Seminar 中文摘要報告

碩二   S46934023   吳得嘉

CD70⁺ antigen-presenting cells control the proliferation and differentiation of T cells in the intestinal mucosa

Nat. Immunol. 6, 698−706 (2005)

    位於周邊淋巴組織的DC與腸道的DC，是由不同subsets所組成的，因此產生一些功能上的不同，以spleen為例，裡面的DC所刺激過的T細胞會主要分泌IFN-γ、IL-12這些proinflammatory cytokines，而呈現一個有清除antigen能力的活化狀態，但是在腸道部分因為必須避免免疫系統對於食物或是腸道共生菌有過強的免疫清除反應，因此像是在Peyer’s patches 所prime過的T細胞，會主要分泌像IL-10這種會抑制免疫反應的cytokine，因此可以使腸道有個對食物或是共生菌tolerance的狀態。

    在先前的很多研究裡面也指出腸道的lymphocyte呈現有別於周邊lymphocyte的表現，但本篇的作者認為這些表現的特殊並不是因為腸道lymphocyte有什麼特殊的地方，而去推測可能再嘗道有一群很特殊的antigen- presenting cells，所以才能告訴腸道的lymphocyte什麼時候才能去differentiate，而overcome掉一直呈現tolerance的腸道免疫環境。

    由於作者在先前的研究裡面得知CD70 transgenic mice體內的T細胞持續的被轉換成effector-memory的T細胞，而在我們所知的腸道免疫裡面，也了解到腸道T細胞因為常常受到各式antigen的刺激，所以也是主要以memory的phenotype存在，跟 CD70 transgenic mice體內細胞非常相似，因此作者推測CD70是不是在腸道免疫裡面扮演了重要的角色；而這個CD70是屬於TNF family的costimulatory ligand，如果在接受到antigenic stimulation之後，CD70會在活化的B 細胞和mature的DC上面暫時性的表現，也有其他研究指出CD70和CD27的interaction會促進T細胞的expansion，並且增強T細胞的cytolytic function，並且使T細胞呈現會分泌IFN-γ的活化狀態。

    於是作者就從看腸道是不是有會表現CD70的細胞來開始著手，結果的確在腸道的mucosa部份有看到這一群細胞存在。

    並且藉著characterize這群細胞surface上的marker想進一部將CD70⁺ cells 歸類，但是似乎都沒有辦法完整的將它們歸類於任何一個我們所知的cell population；另外藉著bone marrow reconstitution experiment得知CD70⁺ cells不為bone marrow derive生成的；由以上可知，作者確實在intestinal mucosa發現一群非常unique的CD70⁺ cells，並且他們為nonhematopoietic lineage的。

    接著作者去確認到CD70⁺ cells具有antigen presentation和phagocytosis的function，很類似antigen-presenting cells的功能；並且在in vivo觀察到當oral感染的早期，T細胞的proliferation和differentiation會in situ的在intestinal mucosa發生，而這就是CD70⁺ cells所在的位置，而且如此proliferation的狀況可以被anti-CD70的treatment給抑制下來，可以確認到是透過CD70這個signal來促進proliferation的；但是不管怎麼受到CD70⁺ cells的促進，T細胞活化過程的最初還是需要在Peyer’s patches或是mesenteric lymph node做initial priming的動作。

    在應用上，或許在inflammatory bowel disease patients的腸道裡以藥物阻斷過度的CD70-CD27 interaction，而減少過多effector T cell的生成，就可以降低inflammtion的程度；另外若在設計oral vaccine vector的時候，design一個表現CD70的部份，可能可以增進vaccine immunization的效果。

References :

1.        Amale Laouar, Viraga Haridas, Dorothy Vargas et al. CD70⁺ antigen-presenting cells control the proliferation and differentiation of T cells in the intestinal mucosa. Nat. Immunol. 6, 698−706 (2005). 

2.      Cecilia Johansson & Brian L Kelsall  Affecting the effectors: a kick in the gut? Nature Immunology  6, 644 - 646 (2005)