隆惜惜， 王 猛， 張青香綜述， 金 濤審校

多發(fā)性硬化(MS)是主要由T細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫性疾病。以往的研究多關(guān)注在CD4+T細(xì)胞的致病或調(diào)節(jié)作用,然而,越來越多的證據(jù)表明CD8+T細(xì)胞在多發(fā)性硬化的發(fā)展過程中扮演重要角色。某些MHC-Ⅰ類分子等位基因與MS的易感性有關(guān),表明CD8+T細(xì)胞的致病或抑制作用可能取決于遺傳背景。實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)是研究MS的經(jīng)典動(dòng)物模型。近來研究發(fā)現(xiàn)CD8+T細(xì)胞在MS/EAE發(fā)展過程中不僅扮演致病角色,可能還具有免疫調(diào)節(jié)作用。

MS(multiple sclerosis,MS)是主要由自身反應(yīng)性T細(xì)胞介導(dǎo)的、以中樞神經(jīng)系統(tǒng)白質(zhì)局灶性髓鞘脫失及神經(jīng)元病變?yōu)橹饕±硖攸c(diǎn)的自身免疫性疾病。常引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)的退行性病變，最終導(dǎo)致患者癱瘓。其臨床癥狀多樣，有視神經(jīng)炎、眼球震顫、眼肌麻痹、共濟(jì)失調(diào)、癱瘓、痙攣等，伴隨著復(fù)發(fā)和緩解。全世界有數(shù)百萬人受累,以20～30歲起病多見,是青壯年致殘的第二大病因。目前為止,其發(fā)病機(jī)制尚未明確,也缺乏特異性免疫治療方法,目前經(jīng)美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)可用于MS治療的一、二線藥物主要有9種：干擾素-β、醋酸格拉默、芬戈莫德、米托蒽醌、那他珠單抗、特立氟胺、富馬酸二甲酯、聚乙二醇干擾素β-1α及阿倫單抗。但是，這些非特異性的免疫治療方法僅對(duì)部分患者有效，仍有不少患者飽受無藥可治的痛苦。目前，尋找特異性免疫抑制方法治療MS，是亟待解決的問題。在過去幾十年里的研究積累中表明MS可能是遺傳易感性和各種環(huán)境因素相互作用的結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)性自身反應(yīng)性腦脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE)是MS的經(jīng)典動(dòng)物模型。其臨床特點(diǎn)及病理特征與MS極為相似，許多能夠改善EAE癥狀的治療方案同樣適用于MS患者，故EAE被廣泛應(yīng)用于MS發(fā)病機(jī)制及臨床治療的研究，除EAE，另一種常用的MS模型為泰勒氏小鼠腦脊髓膜炎病毒(TMEV)誘導(dǎo)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)慢性脫髓鞘性疾病，其與MS的臨床癥狀也極為相似。

有關(guān)MS及EAE的發(fā)病機(jī)制方面,以往主要圍繞CD4+T細(xì)胞進(jìn)行研究,而CD8+T細(xì)胞的作用一直被忽視。近年來研究發(fā)現(xiàn)CD8+T細(xì)胞在MS及EAE發(fā)病中扮演著重要角色,有報(bào)道顯示,無論在疾病的任何階段,MS患者病灶及腦脊液和血液中CD8+T細(xì)胞的數(shù)量明顯多于CD4+T細(xì)胞[1]。僅清除患者體內(nèi)的CD4+T細(xì)胞,并不能使MS癥狀得到明顯改善[2]。還有研究顯示CD8+T細(xì)胞在MS發(fā)病中可能具有免疫調(diào)節(jié)作用, CD8+T細(xì)胞可直接或間接釋放IL-10、TGF-β等細(xì)胞因子調(diào)節(jié)CD4+T細(xì)胞,在EAE發(fā)病高峰期轉(zhuǎn)移這些細(xì)胞至EAE小鼠體內(nèi),可以明顯改善EAE小鼠的癥狀[3]。因此有關(guān)CD8+T細(xì)胞在MS/EAE中的作用,值得進(jìn)一步深入研究。

