胸腺异常免疫反应在重症肌无力发病机制中的研究进展

李军朝 张慜 综述 李柱一 审校

重症肌无力（myasthenia gravis，MG）是发生在神经肌肉接头处传递障碍的获得性自身免疫性疾病。位于神经肌肉接头突触后膜的乙酰胆碱受体（acetylcholine receptor，AChR）与其特异性抗体结合，损害突触后膜导致神经肌肉接头处的信号传导障碍，引起骨骼肌易疲劳，活动后肌无力加重，休息或应用胆碱酯酶抑制剂后症状减轻。

目前研究认为MG的发生、发展与胸腺内的异常免疫应答有关，这种异常免疫应答的结果是机体产生致病性抗体。既往研究表明，78%～80%的MG患者存在胸腺异常，其中胸腺增生占65%～75%，胸腺瘤占10%～15%［1－2］。胸腺是 T细胞发育、分化、成熟的场所。在T细胞分化、成熟过程中，胸腺能够剔除异常的T细胞克隆，维持正常的免疫耐受。当各种原因致使机体免疫耐受遭到破坏后，产生特异性自身免疫T细胞，在其直接或间接作用下，多种分子和细胞因子过度表达，从而引发各种自身免疫性疾病，其中MG最常见。

1 生发中心（germinal centers，GCs）

MG患者胸腺的典型病理改变为GCs的形成［3］，GCs是B细胞分化、成熟及体液免疫应答的场所。从MG患者胸腺GCs提取的特异性B细胞，其免疫学特征与经典GCs中的B细胞一致［4］，从而推测MG患者胸腺内GCs与经典的GCs类似。GCs和乙酰胆碱受体抗体（AChR-Ab）的产生具有明显的关联。研究结果显示从MG患者增生的胸腺中纯化的B细胞能够自发产生抗体［5－6］。

CXCL13为B细胞趋化因子，表达于胸腺上皮细胞，在GCs的形成和维持中起重要的作用。研究表明，在 MG患者的胸腺和外周血中，无论是CXCL13转录水平，还是CXCL13蛋白质水平，均过度表达。由于CXCL13主要由胸腺上皮细胞分泌，当MG患者胸腺切除后，其外周血CXCL13水平于术后1个月内下降，并且其水平下降与临床症状改善程度呈正相关［5］。在炎性反应环境下，胸腺上皮细胞过度表达CXCL13［3，5］，且B细胞聚集、激活，从而在胸腺中形成典型的GCs。糖皮质激素治疗不仅可使CXCL13表达下降，亦可使趋化的B细胞减少，进而减少GCs的形成。

2 滤泡辅助性T细胞（follicular helper T cell，Tfh）

Tfh细胞为CD4＋T细胞亚群，是辅助B细胞的T细胞，在促进B细胞增殖、分化及抗体的形成过程中发挥重要的作用。在Tfh细胞的辅助下，抗原特异性B细胞增殖并且移行至GCs，分化成浆细胞和记忆B细胞。Tfh细胞高表达CXC趋化因子受体-5（CXCR5）、诱导性协同刺激分子（ICOS）、程序性死亡-1（PD-1）和 B细胞淋巴瘤-6（Bcl-6），还可分泌白细胞介素-6（IL-6）、IL-10和IL-21等细胞因子，均可影响B细胞的增殖和分化［7－8］。治疗前，MG患者外周血Tfh细胞计数显著升高［9－10］，并且升高程度与 MG病情严重程度呈正相关；虽然胸腺组织中Tfh细胞计数增高并不显著，但是与GCs的密度直接相关［9］。外周血Tfh细胞的增多是由于胸腺内Tfh细胞输出增多，还是因为外周T细胞分化为Tfh细胞并增殖增多［9］，目前尚不清楚。

3 调节性T细胞（regulatory T cells，Treg）

Treg细胞发育成熟之后进入外周淋巴组织，在外周免疫耐受中起重要作用。目前关于MG患者滤泡增生的胸腺内Treg细胞数量变化的研究结果尚不一致：有研究认为，胸腺内的Treg细胞数量减少，也有研究表明胸腺内Treg细胞数量正常，但其功能存在缺陷［11］。

未经治疗的MG患者外周血Treg细胞计数低于健康对照者［12－13］，经免疫抑制剂治疗后 Treg细胞计数可恢复至正常甚至略微增高。既往研究结果显示，Treg细胞在MG患者和健康者间未见统计学差异，其原因可能为大多数MG患者使用了免疫抑制剂，而免疫抑制剂可恢复外周Treg细胞的水平［11］。

叉头转录因子（Foxp3）是Treg细胞发育和功能所必需的分子，Foxp3是功能性Treg细胞的标志性分子。近来研究发现MG患者外周血中CD4＋CD25＋Treg细胞表面Foxp3分子表达下降［12，14］，表明 MG 患者 Treg细胞的功能发生缺陷，不能发挥其免疫抑制功能。

