1. 調節性T細胞的分類

根據其來源，調節性T細胞可以進一步分為自然調節性T細胞（nTreg）和適應性或誘導性調節性T細胞（aTreg或iTreg）。

nTreg主要是CD4+Treg細胞，它們在胸腺中由骨髓前體細胞分化而來，占CD4+T淋巴細胞總數的約1% - 3%，外周血中占CD4+T淋巴細胞總數的5% ^[2]。它在外周血、淋巴器官、炎癥部位和腫瘤組織中發揮免疫調節作用 ^[3]。

aTreg或iTreg包括：Th3（表型特征為CD4+CD25low）、Tr1（表型特征為CD4+CD25lowCD45RBlow）、CD8+調節性T細胞、自然殺傷T細胞（NKT細胞）等亞型。它們與自身免疫性疾病和腫瘤的發生密切相關。

iTreg也被稱為sTreg，是一類由外周成熟T細胞受特定抗原刺激并受免疫抑制性細胞因子（主要包括TGF-β、IL-2、IL-10、IFN-γ、IFN-α、吲哚胺2-3二氧化酶和維甲酸）誘導的調節性T細胞，占CD4+T細胞總數的約4% - 7%。

圖1. Treg細胞的發育

2. Treg細胞分化

Treg細胞的分化、發育和功能受多種細胞因子的調控。轉錄因子Forkbox P3（Foxp3）參與了分化過程。轉錄激活因子STAT5是Treg細胞分化和存活的另一個重要因素。

在胸腺中，nTreg的發育依賴于TCR和CD28的協同刺激，這對于外周nTreg的穩定增殖和存活至關重要。

iTreg的發育需要IL-2和轉化生長因子（TGF-β），而不是與CD28的共刺激 ^[4]。

研究表明 ^[5]，IL-2通過STAT5促進誘導性調節性T細胞的產生，IL-2與TGF-β一起誘導原始CD4+ CD25-T細胞轉化為CD4+ CD25+ T細胞，并表達Foxp3。

3. Treg細胞標記物

目前認為，CD4+CD25+ Foxp3+是Treg細胞的主要表型。

Treg還低表達了另一個特異性標記物，CD127。

一些受體也表達在Treg的表面，如CD5、CD38、CD45、CD62L、CD103、CTLA-4和抑制性免疫受體GITR。

Treg細胞表達的標記物可以根據它們的位置分為兩類：

圖2. Treg的細胞標記

3.1 胞內標記物

FOXP3：Fontenot JD等人在1995年發現Treg細胞高度表達forkhead盒P3（Foxp3），它可以促進未成熟CD4+T細胞轉化為Treg ^[7]。

FOXP3是forkhead樣轉錄因子家族的成員，與細胞生長和發育調控有關。FOXP3與Treg細胞密切相關。如果FOXP3基因發生突變，將影響Treg細胞的發育和成熟，并引發一些疾病。

FOXP3主要在淋巴器官和組織如胸腺、脾臟和淋巴結中表達。目前，Foxp3被認為是Treg細胞最敏感的標記物。

Helios：該基因編碼了伊卡洛斯家族的鋅指蛋白成員，是參與淋巴細胞發育調控的造血專一性轉錄因子。該蛋白與伊卡洛斯家族的其他成員形成同源或異源二聚體，被認為在早期造血發育中起著重要作用。

3.2 Treg細胞表面標記物

CD4：CD4，也稱為T4/leu-3，是免疫球蛋白超家族的成員。它是一種分子量為55kDa的單鏈I型跨膜糖蛋白。

CD4 β是TCR/CD3復合物的一部分，參與TCR信號轉導。

它在大多數胸腺細胞、輔助T細胞、II型NKT細胞和單核/巨噬細胞中表達。

CD25：CD25也稱為IL-2Rα、Ly-43、P55或Tac，是一種分子量為55kDa的糖蛋白。它在激活的T和B細胞、胸腺細胞亞群、前B細胞和Treg細胞中表達。

CD39：CD39（核苷酸三磷酸二磷酸水解酶-1，NTPDase 1）是一種能夠將ATP降解為AMP的細胞外酶。它在B細胞、樹突細胞和包括調節性T細胞和記憶T細胞在內的T細胞亞群中表達。CD39是免疫系統的一個重要成員，參與抑制炎癥和控制血小板活化。

