儿童Graves病的免疫机制研究进展

胡东阳， 张改秀

Graves病是器官特异性自身免疫性疾病，其患病率为1%～2%[1]。Graves病在儿童中发病率约为0.02%(1/5 000)，占全部Graves病患者的1%～5%。发病率明显低于成人。其好发于女性，儿童期各年龄均可发病。随年龄增加发病率升高，青春期达到高峰[2]。一般认为，Graves病的易感性由遗传、环境和免疫因素共同决定，免疫因素是Graves病发生发展的中心环节，目前公认的发病机制为抑制性T细胞(suppressor T cells，Ts)功能缺陷，减弱了对辅助性T细胞(helper T cells，Th)的抑制，Th辅助特异B淋巴细胞产生促甲状腺激素受体抗体(thyrotropin receptor antibody，TRAb)[3]导致Graves病的发生。本文对儿童Graves病的免疫学机制进行综述。

1 甲状腺自身抗体与Graves病

1.1 TRAb TRAb对Graves病的诊断有较强特异性,由甲状腺组织中的B淋巴细胞产生，为一种多克隆抗体。TRAb分为甲状腺刺激性抗体(thyroid stimulating antibody，TSAb)和甲状腺阻滞性抗体(thyroid stimulation-blocking antibody，TSBAb)，它们对甲状腺组织引起截然不同的效应。目前研究表明，TSAb是Graves病发生、发展的主要原因[4]。TSAb与促甲状腺激素受体(thyroid-stimulating hormone receptor,TSHR)结合使后者活化，激活Gs-AC-cAMP系统，使甲状腺滤泡上皮细胞对碘的摄取率增加，促进甲状腺激素的合成，增加甲状腺激素的释放。TSBAb与TSHR结合后阻断促甲状腺激素(thyroid stimulating hormone,TSH)与受体的结合，抑制甲状腺激素的合成。以上两种相反的活性共存于同一患者体内，Graves病患者多变的临床表现可能与占优势的活性效应有关[5]。TRAb检测有助于Graves病病情严重程度及疗效的评估，以小剂量抗甲状腺药物持续治疗至TRAb转阴可以降低Graves病的复发率[6]。现多数医院对TRAb的检测尚不能区分TSAb与TSBAb，如有经济、快捷的方法来测定TSAb与TSBAb，临床上对甲状腺疾病的诊断及鉴别意义将会更大。

1.2 甲状腺过氧化物酶抗体(thyroid peroxidase antibody，TPOAb) TPO是过去认为的抗甲状腺微粒体抗体的抗原，其以二聚体形式分布于甲状腺滤泡细胞膜的表面及胞质中[7]。正常情况下其不溢出甲状腺组织入血，当自身免疫性炎症破坏滤泡细胞，机体免疫调节功能紊乱，TPO则由细胞内向外周血遗漏，致B淋巴细胞产生抗甲状腺组织成分抗体TPOAb[7]。TPOAb与甲状腺组织的免疫损伤密切相关，其通过抑制TPO的活性而抑制甲状腺素的合成，从而导致甲状腺功能减退症。TPOAb检测常用于原发性甲减的病因诊断[8]。大部分Graves病患者的TPOAb也为阳性，是腺组织损伤的重要机制，是Graves病患儿自身免疫性病因的佐证。

2 T细胞亚群与Graves病

2.1 CD4+T细胞和CD8+T细胞在Graves病中的作用 按表面分化抗原(CD)的不同，T细胞可分为CD4+T和CD8+T两大亚群。CD4+T细胞是人体免疫系统中的一种重要免疫细胞，可辅助B细胞产生抗体，起免疫调节作用；CD8+T细胞活化后分化为细胞毒性T细胞，可以直接杀伤靶细胞(病原体感染的细胞或肿瘤细胞)，起免疫抑制作用。Ben-Skowronek等[9]用免疫组织化学等方法研究30名Graves病患儿甲状腺组织中的CD4+T和CD8+T淋巴细胞群变化。发现与健康儿相比，Graves病患儿甲状腺组织中的CD4+T和CD8+T细胞均升高；有研究表明，Graves病患者外周血中CD4+T和CD8+T细胞的变化与甲状腺组织中的变化不同，Xia等[10]通过研究指出Graves病患者外周血中CD4+T细胞升高，CD8+T细胞数量下降，CD4/CD8比例升高。以上研究结果提示CD4+T细胞和CD8+T细胞数量升高与Graves病的发病有密切联系，CD8+T细胞在HT中起重要作用；在Graves病患儿甲状腺组织和外周血中，CD4+T细胞和CD8+T细胞的作用机制可能不同。

