張笑梅(綜述),王曉非(審校)
(中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院風濕免疫科,沈陽 110022)
風濕性疾病是泛指影響骨、關節(jié)及周圍軟組織的一組疾病,免疫損傷在其發(fā)病機制中占有重要位置。一般認為,B細胞可通過產(chǎn)生特異性抗體或多種細胞因子等發(fā)揮上調免疫反應的作用,也可作為專職抗原呈遞細胞參與免疫反應[1]。近年來,人們發(fā)現(xiàn)了與調節(jié)性T細胞(regulatory T cell,Treg)相對應的一組具有負向免疫調節(jié)功能的B細胞亞群,在多項以自身免疫病小鼠為動物模型的實驗研究中[3-8],發(fā)現(xiàn)調節(jié)性B細胞(Regulatory B cell,Breg)可通過分泌抑制性介質或作用于其他免疫細胞等機制發(fā)揮免疫抑制作用[2]。Breg細胞同樣存在于人類,與類風濕關節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus eythematosus,SLE)、原發(fā)性干燥綜合征(primary Sjogren′s syndrome,pSS)、抗中性粒細胞胞質抗體(antineutrophil cytoplasmic antibodies,ANCA)、相關性血管炎、活動性結節(jié)病等風濕性疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關?,F(xiàn)就Breg在風濕性疾病中的研究進展予以綜述。
最早在20世紀70年代,人們已發(fā)現(xiàn)了B細胞可能存在免疫抑制作用[3],直至近些年B細胞的這種作用再次被高度關注。1996年Wolf等[4]首先闡述了B細胞在自身免疫性疾病中起到免疫調節(jié)作用,在這項研究中,B細胞缺陷小鼠體內誘導的試驗性自身免疫性腦脊髓膜炎小鼠較野生型小鼠更易惡化,且缺少野生實驗性自身免疫性腦脊髓膜炎小鼠的自愈傾向。由此推測,小鼠體內可能存在具有免疫調節(jié)功能的B細胞,并指出這種B細胞可能通過分泌調節(jié)性介質等機制發(fā)揮作用。上述結果在次年的一項研究中得到證實,Mizoguchi等[7]在炎癥性腸病小鼠模型中得到此種B細胞存在的有力證據(jù),并將其命名為Breg。隨著多次針對Breg在動物模型中的探索,發(fā)現(xiàn)Breg與多種自身免疫性疾病的發(fā)生、發(fā)展存在密切關聯(lián)。Breg同樣存在于人類,與類風濕關節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、原發(fā)性干燥綜合征、ANCA相關性血管炎、活動性結節(jié)病等風濕性疾病密切相關。
目前認為Breg細胞一方面可分泌白細胞介素10(interleukin,IL-10)及轉化生長因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)等相關因子[8],抑制Th0向Th1及Th2轉換,減少腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、γ干擾素(interferon-γ,INF-γ)等炎性因子產(chǎn)生,下調自身免疫反應及過度免疫[9-10];另一方面B細胞可通過影響Treg數(shù)量及功能而發(fā)揮免疫調節(jié)作用[11],方式多樣。Blair等[12]首先描述了人產(chǎn)生IL-10的Breg在體外的免疫抑制作用,發(fā)現(xiàn)將CD4+T細胞與CD19+CD24+CD38+B細胞共同培養(yǎng)降低了CD4+IFN-γ+T細胞、CD4+TNF-α+T細胞的比率,他們認為這種作用需要T-B細胞直接接觸及IL-10、CD80、CD86的參與,而不需要TGF-β參與,這點與鼠類不同。Iwata等[9]研究發(fā)現(xiàn),鼠類CD24+CD27+Breg對Th1分化增殖起到抑制作用,進而展開對人Breg免疫調節(jié)機制的研究,發(fā)現(xiàn)人CD24+CD27+Breg沒有影響Th1細胞分化增殖,僅能減少TNF-α產(chǎn)生。人Breg也不能影響Th17分化[12-13]。由此,與鼠類不同,人Breg對Th細胞作用并不明顯,機制更傾向于分泌抑制性介質。