免疫无反应
免疫无反应(Immune Anergy)是指淋巴细胞(尤其是 T 细胞)在识别特定抗原后,进入的一种持久的功能性不应答状态。这种状态的主要特征是细胞在受到抗原再次刺激时,无法产生有效的增殖和细胞因子分泌。Anergy 通常源于免疫激活过程中“第二信号”(共刺激信号)的缺失,是外周免疫耐受(Peripheral Tolerance)的核心保障机制。在病理条件下,肿瘤细胞常利用此机制诱导浸润 T 细胞失能,从而逃避免疫监视。
诱导机制:双信号模型的失衡
免疫无反应的发生遵循经典的“双信号模型”。当 T 细胞仅接收到抗原第一信号而缺乏第二信号时,细胞内部会发生重大的转录程序重构:
- NFAT 与 AP-1 的平衡失调: 只有第一信号时,钙离子通路激活转录因子 NFAT,但由于缺乏 CD28 信号,AP-1(Fos/Jun)无法被激活。单独的 NFAT 入核会诱导“无反应基因”的表达,而非 IL-2。
- E3 泛素连接酶的募集: 无反应细胞内会高表达 E3 泛素连接酶(如 Cbl-b、GRAIL 和 Itch)。这些酶会降解 TCR 信号通路中的关键蛋白,导致信号转导物理中断。
- 表观遗传锁定: 长期处于 Anergy 状态的细胞,其 IL-2 启动子区域会发生组蛋白去乙酰化,使得该基因处于封闭状态,即使后续给予补足信号也难以迅速逆转。
T 细胞抑制状态对比:Anergy vs Exhaustion
| 特征项目 | 免疫无反应 (Anergy) | 免疫耗竭 (Exhaustion) |
|---|---|---|
| 诱导原因 | 缺乏共刺激 (信号 2) | 抗原持续刺激 (如肿瘤、慢性病毒) |
| 主要发生地 | 淋巴器官 (启动期) | 外周组织/肿瘤局部 (效应期) |
| 表面标志物 | Cbl-b 高表达,PD-1 低 | PD-1, TIM-3, LAG-3 高表达 |
| IL-2 分泌 | 完全丧失且难以补足 | 逐渐降低,可部分恢复 |
在肿瘤治疗中的临床干预
肿瘤逃逸常通过诱导 Anergy 来实现。为了逆转这一状态,现代免疫疗法采取了多种策略:
- 补足第二信号: 使用 CD40 激动剂 或 TLR 激动剂 激活 树突状细胞,迫使其高表达 CD80/86,从而防止初始 T 细胞进入无反应状态。
- 细胞因子增援: 通过 IL-2 激动剂 尝试直接通过旁路信号激活失能 T 细胞,尽管这在 Anergy 细胞中难度极大。
- 过继细胞工程: CAR-T 细胞的设计核心即是将 CD28 或 4-1BB 信号域整合,以绕过对外部共刺激分子的依赖。
参考文献与学术点评
[1] Schwartz R H. (2003). T cell anergy. Annual Review of Immunology.
[学术点评]:该领域最权威的综述,系统定义了 T 细胞无反应的分子逻辑及在免疫调节中的中心地位。
[2] Jenkins M K, et al. (1987). Antigen presentation by chemically modified splenocytes induces antigen-specific T cell unresponsiveness. J Exp Med.
[学术点评]:经典研究,首次在实验中证明了缺乏共刺激信号会导致抗原特异性 T 细胞进入失能状态。
[3] Mueller D L. (2010). Mechanisms maintaining peripheral tolerance. Nature Reviews Immunology.
[学术点评]:详尽解析了 Anergy 作为外周耐受机制如何与调节性 T 细胞协同工作,防止自身免疫损伤。