项目名称：结核病CD4T细胞免疫机制研究

完成单位：深圳市第三人民医院

完成人：周伯平、陈心春、张明霞、余卫业、李美忠、杨倩婷、叶涛生、蔡雄茂、朱秀云、邓群益

一、项目概况：

项目起止时间：2005年8月至2009年6月

项目资助：国家自然科学基金（2项，批准号为30671857，30771900）、广东省自然科学科学基金（2项，批准号为7008514，06027608）、和深圳市科技计划项目（200801006）

国内外研究进展：

尽管目前已有有效的抗结核治疗药物，结核病仍然是感染性疾病的头号杀手，2007年世界卫生组织的数据显示我国仍然是全世界结核病第二高负担国家。虽然当前严重的结核病疫情是由社会因素和生物因素等多因素造成的结果，但由于对结核病免疫发病机制和保护性免疫认识不足，导致目前仍缺乏有效的保护性疫苗是最关键的原因。

结核菌感染诱导以CD4T细胞免疫为主，早期对免疫缺陷疾病（如艾滋病）患者结核病发生情况的临床观察和CD4T细胞γ受体敲除小鼠动物实验表明，Th1细胞免疫（CD4T细胞及其效应分子如IFN－γ）在结核保护性免疫中起着不可缺少的作用。与此相对应，部分学者报道结核患者抗原特异性Th1应答水平低于健康对照，而Th2应答高于健康对照，并因此提出Th1免疫抑制和Th1/Th2免疫失衡是结核病发生的重要机制。然而，也有不少学者发现结核患者特异性Th1应答水平（增殖反应和IFN－γ分泌水平）显著高于健康对照。这是否提示结核患者特异性Th1免疫不存在免疫抑制的情况，或者说Th1免疫在结合保护性免疫中的作用有限？还是说虽然存在免疫抑制或其他细胞的干预，结核患者Th1免疫仍然高于健康对照，只是在这种抑制状态下的CD4T细胞应答不能有效的控制结核菌的生长，从而导致疾病发生？目前尚不清楚。进一步来说，如果上述假说正确，那么结核菌感染通过怎样的机制抑制结核菌特异性细胞免疫？再有，随着免疫学的进展，人们已经认识到存在多种不同亚群CD4T细胞应答，如Th17应答；但目前还不清楚结核菌感染诱导其他亚群CD4T细胞应答情况及其与Th1/Th2应答的关系，也不清楚结核保护性免疫相关的不同亚群CD4T细胞免疫模式。

为此，我们对结核患者的CD4T细胞免疫应答特征、临床意义进行深入研究。进一步我们从宿主免疫调节细胞――CD4＋CD25＋FoxP3＋调节性T细胞（RegulatoryTcells，Treg）和结核菌自身的直接调节作用两个方面探讨结核患者CD4T细胞免疫的调节作用。

研究目的与方法：

研究目的：

1、阐明结核患者的CD4T细胞免疫应答特征及临床意义；

2、阐明结核患者CD4T细胞免疫的调节机制。

研究方法：

1、采用不同实验技术方案（ELISA，Elispot，FACS）系统检测结核患者特异性和非特异CD4细胞免疫的特征；

2、通过动物实验和体外功能实验阐明了结核患者CD4T细胞免疫调节机制。

二、项目研究结果和结论：

研究结果：

1、结核患者特异性Th1细胞免疫显著高于，而不是既往认为的低于，健康对照和结核潜伏感染者，结核菌特异性IFN－γ水平与结核菌感染状态（体内结核菌抗原量）相关；

２、在国内首次发现结核患者Th17免疫较健康对照显著降低，并在国内外首次提出Th17应答水平与结核病疾病严重程度相关；

3、在对结核患者CD4T细胞免疫调节机制研究中，我们在国内首次发现CD4CD25调节性T细胞抑制结核患者Th1和IL－17应答；

4、在国内外首次发现，除了宿主Treg的调节作用外，结核菌本身可以通过作用于CD4T细胞表面的TLR2和IL－6R直接影响Th1和Th17应答。

结论：

我们提出以下结核免疫发病机制模式：结核菌感染诱导包括Th1、Th2、Th17、Treg等多种亚群细胞的免疫应答反应，在绝大部分没有发展为结核病的个体中，上述不同亚群免疫优化平衡，可以有效的清除或控制体内感染结核菌的生长。当结核菌与宿主相互作用导致产生的上述CD4T细胞免疫平衡失调和或具有保护作用细胞免疫产生不足（如通过Treg的作用或过量的结核菌感染下调CD4T细胞表面的IL－6R导致Th17产生不足），则需要其他免疫应答代偿（如Th1应答），产生更强和更广泛的免疫应答反应，但同时伴随抑制性调节性T细胞的扩增，此时如果免疫应答反应能有效控制结核菌生长，则随着结核菌的控制，免疫应答逐渐回复到一个更低水平的平衡（如结核潜伏感染）；相反，则免疫应答反应进一步放大并形成新的病理性平衡，导致临床结核病的发生。

三、项目推广应用情况：

通过实施本项目，研究结果发表论文23篇，其中SCI收录6篇，单篇影响因子高达10．68分，单篇引用次数63次，培养博士研究生1名，硕士研究生4名。申请试剂盒发明专利1项，该专利已通过实审，于2011年6月转让给深圳市亚辉龙生物科技有限公司，该公司正在组织申报生产批文，目前试剂盒已通过了多家医疗单位临床试验，已上报国家药监局待其认可注册。

SCI收录论文：

1、Chen，X．，M．Zhang，M．Liao，etal．（2010）．＂ReducedTh17responseinpatientswithtuberculosiscorrelateswithIL－6RexpressiononCD4＋TCells．＂AmJRespirCritCareMed181（7）：734－742．（IF10．68）

2、Zhang，M．，H．Wang，M．Liao，etal．（2010）．＂DiagnosisoflatenttuberculosisinfectioninbacilleCalmette－GuerinvaccinatedsubjectsinChinabyinterferon－gammaELISpotassay．＂IntJTubercLungDis14（12）：1556－1563．（IF2．548）

3、Chen，X．，M．Zhang，X．Zhu，etal．（2009）．＂EngagementofToll－likereceptor2onCD4（＋）Tcellsfacilitateslocalimmuneresponsesinpatientswithtuberculouspleurisy．＂JInfectDis200（3）：399－408．（IF5．68）

4、Chen，X．，Q．Yang，M．Zhang，etal．（2009）．＂DiagnosisofactivetuberculosisinChinausinganin－housegammainterferonenzyme－linkedimmunospotassay．＂ClinVaccineImmunol16（6）：879－884．（IF2．37）

5、Chen，X．，B．Zhou，M．Li，etal．（2007）．＂CD4（＋）CD25（＋）FoxP3（＋）regulatoryTcellssuppressMycobacteriumtuberculosisimmunityinpatientswithactivedisease．＂ClinImmunol123（1）：50－59．（IF3．67）

6、Larmonier，N．，M．Marron，Chen，Xetal．（2007）．＂Tumor－derivedCD4（＋）CD25（＋）regulatoryTcellsuppressionofdendriticcellfunctioninvolvesTGF－betaandIL－10．＂CancerImmunolImmunother56（1）：48－59．（IF3．7）