MAIT在自身免疫性疾病中的研究进展

黄 倩 王玉芝 李璐希 李成文

(西南医科大学基础医学院，泸州646000)

AID是机体免疫系统对自身组织细胞发生免疫应答，导致细胞破坏或组织损伤所引起的疾病。目前全球有几亿AID患者，积极诊断和治疗AID迫在眉睫。MAIT是一种被Ⅰb型主要组织相容性复合物相关分子(Major histocompatibility complex class Ⅰb molecule，MHC class Ⅰ-related protein 1，MR1)限制的T淋巴细胞亚群[1]，通过识别微生物来源的B族维生素代谢物被激活，发挥细胞毒作用，分泌促炎细胞因子在感染部位介导抗菌作用[2]。目前国内外对于MAIT在AID中的作用研究报道甚少。本文就MAIT在AID中的研究进展进行综述。

1 MAIT的组成

MAIT一般被认为是CD3+CD161hiVα+T细胞，分为三种亚型，即CD4+、CD8+和CD4-CD8-(double negative,DN)细胞，大多数MAIT是CD8+或DN，少数是CD4+[3]。MAIT具有多样性有限的T细胞受体(TCR)，由半恒定的TCRα链(在人类，恒定Vα7.2与 Jα33,Jα12或Jα20配对)与变化有限的TCRβ链的Vβ13(TRBV6)和Vβ2(TRBV20)组成[1,4]。

2 MAIT的分布

MAIT在肠(在空肠中最多，约60%的CD4-T细胞)、肝(20%～50%T细胞)和肺(2%～4%T细胞)等部位富集，MAIT在血液循环中也很丰富，在肾、淋巴器官(扁桃体和淋巴结)、卵巢、前列腺、脂肪组织和皮肤等部位也有少量分布[5]。健康人，MAIT占外周血T淋巴细胞的1%～10%，外周血中MAIT在成年后达到顶峰，然后随着年龄的增长而下降，育龄期的妇女MAIT数量显著高于同龄男性[6]。

MAIT在小鼠和人类的进化上都保守，但频率显著不同[7]。与人类相反，MAIT在常用的实验室小鼠中罕见，在小鼠胸腺、脾脏和肝脏中分别仅占0.05%、0.08%和0.6%[5,8]。

3 MAIT与自身免疫性疾病

3.1MAIT与1型糖尿病 1型糖尿病(Type 1 diabetes，T1D)是一种多因素形成、由T细胞介导的胰腺β细胞被破坏引起的AID。目前关于T1D的发病因素还不十分清楚。Rouxel等[9]研究提示，与微生物代谢产物相关的MAIT可影响T1D的发展，同时也增加了这种疾病的复杂性。

MAIT在肠道固有层富集，能够识别由MR1提呈的微生物核黄素代谢衍生物[1]，表明MAIT与肠道中的共生菌群有紧密联系。通过对NOD小鼠回肠MAIT产生的细胞因子的研究结果发现，在糖尿病早期，回肠中IL-23减少，导致MAIT产生的使IL-22和IL-17A下降，破坏肠黏膜屏障，微生物菌群失调，加快疾病进程。在NOD小鼠实验中，T1D进展期中回肠黏膜的改变表明MAIT对于维持肠黏膜稳态的重要性，提示MAIT在肠道中具有保护作用[9,10]。Rouxel等[9,11]发现，早期T1D的儿童与对照儿童相比，外周血中MAIT的频率降低，同时CD25和PD-1的表达增加，而组织募集和/或黏附分子CCR6和CD56的表达较低，表达抗凋亡分子BCL-2的MAIT细胞的频率较低。结果反映了糖尿病初期儿童患者MAIT活化状态增加以及通过细胞凋亡向炎症组织迁移，参与抗炎作用，而且在NOD鼠模型的T1D研究也支持这一结果。

