姜浩 李麗瑋 李志強
自身免疫性溶血性貧血(Autoimmune hemolytic anemia,AIHA)是一種獲得性自身免疫性疾病,在世界范圍內(nèi)每年的發(fā)病率約為(1~3)/10萬人[1]。盡管AIHA的發(fā)病率相對較低,但該病進展較快,短時間內(nèi)即可出現(xiàn)危及生命的貧血,病死率高達11.2%。AIHA發(fā)病的特征為患者產(chǎn)生針對紅細胞的自身抗體,導致紅細胞在血管外被組織巨噬細胞破壞,壽命大幅度縮短[2]。根據(jù)是否存在促進免疫失調(diào)的潛在疾?。ㄈ缌馨土觥籽〉龋?,AIHA可分為原發(fā)性和繼發(fā)性;根據(jù)抗紅細胞抗體的最佳反應溫度,AIHA可分為溫抗體型、冷抗體型等。AIHA的最常見類型是溫抗體型(warm AIHA,wAIHA),此型約占所有AIHA病例的80%,其發(fā)病機制主要是免疫球蛋白G(IgG)所致,其紅細胞抗體最佳反應溫度為37℃。AIHA患者通常出現(xiàn)皮膚甲床蒼白、疲乏無力、呼吸過快、心動過速等貧血相關臨床表現(xiàn),伴隨黃疸、肝脾腫大、感染等癥狀與體征[3]。目前,根據(jù)英國血液病學會的共識[4],AIHA的主要治療方法包括應用腎上腺皮質(zhì)激素、免疫抑制劑(如環(huán)磷酰胺、環(huán)孢素A等)、生物制劑(如利妥昔單抗等)以及輸血、脾切除等,但這些療法均有較為顯著的副作用。使用腎上腺皮質(zhì)激素(如甲基強的松)時,隨著給藥時間及劑量的增加,可能出現(xiàn)一系列腎上腺皮質(zhì)激素的副作用,如高血壓、糖尿病、體重增加、骨質(zhì)疏松癥、胃腸道潰瘍、免疫抑制、白內(nèi)障及焦慮癥等[5]。同時,使用激素治療后達到完全或部分緩解的患者,其中近50%會在一年內(nèi)出現(xiàn)復發(fā)[5]。同時,二線療法脾切除亦有諸多副作用,AIHA患者脾切除術后的緩解率明顯低于自身免疫性血小板減少癥(ITP)患者,并且存在脾腫大的患者行脾切除術后形成門靜脈血栓的風險較高,此外還可能出現(xiàn)暴發(fā)性感染如肺炎鏈球菌敗血癥[6-7]。使用免疫抑制劑治療后可發(fā)生嚴重中性粒細胞減少癥并伴有感染、肝腎功能不全等副作用。輸血治療對AIHA患者來說可謂是“雙刃劍”,該療法雖然能夠改善貧血,但患者血液中的抗紅細胞自身抗體可與輸注的紅細胞結(jié)合,從而破壞輸注的紅細胞,甚至導致患者貧血癥狀加重。近年來,利妥昔單抗(Rituximab)被推薦作為wAIHA的二線療法及冷凝集素型溶血性貧血(CAD)的一線治療方法。同時,也建議使用利妥昔單抗治療難治性及復發(fā)性AIHA,以獲得更高的緩解率。利妥昔單抗是針對B細胞表面蛋白CD20的單抗,其與B細胞表面CD20抗原的結(jié)合導致B淋巴細胞凋亡,抑制B細胞介導的致病性自身抗體的產(chǎn)生,從而減少紅細胞的破壞;另一方面,利妥昔單抗還降低了抗原呈遞細胞(APC)對致病性自身反應性T細胞的反應,從而阻止B細胞與T細胞的相互作用,阻止AIHA致病過程的進一步發(fā)展[8]。因此,與其他治療相比,利妥昔單抗具有更高的治療緩解率;同時因單抗具有靶向治療的特性,其不良反應較輕,能夠有效減少激素的使用劑量及其伴隨的副作用[1]。
盡管應用生物制劑對AIHA進行靶向治療有著廣闊的前景,但AIHA的發(fā)病機制目前仍未明確,其涉及自身抗原,致病性抗體,補體系統(tǒng)、T細胞和B細胞異常,以及多克隆淋巴細胞的活化和多種細胞因子產(chǎn)生等多個病理過程。越來越多的研究發(fā)現(xiàn),特定的淋巴細胞亞群及其細胞因子與AIHA的發(fā)病機制密切相關[9-11],這些可能會成為生物制劑的作用靶點。因此,有必要進一步明確與AIHA發(fā)病密切相關的淋巴細胞亞群及細胞因子,重新評估其在AIHA疾病進程中發(fā)揮的作用,以便探索更多的藥物作用靶點。本文主要闡述B淋巴細胞、T淋巴細胞亞群及其細胞因子和Ca2+-calcineurin-NFAT通路與AIHA發(fā)病機制的相關性。
