第十届国际免疫学学术大会纵观
中华微生物学和免疫学杂志 1999年第1期第19卷 国际会议评述
作者：陈慰峰
单位：100083 北京医科大学免疫学系
由国际免疫学联合会(IUIS)主办，印度免疫学界承办的第十届免疫学学术大会于1998年11月1日～6日在印度首都新德里召开。到会人数约3000人，中国参加此次学术大会者约25人，其中2人担任了专题学术讨论会的主持人，4位被邀请演讲。
在IUIS大会期间，召开了亚洲大洋洲地区免疫学会联盟(FIMSA)执委会，拟定第2届FIMSA学术大会于2000年1月在泰国召开，并发出第一轮通知。第3届学术大会将于2003年召开，中国提议在中国召开。
与1995年第9届IUIS免疫学学术大会相比，在下列领域内取得显著成果，即：自身肽在胸腺选择中的作用，树突状细胞的发育，Th细胞的分化，抗原处理和提呈的分子机理及其调节，肿瘤特异共有抗原在肿瘤细胞的普遍表达，转基因植物疫苗及DNA疫苗。这些成就赋予免疫学以有力手段去消灭传染病及治疗肿瘤。这三年来的进展也反映免疫学在理论及应用两方面的研究重点。
(一)T、B细胞及树突状细胞(Dendritic cells,DC)的发育及造血：
1.T细胞发育：在胸腺早期T细胞发育中，TCR类型决定其向γδ+或αβ+ T系列细胞的分化(lineage commitment)。TCRβ基因重排及表达决定向αβ+CD4+CD8+(DP)分化，pTα不能决定Ⅰ或Ⅱ型TCR，但pTα表达有助于向αβ+发育。信号分子在胸腺细胞发育阶段及方向方面有重要作用。CD3分子转导的信号，则助TCRβ蛋白表达。CD3ζ及p56lck基因剔除，虽有TCRβ基因重排，而无β链表达。p56lck信号致TCRβ基因停止重排，启动TCRα基因重排；并参与向CD4-CD8+(CD8SP)或CD4+CD8-(CD4SP)亚群的发育，Notch表达，使CD4+CD8+(DP)细胞向CD8SP发育。自身肽/MHC分子在胸腺阳性选择中的作用，已经在小鼠表达单一Eα肽/Ⅰ-Ab分子，而阳性选择出CD4SP，加以肯定。
2.B细胞：Ig μ基因重排、表达，与Vpre-B-λ5(轻链类似分子)结合，形成pre-BCR，其信号驱使早期B细胞发育，停止H链基因重排，活化L链基因重排(κ→λ)、表达，形成IgM的H-L两肽链，B系列细胞发育为Immature B细胞，迁移至末梢淋巴器官，接触自身抗原，经阴性选择消除自身应答细胞，不能与自身抗原应答的不成熟B细胞，则在末梢发育为成熟B细胞，表达IgM及IgD。
3.树突状细胞发育：末梢DC分为两类：即髓系DC(Myeloid DC，M-DC)和淋巴系DC(Lymphoid DC,L-DC)，两类DC来源于不同祖细胞，L-DC是从胸腺祖细胞CD44+CD25-TN阶段分化形成，表达CD8α，其增殖所需cytokines为SCF+IL-7+fit-3 Ligand,而M-DC则须GM-CSF，IL-4及TNFα和SCF。两类DC发育所需转录因子有别。在Rel-B-/-小鼠，L-DC仍发育生成，而无M-DC生成。L-DC的功能可能经Fas介导细胞凋亡。在末梢负调节免疫应答；而M-DC则为职业性APC。
(二)免疫细胞活化及功能表达的调节作用：
对负调控免疫细胞活化及功能表达的免疫抑制受体，Th0向Th1/Th2分化及辅佐刺激(Co-stimulators)的认识均有所发展。
