【摘要】人體的免疫系統(tǒng)依賴于T淋巴細胞所發(fā)揮的細胞免疫和B淋巴細胞發(fā)揮的體液免疫,其共同作用,維持人體正常的免疫功能,B淋巴細胞在人體免疫系統(tǒng)中主要發(fā)揮著抗原提呈、分泌細胞因子、產(chǎn)生抗體及免疫活化等作用。隨著對B淋巴細胞家族的進一步研究,發(fā)現(xiàn)了一類起著免疫調(diào)節(jié)功能的B細胞群,稱為調(diào)節(jié)性B細胞(Breg),該類細胞具有免疫調(diào)節(jié)功能,在自身免疫性疾病、腫瘤相關(guān)性疾病及對其他免疫細胞等都具有明顯的調(diào)節(jié)作用,但是其確切的調(diào)節(jié)機制目前尚不完全明確。本文對Breg在部分消化系統(tǒng)腫瘤及對相關(guān)免疫細胞的作用進行總結(jié)探討,為進一步探究其確切的免疫調(diào)節(jié)機制提供相關(guān)依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】調(diào)節(jié)性B細胞 ; 腫瘤 ; 免疫 ; 研究進展
【中圖分類號】R730.51 【文獻標識碼】A 【文章編號】2096-3718.2024.13.0020.05
DOI:10.3969/j.issn.2096-3718.2024.13.007
調(diào)節(jié)性B細胞(Breg)是近年來發(fā)現(xiàn)的一群具有免疫調(diào)節(jié)功能的B細胞,其在人體消化系統(tǒng)腫瘤的預(yù)防、治療、康復(fù)等方面表現(xiàn)出明顯的免疫調(diào)控作用。但由于其表型多樣,調(diào)控過程復(fù)雜,涉及細胞廣泛,且目前相關(guān)研究較少,導(dǎo)致其具體調(diào)節(jié)機制仍有待進一步探究。因此本文就從Breg在人體中表型與功能、Breg對相關(guān)免疫細胞的影響、Breg在消化系統(tǒng)腫瘤性疾病中的研究現(xiàn)狀等進行綜述,旨在為今后治療提供相關(guān)依據(jù)。
1 Breg在人體中表型與功能
20世紀后期隨著相關(guān)研究的深入,一種具有免疫調(diào)節(jié)功能的B淋巴細胞開始走入人們的視野。2002年MIZOGUCHI等[1]在炎癥性腸病小鼠模型中發(fā)現(xiàn)小鼠自發(fā)性慢性結(jié)腸炎在缺乏成熟B淋巴細胞參與的情況下更為嚴重,表明B淋巴細胞和免疫球蛋白在慢性結(jié)腸炎的發(fā)展中具有抑制作用,率先提出了Breg。隨后人們對于Breg研究的不斷深入,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)各種表型與功能特點的Breg群,但是由于Breg存在多種表型,目前研究并未完全查明其所有表型及其作用,為了更好地探究Breg對相關(guān)免疫細胞及在消化系統(tǒng)腫瘤中所發(fā)揮的作用,必須對其表型行探究。
1.1 未成熟B淋巴細胞 CD19+ CD24hi CD38hi B淋巴細胞是未成熟的B淋巴細胞,在健康個體中,通過產(chǎn)生白細胞介素-10(IL-10)發(fā)揮負性調(diào)節(jié)作用,但在患有某些疾病的狀態(tài)下其可發(fā)生數(shù)量改變或功能受損。在自身免疫性疾病方面,WANG等[2]通過從系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus, SLE)患者外周血中分離CD19+ CD24hi CD38hi Breg與健康對照組進行比較,SLE患者CD19+ CD24high CD38high Breg百分比和血清IL-10水平顯著升高,而白細胞介素-10受體(IL-10R)在循環(huán)淋巴細胞上的表達量顯著降低,推測可能由于IL-10R表達缺陷導(dǎo)致代償性IL-10表達增強、Breg擴增或Breg和IL-10功能受損,從而促進SLE病情發(fā)展。在炎癥性疾病中其免疫作用也有類似發(fā)現(xiàn),CHEN等[3]在原發(fā)性膽汁性膽管炎(primary biliary cholangitis, PBC)中發(fā)現(xiàn)