1 MHC-Ⅰ類分子

主要組織相容性復(fù)合體(MHC)是脊椎動(dòng)物某一染色體上編碼主要組織相容性抗原、控制免疫細(xì)胞間相互識(shí)別、調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答的一組緊密連鎖的基因群。經(jīng)典的Ⅰ類基因和經(jīng)典的Ⅱ類基因,他們的產(chǎn)物具有抗原提呈功能,分別參與CD8+T和CD4+T細(xì)胞的激活和分化,參與調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫應(yīng)答。Hoftberger等人研究了MS患者尸檢標(biāo)本,通過定量免疫組化的方法發(fā)現(xiàn)在MS中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞上的MHC-Ⅰ類分子表達(dá)上調(diào),其與疾病的嚴(yán)重性和活動(dòng)性相關(guān)[4]。提示CD8+T細(xì)胞可能影響MS病變中的脫髓鞘和/或軸突破壞。為執(zhí)行它們的功能,CD8+T細(xì)胞通過T細(xì)胞受體(TCR)識(shí)別MHC-Ⅰ類分子內(nèi)呈遞的抗原并與其相互作用。一般來說,某些MHC-Ⅰ類等位基因與MS的易感性和保護(hù)性相關(guān)。在最早的一項(xiàng)研究中,HLA-A3[5]和HLA-B7[6]與MS密切相關(guān)。

多年后,基于更大的患者樣本,兩項(xiàng)研究表明,獨(dú)立于MHC-Ⅱ類抗原,HLA-A*0301使患MS的風(fēng)險(xiǎn)大約增加了兩倍,而 HLA-A*0201等位基因則起到保護(hù)功能,因?yàn)槠涫筂S發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)降低了50%,HLA-A*0301等位基因與MHC-Ⅱ類等位基因(例如DRB1*1501)同時(shí)存在時(shí)具有協(xié)同作用,可使患病的風(fēng)險(xiǎn)增倍[7]。以上研究數(shù)據(jù)均支持CD8+T細(xì)胞的致病或抑制作用可能取決于遺傳背景。

2 CD8+T細(xì)胞在MS炎癥部位的浸潤(rùn)

Booss等人發(fā)現(xiàn)無論MS亞型、疾病進(jìn)展的速度和持續(xù)時(shí)間如何,所有MS患者樣本中的CD8+T細(xì)胞數(shù)量都超過CD4+T細(xì)胞亞群[8]。隨后,Hauser等人分析了16名MS患者的尸檢腦組織。該研究組發(fā)現(xiàn),活動(dòng)性脫髓鞘斑塊邊緣的血管周圍CD8+T細(xì)胞數(shù)量比CD4+T細(xì)胞多50倍[9]。在后來的研究中,CD8+T細(xì)胞克隆不僅存在于MS病灶中,而且存在于腦脊液(CSF)和血液中[1]。 來自德國的一個(gè)獨(dú)立小組分析了36例MS患者的外周血和腦脊液中所分離出CD8+T細(xì)胞的TCR可變?chǔ)骆?TCRVβ),發(fā)現(xiàn)大多數(shù)MS患者腦脊液中的CD8+T細(xì)胞顯著增加。且CD8+T細(xì)胞擴(kuò)增在數(shù)月內(nèi)均穩(wěn)定存在[10]。

有確切的證據(jù)證明CD8+T細(xì)胞克隆在MS病灶中擴(kuò)增,但其識(shí)別的抗原表位仍未明確。這些擴(kuò)增的CD8+T克隆細(xì)胞識(shí)別的幾種候選抗原包括髓磷脂抗原以及病毒。髓磷脂特異性CD8+T細(xì)胞在小鼠中可導(dǎo)致嚴(yán)重的EAE發(fā)病[11]。已經(jīng)提出幾種病毒可能是MS的致病因素,比如EB病毒、HHV-6病毒等,但是沒有可靠的證據(jù)證明這些病毒可以引起MS[12,13]。還有研究發(fā)現(xiàn),在MS患者腦組織活檢標(biāo)本中CD8+T細(xì)胞數(shù)量和淀粉樣前體蛋白的表達(dá)在統(tǒng)計(jì)學(xué)上存在顯著的正相關(guān)[14]。因此,有關(guān)CD8+T細(xì)胞識(shí)別的抗原表位,仍需進(jìn)一步研究明確。