2.2 CD4+CD25+调节性T细胞在Graves病中的作用 调节性T细胞是指具有抑制效应性T细胞增殖能力的T细胞。CD4+CD25+调节性T细胞为一群功能成熟的T细胞，它在胸腺内分化，特征性表达叉头盒蛋白3(Foxp3)，占人类外周血CD4+T细胞的10%，具有免疫抑制和免疫无能两大生理功能[11]。CD4+CD25+T细胞可抑制CD4+Th细胞的增殖和B细胞抗体的产生，另外在Th1、Th2细胞的分化及Th1/Th2平衡中起重要作用[12]。Graves病小鼠动物模型中，CD4+CD25+Foxp3+T细胞较对照组明显减少，Foxp3 RNA表达下降，证实调节性T细胞在Graves病发病中的作用[13]。Graves病时，CD4+CD25+调节性T细胞凋亡增加，数目减少，对2型辅助性T细胞的抑制效应减弱，从而使后者产生增加，其分泌的白细胞介素(interleukin 4，IL-4)、IL-5和IL-10等细胞因子也增加，促进B淋巴细胞产生自身抗体，发生Graves甲亢[14]。Nakano等[15]研究发现，自身免疫性甲状腺疾病(autoimmune thyroid disease,AITD)患者甲状腺内CD4+CD25+调节性T细胞数目减少，Foxp3+CD4+CD25+细胞比例减少更为明显，而活化CD4+细胞数目增加，导致调节性T细胞与自身反应性T细胞活性不匹配，引发AITD。

2.3 Th细胞在Graves病中的作用 CD4+亚群(Th细胞)根据自身所分泌的细胞因子，分为Th1和Th2两个亚群。Th1细胞主要介导细胞免疫反应，在诱发器官特异性自身免疫病，器官移植排斥反应和抗感染免疫中起着重要的免疫调节作用。Th1细胞主要分泌IL-2、β干扰素(interferonβ，IFN-β)、γ干扰素(interferonγ，IFN-γ)等[16]。Th1细胞在Graves病发生早期起主要作用，可能与INF-γ刺激甲状腺上皮细胞分泌CXC趋化因子配体10(CXC chemokineligand-10，CXCL10)有关[17]。CXCL10是一类蛋白质，可趋化T淋巴细胞，诱导Th1型炎症反应。甲硫咪唑是治疗Graves病的主要药物，具有免疫调节作用，可抑制INF-γ、CXCL10及INF-α的产生，从而抑制Th1介导的免疫反应，促进Th1向Th2转化[18-19]。Th2细胞主要调节体液免疫反应，在诱发过敏反应中起着决定性的作用。Th2细胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10和IL-13，可协助B细胞产生的TSHR抗体，促进甲状腺激素的分泌，在Graves病晚期起主要作用。Phenekos等[20]研究发现Graves病患者血清中细胞因子IL-4和IL-5水平升高，认为Th2在Graves病的发病中起重要作用，并提出Graves病以体液免疫为主。综上所述，Th1、Th2在Graves病发病的不同时期分别起了重要作用，Graves病的发生可能与Th1/Th2细胞失衡有关[21-22]，Graves病治疗药物通过重建Th1/Th2平衡达到治疗目的。

