Science ｜ CD8⁺ T细胞在初始激活后经历一个由CXCR3介导的“第二启动阶段”

摘要：抗原特异性T细胞数量的增加通过克隆性增殖实现，是适应性免疫的基石。这个过程的启动称为T细胞“初始激活（priming）”，依赖于T细胞与抗原递呈树突状细胞（DC）的相互作用，并涉及TCR激活、共刺激信号以及炎症性细胞因子的作用。这些信号的交换在继发性淋巴器官中

撰文丨雪月

抗原特异性T细胞数量的增加通过克隆性增殖实现，是适应性免疫的基石。这个过程的启动称为T细胞“初始激活（priming）”，依赖于T细胞与抗原递呈树突状细胞（DC）的相互作用，并涉及TCR激活、共刺激信号以及炎症性细胞因子的作用。这些信号的交换在继发性淋巴器官中通过持续约24小时的细胞间互动完成。随后T细胞脱离DC并恢复迁移，迅速增殖并分化为效应T细胞和记忆T细胞。

在初始激活后，T细胞开始迁移，目前尚不清楚如IL-12和IL-2等细胞因子的旁分泌信号是如何被这些活动迁移的T细胞有效传递或接收的。此外，IL-2的主要来源——CD4辅助性T细胞，通常被认为在对病原体的CD8+ T细胞初级应答中不是必需的，因此其作为关键细胞因子来源的作用尚不明确。

来自德国维尔茨堡系统免疫学研究所的Wolfgang Kastenmüller团队在Science上发表题为

A distinct priming phase regulates CD8 T cell immunity by orchestrating paracrine IL-2 signals的文章。这篇文章发现CD8⁺ T细胞在初始激活后经历一个由CXCR3介导的“第二启动阶段”，在该阶段中高亲和力T细胞通过重新与树突状细胞接触并从CD4+ T细胞获得IL-2信号，从而实现选择性扩增和效应分化。

作者用VV-GP感染小鼠，转入荧光标记的P14（CD8）T细胞，通过CD62L阻断实现同步激活，并用活体成像观察淋巴结中CD8 T细胞与DC的相互作用。结果发现了一个发生在感染后第3天的“第二启动阶段”，此时高亲和力的CD8 T细胞再次与DC发生长时间接触，并停留在滤泡下区域。

为了研究CXCR3在CD8+ T细胞中的作用。作者比较WT和CXCR3敲除OT-1 CD8+ T细胞在VV-OVA感染小鼠淋巴结中的定位与行为。分析显示CXCR3促进CD8+T细胞在滤泡下区域的聚集与停留，是进入第二启动阶段并接收IL-2信号的关键。流式细胞术检测VV-OVA感染小鼠中WT与CXCR3 KO OT-1 T细胞的pSTAT5水平。发现CXCR3缺失导致CD8 T细胞pSTAT5水平下降，表明无法充分接收IL-2信号，进而影响效应T细胞（Teff）生成。

为了探索Treg细胞对IL-2可及性的调控作用。作者在Foxp3-DTR小鼠中敲除Treg细胞，并检测CD8+ T细胞KLRG1表达与pSTAT5水平。结果显示Treg细胞通过限制IL-2可及性来抑制CD8 T细胞增殖和效应化分化。而且这个作用不依赖CXCR3。作者又使用CD4-DTR小鼠选择性敲除CD4+T细胞，并监测pSTAT5水平与CD8+ T细胞数量及效应化标志。分析发现CD4+T细胞是第二启动阶段中IL-2的主要来源，其缺失显著减少CD8+T细胞扩增和效应分化。

最后作者研究了TCR亲和力与进入第二启动阶段的关系。作者比较OT-1（高亲和力）与OT-3（低亲和力）CD8+ T细胞的行为，包括IVM观察、pSTAT5水平、Teff生成。结果发现只有高亲和力CD8+ T细胞（OT-1）能在第二阶段重新与DC结合并接收IL-2，低亲和力细胞（OT-3）则不能，最终扩增受限。

本研究揭示了一个依赖CXCR3的CD8⁺ T细胞“第二启动阶段”，通过CD4⁺ T细胞提供的IL-2信号选择性扩增高亲和力克隆，为优化疫苗设计和免疫治疗提供了新的时空调控靶点。

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