1.免疫抑制受体：免疫细胞的受体胞浆部分含有免疫受体酪氨酸抑制基序(Immunoreceptor Tyrosine-based Inhibitory Motif,ITIM)，与配基结合，转导负调控信号，抑制抗原诱导的免疫细胞的活化。含有ITIM的受体为一家族，已知不下75个成员，B细胞表达的CD22及FcγRIIB均含ITIM，FcγRIIB的Tyr磷酸化(Yp)，则会与肌醇5-磷酸酶(SHIP)结合，使之活化，其磷酸酶使CD19的酪氨酸去磷酸化，而不能介导活化PI3-kinese,阻断BCR信号对Syk及PLCγ磷酸脂酶的活化，抑制DG及IP3产生，抑制B细胞活化。CD22与SHP-1及SHP-2结合，亦对细胞施加抑制作用。NK细胞表达的杀伤抑制受体(Killer Inhibitory Recep-tor,KIR)，其胞浆部分亦含ITIM。KIR的配基是MHC classⅠ，另发现一类KIR，其配基不是MHC classⅠ。KIR活化，会抑制NK细胞功能，并诱导NK细胞发生凋亡。KIR亦表达于T及B细胞，其功能尚不清楚。
2.辅助T细胞的分化：Th0细胞在抗原活化及细胞因子作用下，向Th1(分泌IL-2，IFNγ等等)或Th2(分泌IL-4，IL-6，IL-10等等)分化。既往认为Th1及Th2为两个Th亚群(Subsets)，现用单一细胞PCR方法，测定其cytokine类型及种类。结果是多数细胞表达一种或数种细胞因子的mRNA，表达典型Th1和Th2者只是少数。因而认为Th1/Th2是极性化(Polarized)群体，而非亚群。Th细胞极化后的可塑性(Plasticity)亦有证明，即IFNγ分泌细胞转化为IL-10分泌细胞，并在反复刺激后，失去分泌IL-10，IL-4，IL-5能力。免疫系统对内外环境分子的应答和疾病的倾向，与分泌细胞因子的类型(Profile)相关。细胞因子的分泌类型是进化产生的一种普遍分子调节模式，亦具利弊双重作用，如在H-2d小鼠，感染利什曼原虫易发生Th2细胞应答，使小鼠死亡。在H-2b小鼠感染，则发生Th1细胞应答，原虫被消灭，导致保护应答。
(三)抗原处理及抗原提呈细胞：
热点是研究抗原处理及输送过程中将蛋白裂解为多肽的酶。MHC和多肽输送伴侣分子(chaperon)，确保适宜抗原肽结合于MHC分子沟中。作为职业性抗原提呈细胞(APC)的树突状细胞(DC)的生物特点和培养条件，对TAP运载至ER的多肽进行选择，使只有适宜结合于MHC classⅠ分子沟内的多肽得以结合，而淘汰不适于结合的多肽。TAP-1结合分子Tapasin不仅有稳定MHC classⅠ分子作用，且有选择性地将peptide结合于classⅠ分子沟中。Tapasin基因剔除，则易致自身免疫病。热休克蛋白(HSP)为伴侣分子，增强CD8+T细胞对多肽-MHC classⅠ分子的应答。对结合于MHC classⅡ分子沟中的多肽，系在胞内小体及吞噬小体(Phagosome)中，经Asparaginyl endopeptidase及cathepscins,在低pH下将外源蛋白降解产生。HLA-DM不仅催化CLIP，使之从HLA-DR沟内解离且有分子伴侣功能，使HLA-DR分子稳定；对peptide有编辑(editor)作用，使分子及浓度均适宜的多肽结合于DR沟内，不适宜者则不能结合；HLA-DR分子尚能选择具有适于锚定在DR沟内的多肽的作用，从而多方面保证适宜的多肽结合于MHC classⅡ分子沟内，以备活化适宜的Th细胞。HLA-DO有抑制HLA-DM的催化作用。HLA-DO增强HLA-DM分子对多肽的选择，使适者结合于MHC classⅡ分子沟中。对DC的研究则明确了不成熟的DC能吞噬处理抗原，经吞噬凋亡或坏死细胞再行处理而形成的多肽-MHC classⅡ分子复合物的数目，要比单独处理蛋白生成多肽-MHC classⅡ分子复合物者高1000倍。不成熟DC在GM-CSF、IL-1、INFα、IL-4、IL-6、anti-CD40 McAb及flt-3配基的培基中培养，细胞数目增加，且分化为成熟的DC，表达MHC分子，化学趋化因子受体及辅佐分子(CCR4、CCR7、CXCR4、CD40、CD54、CD58、CD80、CD86、B7)增加，抗原提呈能力增强。