腫瘤壞死因子--Α對第一型人類嗜Ｔ細胞病毒感染之Ｔ細胞之細胞凋亡作用的研究

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行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告

之細胞凋亡作用的研究

Study on the susceptibility of HTLV-I-infected T cells to TNF-α-induced apoptosis 計畫編號 : NSC 87-2314-B-002-288 執行期限 : 86 年 8 月 1 日至 87 年 7 月 31 日 主持人 : 楊 雅 倩 執行機構 : 國立臺灣大學醫學院醫技系 一、中文摘要 第一型人類嗜Ｔ細胞病毒（HTLV-I）是 引起成人型Ｔ細胞白血病 淋巴瘤的致病 因,而 HTLV-I Tax 蛋白則被認為與此病毒導 致細胞癌化有密切相關。已有文獻報告:表 現 HTLV-I 基因的Ｔ細胞株可降低對 Fas 所 引發細胞凋亡的敏感度,此可能與Ｔ細胞感 染 HTLV-I 後仍可存活進而有癌化的機會有 關,然而 TNF- α對 HTLV-I 感染之Ｔ細胞引 起細胞凋亡作用的變化則尚無報告。本計畫 進行其相關的研究得到下列三點結論(1)成 人的正 常Ｔ細 胞於 休止狀 態下無 明顯 的 TNFR 表 現 ， 經 活 化 後 其 則 主 要 表 現 出 TNFR2。(2)HTLV-Ⅰ陽性Ｔ細胞株 HUT102， MJ 和 TATL-1 可測得 TNFR2 的表現，而無 TNFR1 表現。(3)HUT102，MJ 和 TATL-1 對於 TNFR2 抗體引發之細胞凋亡作用具有抗性 關鍵詞 : 第一型人類嗜 T 細胞病毒、細胞 凋亡、腫瘤壞死因子α Abstract

HTLV-I has been implicated as the etiological agent of adult T cell leukemia /lymphoma. The Tax protein of HTLV-I is important for the transforming properties of this virus in vitro and is considered to be responsible for the early stages of leukemo-genesis in infected hosts. Human T cell lines expressing HTLV-I have shown reduced susceptibility to anti-Fas-triggered apoptosis, but there is no report to elucidate the

suscep-tibility of HTLV-I-infected cells to TNF-α -induced apoptosis. The research project sets out to determine whether T cell dysfunction associated with HTLV-I also leads to decreased sensitivity of infected cell to TNF-α-induced apoptosis. The results in this project are made as following: (1) TNFRs are not detectable on resting adult human T cells. After stimulating with PHA, TNFR2 are predominantly expressed on T cells. (2) TNFR2, instead of TNFR1, is detectable on HTLV-I-infected cell lines, such as HUT102, MJ and TATL-1. (3) HUT102, MJ and TATL-1 cell lines are shown reduced suscep-tibility to anti-TNFR2-triggered apoptosis Keywords: HTLV-I,apoptosis,TNF-α 二、緣由與目的 細胞凋亡在維持Ｔ細胞的耐受性與恆 定扮演重要的角色，包括：於胸腺或周邊 組織中自體反應Ｔ細胞的去除；以及免疫 反應中活化後Ｔ細胞的死亡。目前已知一 般免疫反應後或不正常的Ｔ細胞至少可藉 兩 個 途 徑 進 行 細 胞 凋 亡 ： (1) Fas/Fas ligand 途徑〔1〕；(2) TNFR 2/TNF-a 途 徑〔2〕。許多研究報告指出：某些病毒感 染細胞後會促使細胞發生凋亡，例如 EB 病 毒引起感染性單核細胞增多症及 HIV 感染 皆會發生細胞凋亡增加的情形；相反地， 某些病毒則會干擾正常細胞對細胞凋亡機 轉的調控，例如 EB 病毒感染細胞後可增加 bcl-2 致癌基因的表現而干擾細胞 凋亡作用，以及腺病毒感染Ｂ細胞後表現的 結果顯示：所測試的三個Ｔ細胞株在抗體

