邢利和,張麗欣,張麗麗

樹突狀細(xì)胞 (dendritic cell,DC)首次由 Steinman和 Cohn于 1973年發(fā)現(xiàn)[1],因其細(xì)胞形態(tài)上具有眾多樹突狀突起而得名。DC是具有強(qiáng)提呈抗原功能的專職抗原提呈細(xì)胞 (antigen pressenting cells,APC)。大量研究表明,造成肝臟疾病患者機(jī)體免疫功能低下或產(chǎn)生免疫耐受的原因與患者 DC的功能缺陷有關(guān)。本文就DC在肝臟疾病中的特點(diǎn)及在治療方面的研究進(jìn)展作一綜述。

1 DC的特點(diǎn)

1.1 DC的來源和分布 體內(nèi) DC均起源于多能干細(xì)胞,主要可分為髓系 DC(myebiod,DC1)和淋巴系 DC(lymphoid,DC2)兩大類。DC可從骨髓或外周血單核細(xì)胞中誘導(dǎo)產(chǎn)生,DC1與單核細(xì)胞、粒細(xì)胞有共同的祖細(xì)胞,DC2與 T細(xì)胞和 NK細(xì)胞有共同的前體細(xì)胞[2]。DC在人體中分布廣泛,除了大腦、角膜外幾乎全身各組織器官均有分布。根據(jù)其不同的發(fā)育階段和特點(diǎn),DC可分為以下幾種:(1)DC祖細(xì)胞 (progenitor DC):存在于骨髓和肝臟;(2)DC前體細(xì)胞(precuror DC):存在于血液中,如外周血和臍血;(3)未成熟 DC(immature DC):細(xì)胞在局部組織分化,主要存在于外周組織;(4)成熟 DC(mature DC):離開外周組織并通過血液和淋巴遷移到淋巴組織[3-4]。因此,DC處于一個(gè)動(dòng)態(tài)的發(fā)育過程中,每一階段都有不同的功能、動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)。

1.2 DC的分化發(fā)育 DC由骨髓進(jìn)入外周組織時(shí)通常以未成熟形態(tài)存在。它的發(fā)育主要經(jīng)過三個(gè)階段:未成熟階段、成熟階段和凋亡階段。當(dāng)抗原或病原體進(jìn)入機(jī)體,局部的 DC可通過細(xì)胞表面的受體識(shí)別微生物糖原分子、核酸,感知病原體的入侵[5-6]。DC分別通過組織相容性復(fù)合體 (MHC)Ⅰ類和Ⅱ類限制性途徑遞呈內(nèi)源性和外源性抗原。隨著抗原被吞噬,未成熟 DC開始向成熟方向演變,成熟DC從細(xì)胞胞體的各個(gè)方面伸出約 10μm的突起,并具有活躍的運(yùn)動(dòng)能力,吞噬能力降低而游走能力加強(qiáng),表達(dá)出針對(duì)淋巴組織產(chǎn)生的趨化因子的受體。此時(shí) DC成熟指標(biāo) CD83逐漸呈高表達(dá),同時(shí)包括MHCⅠ類、MHCⅡ類分子在內(nèi),CD86、CD80、CD40等輔助刺激因子和黏附分子的表達(dá)也有增加[7-8],它們高效地將抗原傳遞給 T細(xì)胞,使 T細(xì)胞活化。DC和 T淋巴細(xì)胞相互作用后進(jìn)入成熟第三階段,即發(fā)生凋亡,完成發(fā)育。

