多发性硬化相关B细胞免疫机制的研究进展

陈清清，桑道乾

多发性硬化相关B细胞免疫机制的研究进展

陈清清，桑道乾

多发性硬化(MS)是CNS慢性进行性免疫炎性疾病，主要病理改变是CNS白质内多发性脱髓鞘斑块伴反应性胶质增生及轴突损伤[1]。其临床表现具有空间和时间多发性，分型中以复发-缓解型(R-R)最为常见。长久以来，MS发病机制被认为是T细胞主导的。而自身免疫性B细胞反应的致病性相关组织病理学结果[2]强调，最丰富的脱髓鞘改变模式的特点是不仅有T细胞和巨噬细胞的浸润，并且有免疫球蛋白和补体沉积。越来越多的证据表明B细胞在MS发病机制中具有至关重要的作用。B细胞疗法也逐渐走向临床应用，B细胞耗竭的利妥昔单抗(Rituximab)可有效地减少病灶的MRI测量及临床复发[3]。全面探索MS发病机制中B细胞及相关细胞因子的作用将有利于研发更有效、不良反应更小的治疗药物，降低致残率，减轻社会经济负担。

1 B细胞及相关因子参与MS CNS炎症的机制

B细胞是一组异质性的淋巴细胞，在自身免疫性疾病中B细胞可通过不同的机制发挥作用：它们可以分泌出潜在的致病性抗体，而且其细胞免疫机制的功能是非常重要的。无论是通过分泌促炎症细胞因子或作为抗原提呈细胞从而影响其他免疫细胞，B细胞在MS的发病机制中起着不可忽略的作用。

1.1 B细胞的培养微环境 MS脑实质、脑膜、CSF内B细胞存在、克隆及慢性持续的前提是B细胞培养环境，包括B细胞活化因子(BAFF)、增殖诱导配体、浆细胞存活因子CXCL12、B细胞趋化因子CXCL13等[4-5]。CSF中的寡克隆带(OCBs)是MS经典病理表现[6]，也是典型的IgG亚型，B细胞克隆扩增有助于OCBs发展。反应性胶质细胞增生的星形胶质细胞是慢性MS病灶的典型特征，而CNS内维持B细胞的存活及产生抗体功能的BAFF正是由星形胶质细胞产生[7]。活动期MS的病灶脑膜血管周围间隙富含增殖的B细胞、浆细胞、辅助性T细胞和滤泡树突状细胞，构成滤泡样结构(FLS)[8]。B细胞在FLS中相互作用，影响MS发病机制中的体液和细胞免疫反应，并促进抗原非特异性的“旁观者”激活邻近免疫细胞，加重MS大脑皮质损害。FLS内产生的CXCL13，有助于脑膜细胞聚集体形成FLS，是B细胞迁移到炎性CNS的主要决定因素，其CSF浓度与鞘内免疫球蛋白、B细胞及浆母细胞数密切相关，是MS患者的独立预后标志物[9]。FLS在小鼠实验性变态反应性脑脊髓炎(EAE)CSF中是由Th17细胞诱导产生，其形成、组织和维护依赖于淋巴组织趋化因子和淋巴内毒素在异位卵泡的表达，包括CXCL12、CXCL13和BAFF[10]。在EAE中用TACI-IgG封锁BAFF减少Th1和Th17细胞，但不减少记忆T细胞[11]。总之，CSF微环境促进B细胞发展，B细胞以“细胞因子”语言影响免疫系统和CSF的固有细胞。

1.2 B细胞的作用机制

1.2.1 自身抗原表达 B细胞作为人体重要免疫细胞，需与抗原反应作出相应免疫应答。MS 患者血清中髓鞘碱性蛋白(MBP)和髓鞘少突胶质细胞糖蛋白(MOG)抗体滴度升高提示特异性自身抗体参与MS的发病机制[12-13]。这些抗体的补体激活的IgG1亚型能够表现出补体依赖细胞毒作用对MOG表达的作用。视神经脊髓炎的星形胶质细胞AQP4抗体结合导致特征性的病理，也因此AQP4被确定为CNS脱髓鞘疾病抗原[14]。郎飞结是CNS最近备受关注的“致命弱点”，其上的神经束蛋白和接触蛋白-2已被定义为MS潜在的自身抗原[15-16]。另外，对内向整流钾通道KIR4.1抗体可能为MS的抗原[17]。

