长寿命浆细胞与系统性红斑狼疮

侯金花 综述 章海涛 审校

·基础医学·

长寿命浆细胞与系统性红斑狼疮

侯金花 综述 章海涛 审校

长寿命浆细胞可长期分泌抗体，产生保护性记忆，参与长期免疫，在自身免疫性疾病（如系统性红斑狼疮）中可持续产生自身抗体，使病情迁延反复复发。长寿命浆细胞主要存在于骨髓，在疾病状态下亦可在脾脏和炎症组织中发现，它能长期存活的原因与微环境中的存活信号因子和表面分化标志物的丢失有关。目前临床上治疗系统性红斑狼疮的药物，大多针对短寿命浆细胞，不能消除长寿命浆细胞。长寿命浆细胞迁移、分化和存活信号分子等可能成为治疗自身免疫性疾病的新靶点。此外，如硼替佐米等新型免疫抑制剂对消除长寿命浆细胞也有一定作用。

长寿命浆细胞 系统性红斑狼疮

系统性红斑狼疮（SLE）是慢性、累及多系统的复杂性自身免疫性疾病，特征性表现为B细胞的异常活化、分化成记忆浆细胞或效应浆细胞，病情反复迁延。这些异常的记忆效应浆细胞对自身抗原具有特异性和高亲和力，可分泌致病性自身抗体，如抗双链DNA抗体（ds-DNA）、抗磷脂β2糖蛋白Ⅰ或心磷脂抗体、抗Ro／SSA或La／SSB抗体以及Sm／RNP抗体等。SLE病情迁延、反复复发，其确切发病机制不明确，SLE患者需终身服免疫抑制剂以预防疾病复发，甚至有患者在使用免疫抑制剂维持阶段出现病情复发。目前认为SLE的复发，可能与长寿命浆细胞有关，本文就长寿命浆细胞及其在SLE发病机制中的作用做一综述。

长寿命浆细胞

产生与迁移 B细胞因其激活后能分泌抗体在自身免疫性疾病中发挥重要作用，初始应答后可在数天内消失，但有一亚组B细胞却可长期存活数年甚至数十年，这些长寿命的浆细胞可以解释在初始免疫应答结束后体内仍存在一定滴度的抗体。依据抗体分泌细胞（ASCs）寿命可分为短寿命浆细胞和长寿命浆细胞。长寿命浆细胞持续、长期分泌抗体，并从凋亡途径中逃脱，为“专职长寿抗体分泌细胞（professional antibody secreting cell，with an eternal life）”。长寿命浆细胞能产生保护性记忆参与长期免疫，如抗天花疫苗的特异性抗体可存在60年，Gatto等［1］发现，大约有10%长寿命浆细胞在小鼠体内可存活一生［1］。有研究报道＞80%的总血清自身抗体由长寿命浆细胞分泌［2，3］。长寿命浆细胞在T细胞依赖的体液免疫应答中产生，大多源于B2细胞。已知生发中心是长寿命浆细胞的产生地［4］。初始B细胞遭遇T细胞依赖抗原后，在Th2细胞协助下激活，在脾脏和淋巴结的T细胞区及动脉周围淋巴鞘边缘区增生，随后遵循两条途径分化：一是停留在T细胞区和边缘区，以形成原发灶的方式分化成短寿命浆细胞；二是迁移至滤泡，在T细胞协助下由B细胞启动生发中心反应，通过体细胞高频突变、亲和力成熟和抗原选择，产生高亲和力的记忆性B细胞，同时产生长寿命浆细胞或其前体细胞，并从脾脏和淋巴结迁移至骨髓。

