Tfh细胞及其与风湿免疫性疾病的研究进展*

2018-02-12孔晓莉顾志峰

交通医学 2018年4期

孔晓莉，季娟，顾志峰

（南通大学附属医院风湿免疫科，江苏226001）

滤泡辅助性T细胞（T follicular helper cells，T fhcel1s）是CD4+效应T细胞中一类具有辅助B淋巴细胞功能、表型为CXCR5＋CD40L＋诱导性协同刺激分子（ICOS）＋的细胞亚群，Tfh细胞分化和功能的异常可导致多种风湿免疫性疾病的发生。本文主要从Tfh细胞的发育、分化、功能及其分子机制，以及对于风湿免疫性疾病发生发展的作用等方面作一综述。

1 Tfh细胞的分化及相关分子机制

辅助性T细胞可分为Thl、Th2、Thl7和Treg等多种亚型，与其他辅助性T细胞不同的是，Tfh细胞的分化是一个多步骤，多因子参与的过程。

1.1 pre Tfh细胞的产生与调节初始的CD4+T细胞借助 T细胞抗原受体（T cell receptor，TCR）特异性识别并结合，提呈抗原DCs表面的MHC分子[1]，从而增殖分化为pre Tfh细胞。经DCs诱导后，pre Tfh细胞表面的CXCR5表达一过性增加，CCR7表达下降，从而使pre Tfh细胞离开T细胞区，向淋巴滤泡迁移[2]。Bcl-6是调控Tfh细胞分化的关键转录因子，维持CXCR5的表达。研究发现活化的DCs分泌大量的IL-6，IL-6可通过IL-6受体诱导初始CD4+T细胞表达Bcl-6，促进早期CXCR5的表达，一旦IL-6缺失，Tfh细胞的分化功能受损[3]。转录因子Ascl2在Tfh细胞中选择性表达上调，介导CXCR5的上调和CCR7的下调[4]。初始CD4+T细胞在细胞因子IL-6，IL12和共刺激分子CD28，ICOS的影响下，通过高亲和力的TCR与DCs结合，具有高亲和力TCR的CD4+T细胞优先向pre Tfh细胞分化。这一阶段，CD28和ICOS介导的协调刺激信号参与pre Tfh细胞的形成，并调节Tfh细胞的形成和生发中心反应[5-6]。Tfh细胞形成的早期，CD28的作用尤为突出，而在Tfh细胞形成的后期以及pre Tfh细胞的生成中，ICOS起重要作用[7]。IL-2信号通路是另一个Tfh细胞分化的调节者，其负向调节主要作用于Tfh细胞分化的早期[8]。

1.2 pre Tfh细胞向生发中心的迁移 pre Tfh细胞和抗原激活的同源B细胞都迁移至T细胞区与淋巴滤泡的交界处，两种细胞进行相互作用，向Tfh细胞分化，并同时向生发中心迁移。初级淋巴滤泡基质细胞和滤泡性树突状细胞（follicular dendritic cell，FDC）分泌CXCL13介导T，B细胞的迁移。ICOS和SAP两种共刺激因子参与了这一迁移过程。B细胞表面表达ICOSL，抗原活化的B细胞与pre Tfh细胞的ICOS结合，上调CXCR5和Bcl6，使pre Tfh细胞成为Tfh细胞，从而T-B共轭体形成，向生发中心迁移[7]。SAP能调节T，B细胞相互作用，促进T-B共轭体的形成。当SAP缺失时，即使pre Tfh细胞的形成是完整的，也无法进入生发中心[9]。

1.3 生发中心Tfh细胞的成熟生发中心包括GC Tfh细胞，GC B细胞，FDC，巨噬细胞和基质细胞等。GC Tfh细胞高表达CXCR5，CXCR4，低表达CCR7，S1P1R。经初步分化的Tfh细胞进入生发中心，表面表达CD40L和ICOS，可分别与生发中心内B细胞表面的CD40和ICOSL相互作用，分化为成熟Tfh细胞并分泌IL-21，IL-4，并辅助生发中心的B细胞存活、增殖、分化，介导B细胞向浆细胞分化、抗体产生及类别转换等过程[10]。当GC Tfh细胞再次遇到同源的B细胞时，Tfh细胞增加了表面接触面积和接触时间，从而导致IL-21，IL-4的释放增加，以及CD40L重新定位于细胞表面，再次参与B细胞免疫反应[11]。

