重新审视结核病免疫治疗研究的方向和方法（一）
1890年世界医学大会上，Robert
Koch报道制备了可完全治愈豚鼠晚期结核病的结核杆菌培养滤液（后称为旧结核菌素），但其后用于治疗人类结核病时出现“郭霍氏现象”（“Koch
phenomenon”），许多患者临床表现恶化，少数患者死亡。当时人们对结核病的免疫学机制、免疫治疗时机和条件选择还缺乏认识，直到化疗药物的出现人们仍然未找到有效的免疫治疗方法。化疗药物的治疗效果曾经使人们欣喜若狂，以为从此解决了结核病的治疗问题，甚至提出了世纪之交2000年消灭结核病的奋斗目标，但事实再一次令人们失望。1980～2000年，结核病低流行率的西方国家结核病不但未消灭，反而出现重新抬头和上升的趋势。在施行结核病控制策略后，人们自豪地认为“结核病是治有办法，管有措施的疾病”，有效地管理确实极大地提高了结核病的控制效果，然而经过长期的实践，从耐多药结核病和广泛耐药结核病流行的严峻形势中，人们发现，化疗和管理还不能解决结核病治疗的全部问题，再次认识到免疫治疗的重要性。结核病的免疫治疗再次成为人们研究的热点。
关于结核病免疫治疗研究，基于不同学者对免疫学机制的不同认识，主要集中在以下几个方面：
（1）增强Th1型免疫反应和抑制Th2型免疫反应及抑制B细胞免疫反应的免疫调控因子替代治疗；
（2）分支杆菌及其提取物的疫苗（包括基因疫苗）治疗；
（3）增强非特异性免疫力的免疫制剂（非分支杆菌菌苗、中草药、化学制剂）治疗；
（4）基于卡介苗在结核病免疫预防中的肯定作用，原来被认为不能用于结核病治疗的卡介苗，一些学者再次从不同方面和层面进行了该疫苗的免疫治疗研究，并且在理论上和临床应用上取得了肯定的进步；
（5）干细胞免疫重建等。
时至今日，我们有必要对结核病基础和临床研究情况进行一个小结，以便少走弯路，取得事半功倍，更加有效且经济的效果。
一、必须正视近年来结核病免疫学领域的进步
在免疫学机制的研究方面，数十年来大多数学者热衷于CD4细胞Th1途径，该途径的细胞网络学说已较为完整，也确实是结核病免疫保护的一个重要途径，但对该途径的认识方面也确实存在一些误区，有的过分夸大其意义，有的过分强调所谓Th1型细胞因子的作用及其在判断宿主免疫状态方面的价值；近年来，原来被冷淡或被误解的CD8细胞毒途径也越来越受到重视，关于细胞毒途径在清除靶细胞和其内持留菌的作用及细胞毒性因子与抗结核分支杆菌相关性的研究取得了引人瞩目的进展；NK细胞途径也正越来越受关注；而免疫重建的干细胞治疗则是一个全新的领域。
（一）结核分支杆菌感染的特殊性
结核分支杆菌感染宿主后，不仅可被吞噬细胞吞噬、杀灭或抑制，还可在免疫吞噬细胞内寄生，这一特殊性决定了结核病免疫中抗原处理和抗原识别的特殊性。
（二）针对结核分支杆菌的抗原处理和抗原呈递细胞
人体免疫的第一个环节通过抗原呈递细胞或靶抗原呈递细胞来实现。免疫系统中的抗原呈递细胞是指能够摄取、加工处理抗原，并通过主要组织相容性复合体（MHC）分子将内源性或者外源性抗原肽呈递于细胞表面，呈递给T、B淋巴细胞等免疫细胞。专职抗原呈递细胞有单核-吞噬细胞、树突状细胞、B细胞；非专职抗原呈递细胞有内皮细胞、成纤维细胞、各种上皮及间皮细胞等。被细胞内寄生病原感染的靶细胞则是由吞噬细胞转变成的靶抗原呈递细胞（包括病毒感染的肿瘤细胞）。嗜酸粒细胞也具有抗原呈递作用。
