综述:从淋巴毒素到三级淋巴结构及更远

【字体: 时间:2025年10月01日 来源:Immunological Reviews 8.3

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  本综述系统探讨了淋巴毒素(LT)在次级淋巴器官(SLO)发育和三级淋巴结构(TLS)形成中的核心作用,揭示了其在自身免疫疾病(如多发性硬化EAE模型)和癌症免疫中的双重角色(“好警察与坏警察”)。作者强调理解SLO的发育机制是解析TLS功能的关键,并展望了通过靶向LT/TNF超家族(如LTαβ、LIGHT)调控TLS治疗自身免疫病和增强肿瘤免疫应答(如免疫检查点阻断ICB)的临床前景。

  

引言:连接两个研究领域的桥梁

淋巴器官发育和炎症反应曾是两个独立的研究领域。淋巴毒素(LT)和肿瘤坏死因子(TNF)作为炎症介质被发现,而随后的研究惊人地揭示LT同样是次级淋巴器官(SLO)发育的关键调控因子,并能诱导产生与SLO高度相似的三级淋巴器官(TLO)或三级淋巴结构(TLS)。这一发现使得这两个领域交汇融合。TLS最初在rat insulin promoter驱动LT表达(RIPLT)的转基因小鼠中被描述,常见于自身免疫疾病、动脉粥样硬化、移植物排斥、微生物感染、衰老和癌症等慢性炎症情境中。

LT与TNF的早期角色:杀伤与炎症介质

LT的发现源于对细胞免疫的研究。20世纪60年代,研究发现免疫后的淋巴细胞在特定抗原刺激下可产生一种可溶性物质介导细胞杀伤,该因子被命名为淋巴毒素(LT)。随后,与LT高度同源且能结合相同受体(TNFR1/p55和TNFRII/p75)的TNF也被发现。两者在体外均能杀伤L929细胞,并通过NFκB通路诱导内皮细胞黏附分子和趋化因子的表达,在炎症中扮演重要角色。LTα与LTβ形成复合物LTα1β2,并通过LTβ受体(LTβR)信号传导,其功能远不止于炎症。

LT在淋巴器官发育中的作用

基因敲除研究揭示了LT在SLO发育中不可或缺的作用。LTα?/?小鼠完全缺失所有淋巴结(LN)和派伊尔结(PP),并伴有脾脏白髓结构紊乱。LTβ?/?小鼠则缺失外周淋巴结,但保留肠系膜等淋巴结。研究表明,LTα3通过TNFR1信号传导,而膜结合的LTα1β2通过LTβR信号传导,共同 orchestrate SLO的发育。此外,LT通过调控趋化因子(如CXCL13, CCL19, CCL21)和特殊血管(如高内皮微静脉HEV)的地址素(如PNAd、MAdCAM-1)表达,在SLO的空间组织形成中发挥核心作用。

RIPLT转基因小鼠:揭示LT在TLS和SLO中的作用

为研究1型糖尿病(T1D)中组织损伤机制,研究者构建了rat insulin promoter(RIP)驱动LTα或TNF表达的转基因小鼠。出乎意料的是,虽然这些小鼠的胰腺胰岛、肾脏和皮肤出现了显著的淋巴细胞浸润,但它们并未发展为糖尿病。更重要的发现是,这些浸润细胞形成了高度有序的结构, remarkably like LNs,即TLS。这些结构具备T/B细胞分区、常规树突状细胞(cDC)、滤泡树突状细胞(FDC)、表达MAdCAM-1的HEV以及淋巴趋化因子。研究表明,肾脏和皮肤中的TLS能够进行抗原特异性免疫应答,产生抗体并形成记忆。

TLS概述

TLS是慢性炎症的特征

TLS是慢性炎症条件下的标志性结构,见于自身免疫病(如T1D、多发性硬化MS、类风湿关节炎RA、干燥综合征)、动脉粥样硬化、移植物排斥、感染、衰老和癌症。其结构与SLO相似,包含T细胞区、B细胞滤泡、生发中心(GC)、FDC、HEV和淋巴管(LV)。