长寿命浆细胞不可分裂，处于G0／G1期，对抗原或抗原抗体复合物不敏感，但能高效地产生免疫球蛋白。浆细胞分化为长寿命浆细胞主要取决于是否存在供其长期存活的微环境，这种微环境多存在于骨髓，少数位于脾脏和炎症组织中，如SLE患者的肾组织或类风湿关节炎患者的关节滑液［5］。在狼疮小鼠模型中，可以观察到长寿命浆细胞主要分布于有肾炎的小鼠，且部位主要集中在肾脏皮质和髓质外部的肾小管间质部，在狼疮性肾炎的患者中，尤其是疾病程度较重者，如同时存在增生性病变和膜性病变的患者，在髓质可发现长寿命浆细胞［6］。佐剂中抗原是病原体或新生抗原浆细胞会影响的定植部位及其寿命。病毒病原体如淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒（LCMV）免疫小鼠后，在骨髓和脾脏中均存在长寿命浆细胞［2］。不可复制的抗原如卵清蛋白（OVA）免疫机体后，初始可在脾脏中发现大量短寿命浆细胞，其后在骨髓中出现寿命超过3月的浆细胞聚集［5］，10d后脾脏仅保留20～100个／mm2的长寿命浆细胞，浆细胞数目的减少可能与生存环境有关。与脾脏相比，骨髓容纳长寿命浆细胞的数目大概是400 000个或接近骨髓所有单核细胞数目的0.5%［7］。

长寿命浆细胞存在于骨髓中，因此推测在狼疮模型小鼠骨髓中存在大量产生自身抗体的长寿命浆细胞。但是与正常小鼠及MRLlpr／lpr、BXSB小鼠的长寿命浆细胞不同，NZM2410小鼠的长寿命浆细胞主要聚集在脾脏，在骨髓中基本没有，并发现抗DNA抗体主要由脾脏浆细胞产生。为了说明这不是个别种属现象，给NZM（New Zealand Mixed）小鼠使用4-羟基-3-硝基苯基乙酰基-钥孔血蓝蛋白（NP-KLH）进行免疫，以鉴别非-自身反应性NP-特异性浆细胞，试验进行时间为30d，使长寿命浆细胞有足够的时间迁移至骨髓［2，8］，NP-特异性浆细胞几乎仅在脾脏中发现，而骨髓中几乎没有，证明骨髓中浆细胞的缺乏是不存在抗原特异性的。给NZM小鼠使用抗激动型抗CD40抗体亦能有相同效果，因此推测阻止浆细胞向骨髓迁移可能是因为通过表面Ig或CD40信号途径激活B细胞来实现的。

NZB／W F1（New Zealand Black／White F1）小鼠可自发产生类似人类SLE疾病的动物模型［9］。在NZB／W小鼠的脾脏中自身ASCs在1～5月时升高至最高值，并保持稳定，这些ASCs中约60%是短寿命浆细胞，40%为长寿命浆细胞（半衰期超过6月）［10］。在异体移植物抗原在受体体内出现1周内，即可出现长寿命浆细胞［11，12］。

长期存活的原因 长寿命浆细胞之所以能长期存活，不仅与其持续接触微环境中的存活信号因子［包括细胞因子、黏附分子、转录调节子和凋亡调节因子，如B细胞活化因子（BAFF）、增殖诱导配体（APRIL）、白细胞介素6（IL-6）、血管内皮细胞黏附分子1（VCAM-1）及CXCL12等］有关［13－16］，亦与某些B细胞表面分化标志物的丢失亦有一定的关系，如 CD45、CD220、MHC-II类分子、CD40、CD19、CD20、大部分B细胞抗原受体（BCR）、表面免疫球蛋白等［17］。近来研究发现，骨髓浆细胞高表达BCL-2等抗凋亡分子［18］及两个重要的核转录因子B（limp-1和Aiolos），对LLPCs的产生和维持有重要作用［18－20］。长寿命浆细胞与微环境中间质细胞（stromal cells）相互作用获得存活信号，这些存活信号包括APRIL／BLyS-BCMA相互作用，CXC趋化因子受体4（CXCR4）／CXCL12相互作用，IL-6、IL-10和CD93似乎在LLPCs的存活中起着重要作用，IL-6是浆细胞与间质细胞相互作用后产生的，IL-10在CXCL12起作用前即发挥作用（图1）。通过 C3-CD21-CD19-CD81共刺激复合体降低抗原-BCR反应亲和性阈值，致使起源于生发中心的自身不耐受B细胞逃脱凋亡，此为抗Ⅰ型Fas介导的凋亡（图2A）；抗凋亡分子Bcl-2表达增加可降低Ⅱ型Fas介导的凋亡。浆细胞表面表达的VLA-4与骨髓上皮细胞上的VCAM-1结合，浆细胞表达的CXCR4与存活微环境中间质细胞产生的CXCL12结合，以及浆细胞表达CD138与APRIL相互作用，均有助于浆细胞归巢至骨髓，并在骨髓微环境中存活（图2B）。

