IL2RA(CD25)：CD4+CD25+Tregs亞群最特異性標志物，抑制效應T細胞，免疫領域熱點分子！
日期：2023-08-17 13:27:28
2023年8月8日，信達生物在Nature Cancer期刊發表了題為“IL-2Rα-biased agonist enhances antitumor immunity by invigorating tumor-infiltrating CD25+CD8+ T cells”文章 [1]。該報道揭示了抗PD-1/IL-2雙特異性抗體融合蛋白（IBI363）的早期臨床前核心機制研究結果。數年來，隨著對T細胞亞群的不斷研究，一群能夠主動維持免疫平衡和外周免疫耐受的細胞被發現，定義為調節性細胞（Tregs）。T細胞具有異質性，包括CD4+CD25+Tregs，CD8+CD25+Tregs，CD8+CD28+Tregs細胞等，其中CD4+CD25+Tregs是目前研究最多的亞群之一。
IL2通過IL2受體αβγ三聚體誘導激活CD4+CD25+Tregs。CD4+CD25+Tregs細胞是一種負向免疫調控細胞，在抑制自身免疫性疾病的進展、控制潛在有害的炎性反應及維持自身免疫穩態等方面起了關鍵性的作用。通過調節CD4+CD25+Tregs細胞數量，影響效應T細胞功能，可治療多種免疫疾病或腫瘤。目前，IL2RA（CD25）作為該亞群的最特異性標志，成為免疫調節研究領域的熱點分子！
1. 什么是CD4+CD25+調節性T細胞？
CD4+CD25+調節性T細胞（CD4+CD25+Tregs））是一類特定亞群的CD4+T細胞。它們特征性的表達CD25分子，即IL-2受體α鏈（IL-2RA），屬于職業抑制性T細胞。1995年，Sakaguchi等人首次報道在正常人和小鼠外周血及脾臟組織的CD4+T淋巴細胞中，有一細胞亞群持續高表達CD25分子，進而首次分離出CD4+CD25+T細胞。目前該亞群特異性的標志分子還包括FOXP3，其次CTLA-4、GXTR等，這些標志有助于將CD4+CD25+Tregs從活性T細胞、效應性T細胞和記憶性T細胞中區分出來。CD4+CD25+Tregs具有兩大核心功能特性：一是免疫無能性，即不響應IL-2等刺激；二是免疫抑制性，可以抑制效應T細胞增殖，并影響其細胞因子產生（圖1） [2-6]。
圖1. CD25參與Tregs調節性T細胞的發育和免疫調節 [2]
2. 什么是IL2Rα/IL2RA（CD25）？
IL2Rα/IL2RA（又稱為CD25）是白細胞介素2（IL-2）受體的α鏈，其胞漿區域較短，屬于一種低親和性的白介素-2（IL-2）受體。IL-2RA因為可以持續、高水平的表達在靜止以及活化的調節性T細胞上，所以是目前最常用的調節性T細胞標記分子。IL-2Rβ（CD122）和IL-2Rγ（CD132）的二聚體形式是IL-2信號通路的必須結構，但僅有IL-2Rβ和IL-2Rγ的二聚體形式存在時，IL-2無法有效的通過IL-2受體復合物信號通路調節T細胞增生。因此，IL-2Rα可以與IL-2受體的β鏈（CD122）和γ鏈（CD132）形成復合物，從而增強IL-2與受體的親和力（圖2） [7-11]。
IL2RA（CD25）主要表達于CD4+細胞膜表面，參與調節性CD4+T細胞在IL-2的生理低水平下進行分化和增殖。近些年，CD4+CD25+Tregs細胞亞型，因其具有獨特的作用方式和功能特征引起了國內外研究者的共同關注。在CD4+CD25+Tregs細胞中，CD25作為IL-2受體的關鍵組成部分，使Treg細胞能夠響應IL-2信號，發揮免疫調控功能。Treg細胞通過抗原非特異性機制來抑制效應T細胞的激活?？傊?，IL-2RA（CD25）作為Treg細胞的重要標志，不僅標識了這個特定的細胞亞群，還使CD4+CD25+Tregs能夠發揮關鍵的免疫調控功能 [7-11]。
圖2. IL-2與IL-2α、β和γ鏈受體復合物結構示意圖 [11]
3. IL2RA相關的調控機制
3.1 IL2/IL2Rα信號通路機制
IL2Rα作為IL-2異源三聚體受體復合物的α鏈，與IL-2受體β鏈、γ鏈形成IL-2受體復合物。IL-2受體復合物本身不具有激活信號通路能力，是通過與非受體型蛋白酪氨酸激酶偶聯，激活下游信號傳導通路。主要通過以下三條信號通路傳導 （圖3）[12-14]：
