综述：人类表皮驻留记忆T细胞：超越真皮视角

《Frontiers in Immunology》：Human epidermal resident memory T cells: beyond the dermal perspective

　　

组织驻留记忆T（TRM）细胞的概念从根本上改变了研究人员对外周免疫监视的理解。尽管皮肤TRM生物学已被广泛研究，但大多数研究都集中在真皮，而表皮传统上主要被认为是由角质形成细胞组成的物理屏障。然而，越来越多的证据表明，正常人类表皮含有丰富的驻留T细胞群体，包括常规和调节性TRM细胞，表明表皮是一个高度特化的免疫区室。在这篇综述中，研究人员总结了关于人类表皮TRM细胞的起源、组成、表型和动态的最新知识，特别强调在人体组织中开展的研究。表皮TRM细胞富含CD8⁺CD69⁺CD103⁺群体，并包括表达CD49a和CD101的特化细胞毒性亚群，而调节性TRM细胞构成一个独特的表皮调节网络，有助于局部免疫耐受。研究人员还讨论了最新进展，表明表皮TRM细胞主动巡逻表皮，与朗格汉斯细胞（LCs）密切相互作用，并参与维持表皮免疫稳态。此外，新出现的证据表明表皮TRM细胞与多种人类疾病有关，包括HIV感染、固定性药疹、白癜风和斑秃。总的来说，这些发现支持这样一个模型：常规TRM细胞、调节性TRM细胞、朗格汉斯细胞（LCs）和角质形成细胞形成了一个整合的表皮免疫生态系统，平衡免疫监视和免疫调节。认识到这个细胞网络挑战了传统的以真皮为中心的皮肤免疫观点，并表明表皮应被视为一个自主的免疫区室。对表皮免疫组织的更深入理解可能为以表皮为中心的疾病的发病机制和治疗提供新的见解。

**引言**：人类皮肤由表皮、真皮和皮下组织组成。传统上，表皮被认为主要由角质形成细胞构成，免疫细胞稀少，而真皮富含多种免疫细胞。然而，近年发现正常人类表皮中存在大量驻留记忆T细胞（TRM），包括常规TRM（convTRM）和调节性TRM（regTRM）细胞，表明表皮是一个高度特化的免疫区室。表皮TRM细胞与朗格汉斯细胞（LCs）和角质形成细胞相互作用，共同维持表皮免疫稳态。本综述重点总结了人类表皮TRM细胞的组成、起源、表型动态、与LCs的交互作用及其在疾病中的病理意义。

**人皮肤驻留记忆T细胞的发现**：通过固定性药疹（FDE）和银屑病皮肤移植研究，早期证据显示记忆T细胞可在局部皮肤长期驻留并介导再发反应。Clark等人估计皮肤含有约2×10¹⁰个T细胞，是循环池的近两倍。小鼠单纯疱疹病毒（HSV）感染模型确立了TRM细胞的概念，Gebhardt等人发现非再循环的CD8⁺记忆T细胞在感染皮肤中持久存在。Mackay等人进一步定义了皮肤TRM细胞的发育途径和表型，即顺序获得CD69和CD103（αEβ7整合素）。人类研究方面，使用阿仑单抗治疗患者的皮肤样本直接证明皮肤TRM细胞可独立于循环T细胞池存活。Watanabe等人揭示了人类皮肤含有CD69⁺CD103⁺和CD69⁺CD103^?两种TRM亚群，其中CD103⁺ TRM优先富集于表皮。

**人皮肤驻留记忆T细胞的起源**：
- 常规TRM细胞的起源：Watanabe等人提出皮肤免疫由四种功能性记忆T细胞群体维持，包括两个驻留群体（CD69⁺CD103⁺和CD69⁺CD103^? TRM）和两个再循环群体（中央记忆T细胞TCM和迁移记忆T细胞TMM）。Matos等人利用人皮肤移植NSG小鼠模型比较了循环记忆T细胞亚群生成TRM的能力，发现TCM是最有效的前体，能生成最大且最多样化的长期驻留TRM池，其中包含FOXP3表达细胞，提示TCM也可能贡献于皮肤驻留调节性T细胞（regTRM）。
- 调节性TRM细胞的起源：CD45RO⁺抗原经验型调节性T细胞（Treg）在人类胎儿皮肤中已可检测到，提示皮肤驻留Treg的建立很早。小鼠研究表明，新生儿期调节性T细胞进入皮肤并建立对共生微生物的耐受，这些细胞可持续至成年。然而，Zhang等人最近发现外周诱导的RORγt⁺ regTRM细胞参与过敏原特异性免疫治疗诱导的免疫耐受，提示外周诱导的Treg也可能贡献于人类regTRM群体。目前，循环记忆T细胞和外周诱导Treg对皮肤regTRM的相对贡献尚不完全清楚。