1 B淋巴細胞與AIHA的相關性 B淋巴細胞在AIHA的發(fā)病中起主要作用,它們產(chǎn)生針對紅細胞抗原的致病性自身抗體。大多數(shù)AIHA為溫抗體型,抗體主要為IgG類[1]。IgG自身抗體通過抗體依賴性細胞毒性作用(ADCC)破壞紅細胞,該作用由單核-巨噬細胞系統(tǒng)驅(qū)動。巨噬細胞表面存在IgG Fc區(qū)表面受體,通過與IgG Fc片段結(jié)合介導對紅細胞的吞噬,由此導致溶血性貧血的發(fā)生[9]。在自身免疫性疾病中,B細胞對自身抗原的反應是通過誘導和增強外周淋巴器官的生發(fā)中心(GC)反應進行的[12-13]。在GC中激活的抗原特異性B細胞會經(jīng)歷克隆擴增、B細胞受體細胞突變、抗體親和力成熟和類別轉(zhuǎn)換(從IgM、IgD轉(zhuǎn)變?yōu)橥N抗體IgG、IgA、IgE),最終分化為漿細胞和記憶B細胞[14]。這些過程促進了針對紅細胞抗原的致病性自身抗體產(chǎn)生,造成紅細胞破壞,從而導致了AIHA的發(fā)生。除了在產(chǎn)生和分泌自身抗體中發(fā)揮作用外,B細胞還通過產(chǎn)生炎性細胞因子并充當抗原呈遞細胞(APC)使T細胞活化,推動免疫介導AIHA的發(fā)病過程[15]。
2 T細胞亞群與AIHA的相關性
2.1 CD4+Th1/Th2細胞:根據(jù)分泌的標志性細胞因子干擾素-γ(IFN-γ)和白細胞介素-4(IL-4)等,Th細胞可分為Th1和Th2細胞亞群[15]。Th1細胞能夠分泌白介素12(IL-12)、干擾素-γ(IFN-γ)和腫瘤壞死因子-β(TNF-β),進而激活巨噬細胞、誘發(fā)遲發(fā)型超敏反應和清除胞內(nèi)病原體。Th2細胞能夠分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13,這些炎癥因子具有激活體液免疫、促進抗體生成的作用[17],提示Th2細胞可能在各種自身抗體介導的疾?。ㄈ鏏IHA)的發(fā)展中發(fā)揮促進作用。與健康對照者相比,AIHA患者的IFN-γ和Treg水平降低導致對Th2反應的抑制作用降低,從而導致自身抗體介導的自身免疫性疾病的發(fā)展[18]。FAGIOLO E等的研究發(fā)現(xiàn),與健康對照組相比,AIHA患者IL-4的基礎合成水平增加,IFN-γ水平降低,Th1細胞因子減少,Th2細胞因子增加,Th1/Th2淋巴細胞比例失衡,從而促進了AIHA的發(fā)生發(fā)展。該研究同時也發(fā)現(xiàn)Th1細胞因子減少、Th2細胞因子增加所致的AIHA自身抗體產(chǎn)生可能繼發(fā)于IL-10/IL-12比例失衡[19]。另外,在AIHA患者中發(fā)現(xiàn)了IL-12的水平下調(diào)以及IL-10/IL-12比例失衡[20]。這些與AHMAD E等的研究結(jié)果相一致,他們也認為IL-10/IL-12比例失衡可能在AIHA的發(fā)生和/或維持中發(fā)揮重要作用[21]。
