PD-1通路调控淋巴细胞分化参与自身免疫性疾病发生的研究进展

郑忠青，焦国慧，郭丽萍 综述，王邦茂，周 璐 审校

（天津医科大学总医院消化科，天津300052）

综述

PD-1通路调控淋巴细胞分化参与自身免疫性疾病发生的研究进展

郑忠青，焦国慧，郭丽萍 综述，王邦茂，周 璐 审校

（天津医科大学总医院消化科，天津300052）

程序性死亡受体-1；T细胞；自身免疫性疾病；免疫哨卡

PD-1通常参与诱导T细胞耐受，除了目前广受关注的在肿瘤领域的应用，其在免疫和感染性疾病治疗中的应用也广受关注[1]。PD-1/PD-L1通路在自身免疫性疾病，病毒感染领域的研究和治疗应用也不断进展。PD-1/PD-L1抗体诱导自身免疫反应通过影响IFN-γ、TNF-α、TGF-β、IL-17、IL-23、IL-4和IL-13等细胞因子的表达，调节抗肿瘤免疫和自身免疫反应的平衡。对于PD-1等抑制性受体参与的免疫调节反应被称为“T细胞耗竭”，此种现象与病毒感染清除失败相关，但与多种自身免疫性疾病的预后较好相关。自身免疫性疾病中常常存在CD4+T细胞共刺激过度激活，T细胞耗竭受抑制[2]。因此，PD-1信号通过改变T/B细胞的亚群分化，上调炎症因子的表达从而诱导自身免疫性疾病反应，值得关注和研究[3]。本文将对这一领域的最新进展进行综述。

1 PD-1调节T细胞为主的免疫细胞分化

T细胞在适应性免疫中发挥重要作用，其激活需要双重信号作用：其一MHC呈递抗原相关肽段；其二是共刺激和抑制受体，包括CD28和CTLA-4。PD-1表达于除T细胞以外的B细胞、NKT细胞、单核细胞和树突细胞表面。其配体PD-L1(B7-H1; CD274)广泛表达于免疫细胞和非免疫细胞，PD-L2 (B7-DC;CD273)的表达相对局限。PD-L1在一些肿瘤细胞中的表达导致了T细胞功能异常，也是目前最热门的肿瘤免疫治疗靶点之一[4]。

PD-1经典作用途径是通过SHP-1/2去磷酸化抑制TCR，激活PTEN抑制PI3K/Akt信号抑制IL-2释放产生效应。PD-1的作用被认为是具有“双刃剑”特性—自身免疫性T细胞逃逸胸腺中枢免疫耐受后，在周围免疫耐受的控制下，PD-1在此过程中发挥作用[5]。PD-1可以通过减少T细胞与抗原提呈细胞的相互作用，减少其与周围非免疫细胞的相互作用从而抑制免疫介导的组织损伤。PD-1缺失动物表现出自身免疫性疾病的背景[6]。胸腺中PD-1信号参与诱导T细胞成熟，而在外周中通过抑制活化的T细胞功能并诱导调节T细胞维持免疫平衡。抗原提呈细胞高表达PD-L1可以诱导初始T细胞表达Foxp3，限制T细胞进入组织局部[7]。TCR-αβ+双阴性

(DN;CD4-CD8-)T细胞与红斑狼疮的发生有关，其来源于CD8+T细胞，识别自身抗原后逐渐丢失CD8的表达，但高表达PD-1和Helios具有自身反应活性[8]。PD-L1对于肠道CD8+T细胞诱导免疫耐受作用很强，但不能维持免疫耐受。阻断PD-L1信号增强了效应T细胞的作用，但耐受的T细胞并不受到PD-1/PD-L1信号影响[9]。PD-1的表达会抑制IL-2受体表达升高，从而抑制CD8+T细胞存活[10]。同时，也有研究发现，PD-1通过抑制泛素信号SKP2基因转录，抑制T细胞周期[11]。