**正常人类表皮中的驻留记忆T细胞**：
- 组成和表型特征：
- 表皮常规TRM细胞：正常人类表皮含有约1×10⁴个CD3⁺ T细胞/cm²，而乳头真皮约为2×10⁵个。表皮TRM池主要由CD8⁺ TRM细胞（约80%）和少量CD4⁺ TRM细胞（约20%）组成，与真皮中CD4⁺为主（约60%）的分布形成对比。几乎所有皮肤TRM细胞均表达CD69。表皮中约70%的TRM细胞表达CD103，真皮中仅约30%。CD49a是表皮TRM的另一个保留分子，与基底膜中的IV型胶原结合。Cheuk等人鉴定出几乎仅定位于表皮的CD69⁺CD103⁺CD49a⁺ TRM亚群，该亚群产生干扰素-γ（IFN-γ）并诱导表达穿孔素和颗粒酶B，而CD49a^? TRM偏表达白介素-17（IL-17）。Zitti等人证明RUNX2和RUNX3协同促进CD49a表达和细胞毒性程序。Bromley等人利用小鼠HSV模型显示CD49a对TRM形成不是必需的，但促进长期持久性和保护功能。
- 表皮调节性TRM细胞：人类表皮和真皮Treg细胞占据不同微环境。真皮Treg通过成纤维细胞和IL-15维持，表皮Treg则通过表皮朗格汉斯细胞（LCs）维持。表皮regTRM细胞通过细胞接触依赖机制抑制自体皮肤TRM细胞增殖，需要主要组织相容性复合体Ⅱ类（MHC Ⅱ）和CD80/CD86。分析显示约10-15%的表皮CD4⁺ TRM细胞表达FOXP3，主要位于CD4⁺CD103^?群体中，并表达CD25、CTLA-4、PD-1、ICOS、TIGIT和CD39等调节分子。这些细胞在多个人类上皮组织中保守存在。值得注意的是，尽管有研究认为毛囊和LCs促进表皮Treg维持，但在无毛囊或LCs的组织（如阴道上皮、龟头、尿道）中也能检测到类似群体。
- 总结：正常人类表皮含有高度有序的驻留T细胞网络，约80%为CD8⁺ TRM，18%为CD4⁺ Foxp3^? TRM，2%为CD4⁺ Foxp3⁺ regTRM，与真皮组成（约40% CD8⁺ TRM，57% CD4⁺ Foxp3^? TRM，3% CD4⁺ Foxp3⁺ regTRM）显著不同。

**表皮TRM的功能异质性**：CD101作为新标志物，富集于表皮TRM细胞中。约90%的表皮regTRM细胞表达CD101，FOXP3表达主要限于CD4⁺CD103^?CD101⁺群体。在CD8⁺ TRM中，CD101⁺细胞优先产生IFN-γ和肿瘤坏死因子-α（TNF-α），而CD101^?细胞富集于IL-17A产生。CD101表达与CD49a显著重叠，CD8⁺CD69⁺CD103⁺CD49a⁺CD101⁺ TRM是目前已知最强的IFN-γ产生表皮TRM亚群。CD101的遗传变异与增强的促炎T细胞反应和受损的Treg抑制活性相关，提示其具有免疫调节作用。