CD19+ CD24hi CD38hi Breg百分比顯著高于健康對照組,且其與肝膽汁淤積病情嚴重程度呈現(xiàn)正相關(guān)。此外,CD19+ CD24hi CD38hi Breg已被證明還參與移植物的免疫應(yīng)答。在同種異體干細胞移植后的慢性移植物抗宿主?。╟hronic graft-versus-host disease, CGVHD)中,CGVHD患者的CD19+ CD24hi CD38hi Breg和來自健康供體的相比,CGVHD患者CD19+ CD24hi CD38hi Breg產(chǎn)生IL-10的能力降低[4]。未成熟B淋巴細胞在炎癥性疾病、自身免疫性疾病、CGVHD等中均有發(fā)現(xiàn)其免疫調(diào)節(jié)作用,且在該調(diào)節(jié)過程中IL-10發(fā)揮了重要作用。然而在相關(guān)研究中未能對其具體調(diào)節(jié)通路、變化過程及影響因素等做出明確解釋,還有待進一步研究。
1.2 B10細胞 一群產(chǎn)生IL-10的Breg,命名為B10細胞。B10細胞占血B淋巴細胞的0.6%,B10細胞主要存在于CD19+ CD24hi CD27+ Breg細胞亞群中,在體外能夠通過產(chǎn)生IL-10抑制單核細胞產(chǎn)生腫瘤壞死細胞-α(TNF-α)來發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用[5]。在一些系統(tǒng)性和器官特異性疾病中,B10細胞可發(fā)生頻率變化進而發(fā)揮免疫功能。LIN等[6]在SLE患者的外周血中發(fā)現(xiàn),SLE患者
CD19+ CD24hi CD27+ Breg細胞的頻率和數(shù)量較健康人群顯著降低。而相矛盾的是,另有相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),與此表型不同的CD19+ CD24high CD38high Breg則在SLE中百分比顯著升高。盡管不能確定這種變化是否由于細胞亞型不同所展現(xiàn)出來的獨特性,但其仍然提示Breg細胞可能是評估狼瘡活動和監(jiān)測治療反應(yīng)的潛在標志物。ZHA等[7]在對B10細胞在毒性彌漫性甲狀腺腫(graves disease, GD)的研究中發(fā)現(xiàn)CD19+ CD24hi CD27+ Breg細胞可能通過在人外周血中產(chǎn)生IL-10從而下調(diào)免疫反應(yīng)的能力,從而使得抑制功能受損導(dǎo)致GD發(fā)病和復(fù)發(fā)。此外B10細胞在腫瘤性疾病中也發(fā)揮著免疫調(diào)節(jié)作用。在一項小鼠的宮頸癌模型中,宮頸癌中豐富的髓源性抑制細胞(MDSCs)通過調(diào)節(jié)B細胞活化因子(BAFF)誘導(dǎo)B淋巴細胞分化為B10細胞,B10細胞分泌的大量IL-10可以激活MDSCs中的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)因子和轉(zhuǎn)錄激活因子3(STAT3)信號通路,進而形成正反饋回路,促進B10細胞的分化[8]。B10細胞在SLE、GD及宮頸癌中其所發(fā)揮的作用基本都表現(xiàn)為免疫抑制作用,但是所不同的是,同樣在SLE患者中,不同表型的Breg,其表達頻率也可發(fā)生相反的變化。
1.3 其他Breg亞群 表達絲氨酸蛋白酶顆粒酶B(GrB)的B淋巴細胞具有CD19+ CD38+ CD1d+ IgM+ CD147+表型,XU等[9]在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis, RA)患者中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生GrB的Breg占比顯著降低,同時白細胞介素-21受體(IL-21R)水平較低,1型輔助性T淋巴細胞(Th1細胞)和Th17細胞的調(diào)節(jié)功能受損。Breg數(shù)量與RA患者的疾病活動度和臨床特征呈負相關(guān)。在RA有效治療緩解后,產(chǎn)生GrB的Breg占比可以恢復(fù)。進一步研究提示,表達GrB的B淋巴細胞可以通過GrB下調(diào)T細胞受體ζ(zeta)鏈和誘導(dǎo)T淋巴細胞凋亡負調(diào)控Th1和Th17細胞。