1.4 记忆性Tfh细胞 Tfh细胞分化为GC Tfh细胞后，可离开生发中心，进入不同的滤泡和邻近的生发中心[12]，或者暂居于邻近的B细胞滤泡，或者通过下调Bcl-6并上调IL-7Rα，分化为记忆性Tfh细胞[13]。大约20%的人来源记忆性CD4+T细胞是CXCR5+，这说明其中一部分是记忆性Tfh细胞。再活化时，记忆性Tfh细胞率先成为Tfh细胞和GC Tfh细胞[14]。

2 Tfh细胞的功能

Tfh细胞主要辅助B细胞发挥作用，其中最突出的功能是促进生发中心的形成[15]。生发中心是B细胞增殖、分化的主要场所。GC B细胞高表达Fas而低表达抗凋亡分子，对凋亡敏感，所以B细胞需要持续获得生存信号。GC Tfh细胞能促进B细胞生存和增殖。生发中心的B细胞在明区和暗区之间迁移。在明区，GC B细胞结合抗原，提呈抗原肽MHC复合物于Tfh细胞，而Tfh细胞提供GC B细胞辅助信号来促进其生存和增殖。收到辅助信号的GC B细胞迁移至暗区，产生一系列的BCRs，在此区会经历高频突变。这些突变的GC B细胞重新回到明区，Tfh细胞选出高亲和力的B细胞进行进一步的增殖和突变[16]。

Tfh细胞调节生发中心的大小，限制低亲和力的B细胞进入生发中心，选择高亲和力的B细胞进入生发中心[17]。Tfh细胞提供GC B细胞辅助信号，包括细胞因子和细胞表面受体，如IL-21、IL-4、CD40L、ICOS、PD-1、BAFF等。其中，Tfh细胞分泌的 IL-21和IL-4可促进GC B细胞的存活及促进细胞增殖[18]。Tfh细胞参与抗体类别转换和抗体亲和力成熟，IgG1是最常见的类别转换的免疫球蛋白，IL-21和IL-4能诱导B细胞的IgG1类别转换的合成[19]。Tfh细胞促进浆细胞和记忆B细胞产生,其通过产生IL21、IL10、IL-6、IL-4 等细胞因子，促进 GC B 细胞分化为浆细胞。此外，Tfh细胞表达OX40，可促进浆细胞分泌抗体[20]。

3 Tfh细胞与风湿免疫性疾病

自身免疫性疾病是机体在不同病原诱导下产生高滴度自身抗体将自身组织和细胞作为靶向引起强烈异常免疫应答反应，致使结缔组织和胶原组织严重和持久的结构及功能破坏，并出现临床症状的疾病。越来越多的研究证明Tfh细胞在自身免疫性疾病中占有一席之地。一些研究表明，CXCR5+CD4+T细胞可以被认为是循环的Tfh细胞[21]，也有研究根据Tfh细胞表面分子确定了一些亚群，如：CXCR5+ICOS+、CXCR5+ICOShi、CXCR5+PD1+、CXCR5+PD1hi、CXCR5+ICOS+PD1+、CXCR5+CD57+和 CXCR5+IL-21+等[22]。尽管Tfh细胞根据表面分子的分型还未有统一的标准，但是大量研究已经发现了循环Tfh细胞的存在可以作为多种风湿免疫性疾病的潜在生物标记，如在临床常见的系统性红斑狼疮、干燥综合征、类风湿关节炎等疾病中，患者Tfh样的CXCR5+CD4+T细胞是增加的。

