细胞的潜在致动脉粥样硬化共刺激途径。CD2 在 CD57+CD28-CD8 TEM中大量表达，尤其是在潜伏 CMV 感染的人群中。其配体 LFA-3 在动脉粥样硬化病变中高度表达，在体外与 CD2 结合可增强 T 细胞受体（TCR）激活。CD8 TEM上增殖、激活、细胞毒性和耗竭标记物的同时表达凸显了动脉粥样硬化的慢性炎症性质。生长中的斑块的炎症环境可能通过促进细胞毒性 CD57+CD28-CD8 TEM的募集和扩增，以正反馈方式进一步加剧疾病。
关于血管归巢 CD8 T 细胞的抗原特异性，与循环中的细胞相比，斑块中的 CD8 T 细胞表现出记忆和细胞活化的表面标志物，但尚不清楚斑块中的 CD8 T 细胞是由于 TCR engagement 还是通过动脉粥样硬化微环境中富集的促炎细胞因子（如干扰素 -γ（IFNγ）、TNF 和 IL-15）的旁观者激活而激活和增殖。在人类和小鼠动脉粥样硬化中已经探索了各种候选抗原，特别是源自血脂异常的自身抗原。已鉴定出针对载脂蛋白 B100（ApoB100）的细胞毒性 TEMCD8 T 细胞，在易患动脉粥样硬化的 ApoE-/-小鼠中，其频率高于野生型对照组，并且在致动脉粥样硬化饮食下进一步增加。oxLDL 是另一种引发适应性免疫反应的内源性抗原，它也可能通过清道夫受体 CD36 和凝集素样氧化低密度脂蛋白受体 - 1（LOX-1）以抗原非特异性方式激活 CD8 T 细胞。有趣的是，LOX-1 与 CD69 具有结构同源性，最近的研究表明，oxLDL 与 CD69 的结合可能具有免疫调节作用，但这种相互作用对 CD8 T 细胞的具体作用尚不清楚。
血管归巢 CD8 T 细胞也可能对改变的自身蛋白（如经历去酰胺化的蛋白，也称为瓜氨酸化，一种不可逆的炎症相关翻译后修饰）表现出反应性。在 RA 患者中，抗瓜氨酸化蛋白抗体的存在（瓜氨酸化蛋白的证据）与心血管并发症风险增加相关，并且在 RA 患者的动脉粥样硬化斑块中已检测到瓜氨酸化蛋白。在一部分 RA 患者和抗瓜氨酸化蛋白抗体血清阳性患者中，表达血管归巢受体 CX3CR1 的细胞毒性 CD8 T 细胞被激活、增殖，并对瓜氨酸化蛋白产生细胞因子反应。
除了 oxLDL、ApoB100 和改变的自身蛋白外，病毒和细菌病原体也可导致 ASCVD。慢性感染如 HIV 和 CMV 会增加循环中活化的 CD8 T 细胞，其在血管组织中的存在与 ASCVD 严重程度相关，急性呼吸道感染通常先于包括缺血性心血管疾病或中风在内的严重病态。在最近的一项研究中，Chowdhury 及其同事观察到，随着脂质沉积和斑块成熟，斑块 CD8 T 细胞的 TCR 克隆性最初增加，随后在纤维钙化斑块中该克隆性显著降低，这与动脉粥样硬化早期 T 细胞增殖的寡克隆激增，随后在疾病晚期多克隆细胞浸润的解释一致。他们发现，针对流感病毒、SARS-CoV-2、CMV 和 EB 病毒的 CD8 T 细胞在晚期冠状动脉斑块的 T 细胞中相对于循环中的细胞富集，这可能是由于这些病毒的抗原在斑块中的表达，或由于病毒抗原与内源性血管表位之间通过分子模拟的交叉反应性。此外，已鉴定出针对细菌抗原（如细菌和人类之间高度保守的热休克蛋白（HSPs））的 CD8 T 细胞，并且可能具有交叉反应性。HSPs 可由肺炎衣原体、牙龈卟啉单胞菌和动脉粥样硬化中活化的内皮细胞（ECs）产生。从动脉粥样硬化患者的动脉粥样硬化病变中分离出针对牙龈卟啉单胞菌 hsp60 的 CD8 T 细胞，在感染肺炎衣原体并喂食高脂饮食的情况下，缺乏 CD8 T 细胞的小鼠与野生型小鼠相比，动脉粥样硬化显著减少。在肺炎衣原体感染时从未感染的野生型供体小鼠中补充 CD8 T 细胞可恢复动脉粥样硬化的发展，突出了该模型中 CD8 T 细胞在动脉粥样硬化中的重要作用。
在动脉粥样硬化中，血管归巢 CD8 T 细胞的运输受涉及多种趋化因子和细胞黏附分子的动态且严格调控的归巢机制支配，相应地，血管归巢 CD8 T 细胞显示出这些趋化因子和细胞黏附分子受体的独特表达谱。