而在病毒感染性疾病中產(chǎn)生GrB的Breg也有報道,KALTENMEIER等[10]在早期艾滋病病毒(HIV)感染的研究中也有類似發(fā)現(xiàn),表達GrB的B淋巴細胞在未經(jīng)治療的HIV患者體內(nèi)表達頻率升高,其調(diào)節(jié)活性的主要功能特征是ζ鏈的直接GrB依賴性降解,從而導(dǎo)致增殖性T淋巴細胞反應(yīng)顯著降低,HIV感染患者產(chǎn)生免疫功能障礙。另有研究發(fā)現(xiàn),還有一種產(chǎn)生轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)的Breg,PAREKH等[11]首次提出了B淋巴細胞表面TGF-β1高表達導(dǎo)致CD8+ T淋巴細胞低反應(yīng)性,功能受到抑制的機制。此外,還有相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)一種B調(diào)節(jié)1細胞(Br1),Br1細胞可通過分泌IL-10降低CD8+ T淋巴細胞和自然殺傷(NK)細胞分泌干擾素-γ(IFN-γ)的水平[12]。
2 Breg對相關(guān)免疫細胞的影響
Breg可通過細胞間相互作用或者產(chǎn)生相關(guān)細胞因子發(fā)揮其免疫調(diào)控作用,其相關(guān)細胞包括調(diào)節(jié)性T淋巴細胞(Treg)、γδT細胞、巨噬細胞、NK細胞等。研究其對相關(guān)免疫細胞的影響,可以為進一步明確其調(diào)控機制以及提出新的免疫治療靶點提供相應(yīng)提示。
2.1 Breg對Treg的影響 Treg細胞是CD4+ T淋巴細胞在細胞因子的刺激下分化而來,以CD25顯著增加為特征,是具有免疫調(diào)節(jié)活性功能的成熟的Treg亞群。近年來,陸續(xù)有研究發(fā)現(xiàn),Breg對于Treg在腫瘤性疾病、移植免疫、炎癥性疾病等都起著正性調(diào)節(jié)作用,OLKHANUD等[13]在乳腺癌肺轉(zhuǎn)移的小鼠模型中發(fā)現(xiàn),腫瘤激活的Breg通過轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)途徑將CD4+ T淋巴細胞轉(zhuǎn)化成叉頭轉(zhuǎn)錄因子3(FOXP3)+ Treg,從而促進癌細胞的轉(zhuǎn)移。而在缺乏Breg情況下,由于
FOXP3+ Treg轉(zhuǎn)化障礙,從而影響乳腺癌肺轉(zhuǎn)移的發(fā)生。另外,WANG等[14]在晚期胃癌患者外周血中發(fā)現(xiàn),產(chǎn)生白細胞介素-35(IL-35)的Breg占比顯著上調(diào),且與Treg細胞的表達頻率呈正相關(guān)也證明了這一現(xiàn)象。而在移植免疫方面,調(diào)節(jié)性B細胞也表現(xiàn)出對Treg的正性調(diào)控作用,LEE等[15]在抗體誘導(dǎo)的移植耐受小鼠模型中發(fā)現(xiàn),Breg通過TGF-β的產(chǎn)生促進Treg發(fā)育,同時抑制Th1和2型輔助性T淋巴細胞(Th2細胞)發(fā)育來促進移植物存活。在慢性炎癥方面,Breg對Treg也發(fā)揮著正性免疫調(diào)節(jié)功能,LIU等[16]研究發(fā)現(xiàn),來自慢性乙型肝炎患者外周血的CD19+ CD24hi CD38hi Breg誘導(dǎo)Tregs和產(chǎn)生IL-10的T淋巴細胞,產(chǎn)生并增強Treg的功能。另有相關(guān)研究也證明了這一觀點,楊鴻林等[17]在慢性乙型肝炎患者外周血中發(fā)現(xiàn),慢性乙型肝炎組Breg與Treg的表達頻率間存在顯著正相關(guān)性,而在急性乙型病毒性肝炎(acute hepatitis B, AHB)和健康人群中Breg與Treg的表達頻率則無相關(guān)性。進一步研究Breg 和Treg兩者的相互作用時發(fā)現(xiàn),IL-10主要來源于活化的IL-10+ CD19+ Breg,同時也提示Breg的表達頻率不受Treg的影響。MOHD等[18]將Treg細胞與來自麻風(fēng)患者的Breg共同培養(yǎng),在研究Breg對效應(yīng)Treg和Treg的影響的實驗中發(fā)現(xiàn),來自麻風(fēng)病患者的純化Breg細胞可增強Treg中FoxP3和程序性死亡因子-1(PD-1)的表達,并增強Treg活性;產(chǎn)生IL-10的Breg對Treg和效應(yīng)Treg具有免疫調(diào)節(jié)作用。
