IL-15屬于常見的共用γ鏈的細胞因子家族,具有多種免疫功能,對NK細胞的發育和維持至關重要,導致其被批準用于癌癥治療。除NK細胞外,IL-15也作用于多個T細胞亞類。
1. 記憶CD8+T細胞
IL-15已被證明在記憶性CD8+ T細胞的穩態增殖中發揮重要作用。
IL-15的缺失會導致記憶性CD8+T細胞數量的減少。此外,IL-15可誘導干細胞樣記憶T細胞(TSCM)的增殖,并防止已存在的記憶CD8+T細胞群的損耗。CD8+ T細胞通過TCR介導的對MHC-I提呈的同源肽的識別而被激活。值得注意的是,IL-15通過降低TCR激活閾值來促進TCR介導的CD8+ T細胞的激活。
IL-15還有助于TCR介導的增殖和CD8+ T細胞介導的IFNγ產生。相應地,IL 15顯著增強了抗原特異性記憶CD8+T細胞反應,并對病毒感染和細菌和寄生蟲感染提供保護性免疫
IL-15促進中樞記憶(TCM)CD8+ T細胞的穩態增殖,其中細胞分裂被相等的程序性細胞死亡率所平衡。
大多數效應記憶+細胞需要IL-15才能存活, 在IL-15?/?小鼠中,或當IL-15在體內IL-15被中和時發生細胞死亡。
2. 衰老CD8+T細胞
處于分化晚期的記憶性CD8+ T細胞具有衰老樣特征,包括衰老相關標志物(CD57和KLRG1)和細胞內分子(p38和γH2AX)的表達,端粒酶活性低和端粒縮短。此外,衰老的CD8+ T細胞對TCR刺激具有低反應,并表現出TCR介導的增殖受損。
另一方面,與非衰老的CD8+ T細胞相比,衰老的CD8+ T細胞對IL-15有更大的反應性。IL-15在高分化和衰老的CD8+ T細胞中比低分化的+T細胞誘導了更強大的增殖,因此,IL-15有助于衰老的CD8+t細胞群體的產生和擴張。
最近,CD5被證明在記憶性CD8+ T細胞中作為IL-15反應的負調控因子。在細胞分化和衰老過程中,CD5在人CD8+ T細胞上的表達逐漸減少,對IL-15表現出較高的反應性。
在暴露于IL-15后,激活PLZF轉錄因子,上調記憶性CD8+ T細胞上的NKRs,記憶性CD8+ T細胞獲得NK細胞樣表型和功能,包括各種NK受體(NKRs)和細胞毒性分子的上調, 由NK激活受體介導的NK細胞樣功能增強。
Sestrins已被證明可以促進CD8+ T細胞的衰老相關特征,如下調TCR誘導的細胞內信號分子,包括LAT、Zap70和Lck,可上調NKG2D及其適配器分子DAP12的表達,從而在不刺激TCR的情況下觸發細胞因子的分泌和NKG2D介導的細胞毒性。這表明衰老的CD8+ T細胞在分化和發揮NK樣細胞毒性活性時被sestrins重新編程。
3. 虛假記憶T細胞
記憶性CD8+ T細胞由初始CD8+ T細胞在遇到同源抗原后發育而來。表現出記憶樣特征的CD8+ T細胞也可以在常規的T細胞穩態中發育,稱為虛假記憶T細胞。
虛假記憶T細胞起源于幼稚的CD8+ T細胞,在未接觸抗原的情況下獲得記憶樣特征,其發育和維持顯著依賴于IL-15介導的CD122高表達。
此外,IL-15誘導了虛假記憶T細胞中由NKG2D和顆粒酶B表達,介導的TCR非依賴保護性免疫。
4. 組織駐留記憶CD8+T細胞
組織駐留CD8+T細胞(TRM)是一種持久的、非循環的群體,可以在組織中定居。TRM細胞不僅能夠通過脫顆粒穿孔素和顆粒酶B,還產生IFNγ和TNF,有效協調局部先天和適應性免疫細胞,這些細胞因子快速提供現場免疫應答。
TRM細胞的形成始于TRM前體細胞進入上皮組織。局部細胞因子環境由TGFβ和IL-15組成,促進這些細胞發育為長壽的TRM細胞。IL-15對不同組織中的TRM細胞中起著至關重要的作用,包括皮膚、肝臟、唾液腺、肺和腎臟。然而,某些位于非淋巴組織中的TRM亞群,如女性生殖道、胰腺和小腸,可以在沒有IL-15的情況下持續存在。
5. NKR表達CD8+T細胞
CD8+ T細胞亞群表達NKRs,如NKG2C。表達NKG2C的CD8+ T細胞在各種病理條件下的擴增,包括巨細胞病毒(CMV)感染、Stevens-Johnson綜合征、中毒性表皮壞死松解癥和乳糜瀉。
表達高水平細胞毒性分子的NKG2C+CD8+ T細胞已被證明可以在與抗CD94和抗CD3抗體的共刺激下,有效地溶解靶細胞。
表達NKR的CD8+ T細胞在肝臟中存在的頻率高于外周血。
特異性NK樣CD8+TCRαβ+肝竇T細胞群以高表達CD56而不表達CD161為特征(CD56hiCD161-CD8+ T細胞),表達多種NKRs,包括CD94、KIRs和NKG2C。此外,該人群對IL-15、IL-12和IL-18表現出高反應性,但對TCR刺激的反應性較弱。在IL-15刺激下,除了IL-12和IL-18外,這些CD56hiCD161-CD8+ T細胞通過NKG2D和NKG2C以NK非依賴的方式擴張并發揮NK樣效應功能。
6. 先天的非常規T細胞
除了在傳統的CD8+ T細胞中發揮作用外,IL-15還在先天樣非常規T細胞的穩態和效應功能中發揮著關鍵作用,包括粘膜相關不變T細胞(MAIT)和γδ T細胞。
IL-15激活mTORC1,上調T-bet,誘導MAIT細胞的增殖和維持。此外,IL-15與IL-12或IL-18結合,可以激活MAIT細胞,以Stat5依賴的方式產生IFNγ和顆粒酶B。
γδ T細胞表達譜系特異性的γδ TCR,并在細胞毒性效應功能和促炎細胞因子的產生方面與αβ T細胞具有許多共同的特征。然而,γδ-T細胞并不依賴于MHC分子。
IL-15在γδ T細胞的增殖和穩態中起著關鍵作用。IL-15致敏的γδ T細胞在STAT5和ERK激活后,維持Mcl-1的表達,以促進細胞存活而抗凋亡。此外,IL-15已被證明可以激活γδ T細胞并增強其抗腫瘤免疫反應。
參考資料
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