2.4 Th17细胞与Graves病 Th17细胞是一类新近发现的新型CD4+T细胞效应T细胞,在多种自身免疫性疾病中发挥中重要作用，主要分泌IL-17、IL-17F、IL-22等细胞因子，以分泌IL-17为特征[23]。IL-17受体在体内广泛表达，发挥广泛的生物学效应[24]：促进中性粒细胞的动员、募集和活化，诱导炎症细胞因子如IL-6、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-alpha，TNF-a)、趋化因子如单核细胞趋化蛋白(monocyte chemotactic protein 1，MCP-1)、MCP-2的表达，介导促炎症反应；介导自身免疫性疾病。Peng等[25]应用流式细胞术检测了27名新诊断的Graves病患者和27名与之相匹配的健康对照者，发现Graves病组外周血Th17细胞数量升高。同时应用酶联免疫吸附法测定两组血清中IL-17、IL-22的浓度，结果Graves病组二者浓度均显著升高。以上研究表明，Th17细胞在Graves病中发挥了重要作用。Th17细胞亚群的发现，弥补了Th1/Th2细胞效应机制的不足，其分泌的细胞因子和其他CD4+T细胞相互调节，共同影响Graves病的发生和发展[26]。

3 自然杀伤(natural killer，NK)细胞与Graves病

NK细胞是具有直接杀伤靶细胞能力的一类淋巴细胞，还有抗肿瘤、抗感染、免疫调节等功能，并参与抑制排斥反应、自身免疫性疾病的发生[27]。NK细胞活化后，可产生多种促炎性细胞因子及免疫抑制性细胞因子，根据表达的细胞因子谱不同可分为NK1和NK2两个亚群，前者主要分泌Th1样细胞因子IFN-γ，后者分泌IL-5和IL-13等Th2样细胞因子。近年来一些新的NK细胞亚群如分泌IL-22的NK22细胞以及分泌IL-17和IFN-γ的NK17/NK1细胞亚群相继被发现。人类NK细胞根据其表达CD16和CD56的不同可分为两类CD16+CD56 dim NK细胞和CD16-CD56 bright NK细胞。Bossowski等[28]选取27名初诊Graves病患者，应用流式细胞术测定其外周血中NK细胞数量，结果Graves病组NK细胞数目与健康对照组相比显著下降。Solerte等[29]研究发现新诊断的Graves病患者，NK细胞的分泌活性和杀伤力明显下降。以上研究得知，NK细胞为Graves病的保护性因素。对NK细胞表型、生物学活性、分泌因子等免疫功能进一步研究，可能对Graves病的预防、治疗有重要意义。

4 细胞因子(IL-2、IL-6、TNF-α、IFN-α、INF-γ)与Graves病

细胞因子对甲状腺有免疫调节和免疫稳定作用，在Graves病的发生发展中起重要作用。Vassilopoulou-Sellin等[30]对甲亢患者给予外源性IL-2治疗，患者的甲状腺激素水平可恢复正常，说明IL-2对甲状腺功能具有保护作用。Wang等[31]经体外实验证实IL-6诱导甲状腺上皮细胞MHCⅡ异常表达，提呈给抗原B淋巴细胞，同时Ts细胞功能本身缺陷，导致TsAb等多种自身抗体产生，证实IL-6可促进甲状腺功能亢进的发生。TNF-α具有增强NK细胞毒性，诱导IL-1、IL-6、IL-8等细胞因子的作用。董吉祥等[32]研究显示Graves病外周血中TNF-α显著增高，提示TNF-α可能与Graves病的发病机制有关。α干扰素(interferonα，IFN-α)主要由巨噬细胞产生。IFN-α受体的激活由Janus激酶(JAK)-信号转导和转录激活子(STAT)通路经典信号转导通路介导[33]，激活Th1细胞反应。IFN-α被证实能提高IL-6的活性[33]，也可增强巨噬细胞、淋巴细胞、NK细胞及单核细胞的活性[33-34]。此外，IFN-α可抑制Treg细胞的功能，并减少甲状腺球蛋白的合成[35]。INF-γ对Graves病的作用前文已介绍。Graves病的免疫学机制涉及内容异常广泛，其确切机制尚未完全明了。CD4+T、CD8+T细胞和Th1、Th2细胞数量异常或比例失衡，CD4+CD25+调节性T细胞数量减少及各细胞因子表达异常，均为Graves病重要的免疫学机制。此外，免疫细胞在不同部位(甲状腺组织和外周血)、疾病发展的不同阶段，发挥的作用不同。新的有意义的免疫细胞及细胞因子也在不断发现中。深入研究每一种细胞、细胞因子及其相互作用的机制，可加深对Graves病免疫学机制的认识，并为Graves病的治疗提供新的思路。

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