2 PD-1调节滤泡辅助细胞分化影响B细胞功能

滤泡辅助细胞（Tfh）在调节感染免疫，控制自身免疫中起到重要作用[12]。Tfh定植于次级淋巴器官的生发中心，负责支持B细胞产生高亲和性的抗体和形成记忆B细胞，但滤泡调节性T细胞（Tfr）抑制B细胞反应。两种细胞亚群共表达CXCR5和CD4，还不同程度的表达 CD25、CD127、CCR7、PD-1、CXCR3和CCR6[13]。

Tfh建立了产生炎症因子的T细胞和产生抗体的B细胞之间的桥梁，特别是表达PD-1，被认为具有重要的免疫调节作用，近年来广受关注。表达于Tfh表面的PD-1提供了抑制信号，限制了Tfh细胞在滤泡中的过度增殖。新近诊断的原发性胆汁性肝硬化（PBC）患者体内Tfh增多[14]，并且与疾病进展和对治疗药物的反应相关。另外，狼疮肾炎的动物模型体内PD-1+CXCR5+Tfh明显增多，通过IL-21上调B细胞产生IgG，而PD-1+CXCR5+Foxp3+Tfr细胞减少[15]。神经脱髓鞘疾病中也有Tfh的参与[16]。调节性B细胞调控T细胞反应，产生IL-10抑制免疫反应，其通过Tfh发挥作用，通过上调表达PD-L1抑制免疫反应，这些B细胞对抗CD20抗体不起反应[17]。因此，早期一些研究探索性应用抗CD20抗体治疗自身免疫性疾病，临床效果不一致，可能与PD-1参与调控的Tfh-B细胞相互作用有关，值得进一步研究。

3 PD-1异常表达与自身免疫性疾病发生

PD-1/PD-L1在多种自身免疫性疾病的动物模型中已有研究，包括胰岛素依赖的糖尿病、系统性红斑狼疮、心肌炎、类风湿关节炎和炎症性肠病，其通过调节淋巴结细胞激活，调节T细胞功能，影响免疫耐受发挥作用[18]。早期的研究发现，PD-1（PDCD1）SNP与很多严重的自身免疫性疾病的发生有关，包括类风湿关节炎、Grave’s病和多发性硬化，同时也和中国人群发生再生障碍性贫血有关[19]。

3.1 1型自身免疫性糖尿病 1型自身免疫性糖尿病患者体内CD4+T细胞表达低水平的PD-1[20]。早期对于NOD鼠的研究发现PD-1抑制1型糖尿病的自身免疫反应。过表达PD-L1抑制胰腺细胞的损伤，抑制TCR信号和信号因子产生。其机制与基因多态性和对Treg细胞调节异常有关。

3.2 血液系统疾病 自身免疫性血小板减少（ITP）是T细胞异常引起的自身免疫性疾病，PD-1的主要作用是抑制自身反应性T细胞，减少自身免疫性疾病发生。急性和慢性ITP患者体内可溶性PD-1表达降低，与病情进展相关[21]。

3.3 移植相关免疫疾病 在GVHD的模型中，PD-1/PD-L1比Fas/FasL信号提供更强的抑制CD8+T细胞作用，一些与T细胞相互作用的免疫细胞或基质细胞可能提供PD-L1信号从而发挥抑制T细胞激活的作用[22]。

3.4 类风湿关节炎 CD8+CD28-调节T细胞通过IL-10以及TGF-β在类风湿关节炎发病中发挥作用，其低表达ICOS和PD-1。而给予TNF抑制剂可以恢复该细胞的抑制功能[23]。RA患者体内CD4+和CD8+T细胞表达PD-1明显降低，与疾病炎症活动有关。

