陳清清，桑道乾

多發(fā)性硬化相關B細胞免疫機制的研究進展

陳清清，桑道乾

多發(fā)性硬化(MS)是CNS慢性進行性免疫炎性疾病，主要病理改變是CNS白質內多發(fā)性脫髓鞘斑塊伴反應性膠質增生及軸突損傷[1]。其臨床表現(xiàn)具有空間和時間多發(fā)性，分型中以復發(fā)-緩解型(R-R)最為常見。長久以來，MS發(fā)病機制被認為是T細胞主導的。而自身免疫性B細胞反應的致病性相關組織病理學結果[2]強調，最豐富的脫髓鞘改變模式的特點是不僅有T細胞和巨噬細胞的浸潤，并且有免疫球蛋白和補體沉積。越來越多的證據表明B細胞在MS發(fā)病機制中具有至關重要的作用。B細胞療法也逐漸走向臨床應用，B細胞耗竭的利妥昔單抗(Rituximab)可有效地減少病灶的MRI測量及臨床復發(fā)[3]。全面探索MS發(fā)病機制中B細胞及相關細胞因子的作用將有利于研發(fā)更有效、不良反應更小的治療藥物，降低致殘率，減輕社會經濟負擔。

1 B細胞及相關因子參與MS CNS炎癥的機制

B細胞是一組異質性的淋巴細胞，在自身免疫性疾病中B細胞可通過不同的機制發(fā)揮作用：它們可以分泌出潛在的致病性抗體，而且其細胞免疫機制的功能是非常重要的。無論是通過分泌促炎癥細胞因子或作為抗原提呈細胞從而影響其他免疫細胞，B細胞在MS的發(fā)病機制中起著不可忽略的作用。

1.1 B細胞的培養(yǎng)微環(huán)境 MS腦實質、腦膜、CSF內B細胞存在、克隆及慢性持續(xù)的前提是B細胞培養(yǎng)環(huán)境，包括B細胞活化因子(BAFF)、增殖誘導配體、漿細胞存活因子CXCL12、B細胞趨化因子CXCL13等[4-5]。CSF中的寡克隆帶(OCBs)是MS經典病理表現(xiàn)[6]，也是典型的IgG亞型，B細胞克隆擴增有助于OCBs發(fā)展。反應性膠質細胞增生的星形膠質細胞是慢性MS病灶的典型特征，而CNS內維持B細胞的存活及產生抗體功能的BAFF正是由星形膠質細胞產生[7]?；顒悠贛S的病灶腦膜血管周圍間隙富含增殖的B細胞、漿細胞、輔助性T細胞和濾泡樹突狀細胞，構成濾泡樣結構(FLS)[8]。B細胞在FLS中相互作用，影響MS發(fā)病機制中的體液和細胞免疫反應，并促進抗原非特異性的“旁觀者”激活鄰近免疫細胞，加重MS大腦皮質損害。FLS內產生的CXCL13，有助于腦膜細胞聚集體形成FLS，是B細胞遷移到炎性CNS的主要決定因素，其CSF濃度與鞘內免疫球蛋白、B細胞及漿母細胞數密切相關，是MS患者的獨立預后標志物[9]。FLS在小鼠實驗性變態(tài)反應性腦脊髓炎(EAE)CSF中是由Th17細胞誘導產生，其形成、組織和維護依賴于淋巴組織趨化因子和淋巴內毒素在異位卵泡的表達，包括CXCL12、CXCL13和BAFF[10]。在EAE中用TACI-IgG封鎖BAFF減少Th1和Th17細胞，但不減少記憶T細胞[11]?？傊?，CSF微環(huán)境促進B細胞發(fā)展，B細胞以“細胞因子”語言影響免疫系統(tǒng)和CSF的固有細胞。

1.2 B細胞的作用機制

1.2.1 自身抗原表達 B細胞作為人體重要免疫細胞，需與抗原反應作出相應免疫應答。MS 患者血清中髓鞘堿性蛋白(MBP)和髓鞘少突膠質細胞糖蛋白(MOG)抗體滴度升高提示特異性自身抗體參與MS的發(fā)病機制[12-13]。這些抗體的補體激活的IgG1亞型能夠表現(xiàn)出補體依賴細胞毒作用對MOG表達的作用。視神經脊髓炎的星形膠質細胞AQP4抗體結合導致特征性的病理，也因此AQP4被確定為CNS脫髓鞘疾病抗原[14]。郎飛結是CNS最近備受關注的“致命弱點”，其上的神經束蛋白和接觸蛋白-2已被定義為MS潛在的自身抗原[15-16]。另外，對內向整流鉀通道KIR4.1抗體可能為MS的抗原[17]。

