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CD4+T细胞在原发性免疫性血小板减少症中作用机制的研究进展①

2017-01-16谢东杰王爱迪刘宝山

中国免疫学杂志 2017年9期
关键词:免疫性亚群细胞因子

谢东杰 王爱迪 刘宝山

(天津医科大学总医院,天津300041)

CD4+T细胞在原发性免疫性血小板减少症中作用机制的研究进展①

谢东杰 王爱迪 刘宝山

(天津医科大学总医院,天津300041)

原发性免疫性血小板减少症(Immune thrombocytopenic purpura,ITP)属于自身免疫性出血无序性疾病,具有器官特异性[1]。该病存在血小板减少、血小板生存时间缩短及抗血小板抗体出现、骨髓巨核细胞增多伴成熟障碍等特征。在一些情况下,ITP患者出血并不明显,已经导致了其缩写含义由先前的特发性血小板减少性紫癜修订为免疫性血小板减少症。ITP发病机制复杂,体内多环节、多因素共同作用导致了ITP的发生、发展,其中机体免疫功能失调及相关细胞因子的紊乱是其中一个关键的致病环节。T淋巴细胞是机体重要的免疫调节细胞。研究表明IgG抗血小板抗体的产生需要血小板GP-特定的自身反应性CD4+T细胞的活化,也就是说,GPⅡb/Ⅲa-反应性CD4+T细胞能促进抗血小板抗体的产生,因此CD4+T细胞在ITP的病理过程中起着重要的作用[2]。本文就CD4+T细胞亚群Th1/Th2及Treg/Th17细胞平衡紊乱在ITP发病中的研究进展作一综述。

1 Th1、Th2细胞的生物学效应及与ITP的关系

Th1和Th2细胞是由Th0细胞分化而来。1986年Mosmann等发现小鼠体内原始CD4+T细胞受不同抗原信号刺激激活后可分泌不同的细胞因子,基于此把CD4+T细胞分为Th1与Th2两个亚群[3]。初始CD4+T淋巴细胞在IL-12的作用下可分化为Th1细胞,在IL-12、INF-γ和STAT-4信号转导下,Th1可分泌IL-2、IFN-γ、TNF-α,从而促进NO和其他炎症介质的合成,在体内介导细胞免疫;而在IL-4、IL-5、IL-10等细胞因子的作用下,原始CD4+T细胞则偏向于Th2细胞分化。Th2细胞在IL-4、STAT-6的信号诱导下,可分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13及TGF-β等细胞因子,从而刺激B细胞分化而产生大量的抗体,在体内介导体液免疫。Th1/Th2 细胞因子轴对于自身免疫反应至关重要。生理条件下,机体 Th1/Th2比例及分泌的细胞因子受到机体严密的监控,从而使细胞的免疫功能处于动态平衡。一旦体内Th1/Th2及细胞因子轴失衡,此即为“Th1/Th2平衡漂移”,机体就会趋向疾病状态-与自身免疫性疾病密切相关。有研究认为在ITP中Th1/Th2比值比正常控制组显著增高且Th1呈现极化状态,认为TIMP-3通过调节树突细胞促使原始T细胞向Th2方向分化从而纠正这种失衡[4];Lyu等[5]认为神经轴突导向分子Semaphorins家族成员Semaphorin 5A(Sema5A)在活动性ITP中显著升高且与血小板计数呈负相关,从而推断Sema5A及其受体plexinB3途径,能促进Th1细胞的分化,使Th1炎症细胞的分泌增多而导致ITP中Th1呈现极化状态;Lin等[6]也得出相同的结论且认为其相应的调控因子T-bet、GATA-3亦呈改变;Liu等[7]检测了ITP患者中Th1及Th2相关的趋化因子及其受体,结果显示CXCL11(与Th1相关)表达增高,CCL11、CCR3(与Th2相关)表达下降,推测趋化因子及相应受体的异常可能是导致Th1/Th2失衡的一个原因。然而也有研究者则得出不同的结论,在对EB病毒相关性ITP(EBV-ITP)的研究中显示出其是一个Th2细胞优势性疾病[8]。宋丽等[9]和Ma等[10]也分别在实验中得出Th1表达水平低于对照组及在ITP中检测出Bmi-1表达水平异常增高,而Bmi-1因子则有利于Th2的发展。