3 CD8+T細(xì)胞參與EAE或MS發(fā)病機(jī)制

髓鞘少突膠質(zhì)細(xì)胞糖蛋白(MOG35-55)來源肽段誘導(dǎo)的EAE小鼠模型可以產(chǎn)生致病性CD8+T細(xì)胞,被動(dòng)轉(zhuǎn)移這些MOG35-55特異性CD8+T細(xì)胞能誘導(dǎo)嚴(yán)重的EAE,抗體阻斷實(shí)驗(yàn)表明,MOG35-55特異性的CD8+T細(xì)胞增殖反應(yīng)能被MHC-Ⅰ類分子的抗體完全阻斷,在缺乏MHC-Ⅰ類分子β2微球蛋白的小鼠中也不能誘導(dǎo)EAE,這些表明CD8+T細(xì)胞參與EAE的發(fā)病和病理損傷[15]。此外,被動(dòng)轉(zhuǎn)移MBP79-87特異性CD8+T細(xì)胞到C3H小鼠中所誘導(dǎo)出的EAE模型,較以往CD4+T細(xì)胞所誘導(dǎo)出的模型,表現(xiàn)出與MS更為相似的臨床特征[11]。除EAE,另一種常用的MS模型為泰勒氏小鼠腦脊髓膜炎病毒(TMEV)誘導(dǎo)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)慢性脫髓鞘性疾病,其主要機(jī)制為CD8+T細(xì)胞分泌穿孔素參與血腦屏障的破壞和星形膠質(zhì)細(xì)胞的激活。提示CD8+T細(xì)胞在MS發(fā)病中可能扮演重要角色[16]。

2004年,Crawford等采用流式細(xì)胞技術(shù)分析MS患者外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMC)中抗原特異性CD4+T和CD8+T細(xì)胞的增殖反應(yīng)。發(fā)現(xiàn),RRMS患者CD8+T細(xì)胞對(duì)MBP等抗原的應(yīng)答比例高于健康對(duì)照組或PPMS患者[17]。在另一項(xiàng)研究中,特異性凋亡表位CD8+T細(xì)胞在MS患者中過度表達(dá),這種 CD8+T細(xì)胞能夠產(chǎn)生IFN-γ和/或IL-17。有趣的是,在腦脊液中也發(fā)現(xiàn)了這些特異性凋亡表位CD8+T細(xì)胞,并與疾病殘疾水平相關(guān),提示它們極有可能參與到MS的免疫病理學(xué)機(jī)制中[18]。Zang等人提取15名MS患者和15名健康志愿者的外周血,使CD8+T細(xì)胞與受輻照的PBMC在髓磷脂堿性蛋白存在下孵育,并檢測(cè)CD8+T細(xì)胞的增殖情況,結(jié)果顯示血液中識(shí)別MBP蛋白的自體反應(yīng)性CD8+T細(xì)胞比例增加(15名MS患者與15名健康志愿者相比)[19]。這些結(jié)果表明CD8+T細(xì)胞群可能參與MS的發(fā)病,具體機(jī)制仍需進(jìn)一步的研究和探索。

一直以來,都普遍認(rèn)為CD4+Th17細(xì)胞是IL-17的主要來源,近年來發(fā)現(xiàn)CD8+T細(xì)胞也可產(chǎn)生IL-17。在MS患者外周血及腦脊液中均發(fā)現(xiàn)可以產(chǎn)生IL-17的CD8+T細(xì)胞,且腦脊液中該CD8+T細(xì)胞數(shù)量在MS早期即明顯增多[20]。與典型的細(xì)胞毒性CD8+T細(xì)胞相比,分泌IL-17的CD8+T細(xì)胞分泌顆粒酶B減少。后來研究表明,幾乎所有循環(huán)中的產(chǎn)生IL-17的細(xì)胞都屬于非細(xì)胞毒性、促炎性CD161highCCR6+CD8+T細(xì)胞亞群,這些CD161highCCR6+CD8+T細(xì)胞約占MS病灶中所檢測(cè)到的所有CD8+T細(xì)胞的10%,表明CD161highCCR6+CD8+T細(xì)胞在MS的發(fā)病中的可能起到致病作用[21,22]。隨后,Larochelle等人發(fā)現(xiàn)另一種表達(dá)IL-17的細(xì)胞,即為表達(dá)黑色素瘤細(xì)胞黏附分子(MCAM)的CD8+T細(xì)胞,其MCAM表達(dá)量在MS復(fù)發(fā)時(shí)明顯增高,MCAM+CD8+T細(xì)胞相比MCAM-CD8+T細(xì)胞表達(dá)更多的IL-17、IFN-γ、GM-CSF及TNF,對(duì)少突膠質(zhì)細(xì)胞表現(xiàn)出更大的殺傷力,阻斷或消耗EAE體內(nèi)的MCAM,可以明顯減少EAE模型的神經(jīng)功能缺陷[23]。