1.3 DC作為專職 APC具有的特點(diǎn)和免疫學(xué)功能 (1)成熟 DC可高水平表達(dá)MHC分子、協(xié)同刺激分子 B7、CD40等,并分泌多種細(xì)胞因子和趨化因子,使得其可以直接活化未致敏的 T細(xì)胞,激發(fā)機(jī)體免疫應(yīng)答;(2)可表達(dá)參與抗原攝取和轉(zhuǎn)運(yùn)的特殊膜受體;(3)能有效攝取和處理抗原,然后遷移至 T細(xì)胞區(qū);(4)抗原提呈效率高,少量抗原和少量 DC即可激活 T細(xì)胞;(5)參與天然免疫和 T細(xì)胞亞群分化:髓系 DC產(chǎn)生細(xì)胞因子白介素 -12(IL-12),誘導(dǎo)輔助性 T細(xì)胞(Thl)分化,淋巴系來源的 DC以一種不依賴于 IL-4的方式誘導(dǎo) Th2分化;(6)誘導(dǎo)免疫耐受:淋巴系來源的 DC主要參與中樞和外周的免疫耐受,髓系 DC通過排除自身應(yīng)答性克隆參與中樞免疫耐受的誘導(dǎo)。外周血 DC也可攜帶外來抗原進(jìn)入胸腺,并由胸腺 DC實(shí)現(xiàn)對(duì)某些外來抗原的體內(nèi)致耐受作用。因此可以說 DC是機(jī)體免疫應(yīng)答的主要啟動(dòng)者,在免疫應(yīng)答的誘導(dǎo)中發(fā)揮關(guān)鍵的作用[2]。

2 DC與肝病

2.1 DC與慢性病毒性肝炎

2.1.1 DC與 HBV感染的關(guān)系 很多研究顯示,HBV感染與 DC功能缺陷有關(guān),表現(xiàn)為免疫應(yīng)答低下或缺失,機(jī)體對(duì)病毒產(chǎn)生免疫耐受,不能有效地清除病毒。汪曉鶯等[9]研究發(fā)現(xiàn),慢性乙型肝炎患者相同數(shù)量的前體細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化形成 DC數(shù)量明顯減少,成熟度不高,細(xì)胞表面的MHCII類分子、協(xié)同刺激分子均較正常人明顯下降;同時(shí),慢性乙型肝炎患者 DC刺激同種異體淋巴增殖能力顯著減低,證明慢性乙型肝炎患者 DC功能處于抑制狀態(tài)。HBV感染的 DC1經(jīng)洗滌后,清除細(xì)胞表面 HBV,體外培養(yǎng)仍可以產(chǎn)生 HBV DNA,電鏡下可見病毒顆粒,提示 DC中有 HBV復(fù)制,導(dǎo)致病毒逃避免疫攻擊和病毒持續(xù)感染[10]。然而,鄭曲波等[11]研究發(fā)現(xiàn):慢性重型乙型肝炎患者外周血DC免疫功能亢進(jìn),免疫刺激能力也較高。另外,有研究認(rèn)為,并不是 DC的所有免疫功能與 HBV感染有關(guān)。范春蕾等[12]報(bào)道,DC非病毒特異性免疫與肝炎病毒清除無關(guān),也不是 HBV持續(xù)感染的原因。另有研究者認(rèn)為,DC產(chǎn)生 HBsAg特異性殺傷性 T淋巴細(xì)胞 (CTLs)和 Th1型免疫反應(yīng),可能在 HBV感染中起重要作用[13]。

2.1.2 DC與 HCV病毒感染的關(guān)系 在HCV感染中,大部分學(xué)者認(rèn)為 DC免疫功能缺陷,協(xié)同刺激功能下降,導(dǎo)致 T細(xì)胞免疫應(yīng)答反應(yīng)削弱,使 HCV持續(xù)感染。Susanne等[14]從 HCV感染的單核細(xì)胞中分離的 DC,發(fā)現(xiàn)其呈遞功能消失,對(duì)成熟刺激沒有反應(yīng);從 DC細(xì)胞表面標(biāo)志物和抗原呈遞能力中可見 DC保持不成熟的狀態(tài);DC的協(xié)同刺激能力比健康人單核細(xì)胞 DC減弱;而經(jīng)過抗病毒治療后,清除 HCV的 DC與健康組表現(xiàn)相似,相應(yīng)DC表型的表達(dá)得以上調(diào)。關(guān)于 DC和HCV如何相互作用,學(xué)者研究不完全一致。Dolganiuc等[15]在研究 HCV感染的DC和健康組的 DC中,發(fā)現(xiàn)兩者表型標(biāo)志和凋亡相似,而 IL-10 HBV感染組較健康組升高,IL-12減低,說明 HCV感染是通過 IL-10上調(diào)和 IL-12下調(diào),來抑制 DC協(xié)同刺激的功能。Sarobe等[16]認(rèn)為 HCV結(jié)構(gòu)蛋白通過抑制腫瘤壞死因子(TNF)-α和 CD40而削弱 DC成熟,且通過影響 CD4+和CD8+T細(xì)胞而抑制體內(nèi)細(xì)胞免疫應(yīng)答。但是,有部分學(xué)者的研究并不支持 DC與 HCV感染存在關(guān)系。Longman等[17]研究慢性HCV感染者的 DC功能狀態(tài)時(shí),發(fā)現(xiàn) HCV感染的 DC有典型成熟表型的表達(dá),能夠啟動(dòng)宿主 T淋巴細(xì)胞反應(yīng),也能刺激流感病毒記憶 T細(xì)胞。故認(rèn)為在 HCV發(fā)病機(jī)制中,DC的作用有待進(jìn)一步研究。

