病毒逃逸细胞毒性T淋巴细胞免疫杀伤的机制

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病毒蛋白等经胞质中的蛋白酶体降解成抗原多肽，与主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC）分子共同组成MHC-抗原肽复合体，经高尔基复合体（Golgi complex，GC）呈递至细胞表面，被T淋巴细胞受体（T cell receptor，TCR）识别，激活特异CTL等一系列反应。CTL杀伤反应是控制病毒感染的有效免疫防御机制，MHCI类分子限制性CD8+ CTL是抗病毒感染的重要效应细胞，能够识别由MHCI途径呈递的病毒抗原肽。

　　一、CTL杀伤靶细胞的机制

　　CTL杀伤靶细胞主要包括抗原识别、CTL活化和致死性攻击3个环节。初始CD8+T淋巴细胞识别抗原后，进行程序性克隆扩增并分化为CTL，一方面通过CTL表面表达的Fas配体和分泌的TNF-α与靶细胞上的Fas受体（CD95）和TNF受体结合，诱导感染细胞凋亡；另一方面介导细胞溶解机制，成熟CTL胞质释放大量穿孔素（PF）和颗粒酶等，杀伤感染细胞。此外，活化的CTL还可分泌IFN-γ和淋巴毒素等细胞因子，而IFN-γ可以激活干扰素调节因子1（interferon regulator factor-1，IRF-1）和转录激活子-l（signal transducers and activators of transc**tion-l，STAT-1），继而活化巨噬细胞，产生广谱抗病毒效应，清除病毒。

　　二、病毒逃逸CTL免疫杀伤的机制

　　MHCⅠ类分子限制性CTL是抗病毒感染的重要效应细胞，在病毒和宿主共生过程中，病毒通过不同途径干扰CTL的杀伤活性来逃脱被宿主消灭和清除的命运。

　　1.下调TCR对MHC-抗原肽复合体的识别：激发T淋巴细胞应答需要持续有效的信号，参与的TCR数量与之密切相关，且TCR与MHC-抗原肽复合体反应的最佳动力学也是决定性因素之一。肺炎流感病毒A主要[根据相关法规进行屏蔽]白中T淋巴细胞表位的突变迅速积累，抑制了MHC分子对病毒多肽的提呈和TCR对MHC-突变多肽复合体的识别，这也是流行性感冒（流感）难于防止的重要原因之一。另有研究发现，在人CMV潜伏感染时，UL18分子在细胞表面的表达减少，无法与T淋巴细胞表面的CD85j结合，逃避CTL的杀伤作用。此外，某些病毒如人类疱疹病毒（human herpesvirus，HHV） 6A型能够在转录水平下调TCR复合物而逃避免疫识别，但作用机制尚不清楚。

　　2.调节细胞因子：机体免疫系统能够识别和清除受到病毒感染的宿主细胞，不同免疫机制的动员取决于病毒的种类、感染部位及感染时间等诸多因素。现有研究认为，感染特征明显的组织损伤可能有助于细胞因子的分泌。而非致细胞病变的病毒感染的恢复更多地依赖CTL介导的细胞死亡。例如CD8+T淋巴细胞和NK细胞的杀伤和清除功能对于乙型肝炎的恢复是重要的，而IFN-γ则控制了病毒在肝脏中的**。

　　细胞因子介导了非特异性免疫应答和特异性免疫应答的大部分免疫效应机制。非特异性免疫中的细胞因子大部分是由单核吞噬细胞产生，而特异性免疫应答中的大多数细胞因子是由激活的T淋巴细胞产生的，又称为淋巴因子，主要是在对外源性抗原进行特异性识别和应答时产生的，是激活和调节特异性免疫应答的主要效应物质。在机体抗炎性反应和免疫应答过程中，细胞因子发挥着极为重要的作用，能够调控免疫细胞激活、增殖、趋化和吞噬等过程，例如IL-1、IL-6或IFN-γ等可抑制病毒的**和增殖，而IL-8、IL-10、转化生长因子（transforming growth factor，TGF）、TNF等则可能抑制机体抗病毒的免疫效应。病毒感染后，可使多种细胞因子水平发生改变，与病毒调控细胞因子、抑制宿主免疫反应及促进病毒**产生免疫逃逸等机制有关。病毒编码细胞因子或细胞因子受体的模拟分子，从而在感染过程中干扰正常细胞因子的功能，调节细胞的正常代谢途径，封闭或干扰宿主细胞的免疫防御体系，逃避宿主免疫清除。RNA病毒编码的细胞因子模拟分子与宿主相应细胞因子的同源性可达80%，而DNA病毒编码的模拟分子与宿主细胞因子虽然具有相似的生物学功能，却无明显同源性。