2.2 Breg對γδT細胞的影響 γδT細胞是一群在胸腺中產(chǎn)生并遷移到外周組織發(fā)揮固有免疫和特異性免疫雙重特征的Treg,可以快速響應(yīng)各種損傷并導(dǎo)致多種疾病[19]。γδT細胞包含不同的功能亞群,其中主要包括產(chǎn)生炎癥細胞因子白細胞介素-17(IL-17)和IFN-γ的亞群[20]。IFN-γ是γδT細胞分泌的主要細胞因子,可直接抑制腫瘤生長、阻斷血管生成或刺激巨噬細胞產(chǎn)生反應(yīng)。而IL-17是參與各種炎癥性疾病的關(guān)鍵細胞因子,在外周血的CD3+ T淋巴細胞中,γδT細胞僅占約5%,但在外周組織如皮膚、腸道中大量浸潤,在肝臟中卻可增高至局部總T細胞的25% [21]。有研究發(fā)現(xiàn),在肝細胞肝癌(hepatocellular carcinoma, HCC)中Treg介導(dǎo)損傷γδT細胞的效應(yīng)功能,進一步分析其原因發(fā)現(xiàn),HCC浸潤CD4+ CD25+ Treg以TGF-β和IL-10依賴性方式直接抑制γδT細胞的細胞毒性功能和IFN-γ分泌[22]。
2.3 Breg對其他細胞的影響 Breg還被發(fā)現(xiàn)對多種免疫細胞存在免疫調(diào)控作用。在HCC中Breg通過產(chǎn)生IL-10抑制CD8+ T淋巴細胞增殖,減少IFN-γ和TNF-α分泌,削弱其對腫瘤細胞的殺傷,促進腫瘤生長[23]。另有研究在糖尿病小鼠模型中發(fā)現(xiàn),糖尿病小鼠的Breg可以與樹突狀細胞(DC)接觸,這種細胞接觸導(dǎo)致DC失活,誘導(dǎo)耐受狀態(tài),從而以IL-10依賴性的方式抑制胰島素特異性CD8+ T淋巴細胞的功能[24]。在小鼠實驗?zāi)P椭凶C實,Breg可以在體內(nèi)和體外分泌的IL-10能夠誘導(dǎo)Th1細胞向Th2細胞發(fā)育,抑制Th1細胞因子,下調(diào)IFN-γ和TNF-α的表達,從而抑制Th1細胞發(fā)育并影響Th1/Th2平衡,因此在實驗性自身免疫性脊髓炎小鼠中起到保護作用[25]。
3 Breg在消化系統(tǒng)腫瘤性疾病中的研究現(xiàn)狀
目前消化系統(tǒng)腫瘤免疫治療方面研究比較多的是Treg介導(dǎo)的細胞免疫,而B淋巴細胞在腫瘤免疫中的研究剛剛起步。Breg不僅僅參與自身免疫性疾病和移植免疫,而且與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移等密切相關(guān),人體消化系統(tǒng)腫瘤種類繁多,部分預(yù)后較差,缺乏特異性標志物,往往難以早期發(fā)現(xiàn),探討B(tài)reg在消化系統(tǒng)腫瘤中發(fā)揮的作用,可豐富腫瘤免疫的理論研究,為相關(guān)疾病的診斷、治療提供提示。
3.1 Breg對肝癌的作用 原發(fā)性肝癌(primary liver cancer, PLC)是臨床上最常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤之一,全球發(fā)病率居惡性腫瘤的第5位,死亡率位居腫瘤相關(guān)死亡的第3位,而我國肝癌多發(fā)生在慢性肝病或者肝硬化的基礎(chǔ)上[26]。
HETTA等[27]研究發(fā)現(xiàn),丙型肝炎病毒(HCV)-HCC患者的Breg表達頻率顯著升高;且與早期階段相比,其在晚期肝細胞癌的表達頻率更高。Breg的表達頻率與Treg、血清IL-10、白細胞介素-35(IL-35)及B淋巴細胞活化因子(BAFF)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、甲胎蛋白(AFP)呈正相關(guān)。而略有不同的是,在一項檢測乙型肝炎病毒(HBV)-HCC患者CD19+ CD24+ CD38+ Breg的分布頻率及血清IL-10的水平的研究中發(fā)現(xiàn),Breg在癌組織和癌旁組織的細胞比例顯著高于遠癌組織,并且其表達頻率和血清IL-10與腫瘤是否多發(fā)及是否有血管侵犯有密切關(guān)系,而與HBV核糖核酸(DNA)是否呈陽性、AFP是否升高、腫瘤體積和病理類型無關(guān)[28]。