在ITP患者外周血中确实呈现出Th1/Th2平衡偏移现象,但不同的是这种偏移优势究竟是Th1还是Th2细胞?越来越多的研究者更倾向于认为以Th1细胞优势性的比例失衡,最终引发了体内免疫调节紊乱而参与着ITP的发生机制。但需要关注的是,在这一小部分Th2升高的ITP患者中,其大多数为急性ITP或者是发病年龄偏小的儿童,可能存在特殊的ITP类型的变化差异,其具体机制尚待进一步的研究和探讨。

2 Treg、Th17的生物学效应及与ITP的关系

2.1调节性T细胞 调节性T细胞(Treg)作为功能成熟的T细胞亚群,在胸腺及外周均可产生。初始细胞Th在TGF-β诱导下分化为 Treg,Treg为一类特定的CD4+T细胞,可高表达 IL-2受体α链(CD25)分子和叉状头/翅膀状螺旋转录因子(Forkhead/winged helix transcription factor,Foxp3),分泌IL-10、IL-35、TGF-β。Treg能抑制包括T细胞、B细胞、NK细胞和树突细胞在内的多种免疫细胞的活化、增殖、分化及效应作用。基于调节性T细胞、促炎细胞及抗原提呈细胞(APCs)三条通路相互作用,通过抑制免疫反应和维持免疫耐受而发挥免疫抑制和免疫调节两大功能,是机体维持自身免疫耐受的重要组成部分[11]。早在1995年就有学者发现在非特异抗原中CD4+CD25+细胞可以通过下调免疫反应来维持免疫耐受。Asano等[12]通过对刚出生的小鼠胸腺切除(NTx)后的研究中认为外周自身免疫耐受由CD25+T细胞所维持,T细胞亚群的发展异常,造成了自身免疫性疾病。随着对于调节性T细胞研究的深入,已经有大量的证据证明Treg的缺陷(数量抑或功能)会导致多种自身免疫性疾病,如:1型糖尿病,多发性硬化病,系统性红斑狼疮,类风湿性关节炎,银屑病等。基于此,在对CD4+CD25+调节性T细胞与ITP之间的关系的研究中:Liu等[13]认为ITP患者中Tregs 在数量上减少,在功能上减弱。后来许多研究组检测了ITP患者体内Treg的数量和功能,绝大多数的结果认为与正常控制组相比,ITP患者外周血CD4+T细胞中Treg的数量下降。Nishimoto等[14]在对ITP小鼠模型的研究中发现36%的Treg缺陷鼠最后形成了血小板减少症,并且这种血小板减少鼠能够产生抗血小板抗体,而将Tregs转移到缺陷鼠体内则阻止了血小板的进一步减少。因此,由于Treg功能的缺失造成了ITP这种病理免疫反应可能持续存在。从ITP临床药物治疗上来看利妥昔单抗、地塞米松及促血小板生成素(TPO)在治疗ITP的持续有效反应率超过40%,进一步探究ITP治疗有效的内在机制,发现Treg细胞的活性较治疗之前有很大的提高[15]。这也从另一方面进一步验证了之前的结论。

2.2Th17细胞 Th17细胞是在对胶原诱导的关节炎(CIA)和实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)的研究中发现的一类新型的CD4+T细胞。Th17细胞在分化途径、信号转导、生物学功能等方面均不同于Th1、Th2,成为独立的效应性CD4+T细胞亚群。初始Th细胞在TGF-β与炎症因子IL-6的共同作用下分化为Th17细胞[16],但后来也有学者证明,在缺乏IL-6的环境下,TGF-β和IL-21也能够诱导Th17细胞的分化[17]。IL-6、TGF-β、IL-21、IL-23的诱导下产生RORγt/RORC2(小鼠/人),RORγt/RORct是Th17细胞关键的转录因子,是Th17细胞分化的总开关,启动着Th17大量的表型和功能[18]。Th17细胞分泌IL-17、IL-6、IL-21、IL-22、TNF-α等细胞因子。其中IL-17为Th17特异性的细胞因子,在适应性免疫系统中作为促炎因子的标志,能够调节炎症细胞聚集;并通过内皮细胞介导前炎症介质导致组织损伤[19];Th17细胞的异常表达与许多自身免疫性疾病相关[20]。Ye等[21]研究发现IL-17R缺陷鼠肺中的集落刺激因子和巨噬细胞炎症蛋白2大幅度的减少,这意味着该缺陷型鼠的防御能力削减。随后的研究也表明Th17细胞在自身免疫性疾病,如:炎性肠炎,系统性红斑狼疮,类风湿性关节炎等均起重要作用。目前,Th17细胞是否参与ITP的发病及参与的具体机制尚未达成一致。一些研究者经过招募符合要求的ITP患者,抽取外周血应用流式细胞术进行检测,结果显示Th17细胞的比例及相关因子表达与正常对照组无显著性差异,所以认为Th17与ITP关系甚小[22];然而一些研究者重复同样的实验,结果则显示:与正常控制组相比,Th17的比例显著增多,特别是重型ITP,进一步分析证实了Th17相关的促炎因子,如:IL-17A/F、IL-6和IL-23在ITP患者中呈现高水平,这表明Th17参与ITP的发生过程[23]。造成这一差别的原因可能由于样本的选取,检测技术的敏感度,或者是疾病不同阶段所呈现的复杂变化。随着研究的多样化,在利用ITP小鼠模型进行研究时,同样也说明了Th17细胞上调可能与ITP的发生相关[24]。近年来越来越多的证据表明Th17参与ITP的发生、发展。