2.2 Th17細胞:Th17細胞是由初始CD4+T細胞在IL-23和IL-1β的刺激下分化而來,是特異性免疫刺激反應中產(chǎn)生IL-17的主要細胞。Th17細胞產(chǎn)生IL-21、IL-22,以及它的標志性細胞因子IL-17A和IL-17F[22]。XU L等的研究發(fā)現(xiàn)在AIHA患者中Th17細胞數(shù)量增加,與疾病活動度密切相關,與抗紅細胞IgG抗體水平、乳酸脫氫酶(LDH)活性呈正相關,與血紅蛋白、血清補體C3呈負相關。在AIHA小鼠模型研究中,Th17細胞亦與AIHA的發(fā)生發(fā)展密切相關。Th17細胞的過繼轉(zhuǎn)移增強了抗小鼠紅細胞抗體反應并促進AIHA的發(fā)作,而體內(nèi)應用抗IL-17的中和抗體能夠抑制該疾病的發(fā)生發(fā)展[23]。MEIKE MITSDOERFFER等發(fā)現(xiàn)在與Th17細胞和抗原共培養(yǎng)的條件下,B細胞的增殖明顯增加,并且Th17細胞能夠促進生發(fā)中心(GC)的產(chǎn)生[22]。另外,Th17細胞能誘導B細胞增殖、漿細胞生成,以及促進抗體類別轉(zhuǎn)換,導致AIHA的病理性進展[22]。Th17細胞產(chǎn)生的IL-17和IL-21均能誘導向IgG抗體的類別轉(zhuǎn)換[22]。有報道稱IL-17本身不會誘導B細胞增殖[24],而是IL-21在CD4+T細胞和B細胞的協(xié)同作用下誘導了B細胞的擴增和漿細胞的生成。因此,在Th17細胞存在的情況下,B細胞增殖明顯增加可能是由于Th17細胞大量產(chǎn)生IL-21所致 。
2.3 CD4+CD25+調(diào)節(jié)T細胞:CD4+CD25+調(diào)節(jié)T細胞(CD4+CD25+Treg)是由初始CD4+T細胞分化而來的調(diào)節(jié)性T細胞,主要起免疫抑制作用。它的主要表型特征為細胞表面表達CD4、CD25(白介素2受體α鏈)以及組成性表達轉(zhuǎn)錄因子Foxp3。CD4+CD25+調(diào)節(jié)T細胞在外周耐受的產(chǎn)生和維持中發(fā)揮重要作用,可阻止AIHA及其他多克隆自身免疫性疾病的發(fā)生[25]。Treg細胞發(fā)育異?;蚬δ苁д{(diào)是多種自身免疫性疾病的免疫特征,AHMAD E等發(fā)現(xiàn)AIHA患者的循環(huán)血中CD4+Treg細胞降低[21]。AMINA MQADM等的研究發(fā)現(xiàn)在Playfair和Marshall-Clarke小鼠AIHA模型[26]中,耗竭CD4+CD25+Treg細胞可將AIHA的發(fā)病率從30%提高至90%。然而,在過繼轉(zhuǎn)移CD4+CD25+Treg細胞的小鼠中,自身抗體的產(chǎn)生被完全抑制[11]。
2.4 TFH/TFR細胞:濾泡輔助T細胞(TFH)是高度特異性的CD4+淋巴細胞亞群,在小鼠、人類和非人類靈長類動物中被鑒定為CXCR5hiPD1hiBcl6hiCD4+T細胞。TFH細胞的特征在于表達轉(zhuǎn)錄因子B細胞淋巴瘤6蛋白(Bcl-6)、趨化因子受體CXCR5、誘導型共刺激物(ICOS)、細胞死亡蛋白1(PD-1)和產(chǎn)生高水平的白介素21(IL-21)。其主要功能是支持生發(fā)中心(GC)的形成和反應,為B細胞提供必需的成熟信號,驅(qū)動抗體類別轉(zhuǎn)換,促進自身抗體的異常產(chǎn)生并促進免疫記憶形成[27]。