细胞毒T淋巴细胞相关抗原-4（CTLA-4）是T细胞活化的负性调节因子，可以有效阻断免疫反应并介导获得免疫耐受，MG患者外周血Treg细胞的CTLA-4表达下降。HLA-DR是 MHC-Ⅱ类分子，与自身免疫耐受有关，表达有HLA-DR的Foxp3＋Treg具有强大的接触依赖性免疫抑制效应，这可能是由于HLA-DR与自身抗原的免疫耐受有关，MG患者外周血Treg细胞HLA-DR的表达水平下降［15］。CTLA-4、HLA-DR是 Treg细胞发挥其免疫抑制作用有重要效应分子。上述研究结果表明MG患者外周Treg的免疫抑制功能发生缺陷，Treg细胞数量或者功能异常可能是MG发病的重要原因。

4 胸腺内异常的凋亡

在T细胞发育过程中，细胞凋亡起至关重要的作用，尤其自身免疫T细胞的剔除。Bcl-2能够阻止细胞的程序化死亡。MG患者胸腺中存在Bcl-2的上调表达，但随着 MG病情进展，Bcl-2的表达下降。Bcl-2主要表达于胸腺髓质，而MG患者胸腺髓质中常出现炎性反应淋巴结［16］。因此推断：Bcl-2的表达可能与胸腺的炎性反应状态相关，其参与了MG的早期病理变化。

Bax是Bcl-2家族中的一员，可促进细胞的凋亡。Bax主要表达于胸腺上皮细胞，次要表达于胸腺细胞；Bax的表达随病情的进展而增高。提示Bax可能是影响MG病情进展的原因之一。

Caspase-3也称凋亡素，是细胞凋亡过程中最主要的终末执行酶。MG患者Caspase-3表达高于正常，病情愈重，其表达增高［16］。

Fas是肿瘤坏死因子超家族的成员，在细胞凋亡中发挥重要作用，Fas能通过调节胸腺细胞阴性选择而影响自身反应性胸腺细胞的凋亡。MG患者CD4＋CD8＋双阳性胸腺上皮细胞Fas的表达低于正常，提示MG患者胸腺CD4＋CD8＋双阳性上皮细胞存在Fas介导的凋亡障碍，Fas的异常表达影响CD4＋CD8＋双阳性T细胞分化为MHC限制的CD4＋T细胞和CD8＋T细胞，从而影响自身免疫性T细胞的清除［17］。

通过对上述Bcl-2、Bax、Fas等重要凋亡分子的研究，表明MG患者胸腺中的凋亡机制发生异常，这种异常可能导致自身反应性T细胞的凋亡发生障碍，从而影响胸腺细胞的免疫耐受。

5 自身免疫调节基因（autoimmune regulator gene，AIRE）

AIRE定位于常染色体21q22.3［18］，调节组织特异性抗原在胸腺髓质上皮细胞的表达。胸腺髓质上皮细胞表面组织特异性抗原肽-MHC复合物的表达在T细胞克隆的阴性选择中起重要的作用。因此AIRE表达异常易产生器官特异性自身免疫病，如MG。有研究表明，AIRE基因敲除小鼠易被诱导为实验性自身免疫性重症肌无力（EAMG）动物模型。AChR作为一种组织特异性抗原亦受AIRE的调节。实验发现，AIRE敲除小鼠的 AChRα亚单位的表达水平下降［19－20］，MG易感性升高。检测AIRE的表达发现，正常组织表达量是胸腺瘤表达的8.5倍，但AIRE转录水平在MG＋和 MG－组间无统计学差异［16］，推测 AIRE与MG的发病并不直接相关。由于胸腺瘤大多由皮质样上皮细胞构成，而皮质上皮细胞一般不表达AIRE，所以AIRE在胸腺瘤组织中低表达。

6 炎性反应因子与AChR的表达

AChR是由5个亚单位构成的穿膜异质二聚体受体蛋白［7］，主要以两种形态表达：非成熟型即胚胎型为 α2βγδ，成熟型 AChR 为 α2βεδ［7，21］。成熟AChR表达于神经肌肉接头处，非成熟型AChR表达于非神经支配的组织中。

如MG增生胸腺的炎性反应环境可影响AChR的表达，那么炎性细胞因子是否影响AChR的表达？研究发现IFN-γ基因敲除小鼠体内注射AChR不能诱导产生 MG。IFN-γ受体表达于肌样细胞及胸腺上皮细胞表面，这是IFN-γ调节肌样细胞及胸腺上皮细胞表达AChR的基础。实验发现IFN－γ能够明显促进AChR的表达，而TNF－α不能独立促进AChR的表达，只能在IFN－γ的协同作用下显著提高AChR的表达；IL-18是IFN－γ的诱导因子，IL-18在 MG患者外周血中升高，并且与病情严重程度相关［7］。在 MG的发病过程中，IL-18可能通过IFN－γ的途径发挥作用。IL-1 b、IL-4和IL-6均不能调节 AChRα亚单位的表达，然而IFN－γ可使α亚单位的表达增加。同时能够上调MHCⅡ类分子在胸腺上皮的表达［21］。