结核病免疫抗原呈递细胞有两类。一类为具有免疫活性的单核-吞噬细胞、树突状细胞（呈递外源性抗原的抗原呈递细胞）。结核分支杆菌胞壁成分ManLAM通过其甘露糖帽残基与树突状细胞特异性细胞间黏附分子-3-结合非整合素分子的结合，可抑制树突状细胞成熟，影响宿主抗结核免疫应答。另一类是被结核分支杆菌感染的吞噬细胞，结核分支杆菌在吞噬细胞内通过形成抗溶酶体膜对抗吞噬细胞的杀灭作用，通过抑制吞噬溶酶体成熟而减弱其杀菌活性，并通过产生TGF-β抑制被感染吞噬细胞凋亡，逃避宿主免疫识别。这时，被感染的吞噬细胞不但没有杀灭抗原的免疫活性，反而成为庇护结核分支杆菌的靶细胞，同时也成为内源性抗原呈递细胞。
抗原呈递细胞经吞噬、胞饮、吸附或经巨噬细胞IgG
Fc受体（FcR）、补体受体1（CR1）介导的调理作用摄入结核分支杆菌形成吞噬体，吞噬体与溶酶体融合形成吞噬溶酶体，抗原在吞噬溶酶体内被蛋白水解酶降解为小分子多肽，其中包括免疫原性抗原肽。内质网中合成的MHC-Ⅱ类分子进入高尔基体由分泌小泡携带，通过与吞噬溶酶体融合，使抗原肽与小泡内MHC-Ⅱ类分子结合形成抗原肽-MHC-Ⅱ类分子复合抗原。该复合抗原表达于抗原呈递细胞表面，可被相应CD4＋T细胞识别结合。
靶细胞抗原又称内源性抗原，是指细胞自身合成的抗原。被结核分支杆菌感染的靶细胞与结核分支杆菌相互作用，在靶细胞内生成内源性抗原，被存在于胞质中的小分子聚合多肽体（LMP）降解成小分子多肽；小分子多肽与某些蛋白在胞质内结合后，经抗原肽转运体（TAP）转运到内质网中，通过加工修饰成为免疫原性抗原肽；抗原肽与内质网中合成的MHC-Ⅰ类分子结合，形成抗原肽-MHC-Ⅰ类分子复合抗原；后者转入高尔基体再通过分泌小泡将其运送到靶细胞表面，供相应CD8＋T细胞识别结合。
（三）非特异性免疫调节和效应细胞
1.
巨噬细胞：是自然免疫中抵抗结核分支杆菌感染的重要免疫细胞。其效应作用表现在可吞噬结核分支杆菌，其吞噬溶酶体溶解、杀伤或抑制结核分支杆菌。其调节作用表现在可吸引、募集其他的免疫细胞到达炎症发生部位发挥免疫保护作用。很多物质能够影响巨噬细胞对结核分支杆菌的反应。阿糖腺苷能提高单核巨噬细胞的数量、吞噬活性和抗菌作用。谷胱甘肽影响细胞内结核分支杆菌的生长抑制。巨噬细胞内神经鞘氨醇激酶（sphingesine
kinase）在吞噬过程中发挥类似钙离子信号驱动器作用，三磷酸磷脂酰肌醇（PI3P）是细胞膜上一种调节运输的脂类，与溶酶体获取吞噬泡相关。结核分支杆菌可抑制巨噬细胞内神经鞘氨醇激酶或水解PI3P而抑制吞噬溶酶体的成熟。吞噬作用和吞噬溶酶体的生物发生学代表了基本的生物过程，这些过程对于维护自身组织发育的同一性、清除入侵的病原微生物和抗原呈递非常重要。巨噬细胞在结核分支杆菌和其他细胞因子的刺激下，能够产生很多与抗结核免疫调节和效应相关的细胞因子如IFN-γ、TNF-α和IL-23；也产生抑制性细胞因子如IL-6、IL-10。IL-6能刺激早期IFN-γ的产生，也可以抑制正常巨噬细胞对IFN-γ的反应性。巨噬细胞的不均一性可能是决定机体免疫反应和细胞内病原感染性疾病转归的重要因素之一。
2.