YUHAN GAO等研究發(fā)現(xiàn)TFH在誘導AIHA中起重要的促進作用[10]。IL-21是TFH細胞分泌的主要細胞因子,影響B(tài)細胞的增殖、存活和同種型轉(zhuǎn)換,為B細胞和TFH細胞提供雙向促進信號[28]。另外,IL-21可誘導漿細胞分化,免疫球蛋白產(chǎn)生和免疫球蛋白向IgG1、IgG2a、IgG2b、IgG3的類別轉(zhuǎn)換[22]。因此,通常TFH細胞的存活和功能發(fā)揮必須依賴IL-21。ICOS在CD4+TFH細胞分化過程中高度表達,是上調(diào)Bcl-6的表達和TFH細胞分化程序中控制Bcl-6所必需的。Bcl-6是CD4+TFH的主要調(diào)節(jié)因子,控制CD4+T細胞中下游的CXCR5表達,從而建立了TFH細胞從ICOS、Bcl-6到CXCR5分化的分子層次,即ICOS信號誘導Bcl-6表達,隨后誘導CXCR5高表達[29]。趨化因子受體CXCR5的表達使TFH遷移到B細胞濾泡和生發(fā)中心富含CXCL13的區(qū)域,從而刺激活化的B細胞成為長壽命、分泌抗體的漿細胞或記憶B細胞[30]。IL-6和IL-21通過信號轉(zhuǎn)導子和轉(zhuǎn)錄激活子3(STAT3)上調(diào)Bcl-6和CXCR5的表達,此途徑在TFH細胞的分化和功能維持中發(fā)揮關鍵作用[31-32]。
濾泡調(diào)節(jié)T細胞(TFR)代表高度專業(yè)化的Foxp3+Treg細胞的亞群,TFR細胞的特征在于表達CXCR5、PD-1、ICOS、CTLA-4和轉(zhuǎn)錄因子Foxp3、Blimp1、Bcl-6。TFR細胞的功能可分為維持自我耐受和促進有效的體液反應[33]。DAVIDE BOTTA等的研究表明,在沒有TFR細胞的情況下,流感病毒感染模型中會出現(xiàn)自身反應性抗體分泌細胞。這表明TFR細胞的功能之一是防止自身反應性B細胞克隆的擴增,維持有效的體液反應[34]。RACHEL L CLEMENT等研究發(fā)現(xiàn)缺乏TFR細胞的小鼠血清中存在自身反應性IgG和IgE[35],也證明了TFR細胞在體液反應中發(fā)揮的積極作用。但是目前對于TFR細胞如何促進有效的體液反應尚未研究透徹。在自身免疫性疾病如兒童免疫性血小板減少癥患者血中觀察到TFR/TFH比例失衡,外周血TFR細胞比例減少、TFH細胞比例增加[36]。TFR細胞具有抑制TFH激活和產(chǎn)生細胞因子的能力,并且能通過CTLA-4的高表達以及產(chǎn)生抑制性細胞因子如IL-10、轉(zhuǎn)化生長因子β(TGF-β)來抑制生發(fā)中心的B細胞GL7和B7-1表達以及限制類別轉(zhuǎn)換重組[37-38]。因此,TFR細胞通過抑制TFH激活和細胞因子的產(chǎn)生、抑制生發(fā)中心B細胞激活及限制類別轉(zhuǎn)換重組,在維持免疫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)及阻止AIHA的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。另外,YUHAN GAO等研究發(fā)現(xiàn)在AIHA小鼠模型中,TFH/TFR的比例增加,血清IL-21和IL-6水平升高,以及Bcl-6和c-Maf表達上調(diào)[10]。
3 Ca2+-calcineurin-NFAT通路與AIHA的相關性 活化的T細胞核內(nèi)因子(nuclear factor of activated T-cells,NFAT)家族在T細胞的細胞因子基因表達中發(fā)揮著關鍵作用。NFAT轉(zhuǎn)錄因子家族有5個家族成員:NFAT1(NFATc2或NFATp)、NFAT2(NFATc或NFATc1)、NFAT3(NFATc4)、NFAT4(NFATx或NFATc3)和NFAT5,其中NFAT1-4是由Ca2+信號調(diào)節(jié)的,由鈣/鈣調(diào)素依賴性磷酸酶定位至細胞核[39]。抗原激活T細胞后,細胞內(nèi)鈣水平升高,鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶(calcineurin)隨之被激活。