1.2.2 非自身抗原入侵 既往感染爱泼斯坦-巴尔病毒宿主的B细胞中终身性病毒是一个既定的MS危险因素。R-R型MS的CNS尤其是脑膜B细胞聚集体中表达Epstein-Barr病毒(EBV)潜在或早期裂解蛋白的浆细胞和EBV感染的B细胞比例明显增高，并且有较高的抗-EBNA-1滴度(病毒潜伏的标志)和钆增强病变的磁共振图像[18]。除了上述的目标抗原，许多其他候选抗原如微生物等抗原仍有待研究。

1.2.3 B细胞免疫耐受受损 B细胞的抗原表位可能逃避中枢耐受。已有研究[19]报道MS患者B细胞耐受性周围(而不是中央)缺损。例如，在成熟的幼稚B细胞阶段(CD19+、CD27-、CD10-、CD21+)，MS患者自身反应性B细胞与对照组相比更频繁，表明周围B细胞免疫耐受检查点不能正常工作。总之，为了限制自身反应性的损害，即免疫耐受，不同发展阶段的几种机制的运作使自身反应性B细胞的消除，变得无能，或其受体编辑。

1.2.4 B细胞产生抗体 浆母细胞和浆细胞受抗原刺激后能够产生大量抗体，而B细胞在MS的典型作用是通过结合CNS内的靶抗原诱导和/或放大致脱髓鞘产生的自身抗体。已证明CSF中构成重要诊断的OCBs中的可溶性IgG是由浆细胞产生[20]。在MS患者的模式Ⅱ脱髓鞘病变活检和尸检获得的组织病理学表现突出的抗体和补体成分沉积在活动性髓鞘破坏部位[2]，同时说明在髓鞘或少突胶质细胞表面上形成抗原抗体复合物引发抗体依赖细胞毒性和补体依赖的细胞毒作用。通过MRI检查皮质病变和CSF，鞘内抗体合成是早期临床孤立综合征高度预测转化为MS的关联[21]。因此，至少在一些MS患者亚群中，抗体可能有助于MS的发病机制。MS患者外周和CSF B细胞证明VH1-69基因片段的使用频率显著增加，提示特定的抗原刺激的免疫应答[22]。

1.2.5 抗体独立机制 Rituximab可耗尽CD20+细胞(即前B细胞、不成熟B细胞、成熟B细胞和记忆B细胞，但非干细胞或浆细胞)。研究[3]发现，R-R型MS患者Rituximab治疗后，其CSF和血清B细胞大幅减少，脑病变炎症水平降低，临床复发率明显减低，提示B细胞可通过抗体独立机制(可能较抗体依赖更为重要)作用于MS。

1.2.6 作为抗原提呈细胞(APC) 抗原呈递在自身免疫性疾病的中影响免疫耐受诱导、自我抗原识别和免疫细胞在外周的激活。由于B细胞受体(BCR)介导允许低抗原浓度的内吞作用使B细胞成为有效的APC，向CD4+T细胞提呈MHC Ⅱ类同源抗原，推动疾病的活动[23]。B细胞的APC功能对MOG诱导EAE至关重要，缺乏MHC Ⅱ的B细胞还可以产生自身抗体但未能刺激T细胞，导致了耐EAE[24]。在同源B细胞T细胞相互作用时，B细胞可以作为有效APC可能激活的致病性T细胞，反过来又推动疾病的活动。