NK细胞：是参与对细胞内病原体免疫的重要成员。NK细胞在结核病的早期阶段就被激活，并且是产生IFN-γ和穿孔素的重要细胞，具有溶解靶细胞功能。NK细胞还可通过激活CD8
细胞产生IFN-γ，裂解被感染细胞，把自然免疫和获得性免疫联系起来。然而，有研究表明，在结核分支杆菌感染晚期阶段NK细胞对机体起不到保护作用，甚至会产生有害作用。
3. 中性粒细胞：结核分支杆菌感染后，中性粒细胞的趋化作用增强，并且在结核结节中聚集。中性粒细胞是首先到达结核分支杆菌复制场所的免疫细胞，能杀死结核分支杆菌，但中性粒细胞过多会导致病理性组织损伤加重。
（四）获得性免疫记忆、调节和效应细胞
近期研究表明，记忆性T细胞包括中枢记忆性T细胞（TCM）和外周记忆性T细胞（TEM）2个亚群[20,34]。TCM表达CC趋化因子受体7（CCR7）和L-选择素（CD62L）；TEM丢失了CCR7，主要表达向炎症部位迁移的趋化因子，并且CD62L的表达也是异质的。TCM发挥反应性记忆功能，其归巢到次级淋巴器官的T细胞区，几乎没有效应功能，但能稳定地增殖并在抗原刺激下分化为效应细胞。与天然的T细胞相比，TCM对抗原刺激高度敏感，对共刺激信号依赖减弱，并上调表达血浆可溶性白细胞表面分化抗原40配体（CD40L），对树突状细胞和B细胞有更有效的刺激反馈。在TCR信号传导后，TCM主要产生IL-2，但增殖后，它们分化为效应细胞并产生大量的IFN-γ或IL-4。TEM介导保护性记忆，其迁移到外周炎症部位并发挥效应功能。与TCM相比，TEM能快速地执行效应功能，如CD8＋TEM就带有大量的颗粒酶。在抗原的刺激下，CD4＋TEM和CD8＋TEM都能快速产生IFN-γ、IL-4和IL-5等。一些表达淋巴细胞共同抗原（CD45）异构体CD45RA的CD8＋TEM还带有大量的穿孔素。
抗结核免疫中，获得性免疫记忆和调节细胞主要为T细胞，包括CD4＋T细胞、CD8＋T细胞和CD4＋CD8＋双阳T细胞。外周血中TCM和TEM在CD4和CD8中的相对比例是变化的，TCM主要在CD4亚群，TEM主要在CD8亚群；但在组织中TCM和TEM显示了不同的分布模式，TCM主要分布在淋巴结合扁桃体，TEM主要分布在肺、肝和肠。分布在非淋巴组织中的CD8
T细胞在体外具有直接杀伤活性，分布在脾脏的却没有直接杀伤活性。
近期研究报道NK细胞也有免疫记忆功能。目前认为B细胞途径与抗结核保护性免疫无相关性，也有学者认为与结核病的病理性损伤存在相关性，但B细胞产生的IL-12与T细胞免疫调节相关。
抗结核免疫效应细胞主要为单核-吞噬细胞、CD8＋T细胞、CD4＋CD8＋双阳T细胞和NK细胞等。
（五）参与免疫调节的细胞因子
细胞因子通常分为五大类：
（1）天然免疫相关效应因子如INF-α/β、TNF、IL-1、IL-6等；
（2）淋巴细胞活化、生长、分化相关调节因子如IL-2、IL-4、TGF-β、IL-9、IL-10、IL-12等；
（3）炎症反应激活因子如IFN-γ、LT、MIF等；
（4）未成熟免疫细胞生长、分化相关刺激因子如IL-3、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）、IL-7等；
（5）细胞毒性细胞因子如穿孔素、颗粒酶、颗粒溶素等。
以上细胞因子大多不具有直接杀灭结核分支杆菌的作用。
在整个免疫反应链中，以上细胞因子都或多或少或者直接或间接地发挥着免疫调节作用，但当前大多数学者所关注的参与结核病免疫调节的细胞因子主要为（2）、（3）、（4）类细胞因子。IFN-γ只是一种炎症反应的激活因子，并不是炎症反应越强对人体的免疫保护就越强，往往是过强的炎症反应会导致人体更大的组织病理学损伤，过分地强调IFN-γ在抗结核保护反应中的作用是不妥当的，把IFN-γ作为Th1型细胞免疫反应的标志性分子也值得商榷。
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