多发性大动脉炎免疫发病机制

张倩茹，郭　娟，周　炜

(北京大学第一医院风湿免疫科，北京 100034)

ChinJAllergyClinImmunol，2014，8(3)：254- 258

大动脉炎(Takayasu’s arteritis， TA)是主要累及主动脉及其主要分支的慢性非特异性全层动脉炎性反应。近年研究表明，细胞免疫在TA发病机制中占据重要地位，TA动脉壁标本免疫组织化学研究可见较多CD4+T细胞、CD8+T细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞、γδT细胞及中性粒细胞浸润[1]。本文就近几年TA免疫发病机制研究进展作一综述。

Toll样受体

Toll样受体 (Toll-like receptor， TLR) 是参与非特异性免疫的一类重要蛋白质分子，也是连接非特异性免疫和特异性免疫的桥梁。当微生物突破机体的物理屏障如皮肤黏膜等时，TLR可将其识别并激活机体产生免疫应答。为进一步研究血管炎血管受累情况，Pryshchep等[2]对TLR 1～TLR 9在颞动脉、主动脉、锁骨下动脉、颈动脉、髂动脉及肠系膜动脉的表达进行了相关研究，发现TLR 2和TLR 4广泛存在于上述6个部位的血管中；进一步应用免疫组织化学法证实，TLR2和TLR4主要表达在大血管的中膜和外膜交界处，而非内膜和中膜上。在体外试验中，以脂多糖刺激动脉壁，导致树突状细胞标记物CD86、CD83明显升高，免疫组化法示CD86+细胞主要表达在外膜中，提示TLR可能主要表达于树突状细胞上。Deng等[3]报道树突状细胞能够识别细菌等病原体并调控炎性反应类型。将人颞动脉(通过尸检或手术切除获得)植入SCID小鼠制成颞动脉-SCID小鼠模型，移植后第7天将脂多糖注入小鼠体内，免疫组化法发现大量T细胞被招募，浸润至移植动脉并被激活。而在体外试验中， 树突细胞通过TLR4识别脂多糖被活化，CC类趋化因子配体20(CC chemokine ligand 20， CCL20)表达增加；表达CCL20受体即CC类趋化因子受体6(CC chemokine receptor 6， CCR6)阳性的T细胞生成增多，从而导致全层动脉炎，这在颞动脉-SCID小鼠模型中也得到了证实。因此，阻断CCL20-CCR6可能为血管炎的治疗提供新方法。

细胞因子

白介素(interleukin， IL)-6是由活化的单核细胞、巨噬细胞和T细胞合成的促炎细胞因子，其作用为B细胞和T细胞激活，成纤维细胞增生、急性时相蛋白合成[4]。正常T细胞表达分泌的活性调节蛋白(regulated upon activation， normal T cell expressed and secreted，RANTES)和IL-8是对外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell，PBMC)有趋化作用的趋化因子。研究显示，TA患者IL-6[5]、RANTES[5]和IL-8[6]增加，并和疾病活动度相关。IL-6和RANTES诱导基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase， MMP)合成，从而降解动脉壁的弹性纤维和胶原纤维。与健康对照组相比，TA患者血清中MMP-2、MMP-3和MMP-9明显升高，且MMP-3和MMP-9与疾病活动度相关[7]。由此可见，TA患者IL-6和RANTES升高可诱导浸润的PBMC和或平滑肌细胞合成分泌MMP增加，破坏动脉壁结构。有报道应用 IL-6受体拮抗剂治疗难治性TA可使患者病情明显缓解[8-10]，这也证实了IL-6参与TA发病。

Park等[11]报道，IL-18在TA活动期升高，经治疗缓解后水平下降且差异有统计学意义，提示IL-18与TA疾病活动度相关。有研究显示，用植物血凝集素+12-十四酸佛波酯-13-乙酸盐刺激PBMC，与健康对照组相比，TA患者干扰素(interferon，IFN)-γ、IL-2、IL-3、IL- 4、TNF-α的mRNA表达增加，IL-10表达减低；以脂多糖刺激PBMC，与健康对照组相比，TA患者IL-12表达增加，表明IFN-γ、IL-2、IL-3、IL- 4、TNF-α、IL-12、IL-10在TA不同的病理过程中起关键作用[12]。IFN-γ、IL-2、IL-3和IL-12主要由T辅助细胞(T helper cell，Th)1分泌[13]。IL- 4由Th2细胞分泌，在IL-2和IL-12存在的前提下能增加Th1所分泌细胞因子如IFN-γ分泌，诱导发生细胞免疫[14]。因此，IFN-γ、IL-2、IL-3、IL- 4和IL-12升高，以及IL-10减低，可提示Th1型细胞因子在TA患者中广泛存在。