2.2 DC與肝硬化 Kim等[18]在原發(fā)性膽汁性肝硬化 (PBC)的研究中發(fā)現(xiàn),與慢性丙型肝炎 (CHC)和正常人相比,DC表面抗原人類白細(xì)胞抗原 -DR(HLA-DR)、CD86、IL-12和 IL-10的產(chǎn)生無差異,但 DC在混合淋巴細(xì)胞反應(yīng)(MLR)中的刺激能力降低,同時(shí) DC刺激產(chǎn)生的一氧化氮 (NO)水平明顯增高。NO被認(rèn)為可通過抑制多種酶的作用而損傷正常組織,因此 NO的產(chǎn)生可打破自身耐受,在 PBC的發(fā)病中起重要作用,提示調(diào)節(jié) DC的功能和控制 NO的產(chǎn)生,可以改善 PBC的治療效果。Ciesek等[19]發(fā)現(xiàn)在 PBC發(fā)展的各個(gè)階段中,在碎屑樣壞死區(qū)有 DCs的檢出,特別是在 PBC的后期,DCs的聚集說明 PBC的自身免疫性組織損傷不僅局限在膽管中,而且彌漫于肝實(shí)質(zhì)中。同時(shí)另有 26例 PBC與 11例 CHC和 10例大膽管阻塞的病例相對(duì)照研究中發(fā)現(xiàn),PBC中 DC活性的增加可能是導(dǎo)致其免疫異常的原因[20]。

2.3 DC與肝癌 研究發(fā)現(xiàn),在肝癌患者中 DC細(xì)胞功能存在缺陷,肝癌患者局部淋巴結(jié)內(nèi)成熟 DC細(xì)胞比例明顯異常[21]。許多研究利用專職抗原提呈細(xì)胞的免疫激活作用對(duì)肝癌患者進(jìn)行免疫治療。利用DC提呈腫瘤衍生抗原給免疫系統(tǒng)有多種途徑:(1)利用未成熟 DC的主動(dòng)攝取機(jī)制,將腫瘤溶解物或純化蛋白與未成熟DC共同培養(yǎng),或?qū)⑽闯墒?DC注射到局部治療后壞死的腫瘤組織內(nèi),使腫瘤蛋白多肽與 MHC-Ⅰ和 MHC-Ⅱ分子結(jié)合,激活CD8+和CD4+T細(xì)胞[22-25]。 (2)利用質(zhì)?；虿《据d體轉(zhuǎn)染腫瘤抗原的基因工程 DC疫苗使 DC呈遞腫瘤抗原。(3)通過聚乙烯乙二醇或電融合技術(shù),制備腫瘤細(xì)胞與 DC融合疫苗,此融合細(xì)胞疫苗既表達(dá)全腫瘤蛋白,也表達(dá)必需的免疫活化分子。

