胸腺功能测定在评价艾滋病免疫功能重建中的应用概况及进展

李 钦， 孙 俊， 赵 竞， 蔡 怡， 贺铮铮

(云南省中医中药研究院， 云南 昆明 650223)

上世纪90年代科学家关于艾滋病(Acquired Immune Deficiency Syndrome，AIDS)研究领域最重要的成就在于找到“鸡尾酒疗法”又称“高效抗逆转录病毒治疗方法(highly active anti-retroviral therapy，HAART)”和提出艾滋病人免疫功能重建理论，使降低艾滋病发生率、病死率成为可能。但随着研究的深入和治疗时间的延长，人们发现在保证良好依从性的前提下接受“鸡尾酒治疗”后，血浆病毒载量较长时间控制在测不出的水平之下，仍有约5%～30%的患者CD4+T免疫细胞数量未出现显著增长。研究者们将这类艾滋病患者定义为“免疫功能重建不全”或“免疫学无应答”，其机会性感染发生率、艾滋病相关疾病发病率及病死率等均高于“免疫学应答良好”的患者[1]。为什么经过长期正规“鸡尾酒”治疗的艾滋病患者中，仍有少数患者的病情得不到理想控制，免疫功能无法重建？近年来人们将研究的焦点转向了胸腺功能的研究。

1 胸腺功能与艾滋病患者免疫重建的关系

胸腺是中枢免疫器官，是T细胞发育、成熟的主要场所，具有免疫调节功能，过去普遍认为成人胸腺已萎缩，没有细胞生成功能，最近研究显示成人萎缩的胸腺仍能够产生功能性T细胞[2]。艾滋病研究的有关进展有力地支持了这一观点：新的HIV感染者具有高表达的胸腺组织，说明胸腺对HIV的感染能够作出反应[3]，而对因AIDS死亡者作尸体解剖，发现其缺乏胸腺活性组织，胸腺细胞表现出死亡表征，髓质部分缺乏表达CD4+和CD8+的T细胞。

虽然HAART疗法在HIV/AIDS患者治疗中已取得了一定疗效，但仍存在“免疫功能重建不全”或“免疫学无应答”者。北京协和医院研究组发现胸腺功能衰竭会导致“免疫学无应答”患者的CD4+T纯真细胞亚群无显著增长[4]。这一发现具有重要意义，对T淋巴细胞减少性疾病有希望通过增强胸腺功能来重建免疫系统，有效监测胸腺功能在AIDS患者免疫重建研究中非常重要。

2 胸腺功能的研究方法

多年来，因缺乏合适的检测技术，胸腺输出功能的研究一直停滞不前，对艾滋病患者免疫重建的观察终止于T细胞数量、亚群或者TCRVβ谱系的恢复情况，这些均促使科研工作者寻找能够鉴别和量化胸腺输出功能的方法，有效监测胸腺功能。

2.1 胸腺体积测定法 CT扫描分析胸腺体积是检测胸腺功能的一种解剖学方法，根据胸腺组织的大小可分为5个等级(0～4级)并形成了公认的T1评分，T1的大小与纯真(CD45RA+)CD4+T细胞数相关[5]。同时，CT扫描估测的胸腺体积的大小与循环CD4+CD45RA+T细胞的数量相关，体积大的CD4+CD45RA+T细胞数量较多，反之则较少，经HAART治疗后该相关性仍然存在[5]。总之，尽管胸腺体积可能与胸腺输出功能相关，但CT对胸腺体积的检测也存在一定的局限性，如胸腺与纵隔脂肪组织的真正界限难以确定，胸腺增生的活性部位与淋巴细胞的浸润部位无法区分等。因此，胸腺体积测定的方法仅能间接地了解胸腺输出的情况，还应与其它指标如TRECs检测或CD45RA+T细胞数量联合应用来综合评价胸腺功能。

2.2 CD45RA+T细胞间接评价法 胸腺CD45RA+T的数量与艾滋病患者的T淋巴细胞增长之间呈正相关，T细胞未接触其特异性抗原刺激之前，以CD45RA+T的形式存在，主要参与机体对未接触过的抗原起免疫应答，是机体细胞免疫的后备力量。CD45RA+T细胞在次级淋巴器官受到抗原递呈细胞(APC)的激活后，迅速增殖，最大增殖速度每天每个细胞可分裂3～4次，在几天内分化出大量特异性效应细胞，实现免疫反应，消除抗原。

CD45RA+T淋巴细胞对检测胸腺功能具有3个方面的重要的临床意义：第一，胸腺近期输出的CD45RA+T细胞的数量反应了T淋巴细胞增殖能力和潜能，如慢性进展型HIV感染者的胸腺大多能正常、有效地产生CD45RA+T细胞；第二，决定接受HAART治疗的患者能否成功免疫重建(能成功免疫重建的患者，其胸腺产生CD45RA+T细胞的功能大多接近正常，而免疫重建失败的患者常伴有胸腺功能缺陷，CD45RA+T细胞的功能也大多不正常)；第三，新近研究还显示，CD4+CD45RA+T亚群的百分比在感染晚期选择性降低，该亚群的计数与病毒载量的相关性优于CD4+T淋巴细胞计数，是评价HIV感染和AIDS患者免疫状况和预示疾病发展的可靠指标[6～7]。