i) Jak-STAT途徑。激酶被激活，IL-2R胞內段Jak蛋白結合部分發生磷酸化，啟動STAT因子轉入細胞核中，使靶基因發揮調控細胞增殖與凋亡的作用。
ii) MAP激酶途徑。激酶和Syk激酶活化后，使IL-2R胞內段發生磷酸化，引發Shc蛋白和Grb-2蛋白級聯激活，使具有絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶活性的Raf-1蛋白啟動MAP激酶途徑；另外，在Jak激酶活化后還可以激動Pyk2激酶，從而啟動MAP激酶途徑；最終調節細胞周期蛋白依賴激酶對特定底物發揮作用，促進細胞增殖。
iii) 磷酸酰肌醇-3-激酶PI3K途徑。該過程需要Jak激酶、Pyk2激酶的參與，lck激酶作為啟動因子，磷酸酰肌醇-3-激酶與Shc蛋白結合后刺激致癌基因Akt和p70S6k表達，參與調控細胞凋亡及增殖活動。
圖3. IL-2/IL-2Rα信號通路機制 [12]
3.2 CD4+CD25+Tregs的免疫負調節機制
IL2RA（CD25）作為Treg細胞的重要標志，不僅標識了CD4+CD25+Tregs這個特定的細胞亞群，還使其能夠發揮關鍵的免疫調控功能。CD25分子在CD4+CD25+ Treg上呈高表達狀態，能夠與效應細胞競爭性結合IL-2，使效應細胞無法得到生長信號而不能增殖。CD4+CD25+Tregs細胞的主要功能特性是免疫無能性和免疫抑制性。免疫無能性是指在抗原刺激下，Treg呈現無反應狀態，即使在高濃度IL-2單獨刺激下也呈無應答狀態。免疫抑制性是指在T細胞受體（TCR）介導的信號刺激下，調節性T細胞可活化、增殖成為有抑制作用的T淋巴細胞 [13-14]。
近年來體內外研究表明，除了IL-2RA（CD25），細胞因子（IL-10、TGF-β、IL-2、IL-6）和某些細胞膜分子（CTLA-4、GITR）也在CD4+CD25+Tregs功能的發揮中起了一定的作用 （圖4）[15-18]。目前對CD4+CD25+Tregs的效應機制還不十分明確。最初的體外研究明確支持CD4+CD25+Tregs是通過與其他細胞直接接觸發揮抑制作用這一觀點。因此，細胞-細胞互相接觸是該亞型發揮作用的先決條件。
圖4. IL-10和TGF-β參與CD4+CD25+Treg（iTREG）的免疫調節作用機制 [16]
4. CD4+CD25+Tregs在多種疾病中的作用
IL2RA，即DC25，主要表達于CD4+CD25+Tregs細胞表面。CD4+CD25+Tregs作為新近發現的，一個具有獨特免疫調節作用的T細胞亞群，其在維持機體免疫耐受和調節免疫反應中起著重要作用！隨著研究的深入，該亞型逐漸成為最近幾年來研究的熱點。
4.1 CD4+CD25+Tregs與自身免疫性疾病
目前已有大量的證據表明CD4+CD25+Tregs細胞數量和或功能異常是打破自身免疫耐受與誘發許多自身免疫性疾病的重要因素。與正常人相比I型糖尿病患者的外周血中CD4+CD25+Tregs細胞數量均明顯降低，并且與疾病的嚴重程度有關。除了數量缺少外，I型糖尿病患者的CD4+CD25+Tregs細胞的免疫抑制功能也降低。在某些情況下，這些T細胞雖然數量沒有明顯變化，但對抑制T細胞增殖的作用減少，同時分泌IFN-γ增加、分泌IL-10減少。這可能導致CD4+CD25+T細胞的抑制功能減弱，影響對胰島的保護 [19-20]。
在系統性紅斑狼瘡SLE中，研究發現患者外周血CD4+CD25high T細胞與CD4+CD25int T細胞的比率降低，說明SLE存在免疫失衡，主要表現為抑制功能細胞下降，而效應性T細胞升高。通過增加CD4+CD25high T細胞的數量和功能或抑制效應T細胞可作為SLE治療靶點 [21]。在另外一些自身免疫性疾病中，如多發性硬化病 [22]、類風濕關節炎 [23]、銀屑病 [24]、Wegner’s肉芽腫病 [25]和重癥肌無力 [26]等，雖然CD4+CD25+Tregs細胞的數量正常，但其免疫抑制活性是下降的或者缺乏的。
4.2 CD4+CD25+Tregs與移植物抗宿主病
CD4+CD25+Tregs在移植物抗宿主病（GVHD）中發揮重要作用。GVHD是一種免疫性疾病，常見于異種基因造血干細胞移植。研究表明，CD4+CD25+Tregs可以調節GVHD的發生。供者淋巴細胞中去除CD4+CD25+T細胞或受體中去除CD25+T細胞會增加GVHD的風險，而輸注新鮮的供體CD4+CD25+T細胞可以減輕GVHD。其中，CD4+CD25+CD62L+Treg對急性GVHD的調節作用顯著。不同的CD4+CD25+Tregs亞群在抑制GVHD中的作用有所不同。這些發現對于GVHD的臨床預防和治療提供了有益的信息 [27-28]。