1.2.2 非自身抗原入侵 既往感染愛潑斯坦-巴爾病毒宿主的B細胞中終身性病毒是一個既定的MS危險因素。R-R型MS的CNS尤其是腦膜B細胞聚集體中表達Epstein-Barr病毒(EBV)潛在或早期裂解蛋白的漿細胞和EBV感染的B細胞比例明顯增高，并且有較高的抗-EBNA-1滴度(病毒潛伏的標志)和釓增強病變的磁共振圖像[18]。除了上述的目標抗原，許多其他候選抗原如微生物等抗原仍有待研究。

1.2.3 B細胞免疫耐受受損 B細胞的抗原表位可能逃避中樞耐受。已有研究[19]報道MS患者B細胞耐受性周圍(而不是中央)缺損。例如，在成熟的幼稚B細胞階段(CD19+、CD27-、CD10-、CD21+)，MS患者自身反應性B細胞與對照組相比更頻繁，表明周圍B細胞免疫耐受檢查點不能正常工作?？傊?，為了限制自身反應性的損害，即免疫耐受，不同發(fā)展階段的幾種機制的運作使自身反應性B細胞的消除，變得無能，或其受體編輯。

1.2.4 B細胞產生抗體 漿母細胞和漿細胞受抗原刺激后能夠產生大量抗體，而B細胞在MS的典型作用是通過結合CNS內的靶抗原誘導和/或放大致脫髓鞘產生的自身抗體。已證明CSF中構成重要診斷的OCBs中的可溶性IgG是由漿細胞產生[20]。在MS患者的模式Ⅱ脫髓鞘病變活檢和尸檢獲得的組織病理學表現(xiàn)突出的抗體和補體成分沉積在活動性髓鞘破壞部位[2]，同時說明在髓鞘或少突膠質細胞表面上形成抗原抗體復合物引發(fā)抗體依賴細胞毒性和補體依賴的細胞毒作用。通過MRI檢查皮質病變和CSF，鞘內抗體合成是早期臨床孤立綜合征高度預測轉化為MS的關聯(lián)[21]。因此，至少在一些MS患者亞群中，抗體可能有助于MS的發(fā)病機制。MS患者外周和CSF B細胞證明VH1-69基因片段的使用頻率顯著增加，提示特定的抗原刺激的免疫應答[22]。

1.2.5 抗體獨立機制 Rituximab可耗盡CD20+細胞(即前B細胞、不成熟B細胞、成熟B細胞和記憶B細胞，但非干細胞或漿細胞)。研究[3]發(fā)現(xiàn)，R-R型MS患者Rituximab治療后，其CSF和血清B細胞大幅減少，腦病變炎癥水平降低，臨床復發(fā)率明顯減低，提示B細胞可通過抗體獨立機制(可能較抗體依賴更為重要)作用于MS。

1.2.6 作為抗原提呈細胞(APC) 抗原呈遞在自身免疫性疾病的中影響免疫耐受誘導、自我抗原識別和免疫細胞在外周的激活。由于B細胞受體(BCR)介導允許低抗原濃度的內吞作用使B細胞成為有效的APC，向CD4+T細胞提呈MHC Ⅱ類同源抗原，推動疾病的活動[23]。B細胞的APC功能對MOG誘導EAE至關重要，缺乏MHC Ⅱ的B細胞還可以產生自身抗體但未能刺激T細胞，導致了耐EAE[24]。在同源B細胞T細胞相互作用時，B細胞可以作為有效APC可能激活的致病性T細胞，反過來又推動疾病的活動。

