劉 浩 楊美玲 朱 平
T細胞是重要的免疫細胞,在免疫反應中起著關鍵作用,T細胞的調節(jié)失控,會導致多種免疫疾病的發(fā)生??怪行粤<毎麧{抗體(Anti-Neutrophil Cytoplasmic Antibodies, ANCA)相關性小血管炎(ANCA-associated Vasculitis, AAV)是一種以全身多系統(tǒng)小血管炎癥和纖維素樣壞死為主要特征的自身免疫性疾病。ANCA在AAV的診斷中具有重要的意義[1]。本文就T細胞亞群與AAV的研究進展,作簡要綜述。
AAV包括顯微鏡下多血管炎(Microscopic Polyangiitis, MPA)、Wegener's肉芽腫(Wegener's Granulomatosis, WG/ Granulomatosis with Polyangiitis, GPA)和Churg-Strauss綜合征(Churg-Strauss Syndrome/Eosinophilic Granulomatous polyangiitis, EGPA)。AAV在不同人群的發(fā)病率大致相似,但不同類型間存在差異,GPA在挪威和英國人群中更常見,MPA在中國和日本更常見[1]。隨著研究的進展,目前該病的臨床療效明顯提高,患者5年生存率為70%左右,但是不可否認,AAV還是一種難治并易復發(fā)的疾病[2]。AAV是一組自身免疫性壞死性小血管炎,以患者血清中存在ANCA為其特點,在致病過程中起到關鍵作用[3],但具體致病機制尚不完全清楚。大量研究證實AAV的發(fā)病涉及補體、凝血系統(tǒng)、α1-抗胰蛋白酶(α1-antitrypsin, α1AT)以及感染等多方面機制[4-7]。
T細胞來源于造血干細胞,在胸腺中發(fā)育成熟,在外周淋巴器官識別特異性抗原的刺激下被激活,介導細胞免疫。在AAV患者中檢測到ANCA抗原特異性T細胞,及外周血中IL-2R和CD30等T細胞活化標志物升高[8]。此外,ANCA的IgG亞型主要由IgG1和IgG4組成,提示需要T細胞參與ANCA的同種型轉換。多項研究發(fā)現(xiàn),持續(xù)T細胞浸潤及活化與AAV相關,并最終導致終末期腎臟病。T細胞消耗治療可誘導緩解難治性AAV患者[9]。最近Chanouzas等[10]研究結果表明,AAV患者中的CD4+CD28-T細胞表達增加,并高表達 趨化因子CX3C受體1(CX3C Receptor1,CX3CR1),該細胞亞群與動脈僵硬度相關,抗病毒藥物萬乃洛韋能減弱其擴增。因此,抗病毒藥物在AAV治療中具有廣闊應用前景。這些研究和發(fā)現(xiàn)充分證明T細胞參與了AAV的發(fā)病。
已有研究[11]顯示,局部WG患者外周血中單核細胞產(chǎn)生INF-α和IL-10增多,全身性WG患者鼻腔炎癥浸潤時,IL-4mRNA的檢測量增高,提示W(wǎng)G患者存在Th1、Th2兩種反應模式,Th1模式主要見于局部患者,Th2模式主要見于全身性患者。Lamprecht等[12]發(fā)現(xiàn)WG患者外周血中Th1標記物CCR5和Th2標記物CCR3在CD4+和CD8+T細胞中的表達增加,在定位的局部WG中,CCR5表達高于CCR3,在全身性WG中兩者表達相似。這些實驗表明全身性和局部性WG之間的Th反應存在差異?;诖耍嘘P學者對Th1與Th2共刺激分子CD28進行了研究,其結果顯示W(wǎng)G患者T細胞上CD28表達明顯下降,而在沒有CD28的情況下,T細胞不會產(chǎn)生Th2相關細胞因子,因此對Th2亞群"默認",但不對Th1亞群"默認",該作用不依賴外源性細胞因子。此外,WG患者T細胞上B7表達增加,促進Th1免疫反應,進一步支持Th1應答在局部WG中占優(yōu)勢[13]。有關學者提出WG分期發(fā)展假說[11,14],認為疾病初期的Th1模式是機體對未確定的環(huán)境因子的過度反應,不一定與ANCA的存在有關,金葡菌的持續(xù)存在可能是原因之一。隨疾病發(fā)展,T細胞應答極化為Th2模式,引起B(yǎng)細胞增殖,T細胞依賴性ANCA產(chǎn)生,最終發(fā)展為全身性WG。金葡菌持續(xù)刺激可能促進Th反應轉變。Th1/Th2反應轉變在WG演變中具有重要作用,Th反應模式能改變疾病的表現(xiàn)形式。因此檢測患者Th1/Th2活性能提供更充分的治療策略。