4.3 CD4+CD25+Tregs與腫瘤
許多腫瘤抗原為自身抗原，CD4+CD25+Tregs能抑制T細胞對外來和自體抗原的免疫應答，因而在維持對自身成分耐受的同時，也會阻止機體對腫瘤細胞的免疫應答，從而導致了腫瘤的免疫逃逸 [29-30]。在急性髓系白血?。╝cute myeloid leukemia，AML）中，CD25+AML患者的白血病細胞高表達髓系抗原CD11b、CD36；淋系抗原CD4、CD22；骨髓干細胞抗原CD123。而低表達漿細胞抗原CD38及NK細胞抗原CD56 [31-32]；在卵巢癌中，腫瘤細胞分泌CCL22，招募CD4+CD25+Tregs至腫瘤部位，導致CD4+CD25+Tregs在癌腫組織中聚集，而在正常的卵巢組織中幾乎不能看到CD4+CD25+Tregs。對于腫瘤而言，去除這群細胞可能有助于誘發有效的腫瘤免疫 [33-34]。
4.4 CD4+CD25+Tregs與其它疾病
CD4+CD25+Tregs的抑制作用使得幽門螺桿菌無法被免疫系統清除而長期存在，對胃、十二指腸造成了損害，導致胃、十二指腸潰瘍甚至癌變 [35]；IL2RA基因的rs3118470位點的基因多態性與斑秀的家族史以及病情嚴重程度存在著一定的相關性 [36]；在妊娠小鼠的脾臟、回腸淋巴結以及外周血中，CD4+CD25+Tregs的比例明顯高于非妊娠對照組小鼠。如果將抗CD25單抗克隆體輸注給小鼠，則會導致其流產。說明CD4+CD25+Tregs在誘導母胎免疫耐受方面起著重要作用 [37]。
在大鼠腦缺血再灌注CD4+CD25+Tregs細胞輸注移植治療模型中，CD4+CD25+Tregs細胞可以減小大腦中動脈阻塞缺血再灌注（MCAO/R）大鼠腦梗死體積，降低缺血后神經功能缺損，提高神經功能恢復。此外，CD4+CD25+Tregs細胞還可降低缺血對寡突膠質細胞和軸突造成的損害，減輕腦缺血后白質損傷 [38]。
5. IL2RA的臨床研究前景
目前，有多家機構在研究靶向IL-2RA（CD25）的藥物，包括三生國健藥業（上海）股份有限公司、信達生物、Ligand Pharmaceuticals, Inc.、Eisai Co., Ltd.和Novartis Pharma AG等。三種靶向CD25/IL-2RA的藥物已經獲得批準上市，分別是Daclizumab達克珠單抗和Basiliximab巴利昔單抗（均用于腎移植排斥反應）、Denileukin Diftitox地尼白介素2（用于外周T細胞淋巴瘤和轉移性黑色素瘤）。此外，還有一些藥物正在進行臨床試驗，如Inolimomab伊諾莫單抗已處于批準上市階段，用于移植物抗宿主病GVHD。CD4+CD25+Tregs作為一個具有免疫調節作用的T淋巴細胞亞群，對它的研究正步入到一個新階段！因此，對Treg細胞最特異性標志IL-2RA（CD25）作用的深入研究將有助于對機體免疫調節機制的了解，最終為相關疾病的治療開辟新的免疫治療途徑。
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IL-2RA（CD25）蛋白
by SDS-PAGE
Purity was greater than 95% as determined by SDS-PAGE.(Tris-Glycine gel) Discontinuous SDS-PAGE (reduced) with 5% enrichment gel and 15% separation gel.
Immobilized Human IL2RA at 2μg/mL can bind Anti-IL2RA recombinant antibody (CSB-RA011649MA1HU)，the EC50 is 2.463-3.353 ng/mL.
Immobilized Human IL2RA at 2μg/mL can bind Human IL2 (CSB-MP011629HU)，the EC50 is 1.693-2.039 ng/mL.
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