1.2.7 促炎介質的分泌 活化的B細胞能夠分泌多種促炎癥和調節(jié)性細胞因子調節(jié)炎癥，以及至今不明分子直接殺傷細胞。MS患者B細胞產生過多促進炎癥介質[如IL-6[25]、IL-12、粒細胞集落刺激因子(GM-CSF)、TNF-α及淋巴毒素α(LT-α)[26-27]]和過少抗炎介質(如IL-10)[28]影響T細胞、巨噬細胞反應及分化細胞因子。微小RNA132：SIRT1軸控制TNF-α和LTα在人類B細胞中的表達[27]。另外，IL-6放大炎癥而影響EAE的嚴重程度，但并不影響發(fā)病[25]。

1.2.8 抗炎和免疫調節(jié) B細胞也可以分泌細胞因子IL-10、IL-35阻斷T細胞和巨噬細胞活化[29]。調節(jié)性B細胞(Bregs)的特點是集移行、幼稚、記憶、漿母細胞和漿細胞一體，通常被定義為B細胞刺激后產生IL-10。先天調節(jié)B細胞IL-10能夠間接通過樹突狀細胞抑制致病性T細胞的反應[30]，而自適應信號誘導B細胞IL-10直接下調抗原特異性的T細胞反應[31]。Rituximab可耗竭Bregs IL-10抑制EAE[32]。在小鼠體內Bregs可通過CD40/CD40L依賴IL-21同源相互作用控制自身免疫性T細胞[31]。B1細胞在自身免疫反應中發(fā)揮關鍵作用，可自發(fā)分泌IgM，構成B細胞受體信號和驅動同種異體T細胞增殖能力，在RRMS患者B1細胞表型的研究[33](CD3-、CD20+、CD27+、CD43+)顯示頻率降低。

1.2.9 體細胞突變 在MS的免疫球蛋白重鏈可變區(qū)基因的監(jiān)管可能會被打亂，導致自身反應性B細胞針對慢性抗原刺激的異常表達。CSF B系細胞超量的VH4段已成為MS患者CSF和CNS Ig體細胞突變的熱點。近期在MS外周血免疫球蛋白重鏈序列和B細胞抗原反應分析[22]發(fā)現(xiàn)，MS患者B細胞VH1-69基因片段的頻率顯著增加，MS親和力成熟隨免疫球蛋白重鏈突變而增加。

1.2.10 B細胞跨越血-腦屏障(BBB) BBB兩側的B細胞庫具有親密關系。MS中顯示自身反應性細胞內的靶抗原在外周B細胞亞群增加?？赡茏陨矸磻訠細胞群在外周血觸發(fā)后遷徙到CSF被激活或跨越BBB從中樞遷移到外周循環(huán)。

發(fā)作期MS患者血清中閉鎖蛋白和血管內皮鈣粘蛋白的表達明顯減少[34]。這些蛋白質有助于BBB緊密連接，其表達減少可能會導致BBB滲透性增加，使循環(huán)抗體進入CNS。研究[14-15]已證明，在復發(fā)期RRMS患者血清MOG、MBP抗體水平較高。B細胞跨越BBB需B細胞表達的VLA-4與配體VCAM-1結合[35]，抑制VLA-4的表達可作用于B細胞遷移而不顯著影響外周B細胞功能，從而可降低EAE敏感性，如那他珠單抗治療[36]。CSF B細胞IgG-VH集群的廣泛譜系分析顯示直接克隆交換跨越BBB和克隆多樣化的歷史，提示MS疾病相關B細胞激活的驅動力在外周、CNS或兩側均有；B細胞跨越 BBB可雙向提高B細胞介導的免疫——MS可以觸發(fā)和支持對BBB雙方的可能性[37]。隨著外周(頸部淋巴結)和CNS抗原驅動的成熟，在外周血中發(fā)現(xiàn)的B細胞淋巴結、CSF和MS病變之間存在與B細胞克隆販運有關的活動性軸[38]。

2 總結

總之，MS發(fā)病機制中B細胞及其相關細胞因子的作用較為多樣化及復雜化，包括B細胞與抗原形成抗體、抗體獨立作用、B細胞的免疫耐受、作為APC作用于CD4+T細胞、促炎及抗炎因子的產生、B細胞突變、B細胞跨越BBB以及其中作用途徑和機制等。這些細胞與多種炎癥細胞構成一個更為復雜的炎癥環(huán)境和反應，參與MS的發(fā)生發(fā)展。盡管如此，MS發(fā)病過程中仍有很多有關B細胞的確切作用機制需要進一步研究。

[1]Ciccarelli O, Barkhof F, Bodini B , et al. Lancet Neurol, 2014, 13: 807.

