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T细胞亚群与白癜风的研究进展

2012-08-15许发明许爱娥

关键词:黑素细胞白癜风亚群

许发明,许爱娥

(1.浙江中医药大学,杭州310053;2.浙江中医药大学附属杭州市第三人民医院,杭州310009)

白癜风是一种常见的后天性色素脱失性皮肤黏膜病,黑素细胞的破坏在白癜风的病理中占主要地位。现认为白癜风的发病主要有自身免疫、遗传缺陷、氧化过激、微量元素失衡等有关[1],免疫机制是导致白癜风发病的重要因素[2]。T细胞是免疫细胞的重要组成部分,是皮肤免疫的主要效应细胞,可以通过不同的途径导致黑素细胞的破坏,与白癜风的发病存在相关性。

T细胞及其亚群与白癜风相关的发现来源于临床上观察到白癜风患者常有T细胞及其亚群的数量和功能的改变。在白癜风白斑区,皮肤黑素细胞丧失的同时,常常伴随着CD4+T淋巴细胞和CD8+T淋巴细胞的浸润。白癜风患者皮损区CD4+和CD8+T淋巴细胞水平、CD4+/CD8+比值均高于对照组[3]。在血液中,其报道各不相同。Pichler等[4]报道对比对照组和白癜风患者组淋巴细胞亚群的绝对和相对计数均在正常范围内;但CD4+/CD8+T细胞平均比例升高,61%白癜风患者的CD4+/CD8+T细胞比例超过正常值。Gunduz等[5]则报道与对照组比较,白癜风患者CD4/CD8比值显著降低。血液中CD4+/CD8+T细胞比例的报道有差别可能与所研究的白癜风患者的病程、类型、病期不同有关。

T细胞是在胸腺中发育成熟的,表达T细胞受体和CD3复合物的淋巴细胞,可介导细胞免疫应答,并辅助机体针对T细胞依赖性抗原产生体液免疫应答。T细胞根据不同的分类方法分成T细胞亚群,如根据表面CD8和CD4分子的表达分为CD8+T细胞和CD4+T细胞;根据其免疫效应功能可分为辅助性 T细胞(Treg)、细胞毒性 T细胞(cytotoxic lymphocyte,CTL)和调节性T细胞(Th)。目前就白癜风发病中的相关T细胞亚群研究的焦点和活跃点主要是CD8+T细胞、CD4+T细胞、Th17细胞和调节性T细胞等。本文就这几种T细胞亚群在白癜风发病中的作用分别作一概括性综述。

1 CD8+T细胞

CD8+T细胞效应受自身主要组织相容性复合物(major histocompatibility complex,MHC)Ⅰ类分子的限制,活化后的效应细胞主要是细胞毒性T细胞,具有细胞毒性作用,可以特异性杀伤靶细胞。CD8+T细胞介导细胞间的免疫反应,在皮肤免疫中有重要的作用。CD8+T细胞可以特异性杀伤黑素细胞,在白癜风发病进程中占有重要的地位。

CD8+T细胞在体内的变化与白癜风的发病存在联系,皮肤归巢细胞毒性 T细胞(skin-homing cytotoxic T cells,即CD8+-CLA+T细胞)在白癜风患者外周血中明显减少,导致皮肤组织中的CD8+T细胞增加。并且CD8+-CLA+T细胞的表达随着白癜风病情的进展和恢复有着线性的变化,是白癜风活动进展的可靠标志[6]。

CD8+T细胞与白癜风发病的主要机制是CD8+T细胞针对黑素细胞自身抗原的细胞毒性作用,从而导致的黑素细胞损伤和破坏。很多学者认为自身免疫是白癜风发病机制中的一个重要因素[7]。白癜风自身免疫学说认为是白癜风患者体内存在黑素细胞自身抗原,导致自身反应性T淋巴细胞的产生。通过细胞毒性作用,自身反应性T淋巴细胞针对黑素细胞自身抗原产生持续性的杀伤,导致黑素细胞的破坏和凋亡,从而引发白癜风。目前公认的黑素细胞自身抗原主要有T细胞识别的黑色素瘤抗原-1(melanoma antigen recognized by T cell-1,MART-1)、糖蛋白 100(Glycoprotein100,gp100)和酪氨酸酶等。

Mandelcorn-Monson等[8]发现CD8+T淋巴细胞对黑素细胞抗原gp100的反应与白癜风存在相关性,并且白癜风的活动进展与gp100的反应性呈正相关,但CD8+T淋巴细胞对MelanA/MART-1和酪氨酸酶的反应则没有观察到。而Lang等[9]则发现人类白细胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)-A2限制性黑素细胞特异性CD8+T与白癜风的活动进展相关,并且直接针对自身抗原Melan-A/MART-1产生细胞毒性作用,导致黑素细胞缺失。