既往研究發(fā)現(xiàn),AAV患者外周血中Th17和IL-17A水平升高[15]。Ifuku等[16]發(fā)現(xiàn)AAV患者Th17相關因子IL-17和IL-6表達增加。最近,Kluger等[17]發(fā)現(xiàn)依賴于轉錄因子Stat3活化的趨化因子受體CCR6缺陷會導致腎毒性腎炎加重以及免疫反應向Th17分化。IL-6通過調節(jié)Stat3促進維A酸相關孤獨受體亞家族γt(Retinoid relate Orphan nuclear Receptor γt, RORγt)和維A酸相關孤獨受體亞家族γt(Retinoid related Orphan nuclear Receptor a, RORa)RORa表達,導致IL-17分泌。IL-17促進分泌TNF-α和IL-1β等促炎細胞因子,誘導CXC趨化因子釋放、上調內皮細胞黏附分子以及活化和募集嗜中性粒細胞[18]。敲除IL-17A可減少嗜中性粒細胞募集,阻斷炎性細胞浸潤以及抑制遲發(fā)型超敏反應,即抗IL-17治療可減輕患者癥狀[19]。上述研究表明,IL-17分泌異常導致急性血管炎性反應而參與AAV發(fā)生。在各種形式的血管炎中均可觀察到循環(huán)Th17水平升高并與疾病程度相關[20]。Velden等[21]在腎小球和腎小管間質中檢測到大量表達IL-17的多形核中性粒細胞,在疾病的急性階段,嗜中性粒細胞充當IL-17重要的早期固有來源,介導持續(xù)性腎臟炎癥損傷,血清肌酐水平與腎小管間質IL-17+中性粒細胞以及IL-17+T細胞呈正相關。表明IL-17分泌異常是AAV患者免疫功能紊亂的始動原因之一,IL-17可能是急性AAV的治療靶點。Nogueira等[22]觀察到急性AAV患者血清中IL-17A上游細胞因子IL-23水平顯著升高,高IL-23患者ANCA滴度更高,疾病更活躍,提示IL-23有望成為AAV治療的突破點。Th17細胞還可產(chǎn)生IL-21,促進B細胞分化和抗體生成[8]。GPA患者中IL-21水平顯著升高,BCL6是IL-21的關鍵轉錄因子,ANCA陽性的GPA患者BCL6表達增加[23]。因此,IL-21也有望成為AAV的潛在治療靶點。
研究顯示,在6個月的免疫抑制治療后,Treg亞群在GPA患者中保持不變,而Th17軸受到抑制[24],這表明Th17和Treg亞型對免疫抑制藥物的敏感性不同,免疫抑制療法主要抑制Th17細胞而起治療作用。
天然Tregs是高表達IL-2Rα(CD25)和獨特轉錄因子FoxP3的CD4+T細胞子集,能平衡Th細胞的作用,已被證明在自身免疫應答中有重要價值[15]。Free等[25]發(fā)現(xiàn)AAV活動性患者外周血中Treg功能降低。Szczeklik等[26]報道了活動性GPA患者外周血中Treg細胞數(shù)目顯著下降。Morgan等[27]觀察到健康對照和ANCA陰性患者的Treg細胞能夠抑制T細胞針對PR3的增殖,而PR3-ANCA陽性患者的Treg細胞則不能抑制該特異性應答反應。另有學者發(fā)現(xiàn),WG患者Treg細胞上CD134表達增加,從而能抑制Treg功能。這些報道表明,Treg數(shù)量減少和功能障礙參與AAV發(fā)病,并且與疾病活動性相關。Morgan等[28]研究發(fā)現(xiàn),在GPA患者中CD4+CD28-T細胞增加,與巨細胞病毒(CMV)感染有關,而且可以導致外周血原始T細胞數(shù)量減少,從而抑制Treg功能而增加AVV患者感染風險和死亡率[29]。另外,也有研究認為在GPA和MPA患者中CD4+CD28-和CD8+CD28-T細胞增加與感染有關而與疾病活動度無關,提示感染在AVV預后中的重要作用[30]。最近,Holt等[31]研究發(fā)現(xiàn),CD28能促進Treg增殖,細胞毒T淋巴細胞相關抗原4(Cytotoxic T Lymphocyte-associated Antigen-4, CTLA-4)則抑制其增殖,該研究為靶向調控Treg提供了新的研究方向,具有重要臨床意義。
Treg功能障礙以及產(chǎn)生IL-10的Treg缺陷可以維持T細胞持續(xù)活化,介導持續(xù)的炎癥反應,導致機體損傷[32]。此外,Saito等[33]發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生IL-10的1型調節(jié)性T細胞(Type 1 Regulatory T Cells, Tr1)在EGPA復發(fā)患者外周血中的檢出率降低,可見Treg的比例還可反映疾病狀態(tài)。