然而Petersone等[12]用佛波酯和离子霉素刺激T1D初期患者的MAIT发现，产生IFN-γ较少，但TNF、IL-4和颗粒酶B(GzB)比对照儿童组高。只有产生GzB的MAIT的频率与MAIT的总体频率相关，而且在具有较低频率的MAIT的患者中产生更多的GzB，表明MAIT可能对人类β细胞具有细胞毒作用。而MAIT的侵袭性表型(TNF和GzB表达的增加)与新发病人的年龄呈负相关，这可能反映了在年轻患者中疾病进展更快。而且将纯化MAIT与健康人胰腺β细胞共培养发现，MAIT可以直接杀死胰腺β细胞。这些结果表明MAIT直接参与杀伤胰腺β细胞和最终导致T1D自身免疫系统的破坏[9,11,12]，年龄越小，疾病进展越快。

通过分析MAIT配体和核黄素衍生物5-OP-RU对TCR的特异性活化能力显示[13]，刺激后，对照儿童的MAIT的活化标记CD69和CD25表达上调，说明MAIT的功能改变，并且检测外周血中MAIT上的四种标志物CCR6、CD25、PD-1和CD56的相对表达可作为T1D易感性和进展的生物标志物。

Harms等[10]观察到在幼年T1D患者中，MAIT频率与对照组相似，并且没有像在其他疾病中观察到的那样下降。然而，Novak等[6]发现，病程大于1年的T1D患者外周血MAIT的频率没有随着年龄增加而增加，一种可能的解释是，长期T1D患者外周血中的MAIT实际上已经耗尽。

因此MAIT在T1D中可能发挥双重作用，在T1D初期产生IL-17A和IL-22来增强肠屏障功能，但是在胰岛中可能对其产生细胞毒效应。

3.2MAIT细胞与自身免疫性肝病 自身免疫性肝病(Autoimmune liver diseases，AILD)的发病机制尚不十分清楚，但环境诱因和免疫调节通路的改变导致慢性炎症和T细胞介导的免疫损伤肝脏是明确的[14]。

MAIT占肝脏T细胞的20%～50%[5]，表达CD161、IL-18受体α链和趋化因子受体CCR5、CCR6、CCR9和CXCR6，利于其被募集到肝脏抵抗病菌[15]。MAIT也表达控制产生IL-17的视黄酸相关孤儿受体(RORγδ)和多种药物耐药性转运蛋白ABCB1，使MAIT有泵出药物的能力，导致患者对化疗耐药[16]。

在AILD患者的外周血和肝组织中，MAIT的频率和绝对数量严重减少[17]，所有MAIT亚群在外周血中均显著降低，MAIT的频率随着疾病进展而降低。CD39是T细胞耗竭的标志物，Böttcher等[2]发现，AILD患者的MAIT高表达CD39，随着CD39的增加，其活化标志物CD38表达更高，并且CD69、HLA-DR的表达显著增加，表明AILD患者的外周血中MAIT长期处于活化状态。AILD中MAIT频率与CD38和HLA-DR的表达以及耗竭标志物(如CTLA4，CD39和TIM-3)之间呈负相关性表明，AILD患者循环MAIT的低频率可能是由于慢性活化和体内耗竭导致。MAIT表现出慢性活化和功能衰竭的特征，这可能是长期暴露于促炎性细胞因子IL-12和IL-18所致。尽管处于衰竭状态，MAIT还是会产生大量的IL-17A，以对IL-12的重复刺激产生应答。MAIT可以进一步由IL-17A介导以及MAIT和HSC以细胞-细胞接触的方式在体外激活原代肝星状细胞(hHSC)，导致hHSC增殖，表达成纤维和促炎性基因，促进肝脏纤维化的发展[2]。

AILD患者的MAIT从外周血迁移到肝脏，通过产生细胞因子和GzB对肝脏的炎症部位产生应答，有助于研究AILD的发病机制。

3.3MAIT与强直性脊柱炎 目前研究认为，强直性脊柱炎(Ankylosing spondylitis，AS)的发生与遗传和环境因素密切相关，肠道免疫也与AS的进展有关，肠道微生物菌群异常与疾病活动有关[18]。MAIT是优先定位于肠固有层中的固有样淋巴细胞，它分泌炎性细胞因子IL-17和TNF-α，参与多种AID[19]。