3.1 系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus，SLE） SLE是一种累及全身多系统多器官的自身免疫性疾病。之前较为公认的学说是在遗传及环境因素共同作用下，SLE患者自身抗原介导的免疫耐受被打破，Th亚群平衡偏移，促使B细胞过度活化，产生多种自身抗体，最终导致狼疮的发生[23]。研究发现SLE 患者 ICOS+，CXCR5+ICOShi，CXCR5+PD1+，CX CR5+PD1hi或 CXCR5+CD57+，CD4+T细胞是增加的[21]，CXCR5+Bcl-6+T细胞的表达也是增加的[24]。与Tfh细胞增加相一致的是，SLE患者CD4+IL-21+T细胞以及血清IL21、CXCL13水平是增加的。CXCR5+IL-21+CD4+T细胞与记忆性B细胞呈正相关，与初始B细胞呈负相关[25]。CXCL13与SLE疾病评分呈正相关[26]。Terrier等[25]研究显示，虽然CXCR5+Bcl-6+CD4+Tfh与疾病评分、抗双链DNA水平无相关性，但其与CXCR5+Bcl-6+B细胞的增长呈正相关。Feng等[27]研究显示CXCR5+PD1+CD4+T细胞与疾病评分、抗双链DNA水平、浆细胞呈正相关，当用糖皮质激素治疗后，CXCR5+PD1+CD4+T细胞数量明显下降。这些研究都说明Tfh细胞可作为SLE疾病的潜在生物标记。SLE患者常累及肾脏，发生狼疮肾炎，会导致高浓度的自身抗体沉积和严重的肾功能不全，严重影响患者预后。有研究报道，在患者受累的炎性肾脏上，发现了异位的Tfh细胞和B细胞，包括GC Tfh细胞和GC B细胞，这将为狼疮肾炎的发病机制提供理论基础，有利于进一步靶向治疗的研究[28]。

3.2 类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA）类风湿关节炎是最初累及手足滑膜小关节，进而累及全身的慢性进展性的自身免疫性疾病。RA最突出的特点是自身抗体的存在，如类风湿因子、抗CCP抗体等[29]。RA 患者外周血中 CXCR5+，ICOS+，ICOShi,CXCR5+ICOShi，CXCR5+PD1+和 CXCR5+PD1hiCD4+T 细胞增加，表明Tfh细胞参与了RA的进程[30]。与Tfh细胞增多一致的是，血清IL-21也是增多的。Tfh细胞和IL21与疾病评分、抗CCP自身抗体呈正相关[31]。Wang等[30]研究发现，CXCR5+CD4+Tfh细胞和CD19+B细胞正相关，同时也发现CXCR5+ICOS+和CXCR5+PD1+Tfh细胞具有明显区别。该疾病经过治疗后，CXCR5+PD1+Tfh细胞和血清IL-21明显下降，而CXCR5+ICOS+Tfh细胞是不变的，因此Tfh细胞亚群的区别还需要进一步的研究。但是，Chakera等[32]发现RA患者和健康志愿者的Tfh细胞是没有差别的，他们进一步又发现，Tfh细胞产生差别的主要原因是RA诊断的时间不同。他们研究的RA患者距离诊断的平均时间是56个月，而其他大部分的研究的研究对象是新确诊患者。早期的RA患者有着较高的血清IL-21的水平，而慢性RA患者的IL-21水平与正常人无异。

3.3 干燥综合征（sjogrens syndrome，SS）干燥综合征是损伤内分泌腺体，如唾液腺、泪腺等的系统性自身免疫病。在SS患者的唾液腺中可以探测到CXCL13和CXCR5+CD4+T细胞。在外周血中，CXCR5+，CXCR5+ICOShi或 CXCR5+PD1hiTfh细胞增加[33]。研究还发现SS患者外周血中Th17-样（CXCR3-CCR6+）Tfh 细胞增加，该细胞高表达 ICOS，PD1，CD40L，IL-21和Bcl-6，低表达CCR7。增加的Th17-样Tfh细胞与自身抗体的产生呈正相关。但是，Th17-样Tfh细胞并不表达较多的IL-17，表明该细胞不是Th17细胞，表现的是Tfh细胞的表型[33]。