4 CD8+T細(xì)胞在EAE或MS發(fā)病中起調(diào)節(jié)作用

CD8+T細(xì)胞在MS的發(fā)病中既有致病性又有免疫調(diào)節(jié)作用,CD8+T細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用是Qa-1限制性的。Qa-1是一個(gè)非典型MHC-Ⅰ類分子,調(diào)節(jié)性CD8+T細(xì)胞誘導(dǎo)表達(dá)TCRVβ8.2的MBP反應(yīng)性CD4+T細(xì)胞的凋亡缺失。Qa-1對(duì)免疫調(diào)節(jié)至關(guān)重要,在研究中發(fā)現(xiàn)Qa-1缺陷型小鼠不能阻止致病的自身反應(yīng)性CD4+T細(xì)胞的擴(kuò)增,因此導(dǎo)致嚴(yán)重的EAE[24]。日本的一個(gè)研究小組提出,CD8+/CD122+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞在EAE恢復(fù)階段發(fā)揮重要作用,CD8+/CD122+T細(xì)胞可直接或間接的釋放IL-10,IFN-γ和TGF-β來調(diào)節(jié)自身反應(yīng)性CD4+T細(xì)胞,在EAE發(fā)病高峰期轉(zhuǎn)移這些細(xì)胞至EAE小鼠體內(nèi),可以明顯改善EAE小鼠的癥狀[3]。此外,表達(dá)潛伏相關(guān)肽(latency-associated peptide,LAP)的CD8+T細(xì)胞(LAP+/CD8+T細(xì)胞)也可通過產(chǎn)生IFN-γ、TGF-β改善EAE小鼠的癥狀[25]。

Correale等人通過分析MS患者的CSF和外周血CD8+/ CD25+/FoxP3+T細(xì)胞對(duì)MS發(fā)病的潛在影響。發(fā)現(xiàn)CD8+/ CD25+/FoxP3+T細(xì)胞抑制IFN-γ和IL-17的分泌以及抑制自體反應(yīng)性CD4+T細(xì)胞的增殖。如果FoxP3被小干擾RNA沉默,這種抑制作用則被消除[26]。近年來,在正常人血液中發(fā)現(xiàn)了一種獨(dú)特的CD8+/CD161-/CD56+T細(xì)胞群,當(dāng)被激活時(shí),CD8+/CD161-/CD56+亞群能夠在體外裂解活化的CD4+T細(xì)胞。這種新的調(diào)節(jié)性CD8+T細(xì)胞亞群可能在MS中起到一定調(diào)節(jié)作用[27]?？偟膩碚f,調(diào)節(jié)性CD8+T細(xì)胞可能通過直接殺傷反應(yīng)性CD4+T細(xì)胞或者間接通過細(xì)胞因子來抑制炎癥的發(fā)展。

5 展 望

多發(fā)性硬化是一種發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫性疾病，可能是遺傳、環(huán)境等多種因素相互作用的結(jié)果。以往人們對(duì)MS的研究主要集中在CD4+T細(xì)胞這一亞群,但針對(duì)CD4+T細(xì)胞這一靶點(diǎn)藥物僅對(duì)部分患者有效,對(duì)一部分患者無效甚至產(chǎn)生更為嚴(yán)重的副作用。

隨著對(duì)CD8+T細(xì)胞研究的逐漸深入,發(fā)現(xiàn) CD8+T細(xì)胞參與了MS的損傷及修復(fù)過程。一方面CD8+T細(xì)胞在MS的發(fā)病過程中起致病作用;另一方面也具有一定的免疫調(diào)節(jié)作用。

因此,針對(duì)CD8+T細(xì)胞的免疫治療可能為MS的治療提供新的策略。相信隨著對(duì)MS中CD8+T細(xì)胞作用的進(jìn)一步研究,我們將更深刻地理解MS的免疫病理機(jī)制,從而可以找到更有效的預(yù)防和治療MS等自身免疫病的藥物和方法。