CD62L：CD62L，也稱為L選擇素或LECAM-1，是一種分子量為74 - 95 kDa的單鏈I型糖蛋白。它在大多數外周血B細胞、T細胞、NK細胞亞群、單核細胞、粒細胞和一些造血系統惡性細胞上表達。CD62L對于不成熟淋巴細胞定位到外周淋巴結和Peyer's斑高內皮靜脈非常重要。

CD73：CD73是一種通過GPI錨定到細胞的細胞表面蛋白，分子量為69kDa。在小鼠中，骨髓中的CD73表達僅限于CD11b+髓系細胞。在脾臟中，它主要在T細胞上表達。

CD103：CD103，也稱為α E整合素或整合素α IEL鏈，屬于整合素家族，是一種I型跨膜糖蛋白。Treg細胞高度表達CD103。CD103與E-鈣黏蛋白結合，介導淋巴細胞定位到腸上皮細胞。

CD134：CD134是TNF受體家族的一員，也稱為OX40和TNFRSF4，是一種分子量為50kDa的I型跨膜糖蛋白。OX40在激活的T淋巴細胞上表達。OX40與OX40L之間的相互作用導致B細胞增殖和抗體分泌，并調節原發性T細胞

增殖和T細胞存活。OX40影響CD4+T細胞的耐受調節。

CD152（CTLA-4）：CD152是免疫球蛋白超家族的成員，也稱為CTLA-4或Ly-56，分子量為33kDa。它在激活的T和B淋巴細胞上表達。

CTLA-4負調節細胞介導的免疫應答，在誘導和維持免疫耐受、發展保護性免疫和調節胸腺細胞方面發揮作用。

CD194（CCR4）：CCR4配體包括：CCL17（TARG）和CCL22（MDC）。CCR4在記憶T細胞、巨噬細胞、血小板、嗜堿性粒細胞、Th2細胞和Treg細胞中表達。

CCR4及其配體（CCL17和CCL22）在多種皮膚免疫疾病的記憶T細胞招募中發揮重要作用。

FR4：葉酸受體4（FR4）是葉酸（維生素B9）的表面受體。它在小鼠CD4+ CD25+自然調節性T細胞（Treg）上具有高度的構成性表達。它結合CD4和CD25，并區分Treg與其他類型的T細胞。

GARP：GARP，也稱為富含亮氨酸重復序列32（LRC32），是一種分子量為80kDa的I型跨膜糖蛋白。GARP存在于巨核細胞、血小板和激活的Treg（CD4+、CD25+、FoxP3+細胞）的表面，是轉化生長因子-β（TGF-β）的受體。GARP可能在控制Treg的抑制功能方面發揮作用。

GITR：GITR（糖皮質激素誘導的TNFR相關基因），也稱為TNFRSF18和AITR，是TNF受體超家族的成員。它在CD25+ CD4+ Treg中高度表達。GITR與其配體之間的相互作用可以增強T細胞的激活、增殖和細胞因子產生，并消除CD25+ CD4+ Treg的抑制功能。在體內激活GITR會導致自身免疫疾病的發展和被抑制的免疫反應的恢復。

TGF-β：TGF-β是促進成骨細胞形成的強效刺激劑，對骨重塑起重要作用。

它可以調節Th17細胞或Treg細胞的分化。高濃度有利于Treg細胞的發育。低濃度TGF-β與IL-6和IL-21的協同作用有利于Th17細胞的分化。它還控制許多細胞類型的細胞增殖、分化等功能。

CD127：CD127，也稱為IL-7Rα，是一種分子量為60 kDa的I型跨膜糖蛋白。在Treg細胞中，CD127的表達被下調，缺乏CD127是Treg細胞的特征之一。它可以用作Treg和常規T細胞分化的標記物。

4. Treg細胞的功能是什么？

Treg的一般生理功能主要包括以下幾個方面：

調節性T細胞和免疫耐受：通過抑制自反應T細胞，Treg使機體對自身抗原產生主動耐受，防止自身免疫疾病的發生。在腫瘤中，Treg通過免疫抑制使機體產生抗原耐受，使腫瘤細胞逃脫機體的免疫殺傷。

促進慢性炎癥反應：當病原體入侵時，效應T細胞通過一系列免疫反應清除病原體，而Treg在體內與其他免疫細胞發揮相反的作用 ^[8]。它通過分泌細胞因子如IL-4、IL-10和TGF-β發揮抑制功能。它可以防止引起組織破壞的病理性免疫反應的發生，但同時也使得難以清除病原體，延長慢性感染的病程。