2.4 DC與肝移植 肝移植易形成耐受與白細(xì)胞微嵌合體的形成有關(guān),即受體內(nèi)同時(shí)存在供體與受體的造血淋巴細(xì)胞,包括供體的肝 DC。肝 DC可以調(diào)節(jié)宿主抗移植物免疫反應(yīng)[26]。供體肝 DC在大鼠肝移植受體中能自我繁殖,這些供體來源的DC可能誘導(dǎo)供體的特異性耐受。Khanna等[27]將骨髓 DC和肝 DC局部皮下注射到同種異體鼠體內(nèi),結(jié)果顯示兩種細(xì)胞都能歸巢到淋巴結(jié)和脾臟的 T細(xì)胞依賴區(qū),但肝 DC誘導(dǎo) Th2細(xì)胞擴(kuò)增,這可能是肝移植易形成耐受的主要原因,而骨髓 DC僅誘導(dǎo) Th1細(xì)胞大量增生。在小鼠肝移植實(shí)驗(yàn)中,供體肝 DC可以在受體次級(jí)淋巴組織內(nèi)選擇性產(chǎn)生 IL-10,而骨髓來源 DC則產(chǎn)生 INF-γ,不產(chǎn)生 IL-10[28]。在移植前給予供體肝 DC前體可以延長(zhǎng)移植物的存活時(shí)間。不成熟狀態(tài)的肝 DC因缺少共刺激分子,激活幼稚型同種異體T細(xì)胞能力弱及選擇性誘導(dǎo) Th2反應(yīng),故在肝移植耐受中起重要作用。肝 DC還可以通過凋亡配體、受體途徑誘導(dǎo)宿主激活的T細(xì)胞凋亡來誘導(dǎo)肝移植耐受[29]。

3 DC的臨床研究

3.1 DC與肝炎疫苗 由于 DC能激活細(xì)胞免疫,利用 DC制備肝炎病毒核心疫苗治療慢性肝炎病毒感染,已成為當(dāng)前免疫學(xué)科熱點(diǎn)之一。有研究發(fā)現(xiàn),DC的功能與注射乙型肝炎疫苗的反應(yīng)性有關(guān)[30]。他們以 HBV-Tg小鼠模型為研究對(duì)象,觀察完全氟氏乳化的乙型肝炎疫苗免疫治療的效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn) DC功能良好的 23只 HBV-Tg小鼠的 HBsAg在疫苗治療后完全轉(zhuǎn)陰,HBV DNA水平下降;而 DC功能不良的 19只小鼠則完全沒有反應(yīng);此外,DC功能良好的小鼠 DC均有 MHC-II和 CD86表達(dá)上調(diào)及 IL-12產(chǎn)生增加,提示 DC的活化程度較 HBV標(biāo)志物更有助于預(yù)測(cè)疫苗治療的療效。Racanelli等[31]報(bào)道,轉(zhuǎn)染 HCV的DC能誘導(dǎo)和抗病毒免疫相互啟動(dòng),這有助于合理設(shè)計(jì)疫苗對(duì)抗 HCV。焦栓林等[32]在運(yùn)用自體 DC疫苗治療慢性乙型肝炎的臨床研究中發(fā)現(xiàn),在體外誘導(dǎo)擴(kuò)增的自身 DC細(xì)胞,經(jīng) HBsAg致敏后皮下回輸,可以有效抑制 HBV的復(fù)制,減少血內(nèi)病毒載量,清除 HBeAg和促進(jìn) HBeAg/抗 HBe的血清轉(zhuǎn)換;DC與其他抗病毒藥物聯(lián)合應(yīng)用,能增強(qiáng)機(jī)體應(yīng)答能力,達(dá)到快速消除病毒的效果。李用國(guó)等[33]在 DC疫苗注射治療慢性乙型肝炎時(shí),發(fā)現(xiàn) DC疫苗有可能活化慢性乙型肝炎患者的免疫反應(yīng),對(duì)其治療有一定療效。