　　3.干扰抗病毒细胞因子的表达与分泌：IFN是最早发现的细胞因子，病毒感染机体后·在非特异性免疫应答的早期，在IL-12、IL-15和IL-18等共**细胞因子的作用下，高表达CD56的NK细胞分泌IFN-γ增加，增强NK细胞抗病毒的功能，促进特异性免疫应答的成熟和CD4+T淋巴细胞向Th细胞的转化。此外，IFN-α可以促进树突状细胞（dendritic cells，DC）成熟增殖，分泌多种细胞活性物质，促进NK细胞活化增殖，形成正反馈调节。因此，IFN在干扰病毒的感染和**、调节免疫细胞生长和免疫活性等方面发挥重要的生物功能。为避免免疫清除，多数病毒都具有抗IFN的作用。例如卡波济肉瘤相关疱疹病毒（Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus，KSHV）编码的即刻早期蛋白ORF45能够抑制干扰素调节因子7（interferon regulator factor-7，IRF-7）磷酸化和核移位，使IRF-7积聚在胞核内，而IRF-7是负责病毒介导的Ⅰ型IFN激活的转录调节子，因此在病毒感染期间能够有效地抑制IFN-α和IFN-γ的活性，中断机体抗病毒感染的免疫应答。

　　此外，HHV-6能够通过下调IL-18的分泌量，逃逸宿主免疫杀伤。TGF-β是一种多效细胞因子，可抑制Th2、CTL和NK细胞的生长，降低多克隆抗体的产生并拮抗IL-1、IL-2、TNF的功能。HCMV可诱导感染细胞中TGF-β的合成，抑制T淋巴细胞增殖，利于病毒**繁殖，并且可通过阻断IFN激活的JAK/STAT的信号传导途径，减少MHC l类和MHCⅡ类分子表达，逃避CD8+T淋巴细胞和CD4+T淋巴细胞的免疫监视。腺病毒编码的E3、E1B蛋白能够拮抗TNF对感染细胞的裂解作用，保护病毒在细胞内正常**，抑制免疫细胞的杀伤作用。艾伯斯坦-巴尔病毒（Epstein-Barr virus，EBV）与单核细胞结合还能抑制核因子KB（nuclear factor-kappa B，NF-κB）的活化，从而下调环氧合酶2（cyclooxygenase-2，COX-2）的表达，抑制前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）的生物合成，产生病毒逃逸现象。与之相似，髓病毒通过调节前炎性介质如IL-1、IL-6、白三烯和TNF-α的表达，抑制单核细胞的吞噬功能，并且干扰PGE2的生物合成。因此，干扰抗病毒细胞因子的表达与分泌是病毒逃逸免疫的重要机制之一。

　　4.编码细胞因子或细胞因子受体的模拟分子：HCMV编码的IL-10模拟分子vIL-10，具有较强的免疫抑制功能，能阻止DC的表型分布、抗原呈递功能等，抑制外周血单个核细胞（PBMC）的增殖及促炎性细胞因子合成，并激活非成熟DC内的STAT3信号转导途径，调控细胞凋亡。HCMV UL144编码的跨膜糖蛋白gpUL144是疱疹病毒穿入介子HveA的模拟分子。而HveA诱导许多病毒编码蛋白来调节细胞凋亡及炎性信号途径，在宿主免疫防御功能中起重要作用。因此，UL144编码产物也可能与病毒逃避机体免疫攻击能力有关。HCMV的UL146与UL147基因编码的产物与IL-8蛋白同源，产生与IL-8相似的免疫抑制功能。与之相似，EBV基因组中的BCRF1 ORF编码的vIL-10与IL-10功能相似，能够抑制IL-2和IFN-γ等细胞因子的生成、拮抗Thl细胞功能，**B淋巴细胞生长和分化等，产生抑制特异性免疫的功能。此外，EBV编码的潜伏膜蛋白1（latent membrane protein 1，LMPI）模仿有利于病毒生存的细胞因子功能，导致病毒持续感染。

　　非洲猪瘟病毒在巨噬细胞中编码κB同系物，是NFKB的抑制剂，抑制巨噬细胞NF-κB与DNA结合，下调巨噬细胞产生前炎性细胞因子，并且增加TGF-β mRNA和蛋白水平，逃避免疫杀伤。