过去用流式细胞仪检测外周血CD45RA+T细胞数量来监测胸腺功能，由于CD45RA+T细胞可以在体内长期静止存在，也可以抗原非依赖方式扩增，部分记忆T细胞也会表达CD45RA+T，这就增加了确定CD45RA+T细胞的难度。而CD45RA+T细胞的来源也是不确定的，可能包括所存在的T细胞亚群的外周扩增，淋巴细胞在胸腺和/或其它的淋巴组织产生增加，分布在淋巴组织的淋巴细胞的释放，或者是记忆或效应细胞的表型从CD45RO+转变为CD45RA+，因此检测CD45RA+T细胞数量也只能间接、粗略的说明胸腺功能。

2.3 Douek等发展的T细胞基因重组产物分析法 1998年Douek[8]等首次报道胸腺近期的输出功能可以通过定量分析存在于T细胞群中的特异性DNA删除产物而确定，该删除产物被称为T细胞受体重排删除环(T cell receptor rearrangement excision circles，TRECs)，是CD45RA+T细胞的特异性标志。该报道引起研究人员的重视，并迅速应用于对HIV感染者和AIDS患者疗效的评价、胸腺功能的检测、免疫功能重建的情况，从而更为准确地确定机体所处的细胞免疫状态。

人体一旦感染HIV病毒，TRECs水平即迅速下降。对“免疫学应答良好”的患者进行HAART治疗后，伴随HIV RNA拷贝数的减少，TRECs水平稳步增长，停止治疗后TRECs水平相应下降。Douek认为产生此现象的原因是HIV破坏了胸腺的功能，抑制了前体胸腺细胞的生成，或者诱导了将表达CD4+T细胞的死亡，减少了CD45RA+T细胞的产量，从而导致TRECs水平的下降[8]。研究人员表示，这一发现的重要意义在于，通过早期检测艾滋病患者TRECs的含量，掌握患者的胸腺近期输出功能状况，了解机体的细胞免疫潜能。通过该方法也可鉴别出“免疫学无应答”者，而无需等到治疗一段时间后才能确定，针对此类患者新的治疗策略要在持续HAART治疗的同时，努力提高患者的胸腺功能。

定量TRECs的方法有实时定量PCR(Real-time PCR)，竞争性PCR(QC-PCR)和PCR-ELISA等方法，其中以实时定量PCR最为敏感和准确。然而，除了胸腺输出之外，其他几个因素也影响着T细胞群体中TRECs的含量，如：细胞增殖与分裂，TRECs的细胞内降解以及胸腺外来源的naive T细胞等。由于没有特异性的确定胸腺近期输出物的表型标志，胸腺体积测定也仅是胸腺功能的一种间接预测指标[9]。因此，目前TRECs分析仍是胸腺增生的最好标志。但这一检测手段在不同疾病过程中的应用仍需进一步研究加以完善。

3 胸腺功能研究的意义及其应用前景

HAART治疗对艾滋病免疫功能重建有其局限性，如治疗后只有60%患者可以做到免疫功能重建，而是否能恢复到正常水平尚未证实；再生的CD4+CD45RA+T细胞甚至在HIV复制时就被抗病毒药完全抑制；这意味着患者可能出现无药可用的境地。因此，寻找免疫重建的新策略和新方法成为目前国际艾滋病研究的热点。通过早期检测艾滋病患者的胸腺功能，从而在患者进行HAART治疗的前期即可甄别出免疫功能重建不全者，要在持续HAART疗法的同时，努力提高其胸腺功能。

随着艾滋病治疗研究的开展，中医药治疗艾滋病的优势逐渐显现出来，其毒副作用较小、不易耐药，一旦发现感染即可进行免疫保护治疗，比起HAART更积极主动，对于延缓病情的进展可以起到积极的作用，同时也减少了发病以后的开支，今后，中医药的研发可沿着提高胸腺功能的思路展开。

[1]段文利.改善胸腺功能或是艾滋病治疗新思路[N].中国医药报，2011，10-26(006).

[2]王卉，朱乃硕.退隐的胸腺：有关T细胞发生的研究[J].生命的化学，2000，20(3)：110～112.

[3]Nieastri E，ChiestA，Angeletti C，et al.Italian Antiretroviral Treatment Group(IATG).Clinieal outeome after 4 years follow-up of HIV-seropositive subjects with incomplete virologic or immunologic response to HAART[J].J Med Virol 2005，76：1531～160.

[4]戴懿.艾滋病免疫功能重建不全机制研究[D].中国协和医科大学，2009.

[5]Smith KY，Valdez H，Landay A，et al.Thymic size and lymphocyte restoration in patients with human immunodeficiency virus infection after 48 weeks of zidovudine，lamivudine，and ritonavir therapy[J].J Infect Dis，2000，181(1)：141～147.

[6]Connors M，Kovacs J A，Krevat S，et al.HIV infection induces changes in CD4+T-cell phenotype and depletions within the CD4+T-cell repertoire that are not immediately restored by antiviral or immune-based therapies[J].Net Med，1997，3：533.

[7]李太生.高效抗病毒治疗促使艾滋病患者免疫功能重建[J].基础医学与临床，2001，21(1)：6.

[8]Douek DC，McFarland RD，Keiser PH，et al.Changes in thymic function with age and during the treatment of HIV infection[J].Nature，1998，396(6712)：690～695.

[9]耿素霞.胸腺功能及其测定方法的研究进展[J].免疫学杂志，2005，21(5)：427～429.