白癜风患者体内的黑素细胞自身抗原同样也存在黑素瘤中,称为黑素瘤相关抗原(melanoma-associated antigens,MAAs)。肿瘤特异性CD8+T细胞可以导致人类黑素瘤的动物模型出现自发性白癜风。免疫疗法治疗黑素瘤的不良反应之一是出现白癜风样皮损。Gwendolen等[10]证实在体内或体外实验中,细胞毒性T细胞对黑素瘤细胞和黑素细胞的MAAs的反应程度都是相同的,提示针对MAAs的CD8+CTL细胞免疫应答既是白癜风患者出现色素脱失,也是免疫治疗黑素瘤出现白癜风样皮损的主要原因。

以上表明针对黑素细胞上的特异性抗原,如MART-1、gp100和酪氨酸酶的CTL细胞毒性作用是导致白癜风的发病的重要因素。

CD8+T细胞针对黑素细胞特异抗原产生细胞毒性作用有两个调节阶段:首先,整体阶段,在外周淋巴组织中,黑素细胞特异性CD8+CTL的激活和表达受CD4+Th和树突细胞的控制;其次,组织特异性阶段,炎症刺激因素(如曝晒)在引起皮肤中黑素细胞激烈的自身免疫反应中是必不可少的[11]。

除了黑素细胞自身抗原特异性CD8+CTL,白癜风皮损外周围浸润的T细胞也可以通过细胞毒性作用反应来杀伤正常皮肤的黑素细胞[12]。CD8+T淋巴细胞除了通过细胞毒性作用途径杀伤黑素细胞,还可以由抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用(antibody dependent cell cytotoxicity,ADCC)造成黑素细胞的破坏,其抗体是黑素浓集素受体(melanin concentrating hormone receptor,MCHR)自身抗体,与 IgG 结合后产生破坏黑素细胞作用[13]。

2 CD4+T细胞

CD4+T细胞效应受MHCⅡ类分子的限制,活化后的效应细胞主要是Th细胞,其作用主要与Th细胞分泌的细胞因子有关。目前认为多种细胞因子与白癜风的发病有关,这些细胞因子可通过调节固有免疫和适应性免疫来作用于黑素细胞,或通过直接凋亡作用引起黑素细胞的杀伤,都可导致白癜风的发生[14]。由于CD4+T及细胞因子在白癜风发病机制中的重要作用,某些细胞因子的拮抗剂被开发作为治疗白癜风的新型药物。活化后的CD4+T细胞分泌多种细胞因子,如白细胞介素-2(interleukin-2,IL-2)、白介素-6(interleukin-6,IL-6)、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子 2(granulocytemacrophage colony-stimulating factor,GM-CSF)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor,TNF-α)等,这些细胞因子在其他细胞也有一定的分泌,但CD4+T细胞是其主要的来源细胞。

通过检测白癜风患者外周血中的细胞因子,发现白癜风患者血液中存在细胞因子的异常,如白癜风患者IL-6和IL-2水平比正常人显著升高干扰素-γ(IFN-γ)水平显著低于正常人[15]。另一个实验检测则发现白癜风患者IL-6水平的中位数在正常范围内,但比正常者水平显著增高[16]。Tu等[17]发现局限型和泛发型白癜风患者血清IL-6和GM-CSF均显著高于节段性白癜风,各型的进展期GM-CSF和IL-6均显著高于稳定期,推测IL-6和GM-CSF可能参与非节段性白癜风的自身免疫。白癜风患者皮肤组织中TNF-α水平与临床参数直接关联[18]。TNF-α可通过各种凋亡途径诱导和破坏黑素细胞并抑制黑素细胞干细胞的分化,所以抗TNF剂如英夫利昔可能是白癜风的有效治疗药物[19]。

此外,细胞因子受体在白癜风的发病中也有一定的作用。白癜风患者血清可溶性IL-2受体(soluble interleukin-2 receptor,sIL-2R)表达比正常人群明显增高,且病程较短的患者水平更高,说明IL-2的敏感性在白癜风发病的早期有重要作用[20]。sIL-2R水平在其他自身免疫疾病中常有显著增加,证明了白癜风的发病与自身免疫之间的关系。白细胞介素-2可溶性受体(interleukin-2 soluble receptor,IL-2SR)在白癜风患者中明显降低,泛发性白癜风和活动期的白癜风患者的IL-2SR水平更低,提示白癜风患者IL-2SR的降低与疾病的活动和程度有关系[21]。

除了通过分泌和影响细胞因子,CD4+T细胞也可以辅助介导体液免疫。Teresa等[22]通过小鼠模型的建立证明了针对黑素细胞新抗原的CD4+T细胞依赖性自身免疫可以导致白癜风,其反应可以通过阻闭Fas和Fas配体的相互作用来实现。

3 Th17细胞

Th17细胞是一种能够分泌IL-17的T细胞亚群,在自身免疫性疾病和机体防御反应中具有重要的意义,可以刺激上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞和巨噬细胞等分泌多种细胞因子,在皮肤免疫中有重要的作用。Th17主要是通过分泌细胞因子在白癜风发病中发生作用。