长寿命浆细胞持续表达且为表型特征的白细胞标记包括细胞因子受体CXCR4、整合素VLA4（very late antigen4）和淋巴细胞功能相关抗原1（1LFA-1）、透明质酸受体CD44、糖蛋白Ly6C及生长因子受体 CD138（即多配体聚糖-1，syndecan-1）［17］。B细胞分化成熟过程中表达不同的表面标志物（表1）。

图1 长寿命浆细胞与微环境中间质细胞相互作用获得存活信号

图2 长寿浆细胞发生中心（A）和存活微环境（B）

表1 B细胞分化成熟过程中表达不同的表面标志物［22］

长寿命浆细胞与SLE

长寿命浆细胞与SLE致病的关系 SLE患者中，一些抗体如Ro、La、Sm、RNP及心磷脂抗体长期存在，推测可能是由长寿命浆细胞分泌，而抗dsDNA抗体则随疾病的活动度而变化，其可能由短寿命浆细胞分泌。然而，长寿命浆细胞对T细胞或抗原无应答，可存活数月至几十年［23］，对以CD20＋B细胞为治疗靶点的免疫抑制剂（如利妥昔单抗）无效，临床上不同的SLE患者使用利妥昔单抗治疗疗效相差甚大，可能与长寿命CD20－浆细胞持续分泌自身抗体有关。长寿命浆细胞对放射线和丝裂霉素亦抵抗［6］。体外培养发现长寿命浆细胞在有抗增生药物（如羟基脲）存在的情况仍能分泌免疫球蛋白［24－26］。在NZB／W F1小鼠中，脾脏中积聚大量产生自身抗体的长寿命浆细胞，使用地塞米松和环磷酰胺能有效地清除小鼠脾脏中短寿命浆母细胞，而长寿命浆细胞基本无改变，同时不能清除其产生的自身抗体［10，22］。在SLE患者中使用抗增生药物治疗对抗心磷脂抗体、抗核抗体、Ro、La以及Sm抗体的滴度影响甚小［27，28］，进一步证实这些抗体由长寿命浆细胞分泌。自体干细胞移植和同种异基因干细胞移植亦不能使这些抗体滴度降低，可能与其不能减少长寿命浆细胞的产生有关［29，30］。据此，认为SLE和其他自身免疫性疾病难以治愈可能与长寿命浆细胞的持续分泌自身抗体有关。长寿命浆细胞对疾病的慢性化和预后非常重要［31］。

长寿命浆细胞作为SLE治疗的靶点 这些治疗方法多不影响长寿命浆细胞的存活，长寿命浆细胞迁移、分化和存活信号分子等可能成为治疗自身免疫性疾病的新靶点，如已证实Aiolos转录因子具有抑制骨髓长寿命浆细胞的作用［32］。此外一种新型蛋白酶体抑制剂硼替佐米，是哺乳动物细胞中26S蛋白酶体糜蛋白酶样活性的可逆抑制剂。26S蛋白酶体是一种大的蛋白质复合体，可降解被泛素化的蛋白质。泛素蛋白酶体通道在调节细胞内特异蛋白的浓度中起到重要作用，以维持细胞内环境的稳定。蛋白水解会影响细胞内多级信号串联，这种对正常细胞内环境的破坏会导致细胞的死亡。而对26S蛋白酶体的抑制可防止特异蛋白的水解。硼替佐米可阻断核因子等多条通路，并可调节肿瘤生存的微环境，如细胞因子的表达和基质细胞的相互作用等［40－42］，从而抑制多种重要调节蛋白的降解，诱导肿瘤细胞凋亡。