分类与功能争议

关于TLS的“成熟度”分类存在广泛讨论,通常从无组织的细胞团,到T/B细胞分区,最终到形成生发中心。但共识是,具备na?ve细胞、HEV和抗原呈递细胞等基本元件,能维持免疫应答的TLS即具有功能。TLS的功能与LN类似,是局部抗原呈递、免疫细胞激活、效应与记忆细胞生成以及耐受诱导的场所。例如,在RIPLTα小鼠模型中,TLS能支持抗体产生和移植排斥反应,并显示其是表位扩散的发生地。同时,TLS也可作为免疫耐受的场所,例如肿瘤内的TLS在Treg细胞存在时可能维持耐受状态。

SLO与TLS的异同

SLO与TLS在细胞组成、结构分区、血管淋巴管组件及功能上高度相似(见表2)。关键区别在于:
  1. 1.
    发育调控:SLO发育于胚胎期,由固有淋巴样细胞(LTi)与淋巴组织组织者(LTo)细胞通过精确的LT信号对话起始,不依赖于抗原。而TLS形成于出生后,诱导机制更灵活,多种细胞(如T细胞、B细胞、NK细胞、DC)和细胞因子(如LTα, LTαβ, TNF, LIGHT, IL-22)可替代LTi细胞功能,且持续抗原刺激是关键。
  2. 2.
    可塑性:SLO结构相对稳定。TLS的存在则完全依赖于持续的诱导刺激(如自身抗原、肿瘤抗原),一旦刺激消失(如胰岛β细胞被破坏),TLS会消退甚至纤维化。
  3. 3.
    微环境影响:SLO是相对独立的结构。TLS嵌入宿主组织(如胰腺、唾液腺、肿瘤)中,其形成、维持和功能深受局部微环境(包括基质细胞、激素、细胞因子、可及抗原等)的影响,同时也反向作用于宿主组织,导致损伤或限制肿瘤。

TLS在人类疾病中操控的前景

诱导TLS

在癌症中,TLS通常与良好的预后和对免疫检查点阻断(ICB)的积极反应相关,因此诱导其形成具有治疗潜力。
  1. 1.
    细胞因子:在肿瘤局部递送TLS诱导性细胞因子(如LTα, LTαβ, LIGHT, CXCL13, CCL21)的策略在动物模型中显示出前景。例如,使用腺相关病毒(AAV)靶向递送LIGHT至脑胶质瘤,或使用沙门氏菌载体在结直肠瘤中递送LIGHT,能诱导TLS形成并增强抗肿瘤免疫。
  2. 2.
    免疫检查点阻断(ICB):抗PD-1/PD-L1和抗CTLA-4等ICB治疗不仅能利用已有TLS,还可能促进TLS的诱导、成熟或改变,进一步增强抗肿瘤 immunity。但需警惕ICB可能引发的免疫相关不良事件(IrAE),其机制可能与自身免疫病中的TLS类似。

抑制TLS

在自身免疫和移植排斥中,抑制TLS形成或功能具有治疗意义。
  1. 1.
    细胞因子或趋化因子抑制:使用LTβR-Ig(如Baminercept)阻断LTβR信号通路,在部分自身免疫病动物模型中能抑制TLS并缓解疾病。但此类全身性治疗也可能影响SLO功能,导致免疫抑制。靶向特定器官的局部递送策略或许是未来方向。
  2. 2.
    抑制淋巴细胞迁出
    FTY720(Fingolimod)通过抑制S1P受体功能,阻止淋巴细胞从淋巴器官和TLS中流出。在NOD小鼠中,FTY720治疗导致胰腺TLS内细胞积聚,延缓了糖尿病发生,证明TLS中的淋巴管功能与LN类似,可作为治疗靶点。

挑战与未来方向

TLS研究仍面临许多挑战:其精确的细胞和分子起始信号、分类标准、功能评估、三维结构分析以及实时动态观察等均有待深入。新技术如多重成像质谱、深度学习辅助的病理分析、高分辨率活体成像以及具有SLO/TLS特征的类器官(Organoid)模型,将为解决这些难题提供强大工具,并推动其临床转化应用。

最终思考:TLS的阴阳两面

TLS扮演着“好警察与坏警察”的双重角色:一方面,它在对抗感染和肿瘤中是有益的防御武器;另一方面,它在自身免疫和慢性炎症中则成为有害的破坏因子。对SLO发育机制的深刻理解是破译TLS功能的关键。尽管二者共享许多机制,但TLS更具可塑性和微环境依赖性,这为在癌症和自身免疫病中对其进行调控(诱导或抑制)提供了独特的机遇和挑战。
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