2 E1B 蛋白會抑制細胞凋亡。而文獻上對於 HTLV-Ⅰ的致癌機轉有許多方向的探討，包 括表現 此病毒 基因 的Ｔ細 胞株可 降低 對 Fas 所引發細胞凋亡的敏感度〔3〕，此可能 與Ｔ細胞感染 HTLV-Ⅰ後仍可存活進而有 癌化的機會有關；然而 TNF-α對 HTLV-Ⅰ感 染之Ｔ細胞引起細胞凋亡作用的變化則尚 無報告，本計畫即研究 HTLV-Ⅰ感染之Ｔ細 胞株對於 TNFR 2/TNF- α所引發細胞凋亡 之敏感度的改變，以探討被此病毒感染之Ｔ 細胞是否亦對此細胞凋亡機轉有較強之抗 性，使其得以存活而有助於其後癌化之發 生。 三、結果與討論 (1)人類正常Ｔ細胞以 PHA 刺激後 TNFR1 和 TNFR2 的表現 三例人類正常Ｔ細胞於刺激前及 PHA 刺激 二十四小時至七十二小時後，利用 CD3 及 TNFR1 或 TNFR2 抗體進行雙染色，來觀察 CD3+的細胞中 TNFR1 或 TNFR2 表現的情形， 結果顯示：人類正常Ｔ細胞於刺激前無明顯 的 TNFR1 或 TNFR2 表現，以 PHA 刺激後觀察 至七十二小時仍無 TNFR1 的表現；而於二十 四小時後則開始測得 TNFR 2 的表現，一直 追蹤到七十二小時，甚至到刺激六天後三例 Ｔ細胞仍有 TNFR2 的表現，八天後則有些維 持 TNFR2 陽性，有些則轉為 TNFR2 陰性。 (2)HTLV-Ⅰ陽性Ｔ細胞株之 TNFR1 和 TNFR2 的表現 在 研 究 的 HTLV- Ⅰ 陽 性 Ｔ 細 胞 株 中 HUT102，MJ 和 TATL-1 可測得 TNFR2 的表 現，而 MT-2，THAM-1，C91-PL 及 C81-66 則為 TNFR2 陰性。在 TNFR2 陽性之Ｔ細胞株 中皆為 TNFR1 陰性。因此利用 HUT102，MJ 和 TATL-1 細胞株對於 TNFR2 抗體引發細胞 凋亡之敏感度的研究。 (3)HTLV-Ⅰ陽性Ｔ細胞株對於 TNFR2 抗體 引發細胞凋亡之敏感度的研究 HUT102，MJ 和 TATL-1 細胞株利用 TNFR2 抗 體以及二級抗體來引發細胞凋亡，觀察抗體 作用後一天至四天細胞凋亡的情形。 所引發細胞凋亡之敏感度的改變，可能導 致其得以存活而有助於其後癌化之發生。 作用一天至三天內皆無明顯細胞凋亡的現 象，至第四天則發生不同程度的細胞凋 亡，然而不加抗體僅以培養基培養的對照 組至第四天亦有類似程度的細胞凋亡，因 此，此時細胞凋亡的發生可能導因於培養 基中營養成分的匱乏及廢料的累積。 綜合以上研究：人類 PBMC 以 PHA 刺激後， 在 CD3+的細胞中主要是表現出 TNFR2 而無 明顯的 TNFR1 表現，此結果與 Zheng 等學 者在老鼠的研究報告：TNF-a 作用於活化之 Ｔ細胞主要乃藉由 TNFR2 傳遞細胞凋亡之 訊息相符合。而所研究之 HTLV-Ⅰ陽性Ｔ細 胞株雖然都有代表活化之 CD25 表面抗原的 表現，但 MT-2，THAM-1，C91-PL 及 C81-66 皆為 TNFR2 陰性；其中，MT-2，THAM-1 及 C91-PL 三細胞株於培養中皆有不同程度 黏貼於培養皿的現象，而 C81-66 細胞則因 嵌入的是缺陷型 HTLV-Ⅰ原病毒基因體， 所以僅表現出病毒 tax 基因產物，這些因 素或許與缺乏 TNFR 2 的表現有關。於細胞 激素基因表現的研究中顯示： HUT102，MJ 和 TATL-1 細胞株皆有 TNF-α基因的表現， 因此其對於 TNFR2 抗體引發之細胞凋亡作 用具抗性並非完全不可預期，至於產生抗 性的可能機轉則有待進一步研究。根據 Sarin 等學者的報告指出：在其所測試的細 胞激素中除了 IL-10 以外，包括 IL-2， IFN-γ，IL-1，IL-4 和 IL-12 皆有保護細胞 免於 TNF 之細胞毒害作用；而上述之細胞 株在 IL-2，IFN-γ和 IL-1 三種細胞激素中 皆至少有一種基因的表現，因此，細胞激 素的保護作用可能是 HUT102，MJ 和 TATL-1 細胞株對 TNFR2 抗體引發之細胞凋亡作 用產生抗性的機轉之一。 四、計畫成果自評 本計畫之研究了解正常活化Ｔ細胞以 及 HTLV-Ⅰ陽性Ｔ細胞株之 TNFR1 和 TNFR2 的表現情形。且 HTLV-Ⅰ陽性Ｔ細胞株中 HUT102，MJ 和 TATL-1 確實對於 TNFR2 抗 體引發之細胞凋亡作用具有抗性，顯示 HTLV-Ⅰ感染之Ｔ細胞對於 TNFR2/TNF-α

3 後續將再進行 bcl-2，bcl-xL和ｃ-myc 等基 因的表現與上述細胞凋亡作用變化的關聯 性，以及 HTLV-I Tax 蛋白是否影響 TNF-α 對Ｔ細胞之細胞凋亡作用。 五、參考文獻

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