细胞免疫

TA为全层动脉炎，动脉壁外膜中浸润的炎性细胞多由滋养血管内溢出，这一过程需要激活滋养血管内皮细胞，以便淋巴细胞能够穿出血管壁[15]。TA患者中血浆可溶性血管细胞黏附分子1(soluble vascular cell adhesion molecule-1，sVACM1)水平升高[16]，诱导动脉组织中细胞间黏附分子(intercellular adhesion molecule-1， ICAM1)及Ⅰ、Ⅱ型人类白细胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)表达增加，有助于识别黏附浸润的淋巴细胞[1]。内皮素-1为内皮缩血管肽类，参与内皮功能失调和血管重塑的发生，研究示TA患者内皮素-1表达增加[17]。最终血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)表达增加，导致新生血管形成。总之，动脉外膜新生血管形成和黏附分子表达上调造成了TA炎性细胞的聚集。

既往研究表明，TA患者浸润细胞中有15%的CD4+T细胞和15%的CD8+T细胞[1]。CD4+T细胞能够通过释放IFN-γ刺激和维持肉芽肿形成[18]。TA患者外周血中CD4+CD8+比例升高[19]，HLA-DR+T细胞数目增加[20]，蛋白激酶C活性增加，细胞内Ca水平升高[21]，表明其T细胞处于激活状态。体外培养人脐带血管内皮细胞时发现，淋巴细胞细胞毒性增加[22]、纯化的人主动脉抗原存在时，淋巴细胞增殖明显[19]，表明外周血淋巴细胞易于被主动脉抗原激活。

体液免疫

体液免疫在TA发病中是否发挥作用，目前研究仍存在争议。TA患者尚无特异性自身抗体存在。Park等[23]研究发现，IgM抗内皮细胞抗体(anti-endothelial cell autoantibodies，AECAs)可能与TA疾病活动度相关。Blank等[24]报道，AECAs是通过增加黏附分子表达、核因子-κB (nuclear factor-kappa B，NF-κB)激活及单核细胞的黏附刺激内皮细胞导致TA发生。而Tripathy等[25]研究发现，TA患者AECAs通过补体依赖的细胞毒作用损坏内皮细胞，而非抗体依赖的细胞毒作用。Tripathy等[26]还发现，36%TA患者抗膜联蛋白V抗体阳性，而对照组阳性率仅为6%，该蛋白可诱导血管内皮细胞凋亡，为TA病理生理过程提供了新依据；在该研究中，抗内皮细胞抗体见于54%抗膜联蛋白V抗体阳性的患者中。而Tripathy等[27]的另一项研究提示，TA患者抗单核细胞抗体显著增加，且与疾病活动度相关。TA患者存在抗主动脉抗体早有报道[28]，Dhingra等[29]应用酶联免疫吸附试验揭示TA患者较健康对照者抗主动脉抗体滴度显著升高。有研究表明，活动期TA患者抗内皮细胞抗体和抗主动脉抗体检出率明显高于其他胶原病[30]。Baltazares等[31]应用相应抗体检测35例TA患者血清中动脉壁主要蛋白成分(如弹性蛋白、胶原蛋白)，结果与对照组无显著性差异。综上所述，目前尚未发现TA特异性自身抗原，找到TA特异性自身抗体-抗原反应将有助认识TA发病机制。