Cosmi等[32]的前瞻性大樣本研究顯示,Th17淋巴細胞可能是GPA的致病亞群,而Treg細胞可能是炎癥過程的抑制劑,因此得出結論為Th17和Treg細胞可以作為GPA疾病活動性的細胞標記物,在后續(xù)免疫抑制治療過程中監(jiān)測疾病復發(fā)具有重要意義。Gregorini等[34]報道了一例傳統(tǒng)免疫抑制及利妥昔單抗療法無效,用自體間充質基質細胞治療后達到臨床緩解的AAV患者,該患者外周血中Treg細胞數(shù)量增多,INF-γ、IL-6及TNF水平下降,提示Treg/Th17比例失衡可能參與AAV的發(fā)病過程。Treg細胞在特定的細胞因子環(huán)境(如IL-6)可以分化成Th17細胞,表明Treg具有可塑性[33],這對于協(xié)調Treg和Th17細胞的平衡至關重要。TGF-β和IL-6可共同促進叉頭框蛋白3(Forhead Box Protein3,F(xiàn)oxP3)降解,誘導ROR-gt介導的IL-17轉錄,使反應傾向于Th17表型[24]。另有研究發(fā)現(xiàn)FoxP3亞型會影響Treg功能和譜系。全長異形FoxP3與ROR-gt相互作用,抑制Th17譜系相關基因的表達,缺少外顯子2的同種型FoxP3D2不能抑制ROR-gt介導的IL-17轉錄。此外,F(xiàn)oxP3乙酰化后,穩(wěn)定性得到提升,Treg和功能性Treg細胞數(shù)量增加,促進Treg向Th17細胞轉化[35]。因此對Treg細胞可塑性的研究有望成為AAV治療的新方向。
最近也有研究發(fā)現(xiàn),在GPA患者中Treg或Th2擴增與疾病維持緩解有關,相關Treg功能受損可能導致病情復發(fā),因此提示通過導向Treg或者Th2反應對維持AVV患者維持緩解具有重要作用,臨床意義深遠[26]。
γδT細胞是一類特殊的T淋巴細胞,其T細胞抗原受體(T Cell Recptor,TCR)由γ和δ鏈組成,在外周血中所占的比例較小,主要產(chǎn)生IL-17、IFN-γ及TNF等細胞因子。近期研究發(fā)現(xiàn),γδT細胞也參與AAV的致病。Gan等[36]利用MPO-ANCA GN野生型小鼠模型進行研究,發(fā)現(xiàn)抗MPO自身免疫是αβT細胞依賴性的,而MPO-ANCA GN小鼠腎臟中CD3+δTCR+細胞顯著增加,在缺乏γδT細胞時,αβT細胞不能介導該模型致病,這表明γδT細胞可能參與抗MPO自身免疫和GN的產(chǎn)生。δTCR缺陷小鼠MPO-ANCA滴度與野生型小鼠中相同,說明體液免疫依賴于αβT細胞,不受γδT細胞缺失的影響。而δTCR缺陷小鼠對抗MPO自身免疫高度耐受,淋巴細胞增殖減慢,IFN-g和IL-17A生成減少,CD4+T細胞、巨噬細胞(Macrophages, Mf)和多形核白細胞(Polymorphonuclear Leukocytes, PMN)等積累減少,將γδT細胞轉移至δTCR缺陷小鼠可恢復其致病力,抗MPO細胞自身免疫及其相關GN依賴于γδT細胞。具體機制與γδT細胞遷移至外周淋巴結,增強樹突狀細胞(Dendritic Cells, DC)存活、產(chǎn)生MPO特異性αβT細胞、IL-17A促進MPO特異性αβT細胞發(fā)育和募集中性粒細胞有關[36,37]。γδT細胞是疾病早期階段IL-17A的主要來源,其產(chǎn)生IL-17A依賴IL-23p19信號傳導和視黃酸相關的孤兒受體-γt,不依賴IL-1β或IL-6。此外,腎臟中產(chǎn)生IL-23的DC耗盡,可使IL-17A生成減少,改善腎損傷??傊忙腡細胞在腎臟由IL-23介導生成IL-17A,可促進募集嗜中性粒細胞,導致AAV并引起腎損傷[38]。
大量證據(jù)表明,T細胞數(shù)量和功能異常、Th亞群失調、Th17反應傾向、Treg細胞數(shù)目及功能異常、Th17/Treg平衡和相互作用、γδT與IL-17均參與AAV的發(fā)病。但是,對于Treg細胞的了解、Th亞群相互作用機制、γδT細胞調節(jié)IL-17的具體機制以及Treg與Th17之間的關系仍不清楚,因此T細胞與AAV的關系還有很大的研究空間和價值。