由此推测：胸腺处于炎性反应状态时，在IFN-γ的作用下肌样细胞和胸腺上皮细胞过度表达AChR；随着炎性反应的加重，肌样细胞和胸腺上皮细胞发生死亡，并被树突状细胞吞噬。过度表达的AChR作为抗原物质，被树突状细胞加工为抗原肽-MHC复合物，表达在其细胞表面。这些抗原信息进一步刺激T、B细胞的活化，从而产生AChR特异性T、B细胞。AChR-Ab的产生导致了MG的发生。可见IFN-γ在MG的发生、发展中起重要作用。

综上所述，MG患者胸腺内存在抗原提呈、细胞凋亡、免疫耐受和体液免疫等不同途径的免疫异常。虽然有些MG的免疫反应脉络基本理清，但还有许多问题尚需进一步研究证实，这也是今后MG异常免疫反应研究的方向。

［1］Fattorossi A，Battaglia A，Buzzonetti A，et al.Circulating and thymic CD4＋CD25＋T regulatory cells in myasthenia gravis：effect of immunosuppressive treatment［J］.Immunology，2005，116：134-141.

［2］Shelly S，Agmon-Levin N，Altman A，et al.Thymoma and autoimmunity［J］.Cell Mol Immunol，2011，8：199-202.

［3］Le Panse R，Cizeron-Clairac G，Cuvelier M，et al.Regulatory and pathogenic mechanisms in human autoimmune myasthenia gravis［J］.Ann NY Acad Sci，2008，1132：135-142.

［4］Zuckerman NS，Howard WA，Bismuth J，et al.Ectopic GC in the thymus of myasthenia gravis patients show characteristics of normal GC［J］.Eur J Immunol，2010，40：1150-1161.

［5］Meraouna A，Cizeron-Clairac G，Panse RL，et al.The chemokine CXCL13is a key molecule in autoimmune myasthenia gravis［J］.Blood，2006，108：432-440.

［6］Poëa-Guyon S，Christadoss P，Le Panse R，et al.Effects of cytokines on acetylcholine receptor expression：implications for myasthenia gravis［J］.J Immunol，2005，174：5941-5949.

［7］Chen M，Guo Z，Ju W，et al.The development and function of follicular helper T cells in immune responses［J］.Cell Mol Immunol，2012，9：375-379.

［8］Shekhar S，Yang X.The darker side of follicular helper T cells：from autoimmunity to immunodeficiency［J］.Cell Mol Immunol，2012，9：380-385.

［9］Saito R，Onodera H，Tago H，et al.Altered expression of chemokine receptor CXCR5on T cells of myasthenia gravis patients［J］.J Neuroimmunol，2005，170：172-178.

［10］Luo C，Li Y，Liu W，et al.Expansion of circulating counterparts of follicular helper T cells in patients with myasthenia gravis［J］.J Neuroimmunol，2013，256：55-61.

［11］Scarpino S，Di Napoli A，Stoppacciaro A，et al.Expression of autoimmune regulator gene（AIRE）and T regulatory cells in human thymomas［J］.Clin Exp Immunol，2007，149：504-512.

［12］Xu WH，Zhang AM，Ren MS，et al.Changes of Treg-associated molecules on CD4＋CD25＋Treg cells in myasthenia gravis and effects of immunosuppressants［J］.J Clin Immunol，2012，32：975-983.

［13］Zhang Y，Wang HB，Chi LJ，et al.The role of FoxP3＋CD4＋CD25hi Tregs in the pathogenesis of myasthenia gravis［J］.Immunol Lett，2009，122：52-57.

［14］Thiruppathi M，Rowin J，Ganesh B，et al.Impaired regulatory function in circulating CD4＋CD25hiCD127low／-T cells in patients with myasthenia gravis［J］.Clin Immunol，2012，145：209-223.

［15］Thiruppathi M，Rowin J，Li Jiang Q，et al.Functional defect in regulatory T cells in myasthenia gravis［J］.Ann N Y Acad Sci，2012，1274：68-76.

［16］Salakou S，Kardamakis D，Tsamandas AC，et al.Increased Bax／Bcl-2ratio up-regulates caspase-3and increases apoptosis in the thymus of patients with myasthenia gravis［J］.In Vivo，2007，21：123-132.

［17］杜英，张清勇，阮丽荣，等.重症肌无力患者胸腺细胞凋亡障碍与Fas表达异常的关系［J］.细胞与分子免疫学杂志，2003，19：450-453.

［18］Perniola R.Expression of the autoimmune regulator gene and its relevance to the mechanisms of central and peripheral tolerance［J］.Clin Dev Immunol，2012，207：55-67.

［19］Aricha R，Feferman T，Scott HS，et al.The susceptibility of Aire（-／-）mice to experimental myasthenia gravis involves alterations in regulatory T cells［J］.J Autoimmun，2011，36：16-24.

［20］Xing Y，Hogquist KA.T-cell tolerance：central and peripheral［J］.Cold Spring Harb Perspect Biol，2012，1：4-6.

［21］Levinson AI，Song D，Gaulton G，et al.The intrathymic pathogenesis of myasthenia gravis［J］.Clin Dev Immunol，2004，11：215-220.