3.5 结缔组织病 PD-1不仅可以抑制T细胞激活，还作用在维持Treg功能，控制自身免疫反应。PD-1缺失动物会自发狼疮样疾病，包括自身抗体阳性和肾小球肾炎，PDCD1的基因多态性也与自身免疫性疾病的发生相关[24]。在狼疮动物体内，抑制PD-1信号可以延缓疾病进展。Treg表达PD-L1作用于B细胞表面的PD-1受体，实际上低水平的PD-1表达对T细胞的抑制作用是异常的，与疾病发展有关[25]。SS患者中腺体上皮细胞表达PD-L1，与上调的PD-1作用促进T细胞耐受。强制性脊柱炎和多发性硬化患者体内PD-1蛋白表达降低抑制了T细胞的活化。CD4+CD25+Foxp3+调节T细胞表达PD-1控制结缔组织病的发生。PD-1信号导致CD4+T细胞细胞凋亡抑制，存活延长。PD1loCD4+T调节细胞促进B细胞凋亡能力更强，并抑制Th细胞功能[26]。黏膜相关T细胞在抗感染黏膜免疫中有重要作用。SLE患者体内MAIT细胞减少，产生IFN-γ减少，同时NKT细胞功能缺陷不能有效激活MAIT,伴随PD-1的表达升高[27]。

3.6 自身免疫性肝病 给予PD-1缺失联合胸腺切除后出现自身免疫性肝炎（AIH）动物抗TNF-α治疗，脾脏内T细胞激活没有减少，而肝脏内CCL20表达降低，从而脾脏表达CCR6的T细胞迁移减少[28]。BALB/cPD-1-/-联合胸腺切除出现AIH样症状，给予激素也不能抑制脾脏中Tfh的产生，而脾切除后即使不给予激素也可以抑制AIH的发展[29]。

3.7 自身免疫性胃炎 PD-1缺失的动物胸腺切除后会发生自身免疫性胃炎，包括胃酸缺乏、贫血、胃神经内分泌肿瘤的发生，胃黏膜内表达IFN-γ、TNF-α和IL-21[30]。TGF-β诱导的调节T细胞（iTregs）在自身免疫性胃炎中发挥作用，其高表达PD-1等抑制性受体而发挥阻断疾病进展的作用，内源性的Treg无此作用[31]。

3.8 感染相关的自身免疫现象 以往在感染性疾病中的研究发现，PD-1的表达可以因病毒感染引起的IFN-γ和TNF-α过度产生[32]。慢性病毒或细菌感染体内的“耗竭”型T细胞高表达PD-1以及LAG-3（CD223）和2B4（CD244），这些细胞失去了产生效应的功能，不能有效清除病毒，此时如果阻断PD-1信号就可以保护T细胞功能[33]。目前的抗PD-1药物治疗丙肝患者发生自身免疫性甲状腺炎等免疫性疾病[34]。由于PD-1的高表达导致T细胞与APC持续作用，导致“免疫耗竭”—T细胞激活被抑制，也没有新的效应T细胞产生，结果是病毒持续复制导致机体致病。因此在抗病毒免疫治疗中，适时的抗PD-1治疗，减少T细胞耗竭，可以有效的抗病毒和增加抗体的产生[35]。

4 小结

PD-1是T细胞活化和增殖的重要调节因子，参与肿瘤和自身免疫性疾病的发生。同时PD-1可以抑制自身反应性T细胞，从而避免了针对机体的免疫攻击。由于目前抗PD-1抗体越来越广泛的应用，人们也观察到患者产生了自身免疫反应相关的症状，例如免疫相关的肺炎、肠炎、肝炎和皮肤红斑[36-37]，如果给予激素治疗会有所好转。如果由于慢性感染引起的PD-1降低，是否会转化成为自身免疫性疾病可能成为自身免疫性疾病发病的新机制，而PD-1的上调是否可以在自身免疫性疾病的治疗中发挥作用是未来关注的热点。

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（2016-05-18收稿）

R593.2

A

1006－8147（2016）06-0541-03

国家自然科学基金资助项目（81470834）；天津医科大学总医院青年孵育基金资助项目（ZYYFY2014008）

郑忠青（1974-），男，主治医师，硕士，研究方向：自身免疫性肝病；通信作者：王邦茂，E-mail：tjmedgie@yeah.net。