单核细胞在下列条件下可分化为DC，即培养于GM-CSF+IL-4中，分化为不成熟DC，再培养于上述其它细胞因子及LPS+CD40配基中，分化为成熟DC。DC尚有抗原传递作用，即接受B细胞表达的多肽-MHC分子而活化T细胞。对抗原处理的理解，可预测与MHC分子沟结合的多肽特点，有助于理解自身免疫病及药物设计；DC的培养，已使其成为有效的多肽疫苗的“佐剂”，提高免疫效果。
(四)抗病毒免疫及抗HIV免疫：
此为大会重点之一，HIV及肝炎病毒感染，胞内细菌(结核、麻风)及寄生虫感染尚未能控制，或有蔓延扩展的传染病。两位诺贝尔奖获得者Doherty及Zingernegel教授均作了病毒免疫报告，强调CTL的抗感染免疫保护作用。Zingernagel教授分析病毒感染及诱导CTL及B细胞应答条件，必须是病原体定位于淋巴组织且有适宜剂量。在淋巴组织之外，则不致免疫应答，指出“双信号活化理论”的局限，而须更多条件。这与Matzinger等提出的病原体感染产生的“危险”信号，活化免疫细胞相关。对HIV的研究，Fauci博士指出高活性抗逆转录病毒治疗(highly active antiretroviral therapy,HAART,即三合一疗法)，虽能消除血液病毒，但病毒仍在淋巴组织潜伏感染CD4+T细胞。需要活化T细胞，以图消灭潜伏病毒，现采用IL-2+HAART治疗，可使42.8%患者的淋巴细胞培养中查不出HIV。
(五)疫苗：
由于肿瘤特异共有抗原(Tumor specific shared antigens,TSSA)的发现和树突状细胞是高效应抗原提呈细胞的认识及DNA疫苗新载体的研制，疫苗的研究得以较大发展。
1.肿瘤特异共有抗原及临床试用：自Boon等发现黑色素癌细胞表达的MAGE-1及其编码基因以来，TSSA发展迅速，MAGE家族成员已发现很多。它们表达于多种癌细胞中，正常组织除睾丸外，均不能表达。但睾丸因不表达MHC classⅠ分子，因而不致免疫应答。此类抗原又称CT(肿瘤-睾丸)抗原，致CTL应答及Ab产生。TSSA已发现在头颈部癌、胃癌、食道癌、肠癌、乳腺癌、膀胱癌等等，均有表达，系此类基因在细胞癌变时去甲基化而活化表达的。MAGE-3、Tyrosinase及Melan-A均已进行临床Ⅰ～Ⅱ期试验于恶性转移性黑色素癌的免疫治疗，疗效达29%～40%，个别病例癌完全消失。鉴于癌症患者能产生抗体，特异对抗癌抗原，故用患者自身血清，直接筛选癌cDNA文库(SEREX，Serological Analysis of Recombinant cDNA Expression Libraries)，而获特异TSSA编码基因。TSSA疫苗的临床试用有一定的免疫效果。
2.植物疫苗：用植物表达哺乳动物蛋白作为疫苗的重组蛋白不须纯化，可直接口服。在运输中不须冷冻保存转基因植物，价廉易行。已分别在美国及德国将人乙型肝炎病毒HBsAg编码基因及大肠杆菌热敏感肠毒素基因在植物基因的启动子及终止子调控下，于土豆中表达，经动物试验与人体志愿者试验，均获得高滴度和高亲和力IgG和sIgA抗体产生。
3.抗HIV疫苗：基于抗HIV胞膜蛋白gp120发展的重组疫苗已分别在美国及泰国进行Ⅲ期临床试验。按Ⅰ～Ⅱ期临床试验，在HIV阴性志愿者逾3000例中，可产生特异免疫应答。对HIV疫苗研制采用多种方式，减毒活HIV(去除nef、Tat)疫苗，表位基增强HIV疫苗，即将诱导Th1,CTL及产生中和Ab的HIV基因拼接，使之增强对保护性免疫的活化作用，而消除HIV所致免疫抑制作用等均在研究中。
(六)免疫学的革命与人类健康：