Cho等[20]研究报道，AS患者的MAIT频率降低不明显。而另一研究显示AS患者MAIT频率呈下降趋势[21]；Gracey等[22]也发现AS患者血液中MAIT的频率降低，而滑液(Synovial fluid，SF)中富含MAIT，血液中MAIT频率低下可能不是MAIT死亡引起，而是外周血中MAIT迁移到SF中所致。实验观察到AS患者的IL-17A+MAIT细胞频率升高，IL-7刺激MAIT细胞使IL-17升高；Hayashi等[23]也报道，AS患者外周血中MAIT的频率低于健康对照组，而且AS患者活化MAIT产生IL-17升高。由于MAIT能够产生TNF-α和IL-17，细胞因子是AS发病机制的中心，所以IL-17的升高对AS的疾病进程有重要意义。此外研究还发现，MAIT上CD69的表达与AS疾病活动评分相关，表明MAIT在体内被激活，并且激活状态也反映了AS疾病进展。

造成AS患者外周血MAIT的频率高低不一的原因目前仍不是十分清楚，可能患者差异和疾病持续时间是原因之一。但从这些研究可以看出，MAIT确实参与了AS的病理过程。

3.4MAIT与多发性硬化症 多发性硬化症(Multiple sclerosis，MS)通常由自身反应性淋巴细胞对中枢神经系统(Central nervous system，CNS)自身抗原产生异常免疫应答引起。当外周耐受被破坏时，CNS导向的自动活化的T细胞和B细胞可以通过不同的机制被激活，如分子模拟或旁路激活，MAIT与固有免疫细胞一起运输到CNS被激活，导致炎症和组织损伤[24]。许多研究表明，MAIT可能参与非细菌性疾病的进程。

用单链构象多态性克隆型分析技术在MS患者的炎性病灶中检测到MAIT，与健康个体相比，MAIT在外周血中未降低[25]，据报道在半数MS患者的尸检CNS病灶中累积了恒定的Vα7.2-Jα33T细胞，而且在复发缓解型MS(Relapsing-remitting MS，RRMS)患者的大部分脑脊液样品中也检测到，提示MAIT是MS患者CNS浸润的成分[26]。

最近研究显示，RRMS患者缓解期外周血MAIT的频率减少，在临床复发期间增多，其频率反映MS的活动情况[25]，活动性MS患者的外周血MAIT频率较低，但是在临床恢复的同时频率会增加。此外，MAIT通过与T细胞以依赖性细胞接触方式抑制IFN-γ的产生，这不需要IL-10、ICOS和B细胞参与，表明通过抑制致病性Th1细胞对MS患者的MAIT具有免疫调节作用[24,25]。最近研究也发现，MS患者外周血中CD8+MAIT细胞的表达水平与MS患者的IL-18相关[27]。IL-18驱动的CD8+MAIT细胞活化、诱导的VLA-4可能增强其渗入CNS的能力，并导致血液中MAIT的频率降低[24]。

研究发现MS患者的MAIT上IL-7Rα表达增加并且与IL-17产生相关[28]，IL-17+细胞的频率显著增加，并且来自MS患者的MAIT RORγδ和CCR6表达显著升高，而T细胞活化标记物CD38和HLA-DR没有差异。因此，增加的IL-17不但是活化增强标志，也是MS患者MAIT区别于健康者MAIT的标志。过量IL-17的产生对机体有害，促进了MS的病理过程。也有研究报道，RRMS患者和健康志愿者的血液MAIT细胞频率相似，患者随着疾病的进程MAIT逐渐减少，这可能与患者的年龄较大以及自身免疫力的高低有关。MAIT浸润脑组织的频率比血液中较低，但中枢神经系统损伤表达的分子对其活化很重要，表明MAIT可以在原位发挥损伤作用[24,29]。

此外，有研究发现健康受试者MAIT的频率与CD4+iNKT细胞和CD56brightNK细胞的频率正相关，但在MS患者中没有发现这一现象，表明MAIT可以调节这些细胞的功能以预防MS[25],所以MAIT在MS患者不同部位发挥双重作用。

3.5MAIT与系统性红斑狼疮 研究发现，促炎细胞因子IL-17与系统性红斑狼疮(Systemic lupus erythematosus，SLE)活动程度相关[30]，而MAIT是IL-17的有效产生者；另有研究发现，一些非MHC位点可能导致SLE的遗传易感性[31]，因此MR1或其他MAIT细胞相关基因中潜在的多态性都可能导致这种倾向。这些发现表明，MAIT的变化与SLE有一定联系。