這種絲氨酸/蘇氨酸磷酸酶通過其去磷酸化激活胞質(zhì)NFAT,從而使得活化的NFAT移位至細胞核,NFAT差異性地調(diào)節(jié)T細胞發(fā)育、活化和分化相關基因的表達,同時產(chǎn)生不同的炎性細胞因子[40-41]。近年來,在自身免疫性疾病中,Ca2+-鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶-NFAT1-4通路失調(diào)方面已有相關報道。鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶抑制劑,環(huán)孢菌素(CsA)和他克莫司已被用于治療諸如系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)和類風濕性關節(jié)炎(RA)等自身免疫疾病[42]。
RENGARAJAN J等的研究發(fā)現(xiàn),缺乏NFAT2的小鼠表現(xiàn)出IL-4和Th2細胞因子的產(chǎn)生受損,IgG1和IgE水平降低[43],提示NFAT2途徑可能在AIHA的發(fā)病中發(fā)揮作用。NFAT1和NFAT2都能夠直接與IL-17啟動子區(qū)結(jié)合[44]。CD4特異性NFAT2缺陷小鼠中IL-17表達降低,NFAT1和NFAT2缺陷小鼠(DKO)中IL-17表達也降低[45],且NFAT1能夠直接結(jié)合IL-10、IL-17基因座的遠端調(diào)節(jié)區(qū)。因此,NFAT1的過度活化及對鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶的親和力增加,能夠使IL-10和IL-17的產(chǎn)生增加[46]。此外,CD4+特異性NFAT2缺陷小鼠表現(xiàn)出RORγt水平降低,而RORγt是Th17的主要轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子,故NFAT2水平降低導致IL-17A、IL-17F和IL-21產(chǎn)生減少[47]。TFH細胞和生發(fā)中心B細胞均表達高水平的NFAT1和NFAT2,缺乏NFAT2的T細胞IgG1和IgE水平降低,表明NFAT家族在體液免疫中的功能重要性。此外,NFAT調(diào)控一些分子的表達,如干擾素調(diào)節(jié)因子4(IRF4)、PD-1和 CXCR5,這些分子對于TFH細胞的功能和分化至關重要[48]。同時,NFAT是IL-21產(chǎn)生所必需的轉(zhuǎn)錄因子,IL-21對TFH的分化和功能發(fā)揮有重要作用,這一過程能夠被環(huán)孢素A阻斷[49]。在淋巴細胞脈絡叢腦膜炎病毒(LCMV)感染模型中,缺乏NFAT1/2小鼠表現(xiàn)出TFH細胞分化受損[50]。因此,NFAT是生發(fā)中心TFH細胞分化和功能形成必不可少的因子,在AIHA的致病中也發(fā)揮著重要作用。
總之,淋巴細胞亞群及其產(chǎn)生的細胞因子和Ca2+-calcineurin-NFAT通路在AIHA中發(fā)揮重要的作用。但它們發(fā)揮作用的諸多途徑仍未完全明確。為了增加治療途徑、提高治療效果,應對影響AIHA致病性自身抗體產(chǎn)生的因素、疾病進程中相關的淋巴細胞亞群及其細胞因子的作用途徑、Ca2+-calcineurin-NFAT相關信號通路進行深入研究,以發(fā)現(xiàn)更多的治療靶點。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突