1.2.7 促炎介质的分泌 活化的B细胞能够分泌多种促炎症和调节性细胞因子调节炎症，以及至今不明分子直接杀伤细胞。MS患者B细胞产生过多促进炎症介质[如IL-6[25]、IL-12、粒细胞集落刺激因子(GM-CSF)、TNF-α及淋巴毒素α(LT-α)[26-27]]和过少抗炎介质(如IL-10)[28]影响T细胞、巨噬细胞反应及分化细胞因子。微小RNA132：SIRT1轴控制TNF-α和LTα在人类B细胞中的表达[27]。另外，IL-6放大炎症而影响EAE的严重程度，但并不影响发病[25]。

1.2.8 抗炎和免疫调节 B细胞也可以分泌细胞因子IL-10、IL-35阻断T细胞和巨噬细胞活化[29]。调节性B细胞(Bregs)的特点是集移行、幼稚、记忆、浆母细胞和浆细胞一体，通常被定义为B细胞刺激后产生IL-10。先天调节B细胞IL-10能够间接通过树突状细胞抑制致病性T细胞的反应[30]，而自适应信号诱导B细胞IL-10直接下调抗原特异性的T细胞反应[31]。Rituximab可耗竭Bregs IL-10抑制EAE[32]。在小鼠体内Bregs可通过CD40/CD40L依赖IL-21同源相互作用控制自身免疫性T细胞[31]。B1细胞在自身免疫反应中发挥关键作用，可自发分泌IgM，构成B细胞受体信号和驱动同种异体T细胞增殖能力，在RRMS患者B1细胞表型的研究[33](CD3-、CD20+、CD27+、CD43+)显示频率降低。

1.2.9 体细胞突变 在MS的免疫球蛋白重链可变区基因的监管可能会被打乱，导致自身反应性B细胞针对慢性抗原刺激的异常表达。CSF B系细胞超量的VH4段已成为MS患者CSF和CNS Ig体细胞突变的热点。近期在MS外周血免疫球蛋白重链序列和B细胞抗原反应分析[22]发现，MS患者B细胞VH1-69基因片段的频率显著增加，MS亲和力成熟随免疫球蛋白重链突变而增加。

1.2.10 B细胞跨越血-脑屏障(BBB) BBB两侧的B细胞库具有亲密关系。MS中显示自身反应性细胞内的靶抗原在外周B细胞亚群增加。可能自身反应性B细胞群在外周血触发后迁徙到CSF被激活或跨越BBB从中枢迁移到外周循环。

发作期MS患者血清中闭锁蛋白和血管内皮钙粘蛋白的表达明显减少[34]。这些蛋白质有助于BBB紧密连接，其表达减少可能会导致BBB渗透性增加，使循环抗体进入CNS。研究[14-15]已证明，在复发期RRMS患者血清MOG、MBP抗体水平较高。B细胞跨越BBB需B细胞表达的VLA-4与配体VCAM-1结合[35]，抑制VLA-4的表达可作用于B细胞迁移而不显著影响外周B细胞功能，从而可降低EAE敏感性，如那他珠单抗治疗[36]。CSF B细胞IgG-VH集群的广泛谱系分析显示直接克隆交换跨越BBB和克隆多样化的历史，提示MS疾病相关B细胞激活的驱动力在外周、CNS或两侧均有；B细胞跨越 BBB可双向提高B细胞介导的免疫——MS可以触发和支持对BBB双方的可能性[37]。随着外周(颈部淋巴结)和CNS抗原驱动的成熟，在外周血中发现的B细胞淋巴结、CSF和MS病变之间存在与B细胞克隆贩运有关的活动性轴[38]。

2 总结

总之，MS发病机制中B细胞及其相关细胞因子的作用较为多样化及复杂化，包括B细胞与抗原形成抗体、抗体独立作用、B细胞的免疫耐受、作为APC作用于CD4+T细胞、促炎及抗炎因子的产生、B细胞突变、B细胞跨越BBB以及其中作用途径和机制等。这些细胞与多种炎症细胞构成一个更为复杂的炎症环境和反应，参与MS的发生发展。尽管如此，MS发病过程中仍有很多有关B细胞的确切作用机制需要进一步研究。

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233000蚌埠医学院第一附属医院神经内科

桑道乾

R744.51

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1004-1648(2017)02-0157-03

2016-08-31

2016-09-18)