最近有报道，蛋白酶体抑制剂诱导的细胞凋亡可能是由终端未折叠蛋白反应（UPR）被激活而引起的［32，33］。自身抗体的产生过程中会产生缺陷的核糖体产物和未折叠蛋白，因此与骨髓瘤细胞对蛋白酶体抑制剂的易感性相同。硼替佐米对细胞的敏感性与细胞的蛋白质产生程度有关，如在骨髓瘤中，B细胞产生大量免疫球蛋白，从而推测在B细胞产生大量免疫球蛋白非恶性疾病中，硼替佐米可能也发挥一定的作用［35］。Neubert等［36］观察到通过对UPR的激活，硼替佐米有效地清除短寿命（CD138＋cytoplasmicκ＋BrdU＋）和长寿命浆细胞（CD138＋cytoplasmicκ＋BrdU－）。使用硼替佐米处理NZB／W F1小鼠48h后，在脾脏中超过60%的浆细胞被清除，而骨髓中则超过95%，除生发中心B细胞外，其他B细胞亚群几乎不受影响。此外，硼替佐米对减少骨髓中总浆细胞和长寿命浆细胞的作用要明显优于环磷酰胺或地塞米松。且7d后可观察到抗ds-DNA抗体滴度的明显下降，而在环磷酰胺和地塞米松组却无变化，但环磷酰胺和地塞米松组的小鼠脾脏B细胞和T细胞亚群、巨噬细胞和树突状细胞明显减少。硼替佐米治疗狼疮模型小鼠，抗ds-DNA抗体的滴度和分泌抗ds-DNA抗体的细胞几乎完全被清除，但血清总IgG水平仅下降50%。硼替佐米可减少小鼠的蛋白尿、减轻肾脏损害，延长存活期，并不会产生明显的毒副作用［36］。在使用硼替佐米治疗时，T细胞依赖的抗原明显下降，但在停药后5d恢复正常；非T细胞依赖的抗原则不受影响，推测可能是因为硼替佐米对边缘区B细胞（主要产生IgM）无影响。

小结：长寿命浆细胞作为SLE治疗的新靶点仍需进一步研究，其被抑制后能否改善SLE病情迁延和复发，需进一步的动物和临床试验。

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Long-lived plasma cells and system ic lupus erythematosus

HOU Jinhua，ZHANG Haitao
Research Insitute ofNephrology，Jinling Hospital，Nanjing University ofMedcine，Nanjing 210016，China

long-lived plasma cells can secret antibodies to participate in permanent immunity，and can produce autoantibodies in autoimmune diseases，such as systemic lupus erythematosus（SLE），which make it deferral and relapse. Survival niches for long-lived plasma cells are provided by bone marrow，and in morbid state also by spleen and inflamed tissues，where survival signal factors are exist，and the down-regulation ofmany cell surfacemarkersmay also contribute to the reason of long-living.Nowadays，drugs used to treat SLE often target to short-lived plasma cells，and can't delete longlived plasma cells.The identification of some of the factors involved in the pathways has permitted the development of specific therapeutic approaches and may even provide investigators with further new therapeutic targets，particularly in autoimmune diseases associated with persistent autoantibody production.Some immunosuppressive agents like Bortezomib can eliminate long-lived plasma cells.

long-lived plasma cells Systemic lupus erythematosus

2013-04-07

（本文编辑 青 松）

南京军区南京总医院全军肾脏病研究所（南京，210016）