Ray等[11]研究表明,B細胞缺陷小鼠或CD20單抗去除B細胞小鼠外周血Treg數(shù)量較野生小鼠明顯減少,將野生小鼠B細胞過繼轉移至B細胞缺陷小鼠中發(fā)現(xiàn)Treg數(shù)量恢復,說明B細胞中存在可影響Treg數(shù)量的亞群。糖皮質激素誘導的腫瘤壞死因子受體(glucocorticoid—inducedtumornecrosisfactorreceptor,GITR)參與Treg增殖[14],而Breg表面可表達GITR配體[15],因此考慮B細胞對Treg的作用可能通過其自身表達的GITR配體起作用,Ray等[11]的研究也支持了這種觀點。
3.1系統(tǒng)性紅斑狼瘡 最初在小鼠模型中,Yan等[16]將小核RNA分別注入含有抗小核RNA B細胞的MRL/pr小鼠(一種狼瘡小鼠,模擬人SLE)及對照小鼠體內,發(fā)現(xiàn)前者出現(xiàn)自身免疫反應,后者則出現(xiàn)T細胞耐受,Lemonine等[17]認為上述結果可能是因為MRL/pr小鼠免疫調節(jié)有缺陷,而對照小鼠體內存在某種可調節(jié)自身反應的B細胞,隨后的研究證明這種細胞為MABreg及T2Breg。
Blair等[18]將競爭性抗CD40抗體活化后的T2 Breg轉移至MRL/pr小鼠體內,發(fā)現(xiàn)T2 Breg可顯著改善狼瘡性腎炎小鼠的存活率,由此,以過渡2型邊緣區(qū)前體(transitional two marginal zone precursor,T2MZP) Breg為作用靶點的抗CD40單抗有望應用于狼瘡性腎炎治療。
隨后,人們逐漸將研究對象由動物模型轉移至SLE患者。Blair等[12]的研究中,證實了CD19+CD24hiCD38hiB細胞具有免疫調節(jié)能力。他們將健康人及SLE患者外周血單個核細胞分別分為兩組,A組:去除CD19+CD24hiCD38hiB細胞,B組:不去除CD19+CD24hiCD38hiB細胞,以CD40mAb刺激72 h,健康人A組中CD4+IFN-γ+及CD4+TNF-α+T細胞顯著增多,而SLE患者則無顯著變化;此研究還得出SLE患者外周血CD19+CD24hiCD38hiB細胞數(shù)量與健康對照者相比無顯著變化,但較健康對照組分泌IL-10減少,這提示SLE患者CD19+CD24hiCD38hiB細胞雖數(shù)量上并沒有減少,但缺乏相應的負向免疫調節(jié)作用,因此Breg功能受損可能是SLE發(fā)生、發(fā)展的機制之一。
3.2類風濕性關節(jié)炎 Breg為B細胞大家庭中的一員,在CD20單抗去除B細胞的膠原誘導性關節(jié)炎(collagen induced arthritis,CIA)小鼠中,炎性關節(jié)炎較對照組CIA小鼠明顯加重[19]。并發(fā)現(xiàn),如果在膠原誘導前去除B細胞可減少疾病的發(fā)生和抗體產(chǎn)生,從臨床癥狀到關節(jié)滑膜的組織學病變都相對減輕;如果先由Ⅱ型膠原誘導關節(jié)炎,則去除B細胞對關節(jié)炎進展及疾病嚴重程度沒有明顯的影響。以上結果說明,B細胞對CIA小鼠關節(jié)炎起始階段有更為重要的免疫調節(jié)作用,若關節(jié)炎癥已經(jīng)發(fā)生則調節(jié)作用相對減弱。
考慮到Breg存在對CIA小鼠的保護作用,若將Breg在體外激活然后過繼轉移到CIA小鼠體內是否同樣有益呢?Mauri等[20]發(fā)現(xiàn),體外使用膠原及CD40單抗刺激B細胞可使其部分產(chǎn)生IL-10,將這種激活的Breg通過腹膜內注射的方法注入CIA小鼠體內,發(fā)現(xiàn)可以顯著降低小鼠關節(jié)炎發(fā)病率及疾病的嚴重程度,抑制Th1的分化,這種保護作用與IL-10作用密不可分。Yang等[21]的研究支持上述觀點,他們將體外激活的B10細胞過繼到類風濕關節(jié)炎小鼠體內發(fā)現(xiàn)其存在與上述研究相似的保護作用,并發(fā)現(xiàn)可能與產(chǎn)生IL-17的CD4+T細胞數(shù)量減少相關,這項研究也提示B細胞可以通過作用于T細胞來發(fā)揮免疫調節(jié)作用。對于風濕免疫科的醫(yī)師來說,這種轉移B細胞的方法為未來類風濕關節(jié)炎的治療提供了一個新的視角。