免疫抑制：Treg的主要功能是負調節機體的免疫反應，因此在調節免疫穩態、預防自身免疫疾病的發生方面，Treg起著至關重要的作用。通過免疫抑制，Treg促進腫瘤免疫逃避 ^[9]，因此它也被視為一種幫助腫瘤存活并促進其生長的免疫細胞。

Treg細胞調節免疫功能并參與人體的老化過程。老年小鼠的免疫功能下降。

圖3. Treg細胞的免疫抑制

5. Treg細胞是如何工作的？

Teg通過兩種方式發揮其免疫調節功能:5.1細胞與細胞的直接接觸一些趨化因子使Treg聚集在免疫細胞周圍，通過細胞與細胞接觸依賴的機制發揮作用。Treg可通過CTLA-4、TGF-β和GITR直接與靶細胞上相應受體結合，抑制CD4+T、CD8+T、樹突狀細胞和抗原提呈細胞 ^[10]等免疫細胞的增殖。Treg通過調節樹突狀細胞的數量和活性，使其抗原呈遞失效，從而抑制免疫應答。5.2抑制性細胞因子的分泌Treg通過分泌IL-4、IL-10、IL-35和TGF- β ^[11][12]等抑制性細胞因子負性調節免疫。

圖4. Treg細胞的調控機制

6. 腫瘤中的調節性T細胞

腫瘤微環境在腫瘤的發生和發展中起著非常重要的作用。免疫細胞可以通過影響腫瘤微環境來影響腫瘤的進展。

一般來說，大多數免疫細胞都可以發揮抗腫瘤免疫的作用，如輔助T細胞和細胞毒性T細胞。然而，在腫瘤微環境中，Treg細胞則扮演著相反的角色。Treg的免疫抑制作用不僅可以防止自身免疫疾病的發生，還可以促進腫瘤細胞的免疫逃逸，間接加速腫瘤細胞的增殖，并增強腫瘤細胞的浸潤能力。

Treg細胞可以抑制效應細胞的發育和激活，在介導腫瘤免疫耐受中起著重要作用。研究表明，Treg細胞的數量與腫瘤的預后呈負相關 ^[13]。

Treg細胞引起的腫瘤免疫耐受是通過控制原始T細胞和記憶T細胞來實現的。

Treg細胞還可以通過TGF-β誘導宿主免疫耐受來影響CD4+（Th1、Th2、Th17、NK）等其他免疫細胞。

Treg細胞引發的免疫耐受也與樹突狀細胞（DC）的作用有關 ^[14]。

7. Treg細胞與免疫療法

Treg細胞在免疫體系中發揮免疫抑制作用，在骨髓移植治療中具有一定優勢。

在多發性骨髓瘤患者中，低淋巴狀態可以提高骨髓移植的成功率。

Treg細胞介導體內抗原的耐受。其數量的降低將減少機體對一些自身抗原的耐受，增加對移植物的排斥。因此，通過刺激人體內Treg細胞的恢復和再生，可以顯著減輕患者對移植物的排斥反應，大大提高骨髓移植的成功率。

Treg細胞的免疫抑制作用與腫瘤抗原的免疫逃逸和耐受有關。因此，在腫瘤中，如何降低Treg的功能成為關鍵。

IL-2對于Treg細胞的發育是必不可少的 ^[15]。IL-21是一種與IL-2相似但沒有免疫調節功能的細胞因子。用IL-21代替IL-2可以防止Treg細胞發展為sTreg細胞。此外，抗CD25+單克隆抗體和抗CD4+單克隆抗體的聯合應用可以在體內阻斷Treg細胞，最大程度地消除Treg細胞的效應。小鼠實驗表明，越徹底地去除Treg細胞，腫瘤免疫療法的效果就越好，小鼠的生存時間就越長 ^[16]。

腫瘤免疫療法的另一個思路是逆轉Treg細胞對腫瘤細胞引起的免疫耐受。

Kiniwa等人 ^[17] 發現TLR8配體（人類Toll樣受體8配體）可以逆轉Treg細胞對腫瘤的免疫耐受，消除腫瘤的免疫逃逸，提高效應細胞的效率。

其他的共刺激因子，如B7.1和B7.2，也可以逆轉Treg細胞對腫瘤的免疫耐受，消除效應細胞的抑制作用，提高殺傷效果。研究發現，缺乏B7.1和B7.2的共刺激因子時，腫瘤細胞將逃避機體的免疫監視，使T細胞處于無效狀態或誘導其凋亡，導致腫瘤無限生長。