综述：从探索阶段到精准调控：重新构想患者匹配的调节性T细胞在个性化免疫平衡路线图制定中的作用

《Human Immunology》：From Discovery to precision Tolerance: Re-Imagining Patient-Matched regulatory T cells in Shaping of a roadmap for personalized immune Re-Balancing

　　

Saleem Ahmad | Muhammad Nauman Aftab | Muhammad Shahbaz Aslam

Dr. Ikram Ul Haq，工业生物技术研究所，拉合尔政府学院大学，巴基斯坦拉合尔

摘要

FOXP3 被确定为调节性 T 细胞（Tregs）的主要调控因子，这为外周免疫耐受性建立了遗传和功能基础。单细胞基因组学和表观遗传图谱分析的最新进展进一步阐明了这一机制，揭示了不同组织适应性 Tregs 的亚群，并确定了 Tregs 特异性去甲基化区域（TSDR）作为维持细胞谱系稳定性的关键分子标记。通过整合个体细胞特征和精确工程技术的流程，个性化 Tregs 医学的实现已成为可能。然而，要实现持久的治疗效果，还需克服生物学和转化医学中的诸多挑战，包括细胞谱系的可塑性、受体驱动的耗竭以及生产瓶颈。通过实时监测 TSDR 并使用如 iCasp9 这样的可诱导安全开关，这一框架将机制洞察转化为与实际情境相匹配的精确干预措施。该路线图为恢复自身免疫和移植中的免疫平衡提供了明确策略，同时解决了现代活细胞疗法所面临的复杂问题。

引言

2025 年诺贝尔生理学或医学奖授予 Mary Brunkow、Fred Ramsdell 和 Shimon Sakaguchi，这标志着免疫学领域的一个概念性转变——他们证明了外周免疫自我耐受机制是活跃的、由基因编码的，并且可以被治疗性干预。获奖者的研究确立了调节性 T 细胞（Tregs）作为重要的免疫调节者，能够防止自身免疫并抑制过度炎症，他们的发现迅速改变了临床医生和生物工程师对恢复免疫平衡的认知[1]。临床上，这方面的需求巨大且迫切。自身免疫性疾病（如 1 型糖尿病、类风湿性关节炎、炎症性肠病）、造血细胞移植后的移植物排斥反应和移植物抗宿主病、严重过敏症以及肿瘤相关 Tregs 的复杂现象，都表明精确调节抑制机制而非简单地抑制免疫反应将显著改善治疗效果。因此，Tregs 生物学的价值体现在两方面：一是防止或逆转自身反应性对宿主组织的损伤，二是选择性抑制免疫病理反应，同时不削弱保护性免疫功能，这一原则一直得到了 Sakaguchi 的强调[2]。

该领域的分子机制已经被广泛认可，但仍值得重新梳理，因为它解释了如何将理论转化为实际治疗方法。Sakaguchi 首次证明了 CD4?CD25? T 细胞在维持外周自我耐受中的作用，为 Tregs 提供了功能性定义。后续的遗传学研究将这一细胞谱系与 FOXP3 基因联系起来。FOXP3 基因突变导致小鼠出现“毛发粗糙”表型和致命的人类 IPEX 综合征，证实 FOXP3 对 Tregs 的发育和功能至关重要。Sakaguchi 与 Brunkow 和 Ramsdell 进一步证明 FOXP3 是 Tregs 行为的主要转录调控因子。这些功能、遗传和机制层面的研究将 Tregs 量化为一个独立的可靶向细胞谱系[3][4][5]。最近，单细胞基因组学、表观遗传图谱分析（特别是 FOXP3 TSDR/CNS2 去甲基化特征，它是细胞谱系稳定性的标志）以及精准编辑/工程（基于 CRISPR 的表观遗传調節器、CAR-Tregs 设计和优化的体外扩增技术）的发展，将这一理论转化为可用于患者的实际策略。TSDR（Tregs 特异性去甲基化区域）和 CNS2（保守的非编码序列 2）是 FOXP3 基因中的关键表观遗传标记，这些工具使临床医生和科学家能够确定个体的 Tregs 特征，工程化抗原特异性并稳定其抑制功能，从而为自身免疫、移植医学乃至肿瘤免疫的精准调节提供可行路径[6][7][8][9]。