此外,另有相關(guān)研究也都證明了上述結(jié)論,在一項61例HBV-HCC患者的外周血中分析Breg與腫瘤進展的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)高外周血Breg HCC患者腫瘤復(fù)發(fā)時間顯著短于低Breg細胞組,進一步研究發(fā)現(xiàn),Breg細胞數(shù)量是早中期肝癌患者腫瘤復(fù)發(fā)的獨立預(yù)測因子,并且Breg細胞的表達頻率隨著疾病進展有所增加[29]。YE等[30]的研究發(fā)現(xiàn),與腫瘤周圍組織相比,HCC患者的腫瘤組織中T淋巴細胞免疫球蛋白黏蛋白1(TIM-1)Breg細胞浸潤程度明顯更高,被浸潤的TIM-1 Breg細胞表達高水平的免疫抑制細胞因子IL-10,并表現(xiàn)出對CD8+ T淋巴細胞的免疫抑制。另一項研究在晚期HCC患者的外周血、肝臟組織標本中發(fā)現(xiàn)了一群PD-1高表達的B淋巴細胞亞群,表型為CD5hi CD24-/+ CD27hi/+ CD38dim,其與肝細胞肝癌腫瘤分期、復(fù)發(fā)率呈正相關(guān),進一步探討其作用機制后發(fā)現(xiàn),肝細胞肝癌腫瘤局部微環(huán)境可誘導(dǎo)PD-1hi B細
胞的產(chǎn)生,而且通過PD-L1與PD-1的相互作用,又可刺激PD-1hi B cell分泌大量IL-10,從而促進肝細胞肝癌腫瘤組織的生長[31]。另有對于肝癌小鼠模型的研究發(fā)現(xiàn),分泌IL-10的CD19+ Tim-1+ Breg可抑制CD4+ T淋巴細胞功能,從而促進肝癌細胞生長,而微小核糖核酸-15a/16-1
(miR-15a/16-1)可通過信號傳導(dǎo)和STAT3信號通路抑制CD19+ Tim-1+ Breg分泌IL-10,從而發(fā)揮抑制腫瘤細胞生長的作用[32]。上述研究結(jié)果提示,Breg在肝癌中表現(xiàn)出明顯的表達增高,并發(fā)揮負性免疫調(diào)控作用,其負性免疫調(diào)控途徑可能是通過抑制CD4+ T淋巴細胞或者CD8+ T淋巴細胞功能來實現(xiàn)的。
3.2 Breg對胃癌的作用 胃癌是消化道惡性腫瘤之一,目前對其病因的研究主要為幽門螺桿菌感染、不良的生活飲食習(xí)慣、遺傳及環(huán)境因素等,同時免疫細胞也在胃癌的發(fā)生、發(fā)展中起著重要作用。一項對胃癌中Breg的研究顯示,胃癌中產(chǎn)生IL-10的Bregs增加,但是增加的Breg并不會抑制CD3+ T淋巴細胞增殖,然而Breg可抑制CD4+ T淋巴細胞分泌IFN-γ和TNF-α,在胃癌中發(fā)揮免疫抑制作用從而導(dǎo)致了胃癌的免疫逃逸[33]。同樣,另有相關(guān)研究也都證明了這一結(jié)論,MURAKAMI等[34]也通過對Breg在胃癌患者中作用的研究中發(fā)現(xiàn),胃癌患者外周Breg的發(fā)生率明顯高于健康對照組,并且胃癌組織中CD19+ CD24+hi CD27+ Breg細胞的頻率顯著高于外周血和健康胃組織中的頻率,進一步的研究顯示
CD19+ CD24+hi CD27+ Breg細胞抑制CD4+ T淋巴細胞產(chǎn)生IFN-γ。
4 小結(jié)與展望
Breg的發(fā)現(xiàn)及其在炎癥性疾病、腫瘤性疾病、自身免疫性疾病等方面所表現(xiàn)出來的免疫調(diào)控作用為相關(guān)疾病的免疫治療提供了一條新的路徑。特別是在消化系統(tǒng)腫瘤中,其在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、治療及預(yù)后等方面都表現(xiàn)出明確的免疫調(diào)節(jié)作用,而目前大多數(shù)Breg的研究都提示其具有明顯的負性免疫調(diào)控作用,但是由于其細胞表型多樣、調(diào)控途徑復(fù)雜,涉及細胞廣泛,導(dǎo)致其具體調(diào)節(jié)機制目前尚無準確定論。同時目前大多數(shù)研究樣本量較小,所以在今后還需要大樣本的臨床研究及相關(guān)動物實驗,從而為探究其具體的調(diào)控機制提供更加嚴謹可信的科學(xué)依據(jù)。
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作者簡介:趙家盛,2022級在讀碩士生,研究方向:消化系統(tǒng)腫瘤與免疫研究。
通信作者:江行,博士研究生,主任醫(yī)師,研究方向:肝膽胰疾病的基礎(chǔ)及臨床研究。E-mail: jiangyishi@qq.com