Treg、Th17在分化上相互关联,在机体内炎症、免疫调节方面效应相反,互相制衡,共同维持着机体的免疫平衡。然而,在ITP中则存在Th17促炎反应增高,Treg免疫抑制功能下调,使Treg/Th17比例倒转,从而促进了自身免疫的活化,参与着ITP的病理机制。

3 Th1/Th2、Treg/Th17失衡的机制

导致Th1/Th2、Treg/Th17失衡的原因及引发ITP的机制可能有:①体内细胞因子网络调节紊乱:与CD4+T淋巴细胞分化相关的细胞因子水平的异常,导致细胞间信号转导途径的改变,从而使分化出现偏移。具体的说,在Th1/Th2中,细胞因子如CD159/CD30、IL18/IL-18Bpa、Sema5A/plexinB3的异常增高,最终使Th1分化占优势,引起Th1型反应:诱导B细胞的活化,巨噬细胞的激活,细胞毒细胞的活性增加,从而对血小板破坏增加;在Treg/Th17中,由于TGF-β具有向Th17、Treg的双向分化潜能,所在环境的细胞因子决定其分化方向,ITP患者中IL-21、IL-23、IL-6等促炎因子增高,导致向Th17分化倾斜,从而使Treg/Th17失衡。②Fas/FasL 介导的T淋巴细胞凋亡的异常及Notch信号通路传导的异常也同样参与了CD4+T细胞亚群的失衡。

4 小结

综上所述,ITP患者存在Th细胞功能异常,Th1/Th2、Treg/Th17 细胞比值的失衡可能反应了机体免疫功能的紊乱,多因子共同作用构成了疾病病理反应的致病环,引起血小板和巨核细胞生成减少,破坏增加,最终触发着ITP的形成和疾病的进展。CD4+T细胞亚群比值的高低将来有可能成为预测疾病严重程度的指标。然而,目前所有的研究理论均不能完全解释ITP的发病机制,临床上仍然存在较多的难治性ITP患者。因此深入研究 ITP 的病理机制,在未来将能为ITP患者提供更为特异的靶向治疗。

[1] Aslam R,Hu Y,Gebremeskel S,etal.Thymic retention of CD4+CD25+FoxP3+T regulatory cells is associated with their peripheral deficiency and thrombocytopenia in a murine model of immune thrombocytopenia[J].Blood,2012,120(10):2127-2132.

[2] Nishimoto T,Okazaki Y,Numajiri M,etal.Mouse immune thrombocytopenia is associated with Th1 bias and expression of activating Fcgamma receptors[J].Int J Hematol,2017,105(5):598-605.

[3] Mosmann TR,Cherwinski H,Bond MW,etal.Two types of murine helper T cell clone.I.Definition according to profiles of lymphokine activities and secreted proteins.1986[J].J Immunol,2005,175(1):5-14.

[4] Shao Q,Ning H,Lv J,etal.Regulation of Th1/Th2 polarization by tissue inhibitor of metalloproteinase-3 via modulating dendritic cells[J].Blood,2012,119(20):4636-4644.

[5] Lyu M,Li Y,Hao Y,etal.Elevated Semaphorin 5A correlated with Th1 polarization in patients with chronic immune thrombocytopenia[J].Thromb Res,2015,136(5):859-864.

[6] Lin Y,Zhou X,Guo W,etal.RhIL-11 treatment normalized Th1/Th2 and T-bet/GATA-3 imbalance in in human immune thrombocytopenic purpura (ITP)[J].Int Immunopharmacol,2016,38:40-44.