部分摘要

FOXP3：耐受性的转录调控关键及稳定它的表观遗传因素

调节性 T 细胞的身份由 FOXP3 定义，这一forkhead家族转录因子对于 Tregs 的发育和功能至关重要，这一点通过多项遗传和功能研究得到证实[10]。IPEX 病人和“毛发粗糙”小鼠携带破坏性的 FOXP3 突变，这些突变直接导致严重的免疫失调，证明 FOXP3 对该细胞谱系的生存至关重要[11]。功能实验进一步显示，FOXP3 调控着 CD4?CD25? T 细胞的表达至关重要。

Tregs 的异质性：单细胞图谱揭示组织适应性及其治疗意义

单细胞转录组学和综合单细胞 ATAC/RNA 图谱分析表明，FOXP3? 调节性 T 细胞并非单一类型，而是存在多个组织适应性的亚群，它们具有不同的转录程序、克隆结构和特定功能，这些信息直接可用于精准治疗。大规模的单细胞研究（包括液滴技术和平板技术）从屏障组织和淋巴器官中检测了数以万计的 Tregs[30]

转化医学工具箱：可扩展的细胞扩增、细胞因子调控和针对器官特异性的精准 CAR-Tregs

体外细胞扩增和体内细胞因子调控相结合，构成了 Tregs 治疗的近期基础。多项临床和转化医学研究表明，多克隆或抗原富集的 Tregs 可以被分离、扩增并安全地重新输注到体内[38]。结合磁选技术鉴定 CD25/CD127 表型后，使用抗 CD3/CD28 刺激剂配合雷帕霉素/IL-2 可在 1-2 周内实现数百至数千倍的细胞扩增

个性化 Tregs 治疗的患者特征分析

最新研究展示了如何通过多组学分析指导个性化治疗。例如，单细胞 RNA 测序与 ATAC-seq 的结合揭示了疾病特异性的 Tregs 状态。在系统性红斑狼疮（SLE）中，对 peripheral CD4? T 细胞进行 scRNA-seq 和 ATAC-seq 分析后发现，某些 Tregs 亚群的染色质处于开放状态[53]，表明其功能受损。类似地，Hui 等人在 2021 年的研究中也发现了类似现象

那么，是什么阻碍了进展？当前的局限性和挑战

尽管在 Tregs 基础的免疫疗法概念和技术发展方面取得了显著进展，但仍存在一些生物学和转化医学方面的限制。首先，Tregs 在不同组织环境中的身份并非恒定不变。炎症细胞因子、长期抗原刺激和组织应激可能导致 FOXP3 依赖的调控机制失稳，从而促进细胞功能可塑性，包括 Th17 类细胞或产生 IFN-γ 的细胞类型的出现[74]。最新研究进一步揭示了这些因素的影响

结论

从通用免疫抑制向个性化 Tregs 医学的转变，得益于 FOXP3 介导的稳定性调控和组织特异性的结合。通过从多组学分析到精准工程的整合方法，可以设计出针对个体细胞特征的稳定、抗原特异性的治疗方案。要实现持久的治疗效果，还需克服细胞谱系可塑性和受体驱动的耗竭等生物学挑战

CRediT 作者贡献声明

Saleem Ahmad：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、软件使用、资料收集、数据分析、概念构思。Muhammad Nauman Aftab：资料收集、软件使用、审稿与编辑。Muhammad Shahbaz Aslam：概念构思、资料收集、软件使用。

资金声明

作者未为此研究获得任何资金支持。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能影响本文的研究结果的利益冲突或个人关系。