3.2 DC與肝癌 許多研究利用專職抗原提呈細(xì)胞的免疫激活作用進(jìn)行免疫治療。目前報(bào)道的 DC回輸治療肝細(xì)胞癌(HCC)的臨床研究均是利用腫瘤、腫瘤溶解物或多肽與 DC混合制備自體腫瘤特異性 DC疫苗,以激活針對(duì)腫瘤抗原的免疫反應(yīng)。Ladhams等[22]最早報(bào)道的一項(xiàng)研究中,使用未成熟 DC體外與自體腫瘤抗原及粒 -巨噬細(xì)胞集落刺激因子、IL-4共同培養(yǎng)后皮內(nèi)注射治療 2例 HCC患者,1例減緩了腫瘤生長(zhǎng)。未成熟細(xì)胞的主要功能是攝取抗原,隨后逐步成熟,吞噬活動(dòng)減弱,活化 T細(xì)胞的表面分子上調(diào),并歸巢至淋巴結(jié),活化T細(xì)胞的細(xì)胞因子如IL-12 p70分泌增多。但未成熟 DC注射后在體內(nèi)成熟程度尚不清楚。Lee等[24]報(bào)道 31例進(jìn)展期 HCC患者進(jìn)行自體腫瘤溶解物致敏的 DC疫苗經(jīng)靜脈注射治療,14例患者接受每周 1次共5次沖擊治療,17例患者在沖擊治療后還接受每月 1次的進(jìn)一步治療,結(jié)果顯示該療法安全,4例患者部分反應(yīng),17例疾病穩(wěn)定,推進(jìn)治療的患者 1年生存率明顯提高,治療患者 1年生存率較歷史對(duì)照差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,顯示出較好臨床效果。郭運(yùn)芬等[34]研究發(fā)現(xiàn)肝癌患者外周血單核細(xì)胞來源的 DC細(xì)胞可以具有成熟的細(xì)胞形態(tài)和表型,適用于 DC的免疫治療。

3.3 DC與肝移植 有研究顯示,處于HBV臨床清除狀態(tài)的肝移植受體術(shù)后外周血單個(gè)核細(xì)胞 (PBMC)來源 DC仍存在增殖、成熟度、細(xì)胞表型和形態(tài)等異常,導(dǎo)致提呈 HBsAg的能力低下[35]。而影響 DC提呈 HBsAg能力的因素有術(shù)前HBV復(fù)制狀態(tài)、術(shù)后時(shí)間、術(shù)后 PBMC HBV DNA載量及術(shù)后預(yù)防 HBV再感染的方案。同時(shí)還觀察到,肝移植受體術(shù)后PBMC來源 DC經(jīng)甘露糖受體介導(dǎo)的抗原捕獲能力正常。這可能是因?yàn)槭荏w途徑是DC捕獲抗原的特異性途徑,受抗原水平影響較小。而 DC對(duì) HBsAg的捕獲是通過液相巨胞飲途徑進(jìn)行,此種途徑要求很高的抗原水平,因此在水平較低或 DC缺陷時(shí),巨胞飲途徑對(duì)可溶性抗原內(nèi)吞不足使其不能被有效提呈給 MHC分子[36]。而目前有可能在肝移植術(shù)后,利用抗病毒治療、免疫佐劑、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等方法來進(jìn)一步降低 HBV負(fù)載量,增加 DC對(duì) HBsAg的捕獲,上調(diào) DC共刺激分子的表達(dá),增強(qiáng) DC刺激 T、B淋巴細(xì)胞的能力,達(dá)到重建肝移植受體針對(duì) HBV的主動(dòng)免疫目的。Bienzle等[37]報(bào)道,以 3-脫乙酰單磷酸脂 A(MPL)和 Quillaja saponaira(QS21)為佐劑,與乙肝疫苗制成乳劑以增加抗原提呈細(xì)胞對(duì)疫苗的捕獲,使對(duì)肝移植受體的乙肝疫苗接種成功率提高。

縱觀近年來的研究發(fā)現(xiàn),DC與慢性肝臟疾病的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切。DC作為強(qiáng)提呈抗原功能的專職抗原提呈細(xì)胞在抗感染免疫中發(fā)揮重要作用,相信隨著DC分子免疫機(jī)制的進(jìn)一步闡明,DC必將成為治療慢性肝病的一種有效方法。

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