[7] Liu Z,Wang M,Zhou S,etal.Pulsed high-dose dexamethasone modulates Th1-/Th2-chemokine imbalance in immune thrombocyt-openia[J].J Transl Med,2016,14(1):301.

[8] Jin CQ,Liu F,Dong HX,etal.Type 2 polarized immune response holds a major position in Epstein-Barr virus-related idiopathic thrombocytopenic purpura (EBV-ITP)[J].Int J Lab Hematol,2012,34(2):164-171.

[9] 宋 丽,金呈强,刘 仿,等.急性ITP患儿外周血Tr细胞及其与IL-2的相关性研究[J].中国免疫学杂志,2010,26(5):462-463.

[10] Ma L,Zhou Z,Zhang D,etal.Bmi-1 regulates autoreactive CD4+T cell survival in immune thrombocytopenia patients[J].J Clin Immunol,2012,32(3):505-513.

[11] Pathak M,Sharma P,Sharma A,etal.Regulatory T-cell neutralization in mice during filariasis helps in parasite clearance by enhancing T helper type 17-mediated pro-inflammatory response[J].Immunology,2016,147(2):190-203.

[12] Asano M,Toda M,Sakaguchi N,etal.Autoimmune disease as a consequence of developmental abnormality of a T cell subpopulation[J].J Exp Med,1996,784:387-396.

[13] Liu B,Zhao H,Poon MC,etal.Abnormality of CD4(+)CD25(+) regulatory T cells in idiopathic thrombocytopenic purpura[J].Eur J Haematol,2007,78(2):139-143.

[14] Nishimoto T,Satoh T,Takeuchi T,etal.Critical role of CD4+CD25+regulatory T cells in preventing murine autoantibody-mediated thrombocytopenia[J].Exp Hematol,2012,40(4):279-289.

[15] Nishimoto T,Numajiri M,Nakazaki H,etal.Induction of immune tolerance to platelet antigen by short-term thrombopoietin treatment in a mouse model of immune thrombocytopenia[J].Int J Hematol,2014,100(4):341-344.

[16] Bettelli E,Carrier Y,Gao W,etal.Reciprocal developmental pathways for the generation of pathogenic effector TH17 and regulatory T cells[J].Nature,2006,441(7090):235-238.

[17] Yang L,Anderson DE,Baecher-Allan C,etal.IL-21 and TGF-beta are required for differentiation of human T(H)17 cells[J].Nature,2008,454(7202):350-352.

[18] Hu X,Liu X,Moisan J,etal.Synthetic RORgamma agonists regulate multiple pathways to enhance antitumor immunity[J].Oncoimmunology,2016,5(12):e1254854.

[19] Bayes HK,Ritchie ND,Evans TJ.Interleukin-17 is required for control of chronic lung infection caused by pseudomonas aeruginosa[J].Infect Immun,2016,84(12):3507-3516.

[20] Zhang H,Bernuzzi F,Lleo A,etal.Therapeutic potential of IL-17-mediated signaling pathway in autoimmune liver diseases[J].Mediators Inflamm,2015,2015:436450.

[21] Ye P,Rodriguez FH,Kanaly S,etal.Requirement of interleukin 17 receptor signaling for lung CXC chemokine and granulocyte colony-stimulating factor expression,neutrophil recruitment,and host defense[J].J Exp Med,2001,194(4):519-527.

[22] Guo ZX,Chen ZP,Zheng CL,etal.The role of Th17 cells in adult patients with chronic idiopathic thrombocytopenic purpura[J].Eur J Haematol,2009,82(6):488-489.

[23] Zhou L,Xu F,Chang C,etal.Interleukin-17-producing CD4+T lymphocytes are increased in patients with primary immune thrombocytopenia[J].Blood Coagul Fibrinolysis,2016,27(3):301-307.

[24] 王婷婷,李慧媛,王 昭,等.Th17细胞在原发免疫性血小板减少症动物模型中的作用[J].中华血液学杂志,2011,32(9):592-596.

[收稿2017-03-05 修回2017-04-05]

(编辑 许四平 刘格格)

10.3969/j.issn.1000-484X.2017.09.030

①本文为国家自然科学基金项目(No.81373847)。

谢东杰(1991年-),女,在读硕士,主要从事中西医结合血液病学研究,E-mail:912480062@qq.com。

及指导教师:刘宝山(1968年-),男,博士,教授,博士生导师,主要从事中西医结合血液病学研究,E-mail:tcmbsh@yahoo.com.cn。

R392

A

1000-484X(2017)09-1415-03

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