　　各种痘病毒都能编码几种与细胞因子受体同源的模拟分子，产生竞争性拮抗细胞因子的作用。IL-18可增加经抗原**的T淋巴细胞系中IFN-γ的生成，并与IL-12相互协同，**Th1细胞中IFN-γ的生成，还能**NK细胞的细胞毒性作用。痘病毒编码的可溶性IL-18结合蛋白可与IL-18结合，抑制IL-18活性，抑制机体的抗病毒免疫反应，造成病毒持续感染。与之相似，单纯疱疹病毒（herpes simplex virus，HSV）可编码IFN-α、β和γ受体的可溶性模拟分子，干扰IFN的免疫功能。肖普纤维瘤病毒（Shope fibroma virus，SFV）基因编码的蛋白T2是TNFR的诱饵分子，而HBV的前S2可与IL-6结合，影响免疫效应功能。此外，某些病毒导致Th1/Th2漂移，引起病毒进一步侵袭，并降低了对其他微生物的防御功能，诱发合并感染。

　　5.利用趋化因子系统影响宿主的免疫活动：趋化因子是一大类结构中大多都含有4个保守的半胱氨酸（Cys）的细胞因子，能够调控白细胞的趋化、运动等免疫功能。病毒靶目标的趋化因子主要是与cc或cxc等受体结合的趋化因子，HCMV基因组含有US27、US28、UL33及UL78等4个G蛋白耦联受体样基因，编码产物同CC趋化因子受体有同源性，可耗竭受感染细胞周围环境中的趋化因子，下调淋巴细胞的趋化吞噬功能和CD8+T淋巴细胞的激活作用。

　　6.抑制细胞凋亡：细胞程序性死亡（programmed cell death，PCD）即细胞凋亡（apoptosis），是细胞因某种外部或内部**因素引起的死亡，是T、B淋巴细胞分化、成熟和杀伤感染细胞的一个正常机制。病毒感染细胞后可直接诱导PCD，在子代病毒颗粒释放之前杀死宿主细胞。但病毒的**和繁殖依赖于宿主细胞的合成功能，如果宿主细胞死亡过快，病毒**不能完成，完整的感染性病毒不能产生，最终抑制了病毒的**和繁殖，反之延缓受感染宿主细胞的死亡，则有利于病毒的**和繁殖。

　　病毒DNA**的进行需依赖宿主细胞提供足够的脱氧核糖核苷三磷酸（dNTP），而HCMV通过特定方式**细胞中相关酶的表达，调节宿主细胞dNTP的生物合成，感染细胞滞留于G1期，抑制细胞的有丝分裂，抵抗r宿主细胞的PCD。此外，HCMV UL36和UL37编码的凋亡抑制蛋白vICA和vMIA也可抑制细胞的PCD，而IE1-72及IE2-86的转录产物可能通过下调p53的活性而抑制TNF-α诱导的PCD。与之相似，KSHV/HHV-8/KVS编码的FLICE抑制蛋白（FLICE-inhibitory proteins，v-FLIPs）可与Fas相关死亡结构域（Fas associated death domain，FADD）蛋白或FADD样IL-1β转换酶相互作用，抑制凋亡。痘病毒编码的crmA蛋白，属于丝氨酸蛋白酶抑制物家族，能够抑制caspase-1和caspase-8功能，打断caspase激活的级联反应，抑制凋亡。此外，某些病毒还可通过上调Bcl-2的产生或下调P53的表达来抑制凋亡。

　　7.下调MHCⅡ类分子表达，干扰CD4+CTL逃逸免疫杀伤：病毒可在转录水平或转录后水平对MHCⅡ类分子的作用进行调节，腺病毒和HCMV均可影响MHCⅡ类分子的转录，但具体作用机制尚不清楚。在MHCⅡ类抗原呈递途径过程中，MHCⅡ类分子和抗原多肽在胞内的分选是在AP-1或AP-2的介导下进行的，牛**瘤病毒（bovine papilloma virus，BPV）编码的E6蛋白与AP-1结合，干扰MHCⅡ类分子进入胞内途径，CD4+T淋巴细胞含有少部分CTL，称之为CD4+CTL，属于Th1亚群，在抗病毒感染中发挥着重要作用。CD4+ CTL激活后通过Fas系统诱导靶细胞凋亡，其靶细胞主要是T、B淋巴细胞和巨噬细胞等免疫细胞，在免疫系统的自身调节中起重要作用。HIV可以通过变异干扰CD4+ CTL功能，诱导特异CD4+ CTL处于无应答状态，引起免疫系统功能紊乱而逃逸免疫杀伤，并且使其他病毒也得以存活扩散，但其机制尚不清楚。

　　三、结语

　　MHCⅠ类分子限制性CTL是抗病毒感染的重要效应细胞，在病毒与宿主共生过程中，病毒通过不同途径干扰CTL的杀伤活性来逃脱被宿主消灭和清除。在病毒与宿主相互作用中深入了解病毒的致病及免疫逃逸机制，将拓展病毒免疫学的研究领域，为病毒的防止工作提供新的思路，并在此基础上针对新的靶标设计新型抗病毒药物和开发高效、安全的新型疫苗。