Th17细胞主要分泌IL-17。Th17细胞与白癜风的关系有直接的组织学证据:免疫组化染色发现白癜风患者白斑边缘活检组织中IL-17A mRAN水平表达增强,同时通过免疫组化和免疫荧光也发现IL-17A阳性T细胞的增多,都提示白癜风患者皮损处色素脱失与Th17活化相关[23]。通过酶联免疫吸附测定(ELISA)法测定血清和皮肤组织中的IL-17水平,发现与健康组对比,白癜风患者血清和皮损组织中IL-17水平都有明显的提高,并且IL-17水平与病程正相关[24]。Basak等[25]通过实验也发现白癜风患者的血清IL-17水平与健康组有显著性差异,并且发现IL-17水平与白斑面积呈正相关。这些都证明了Th17细胞参与了白癜风的发病和发展。

除了IL-17,Th17还可以通过刺激其他细胞,如角质形成细胞,分泌IL-6、TNF-a和IL-1a。而IL-17和这些局部炎症性调节因子相互作用,可引起对黑素细胞增殖的抑制。IL-1和TNF-α通过穿孔素蛋白酶或Fas蛋白与其配体结合的途径激活巨噬细胞和细胞毒性淋巴细胞,从而诱导黑素细胞凋亡,可能在白癜风发病中发挥作用[26]。

4 调节性T细胞

调节性T细胞(regulatory T cells,Treg)是一类具有负调节作用的T细胞亚群,包括在胸腺内分化成熟后直接迁移到外周的自然调节T细胞(nTreg)和外周初始T细胞经转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)等细胞因子诱导分化的适应性调节T细胞(iTreg)。Treg的表型为CD4+CD25+Foxp3+。白癜风患者体内存在CD4+CD25+Treg细胞的异常,由于CD4+CD25+Treg细胞数量的减少,同时细胞内Foxp3表达的降低,在一定程度上导致其免疫抑制功能受损,使自身反应性T细胞激活,同时B细胞活化、增殖、产生抗黑素细胞抗体,机体的细胞免疫和体液免疫功能紊乱,促进了黑素细胞的破坏,这可能为白癜风一种可能的发病机制[27]。

Treg细胞可以抑制CD4+T细胞和CD8+T细胞的活化与增殖,达到免疫的负调节作用。并且Treg可以分泌具有抑制作用的细胞因子TGF-β、IL-10等,可以抑制多种免疫细胞,达到免疫负调节作用。Treg及其分泌的细胞因子的减少,可增加自身反应性T细胞的应答。白癜风患者的血清TGF-β水平比健康组有明显下降,TGF-β水平的下降导致Treg细胞成熟的减少,从而抑制炎症的作用受损,有利于白癜风的发生,TGF-β水平的下降可能是CD8+T细胞反应导致的[25]。泛发型白癜风中外周血和组织中的Treg较之正常人明显减少,同时伴随有CD8+CTL的大量活化,两者有线性联系;且患者外周血中nTreg抑制CD8+CTL的增殖和活化的能力下降,Treg在白癜风患者血液和组织中的数量减少和功能的障碍,既是白癜风黑素细胞发现的一个原因,也是白癜风伴发其他自身免疫疾病的原因之一[28]。

白癜风患者非皮损处、白斑边缘及白斑处的Treg数量都显著减少,外周血中Treg数量和活力都有明显地下降,其原因可能因为白癜风患者皮肤中皮肤归巢趋化因子CCL22存在减少,CCL22的下降使白癜风血液中Treg向皮肤趋化归巢功能降低,导致其皮肤组织中Treg的减少[29]。皮肤组织中Treg的减少是出现对黑素细胞持久性免疫反应的关键。

5 结语

白癜风的发病机制中,T细胞及其不同亚群的参与可能发挥着重要的作用。其机制可能是:黑素细胞表面特异性抗原的存在,使CD4+T细胞和CD8+T细胞的增殖和活化增加,分泌不同的细胞因子,这些细胞因子可以直接导致黑素细胞的凋亡或通过刺激其他免疫细胞的增殖活化产生杀伤黑素细胞的作用。而CD8+T细胞针对黑素细胞自身抗原的细胞毒性作用是黑素细胞破坏的一个重要原因。同时由于Th17的增加和Treg的减少和功能减退,导致对黑素细胞的自身耐受出现障碍,自身反应性T细胞数量和活性明显增加,促进了T淋巴细胞对黑素细胞的免疫反应,加剧黑素细胞的破坏和凋亡。白癜风免疫发病机制非常复杂,T细胞免疫是导致黑素细胞减少、丧失的直接和终末的因素。T细胞及其亚群在白癜风中的作用机制及意义的研究对白癜风的病情评估、治疗、预后等都可以有确切的指导作用,进一步的研究十分重要和必要。

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