MAIT产生的IFN-γ在SLE患者是有缺陷的，而MAIT产生的IFN-γ主要由NFAT1转录因子调节，SLE患者MAIT中IFN-γ产生受损是由于Ca2+/钙调磷酸酶/ NFAT1信号通路的固有缺陷，MAIT这一功能缺陷与其在激活时反应性差以及升高的程序性细胞死亡蛋白1(PD-1)表达有关[20]。iNKT细胞的数量和功能缺陷也可能导致MAIT的功能障碍。最近研究发现[32]，MAIT在SLE的外周血中显著下降，而且下降的原因并不是MAIT表面的标志物下调造成，caspase-3阳性细胞的增加，表明MAIT细胞的凋亡在增加，部分是激活诱导的细胞凋亡导致。MAIT在疾病中可以被激活，其活化状态也与疾病活动程度相关。研究阐明了SLE中MAIT激活的两种可能机制，一是SLE患者的单核细胞提高了MR1抗原提呈和激活MAIT的能力，与IL-12的浓度有关；二是IL-6、IL-18和IFN-α的血浆水平与SLE中MAIT的活化状态呈正相关，并且MAIT被IL-18和IFN-α激活，在没有外源抗原的情况下，表明炎性细胞因子也可能负责激活狼疮中的MAIT。这表明MAIT可能与SLE的发病机制有关。

3.6MAIT与类风湿性关节炎 最近研究发现人类MAIT被认为是导致类风湿性关节炎(Rheumatoid arthritis，RA)病理损伤的关键细胞。研究显示，在RA患者中CD8+和DN MAIT亚群选择性减少，PD-1低水平表达，表明MAIT数量减少可能与其他因子相关，而不是MAIT无能或耗竭[20]。MAIT表达高水平的CCR5、CCR6和CXCR6等趋化因子受体，有利于MAIT向滑膜组织迁移，使MAIT在RA患者滑液中累积，表明RA患者外周血MAIT降低是由于MAIT迁移进入发炎的关节所致。

TNF-α和IL-1β被公认是RA的致病因子。目前TNFα和IL-1β抑制剂是RA最有效的治疗选择之一。最近Kim等[33]研究MAIT中唾液酸化路易斯X(sLeX)的表达与其向炎性滑膜组织的优先迁移之间的相关性，发现SF中的TNF-α和IL-1β促进MAIT迁移依赖于MAIT上的选择素配体、sLeX和CCR6的表达，RA患者SF中的MAIT高表达sLeX，这表明TNF-α和IL-1β介导的E-选择素的表达优先吸引sLeX介导的MAIT迁移进入患者SF。在炎性血管中，TNF-α和IL-1β介导的E-选择素、CCL20、ICAM-1和VCAM-1的表达选择性地增强SF中表达sLex和CCR6，促进MAIT迁移。这可能是TNF-α和IL-1β加重RA相关的重要病理过程之一。因此，阻断炎性MAIT向SF的迁移可能是TNF-α和IL-1β抑制剂治疗RA的一种机制。研究也发现趋化因子配体CCL20和其特异性趋化因子受体CCR6增强MAIT向TNF-α和IL-1β介导的炎性血管内皮细胞迁移。用TNF-α和IL-1β处理人脐静脉血管内皮细胞，CCL20显著增加，CCL20通过CCR6转移传递活化信号，使整合蛋白活化，从而结合ICAM-1和VCAM-1。研究表明MAIT与RA的病理进程密切相关。

4 展望

MAIT在不同组织发挥不同的功能，无论是产生促炎因子还是发挥细胞毒效应，过强都会对机体造成损伤，这对我们以后了解它在其他疾病中的作用提供了参考依据。现在提供的AID动物模型有助于深入研究MAIT在疾病中的作用，但是存在种属差异以及MAIT在动物组织的分布与人类不同，使得研究进展缓慢。目前对MAIT在各种AID中的作用，大多数只有表浅的研究和通过观察性实验得出的结果，需要更多病例的积累，同时也需要更深入的分子机制研究，以及从更大的范围来看MAIT在AID中扮演的角色，为治疗AID提供基础理论，有助于为治疗AID提供新的思路。