Nishino等[32]检测9例TA患者血清中B细胞刺激因子(B cell activating factor，BAFF)水平发现，活动期TA患者BAFF较健康对照组和非活动期TA患者明显升高，提示BAFF与疾病活动度相关。抗CD20单克隆抗体rituximab 可用于治疗难治性TA。Galarza等[33]的回顾性研究中包括2例TA患者，这2例TA患者应用甲氨蝶呤和肿瘤坏死因子拮抗剂均无效，改为rituximab后，1例缓解，另1例则再次改为环磷酰胺联合硫唑嘌呤治疗，提示rituximab效果亦欠佳。应用rituximab成功治疗难治性TA也见于其他文献报道[34-35]。Hoyer 等[36]通过流式细胞术分析了17例TA患者外周血B细胞亚群情况，对照组为9例活动期系统性红斑狼疮患者和9名健康志愿者，结果发现与对照组相比，活动期TA患者外周血CD19+CD20-CD27high细胞增多，这些细胞中80%表达HLA-DR，提示新生细胞增多；活动期TA患者浆母细胞数目和比例都明显高于健康对照者和非活动期TA，考虑其与疾病活动度相关；该项研究中有3例活动期难治性TA患者应用rituximab治疗后病情缓解。这一结果提示B细胞失衡在TA发病中也发挥了重要作用。TA发病机制复杂，细胞免疫起主导作用，越来越多的证据提示体液免疫也发挥重要作用[37]。确定新的T细胞亚群(如Th17)是否参与TA发病、寻找TA特异性自身抗体，可加深对TA发病机制的认识，对TA的诊断和治疗有重要意义。

[1]Seko Y， Minota S， Kawasaki A， et al. Perforin-secreting killer cell infiltration and expression of a 65-kD heat-shock protein in aortic tissue of patients with Takayasu’s arteritis[J].J Clin Invest， 1994， 93：750.

[2]Pryshchep O， Ma-Krupa W， Younge BR， et al. Vessel-specific Toll-like receptor profiles in human medium and large arteries[J].Circulation， 2008， 118：1276-1284.

[3]Deng J， Ma-Krupa W， Gewirtz AT， et al. Toll-like receptors 4 and 5 induce distinct types of vasculitis[J].Circulation Res， 2009， 104：488- 495.

[4]Akira S， Hirano T， Taga T， et al. Biology of multifunctional cytokines：IL 6 and related molecules (IL 1 and TNF)[J].FASEB J， 1990， 4：2860-2867.

[5]Noris M， Daina E， Gamba S， et al. Interleukin-6 and RANTES in Takayasu arteritis a guide for therapeutic decisions？[J].Circulation， 1999， 100：55-60.

[6]Tripathy NK， Sinha N， Nityanand S. Interleukin-8 in Takayasu’s arteritis：plasma levels and relationship with disease activity[J].Clin Exp Rheumatol， 2004， 22：27-30.

[7]Matsuyama A， Sakai N， Ishigami M， et al. Matrix metalloproteinases as novel disease markers in Takayasu arteritis[J].Circulation， 2003， 108：1469-1473.

[8]Nishimoto N， Nakahara H， Yoshio-Hoshino N， et al. Successful treatment of a patient with takayasu arteritis using a humanized anti-interleukin-6 receptor antibody[J].Arthritis Rheum， 2008， 58：1197-1200.

[9]Tombetti E， Franchini S， Papa M， et al. Treatment of refractory Takayasu arteritis with tocilizumab：7 Italian patients from a single referral center[J].J Rheumatol， 2013， 40：2047-2051.

[11] Park MC， Lee SW， Park YB， et al. Serum cytokine profiles and their correlations with disease activity in Takayasu’s arteritis[J].Rheumatol， 2006， 45：545-548.

[12] Tripathy NK， Chauhan SK， Nityanand S. Cytokine mRNA repertoire of peripheral blood mononuclear cells in Takayasu’s arteritis[J].Clin Exp Immunol， 2004， 138：369-374.

[13] Muraille E， Leo O. Revisiting the Th1Th2 paradigm[J].Scandinavian J Immunol， 1998， 47：1-9.

[14] Bream JH， Curiel RE， Yu CR， et al. IL- 4 synergistically enhances both IL-2-and IL-12-induced IFN-γ expression in murine NK cells[J].Blood， 2003， 102：207-214.

[15] Hotchi M. Pathological studies on Takayasu arteritis[J].Heart Vessels， 1992， 7：11-17.

[16] Noguchi S， Numano F， Gravanis MB， et al. Increased levels of soluble forms of adhesion molecules in Takayasu arteritis[J].Internat J Cardiol， 1998， 66：S23-S33.

[17] de Souza AWS， Mariz HA， Neto ETR， et al. Risk factors for cardiovascular disease and endothelin-1 levels in Takayasu arteritis patients[J].Clin Rheumatol， 2009， 28：379-383.

