DC细胞简介与其在疫苗研发中的应用介绍

DC细胞又叫树状细胞或者树突细胞，1869年由保罗·兰格尔翰斯发现，一开始被误以为是神经细胞的一种，直到1973年皮肤科医师Inga  Silberberg发现了他的免疫功能，同年，被拉尔夫·斯坦曼和赞威尔·A·科恩两人正式命名为“dendritic cells”（简称DC细胞）来称呼这一细胞。

DC细胞的发展
DC由HSC产生，HSC产生MP和LP。MP进一步分化为MDP[1], MDP可分化为CDP和单核细胞。CDP进一步分化为pDC或pre-cDC。LP也可以产生pDC，尽管这一个体发生途径尚未完全阐明。一旦进入血液，pre-cDC会产生两种主要的DC亚型:cDC1和cDC2。pDC和cDC均可从血液向淋巴组织和非淋系组织迁移。在人类血液中，可以找到两个主要的 DC 群体，称为常规 DC (cDC) 和浆细胞样 DC (pDC)。cDC可进一步细分为cDC1和cDC2。DC 的所有三种亚型都可以通过它们的特征转录因子和特定表面标记的表达来区分,除此以外还有单核细胞来源的DC（mo-DC）,DC疫苗中使用的主要DC类型就是Mo-DC，他可以用不同的方法进行修饰[2]。
 

图1：HSC产生DC细胞（doi: 10.3389/fifimmu.2018.03176）

树突状细胞诱导的CD4+T细胞当与DC接触时，naïve CD4+ T细胞可分化为多种亚型[3]。其中有调节性T细胞(Treg)和辅助性T细胞(Th)亚群，包括Th1、Th2和Th17细胞。每个亚型表达不同的转录因子，这些转录因子调节细胞的功能和细胞因子分泌模式。T细胞命运的决定是一个复杂的现象，在很大程度上取决于DC与T细胞以及微环境中细胞因子的相互作用。

DC细胞的作用
DC几乎可以在所有组织中发现，它们可以检测稳态失衡，处理抗原并将其呈递给T细胞，从而在固有免疫和适应性免疫应答之间建立联系。DC细胞少量分布于血液、与外界接触的皮肤、黏膜等部位，DC是专职抗原提呈细胞，具有独特的诱导naïve T细胞活化和效应T细胞分化的能力。同样，它们也参与诱导和维持稳态条件下的免疫耐受。它们的表型和功能异质性表明，DC细胞的分类复杂，并且具有很强的可塑性，能够根据所处的微环境来调节获得性免疫反应。此外，DC可以分泌细胞因子和生长因子来改变持续的免疫反应，并受到它们与其他免疫细胞(如自然杀伤细胞和固有淋巴细胞)相互作用的影响。

DC有"成熟"和"未成熟"两种不同的功能状态[4]。DC成熟是由组织稳态紊乱触发，通过识别病原体相关分子模式(PAMP)或损伤相关分子模式(DAMP)来检测，在成熟过程中，DC失去黏附结构，重组细胞骨架并增加其运动性，DC成熟也导致其内吞活性降低，但MHC-II和共刺激分子的表达增加，成熟DC表达较高水平的趋化因子受体CCR7，并分泌T细胞活化所必需的细胞因子。DC成熟后开启代谢和基因转录程序，并且从外周组织迁移至次级淋巴器官的T依赖区域，成熟DC的标志是在次级淋巴器官中能激活抗原特异性naïve T细胞，从而触发抗原特异性免疫应答[5]。
 

图2：树突状细胞活化（doi: 10.3389/fifimmu.2018.03176）

DC疫苗
DC细胞的正常功能可以防止感染、癌症、自身免疫和超敏反应等。DC细胞作为适应性免疫应答的关键激活因子，有望在诱导抗肿瘤免疫应答中发挥核心作用，其中DC疫苗是当前DC细胞最火热的应用，制备DC疫苗的原理很简单，患者的树突状细胞前体细胞在体外分离培养，装载肿瘤抗原，然后转移回患者体内，DC主要用于刺激特异性抗肿瘤T细胞发挥抗肿瘤作用。时至今日，许多科学研究和临川应用都表明抗原提呈细胞在免疫反应中的重要作用，随着对其调节途径深入研究，可以预测其在癌症、糖尿病等其他疾病均可应用，并且相应的不良反应也许会更少。
 

图3：单核细胞来源的树突状细胞的疫苗接种策略
（doi: 10.3389/fifimmu.2018.03176）

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参考文献：
【1】 van Montfoort N, Camps MG, Khan S, Filippov DV, Weterings JJ, Griffiffiffith JM, et al. Antigen storage compartments in mature dendritic cells facilitate prolonged cytotoxic T lymphocyte cross-priming capacity. Proc Natl Acad Sci USA. (2009) 106:6730–5. doi: 10.1073/pnas.0900969106
【2】Haniffffa  M, Collin M, Ginhoux F. Ontogeny  and  functional specialization of dendritic cells in human and mouse. (2013) 120:1–49. doi: 10.1016/B978-0-12-417028-5.00001-6
【3】 Huang  G, Wang  , Chi  H. Regulatio n  of TH17  cell difffferentiation by innate immune signals. Cell Mol Immunol. (2012) 9:287–95. doi: 10.1038/cmi.2012.10
【4】Geissmann F, Manz MG, Jung S, Sieweke MH. Development of monocytes, macrophages, and dendritic cells. Science (2010) 327:656–61. doi: 10.1126/science.1178331
【5】Levings   MK, Gregori S,  Tresoldi E,  Cazzaniga S, Bonini C, Roncarolo MG. Difffferentiation of Tr1 cells by immature dendritic cells requires IL-10 but not CD25+CD4+ Tr cells. Blood (2005) 105:1162–9. doi: 10.1182/blood-2004-03-1211