對類風濕關節(jié)炎起保護作用的Breg存在多種不同表型,不同表型的Breg來源也不同,有研究認為CD5+CD1d+B細胞可抑制接觸性皮炎的超敏反應,與邊緣帶B細胞、T2MZP B細胞、B1亞群B細胞有交集[8,22],隨后有人將邊緣帶細胞、濾泡B細胞、T2MZP三種B細胞過繼于DBA/1小鼠中,發(fā)現(xiàn)只有T2MZP B細胞可降低類風濕關節(jié)炎發(fā)病率及疾病嚴重程度[23],由此,對類風濕關節(jié)炎具有保護作用的Breg可能來源于T2MAP B細胞。
在動物模型中得到了肯定結果后,針對類風濕關節(jié)炎患者的研究也在逐漸展開。Ma等[24]發(fā)現(xiàn),新發(fā)類風濕關節(jié)炎患者外周血Breg(CD19+TIM1+IL-10+B細胞及CD19+CD5+CD1d+IL-10+B細胞)數(shù)量較健康對照組減少。以類風濕關節(jié)炎疾病活動性評分(DAS28)來評判患者疾病活動度,發(fā)現(xiàn)類風濕關節(jié)炎患者外周血Breg數(shù)量與疾病活動度呈負相關,其中Breg數(shù)量的變化與Treg數(shù)量呈正相關。
3.3原發(fā)性干燥綜合征 目前對于Breg細胞與pSS關系的研究僅有少量文獻報道。有研究表明,pSS患者外周血CD19+Breg較正常對照組及SLE對照組增多,且與血清IgG呈正相關;初治組Breg百分比較免疫抑制組升高,由此推測Breg比例升高提示可能病情較為嚴重,并認為Breg參與了pSS發(fā)病。Blair等[12]對pSS患者外周血CD19+CD24hiCD38hiB細胞功能進行研究,提示經(jīng)CD40刺激后對CD4+IFN-γ+及CD4+TNF-α+T細胞的抑制功能較健康對照者無明顯差異。Furuzawa-Carballeda等[25]對pSS患者外周血調節(jié)性細胞也進行了研究,也得到了pSS患者組外周血IgA+B10細胞較對照組升高的結果,即使是臨床緩解期的患者,外周血多種表型的產(chǎn)生IL-10的Breg仍較對照組比例升高。綜上所述,對于pSS患者而言,Breg功能可能是正常的,而Breg比例上的升高可能是疾病發(fā)生、發(fā)展的機制之一。
3.4ANCA相關性血管炎 ANCA相關性血管炎患者外周血中Breg比例與健康對照組相比也存在差異,一項研究發(fā)現(xiàn)CD19+IL-10陽性B細胞在靜止期與活動期的ANCA相關性血管炎患者中較健康對照組顯著減少[26]。健康狀態(tài)下的Breg可調控Th1分化[13],研究發(fā)現(xiàn)靜止期ANCA相關血管炎患者Breg比例與Th1細胞呈負相關,可見Breg在疾病靜止期對Th1細胞的分化也起到某種調控作用,然而在活動期Breg調控作用不足,這與活動期SLE患者中的研究結果相同。綜上,Breg數(shù)量減少或功能受損導致的調控作用不足可能是疾病活動的原因之一。另外,ANCA相關性血管炎患者Breg可能通過Treg起到免疫調節(jié)作用。ANCA相關性血管炎患者中Breg比例與CD39+Treg關聯(lián),而CD39+Treg可以有效抑制Th17應答[27],因此這可能也是Breg在此疾病中發(fā)揮調節(jié)作用的機制之一。目前,Breg在ANCA相關性血管炎中作用的機制、與疾病嚴重程度是否相關,對血管的病變有何影響等問題仍有待研究。
Breg在人B細胞中比例僅占0.2%~0.6%,但其免疫調節(jié)作用卻十分明顯。以目前的研究來看,Breg在風濕病患者與其他自身免疫性疾病患者中可能存在幾種問題:①Breg數(shù)量減少;②Breg功能障礙。雖然有很多機制及功能仍待研究,但可以肯定Breg的作用有益于風濕性疾病及其他自身免疫性疾病的轉歸。在對未來風濕病的治療中,可以考慮以下幾種可能的以Breg為主角的治療方案:①體內增殖Breg或自體Breg體外增殖后重新轉移到體內;②將B細胞消除治療設法改進為保留Breg的選擇性B細胞消除治療;③設法改善Breg的免疫調節(jié)功能障礙。目前仍有許多問題有待解決,如Breg是否與Treg同樣代表一種獨立的調節(jié)性細胞譜系及Breg調節(jié)機制也尚需更加細致的研究。相信通過對Breg作用及發(fā)揮作用機制的研究終會為未來風濕病的治療提供更多的可能性。
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