**人皮肤驻留记忆T细胞的动态**：
- 进入：小鼠模型中，CD4⁺和CD8⁺ TRM前体通过不同途径进入表皮：CD4⁺ T细胞先在真皮和毛囊周围积累，后出现在表皮；CD8⁺ T细胞直接进入毛囊间表皮。毛囊角质形成细胞产生IL-7和IL-15，分别维持CD4⁺和CD8⁺ TRM。
- 分化和持久性：人类皮肤TRM寿命极长，甚至在接受异基因造血干细胞移植后，宿主来源的表皮TRM克隆可局部存留至少十年，并能自我更新。机制上，转化生长因子-β（TGF-β）和IL-15信号对CD103⁺ TRM的发育和长期维持至关重要。角质形成细胞通过整合素αvβ6和αvβ8激活潜伏TGF-β，支持表皮TRM驻留。Mackay等人证明TGF-β通过抑制Eomes和T-bet促进TRM分化，而残留T-bet维持CD122表达和IL-15应答。
- 巡逻和排出：表皮CD8⁺ TRM沿基底膜主动迁移，形成动态监视网络，与较固定的LCs分工。真皮TRM在胶原丰富和匮乏区域迁移，并沿血管移动。部分CD4⁺CD103⁺皮肤TRM可下调CD69离开皮肤，进入血液循环，再定植远处皮肤位点。Strobl等人鉴定出循环TRM样细胞（cTRM），保留皮肤TRM的转录特征，并在活动性移植物抗宿主病中富集。

**表皮TRM的维持与调节**：
- 衰老：衰老显著影响循环T细胞，但皮肤TRM密度不降反升，尤其CD49a⁺细胞毒性CD8⁺ TRM富集。TRM细胞维持细胞因子产生能力和T细胞受体（TCR）多样性。Lam等人通过放射性碳出生年代测序和转录组/表观遗传组分析发现，TRM细胞在一生中保持位点特异性驻留表型，避免免疫衰老特征。
- 朗格汉斯细胞（LCs）：LCs直接与常规和调节性TRM细胞物理接触。在正常表皮中，接触TRM的LCs高表达MHC Ⅱ、CD86和PD-L2，而接触LCs的TRM优先表达PD-1，提示PD-1/PD-L2轴参与耐受。紫外线照射和接触过敏原通过下调LCs上的MHC Ⅱ和CD86破坏这种相互作用。PD-1阻断疗法显著减少LC-TRM接触。LCs还与regTRM细胞相互作用，接触LCs的CD4⁺ T细胞富含CTLA-4和FOXP3。

**人类表皮TRM的病理相关性**：
- HIV感染：黏膜CD4⁺ TRM细胞易受HIV感染，并在长期抗逆转录病毒治疗下携带高水平的病毒DNA和RNA，成为病毒储存库。其长寿和自我更新能力可能促进病毒持久性。
- 固定性药疹（FDE）：FDE皮损愈合部位残留的长寿CD8⁺ T细胞（现视为TRM）在药物再暴露时迅速活化，导致皮损复发。Matsumura等人发现复发性FDE中存在CD49a⁺细胞毒性TRM（cTRM）与中央记忆T细胞样细胞的TCR克隆重叠，提示其表型可塑性。
- 白癜风：活动期和稳定期白癜风皮损中富集CD69⁺CD103⁺表达CXCR3的CD8⁺ TRM细胞，主要位于表皮黑素细胞附近。小鼠模型中，阻断IL-15信号可清除致病TRM并促进持久复色。人类白癜风皮肤中也含有丰富的CD69⁺CD103⁺ CD8⁺ TRM。
- 斑秃（AA）：慢性难治性斑秃皮损中CD69⁺CD103⁺和CD8⁺CD103⁺ TRM细胞数量增加，与局部IL-15表达相关。JAK抑制剂治疗后皮损TRM减少。

**讨论**：传统上皮肤炎症被认为起源于真皮，但表皮TRM的发现提示炎症可在表皮内自主启动、放大和调节。白癜风中黑素细胞破坏主要由表皮CD8⁺ TRM介导，而真皮炎症常不明显。正常表皮富含细胞毒性CD8⁺ TRM（CD49a⁺CD101⁺），形成Tc1为主的免疫环境。表皮免疫稳态由常规TRM细胞、调节性TRM细胞、LCs和角质形成细胞形成的整合网络维持。角质形成细胞提供TGF-β、IL-7和IL-15支撑TRM驻留；LCs通过抗原呈递和PD-1/PD-L2信号调节TRM；regTRM细胞限制常规TRM过度激活。这种生态系统的失衡可能导致以表皮为中心的疾病（如白癜风、斑秃）的位点特异性、慢性和复发性。

**结论与展望**：表皮TRM细胞的发现深刻改变了人类皮肤免疫的理解。未来研究需整合空间生物学、单细胞技术和原位成像技术，以阐明该表免疫网络在健康和疾病中的组织方式，从而为以表皮为中心的炎症、感染和肿瘤性疾病开发新治疗策略。