在人类历史上，只有很少的科学成就能与疫苗相比拟，为人类健康带来了巨大效益。天花被消灭，小儿麻痹将在2000年或稍后被消灭，麻疹已在有些国家被消灭。WHO于1991年又增加乙型肝炎及黄热病作为消灭对象。在全球消灭传染病，需要全球人类的共同努力。在同一时间范围内的疫苗使用，使被免疫的人群覆盖面积扩大。常见的疾病如腹泻、脑膜炎、呼吸道感染、疟疾、结核病、新出现的艾滋病及与感染相关所致的肿瘤，如幽门螺杆菌致胃癌，HBV/HCV致肝癌，HPV致宫颈癌，均将依靠疫苗的发展及广泛使用，予以控制。由于全球各国经济发展的不一致，地理环境的差异，疫苗发展不仅是研制能致免疫保护作用的疫苗，还要价廉、易于运输、使用。口服的转基因植物疫苗和DNA疫苗应予发展。
分析大会展现的免疫学学术成就个人有以下体会：
1.一点深入与领域开拓：研究工作需集中于一点深入，逐步扩展和积累，才会开辟为宽广的新的领域。分析几例这次大会上展现的杰出成就，可助理解：(1)在胸腺选择中自身肽的作用。发现TCR对多肽-MHC分子的识别，并非僵化，而显示一定程度的弹性或灵活性(degeneracy)，即一种自身肽-MHC分子，可选择出多个T细胞克隆，表达多种TCR特异性，识别多种抗原。在成熟T细胞则显示为一种TCR可识别数种抗原表位，增加了免疫防御能力，也是经交叉应答构成自身免疫病的基础。(2)DC的研究：从对胸腺内早期祖细胞的研究发现其可分化为胸腺细胞及DC，扩展为对DC发育来源的认识。DC由淋巴祖细胞、髓系祖细胞及单核细胞等多种途径分化产生致不同DC亚群，显示相同或不同功能，进而明确DC为职业性抗原提呈细胞。DC的体外培养，使之成为负载肿瘤多肽手段，提高肿瘤免疫治疗效果。(3)肿瘤特异共有抗原：最早发现于黑色素癌，现在多种肿瘤均有发现，成为肿瘤细胞共表达的普遍抗原，发展为广泛的肿瘤免疫治疗方法。与此相比，我们在研究中常贪大求全，一开始即注重面的覆盖，而未集中于一点深入，其结果是既不深入又不能扩展为新的领域。
2.分子机理与细胞功能的紧密结合研究将孕育新的突破：在T及B细胞发育早期，其关键步骤是TCR及BCR基因重排及蛋白表达，导致基因活化，发生重排的机理正是当前研究焦点。美国一实验室集中于对BCRμ链基因的V及J节段间增强子的分析，其结构及各类转录因子对其作用。对抗原处理的研究，深入分析抗原处理与MHC分子沟结合抗原肽-MHC分子的运输，在分子水平显示其调控，使能与MHC分子沟呈最适结合的抗原肽得以结合，并输至细胞表面，成为有效的抗原提呈细胞，充分活化T细胞。对此研究，将发展为预测与MHC分子结合的抗原肽表位，而发现病原体及肿瘤的有效抗原表位。
3.理论研究与应用研究的并重：对DC发育的研究已发展成为抗肿瘤的多肽-DC疫苗；对细胞因子诱导Th0向Th1或Th2的分化，分别介导细胞免疫和体液免疫的研究，及其在不同疾病状态下的作用，以细胞因子类型调控Th1或Th2的产生，治疗疾病。IL-2加三合一药物治疗HIV已有效果。肿瘤特异共有抗原的发现已发展为新的肿瘤多肽疫苗，转基因植物疫苗、DNA疫苗的试用，均将成为消灭传染病的有利手段。
4.对免疫学的重视：在国际上，将免疫学、分子生物学及神经生物学并重，为指导生命科学发展的三大前沿学科，在应用科学中，免疫学既往是、现在是、将来仍然是人类征服疾病、保障人类健康的强有力手段。在发达国家对免疫学研究的投入，不亚于对人类基因组研究的投入。在我国则形成巨大反差，无论“863”、“攀登”或“973”，免疫学课题均不能列入，免疫学研究与国际差距拉大。免疫学研究投入少，免疫学研究杰出成果少，致使我国的免疫学界在国际上不占重要地位。其副作用亦使我国在免疫学的国际组织中(如国际免疫学会联合会，IUIS)难以有稳定的地位。希望主管国家科技领导人重视并给予适当的投入。