[18] Wagner AD， Björnsson J， Bartley GB， et al. Interferon-gamma-producing T cells in giant cell vasculitis represent a minority of tissue-infiltrating cells and are located distant from the site of pathology[J].American J Pathology， 1996， 148：1925.

[19] Sagar S， Ganguly NK， Koicha M， et al. Immunopa-thogenesis of Takayasu arteritis[J].Heart Vessels Suppl， 1992， 7：85-90.

[20] Nityanand S， Giscombe R， Srivastava S， et al. A bias in the alphabeta t cell receptor variable region gene usage in Takayasu’s arteritis[J].Clin Exp Immunol， 1997， 107：261-268.

[21] Dhar J， Ganguly NK， Kumari S， et al. Role of calcium and protein kinase C in the activation of T cells in Takayasu’s arteritis[J].Japanese heart J， 1995， 36：341-348.

[22] Scott DG， Salmon M， Scott DL， et al. Takayasu’s arteritis：a pathogenetic role for cytotoxic T lymphocytes？[J].Clin Rheumatol， 1986， 5：517-522.

[23] Park M， Park Y， Jung SY， et al. Anti-endothelial cell antibodies and antiphospholipid antibodies in Takayasu’s arteritis：correlations of their titers and isotype distributions with disease activity[J].Clin Exp Rheumatol， 2006， 24：S10.

[24] Blank M， Krause I， Goldkorn T， et al. Monoclonal anti-endothelial cell antibodies from a patient with Takayasu arteritis activate endothelial cells from large vessels[J].Arthritis Rheum， 1999， 42：1421-1432.

[25] Tripathy NK， Upadhyaya S， Sinha N， et al. Complement and cell mediated cytotoxicity by antiendothelial cell antibodies in Takayasu’s arteritis[J].J Rheumatol， 2001， 28：805-808.

[26] Tripathy NK， Sinha N， Nityanand S. Anti-annexin V antibodies in Takayasu’s arteritis：prevalence and relationship with disease activity[J].Clin Exp Immunol， 2003， 134：360-364.

[27] Tripathy NK， Sinha N， Nityanand S. Antimonocyte antibodies in Takayasu’s arteritis：prevalence of and relation to disease activity[J].Journal Rheumatol， 2003， 30：2023-2026.

[28] Wang H， Ma J， Wu Q， et al. Circulating b lymphocytes producing autoantibodies to endothelial cells play a role in the pathogenesis of Takayasu arteritis[J].Vasc Surg， 2010， 53：174-180.

[29] Dhingra R， Chopra P， Talwar KK， et al. Enzyme-linked immunosorbent assay and immunoblot study in Takayasu’s arteritis patients[J].Indian Heart J， 1997， 50：428- 432.

[30] 党爱民， 朱俊明， 郑德裕， 等. 大动脉炎与血管内皮损伤[J].高血压杂志， 2004， 12：323-325.

[31] Baltazares M， Mendoza F， Dábague J， et al. Antiaorta antibodies and Takayasu arteritis[J].Int J Cardiol， 1998， 66：S183-S187.

[32] Nishino Y， Tamai M， Kawakami A， et al. Serum levels of BAFF for assessing the disease activity of Takayasu arteritis[J].Clin Exp Rheumatol， 2009， 28：14-17.

[33] Galarza C， Valencia D， Tobón GJ， et al. Should rituximab be considered as the first-choice treatment for severe autoimmune rheumatic diseases？[J].Clin Rev Allergy Immunol， 2008， 34：124-128.

[34] Caltran E， Di Colo G， Ghigliotti G， et al. Two Takayasu arteritis patients successfully treated with rituximab[J].Clin Rheumatol， 2014：1-2.

[35] Ernst D， Greer M， Stoll M， et al. Remission achieved in refractory advanced takayasu arteritis using rituximab[J].Case Rep Rheumatol， 2012：22-26.

[36] Hoyer BF， Mumtaz IM， Loddenkemper K， et al. Takayasu arteritis is characterised by disturbances of B cell homeostasis and responds to B cell depletion therapy with rituximab[J].Ann Rheum Dis， 2012， 71：75-79.

[37] Arnaud L， Haroche J， Mathian A， et al. Pathogenesis of Takayasu’s arteritis：a 2011 update[J].Autoimmun Rev， 2011， 11：61-67.