[2]Planas R, Metz I, Ortiz Y, et al. Ann Clin Transl Neurol, 2015, 2: 875.

[3]Lindqvist T,Krauss W,Dring A,et al.Neurology,2016,87:141.

[4]Wang H,Wang K,Zhong X,et al.J Clin Immunol,2012,32:1007.

[5]Krumbholz M, Theil D, Cepok S, et al. Brain, 2006, 129: 200.

[6]Halbgebauer S,Huss A,Buttmann M,et al.J Neurol,2016,263:954.

[7]Krumbholz M,Theil D,Derfuss T,et al.J Exp Med,2005,201:195.

[8]Serafini B, Rosicarelli B, Magliozzi R, et al. Brain Pathol, 2004, 14: 164.

[9]Kowarik MC, Cepok S, Sellner J, et al. J Neuroinflammation, 2012, 9: 93.

[10]Peters A,Pitcher LA,Sullivan JM,et al.Immunity,2011,35:986.

[11]Wang X,Xiao H,Wei Y,et al.Cent Eur J Immunol,2015,40:142.

[12]Angelucci F, Mirabella M, Frisullo G, et al. Dis Markers, 2005, 21: 49.

[13]Spadaro M, Gerdes LA, Krumbholz M, et al. Neurol Neuroimmunol Neuroinflamm, 2016, 3: e257.

[14]Bennett JL,Lam C,Kalluri SR,et al.Ann Neurol,2009,66:617.

[15]Kawamura N, Yamasaki R, Yonekawa T, et al. Neurology, 2013, 81: 714.

[16]Derfuss T, Parikh K, Velhin S, et al. Proc Natl Acad Sci USA, 2009, 106: 8302.

[17]Kraus V,Srivastava R,Kalluri SR,et al.Neurology,2014,82:470.

[18]Pender MP. Neuroscientist, 2011, 17: 351.

[19]Kinnunen T, Chamberlain N, Morbach H, et al. J Clin Invest, 2013, 123: 2737.

[20]Blauth K, Soltys J, Matschulat A, et al. Acta Neuropathol, 2015, 130: 765.

[21]Calabrese M,Federle L,Bernardi V,et al.Mult Scler,2012,18:174.

[22]Fraussen J, Vrolix K, Claes N, et al. J Neuroimmunol, 2013, 261: 98.

[23]Lanzavecchia A. J Immunol, 2007, 179: 7206.

[24]Molnarfi N, Schulze-Topphoff U, Weber MS, et al. J Exp Med, 2013, 210: 2921.

[25]Barr TA, Shen P, Brown S, et al. J Exp Med, 2012, 209: 1001.

[26]Bar-Or A, Fawaz L, Fan B, et al. Ann Neurol, 2010, 67: 452.

[27]Miyazaki Y, Li R, Rezk A, et al. PLoS One, 2014, 9: e105421.

[28]Duddy M, Niino M, Adatia F, et al. J Immunol, 2007, 178: 6092.

[29]Shen P,Roch T,Lampropoulou V,et al.Nature,2014,507:366.

[30]Lampropoulou V, Hoehlig K, Roch T, et al. J Immunol, 2008, 180: 4763.

[31]Yoshizaki A,Miyagaki T,DiLillo DJ,et al. Nature, 2012, 491: 264.

[32]de Flon P,Gunnarsson M,Laurell K,et al.Neurology,2016,87:141.

[33]Rovituso D, Heller S, Schroeter M, et al. J Neuroimmunol, 2014, 272: 86.

[34]Minagar A, Ostanin D, Long AC, et al. Mult Scler, 2003, 9: 235.

[35]Lehmann-Horn K, Sagan SA, Bernard CC, et al. Ann Neurol, 2015, 77: 902.

[36]Mindur JE, Ito N, Dhib-Jalbut S, Ito K. PLoS One, 2014, 9: e99068.

[37]von Büdingen HC, Kuo TC, Sirota M, et al. J Clin Invest, 2012, 122: 4533.

[38]Palanichamy A, Apeltsin L, Kuo TC, et al. Sci Transl Med, 2014, 6: 248.

233000蚌埠醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院神經內科

桑道乾

R744.51

A

1004-1648(2017)02-0157-03

2016-08-31

2016-09-18)