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T细胞亚群与ANCA相关性小血管炎研究进展*

2019-12-22杨美玲

微循环学杂志 2019年1期
关键词:血管炎亚群粒细胞

刘 浩 杨美玲 朱 平

T细胞是重要的免疫细胞,在免疫反应中起着关键作用,T细胞的调节失控,会导致多种免疫疾病的发生。抗中性粒细胞胞浆抗体(Anti-Neutrophil Cytoplasmic Antibodies, ANCA)相关性小血管炎(ANCA-associated Vasculitis, AAV)是一种以全身多系统小血管炎症和纤维素样坏死为主要特征的自身免疫性疾病。ANCA在AAV的诊断中具有重要的意义[1]。本文就T细胞亚群与AAV的研究进展,作简要综述。

1 概述

AAV包括显微镜下多血管炎(Microscopic Polyangiitis, MPA)、Wegener's肉芽肿(Wegener's Granulomatosis, WG/ Granulomatosis with Polyangiitis, GPA)和Churg-Strauss综合征(Churg-Strauss Syndrome/Eosinophilic Granulomatous polyangiitis, EGPA)。AAV在不同人群的发病率大致相似,但不同类型间存在差异,GPA在挪威和英国人群中更常见,MPA在中国和日本更常见[1]。随着研究的进展,目前该病的临床疗效明显提高,患者5年生存率为70%左右,但是不可否认,AAV还是一种难治并易复发的疾病[2]。AAV是一组自身免疫性坏死性小血管炎,以患者血清中存在ANCA为其特点,在致病过程中起到关键作用[3],但具体致病机制尚不完全清楚。大量研究证实AAV的发病涉及补体、凝血系统、α1-抗胰蛋白酶(α1-antitrypsin, α1AT)以及感染等多方面机制[4-7]。

T细胞来源于造血干细胞,在胸腺中发育成熟,在外周淋巴器官识别特异性抗原的刺激下被激活,介导细胞免疫。在AAV患者中检测到ANCA抗原特异性T细胞,及外周血中IL-2R和CD30等T细胞活化标志物升高[8]。此外,ANCA的IgG亚型主要由IgG1和IgG4组成,提示需要T细胞参与ANCA的同种型转换。多项研究发现,持续T细胞浸润及活化与AAV相关,并最终导致终末期肾脏病。T细胞消耗治疗可诱导缓解难治性AAV患者[9]。最近Chanouzas等[10]研究结果表明,AAV患者中的CD4+CD28-T细胞表达增加,并高表达 趋化因子CX3C受体1(CX3C Receptor1,CX3CR1),该细胞亚群与动脉僵硬度相关,抗病毒药物万乃洛韦能减弱其扩增。因此,抗病毒药物在AAV治疗中具有广阔应用前景。这些研究和发现充分证明T细胞参与了AAV的发病。

2 辅助性T细胞与AAV

2.1 Th1/Th2与AAV

已有研究[11]显示,局部WG患者外周血中单核细胞产生INF-α和IL-10增多,全身性WG患者鼻腔炎症浸润时,IL-4mRNA的检测量增高,提示WG患者存在Th1、Th2两种反应模式,Th1模式主要见于局部患者,Th2模式主要见于全身性患者。Lamprecht等[12]发现WG患者外周血中Th1标记物CCR5和Th2标记物CCR3在CD4+和CD8+T细胞中的表达增加,在定位的局部WG中,CCR5表达高于CCR3,在全身性WG中两者表达相似。这些实验表明全身性和局部性WG之间的Th反应存在差异。基于此,有关学者对Th1与Th2共刺激分子CD28进行了研究,其结果显示WG患者T细胞上CD28表达明显下降,而在没有CD28的情况下,T细胞不会产生Th2相关细胞因子,因此对Th2亚群"默认",但不对Th1亚群"默认",该作用不依赖外源性细胞因子。此外,WG患者T细胞上B7表达增加,促进Th1免疫反应,进一步支持Th1应答在局部WG中占优势[13]。有关学者提出WG分期发展假说[11,14],认为疾病初期的Th1模式是机体对未确定的环境因子的过度反应,不一定与ANCA的存在有关,金葡菌的持续存在可能是原因之一。随疾病发展,T细胞应答极化为Th2模式,引起B细胞增殖,T细胞依赖性ANCA产生,最终发展为全身性WG。金葡菌持续刺激可能促进Th反应转变。Th1/Th2反应转变在WG演变中具有重要作用,Th反应模式能改变疾病的表现形式。因此检测患者Th1/Th2活性能提供更充分的治疗策略。

2.2 Th17与AAV

既往研究发现,AAV患者外周血中Th17和IL-17A水平升高[15]。Ifuku等[16]发现AAV患者Th17相关因子IL-17和IL-6表达增加。最近,Kluger等[17]发现依赖于转录因子Stat3活化的趋化因子受体CCR6缺陷会导致肾毒性肾炎加重以及免疫反应向Th17分化。IL-6通过调节Stat3促进维A酸相关孤独受体亚家族γt(Retinoid relate Orphan nuclear Receptor γt, RORγt)和维A酸相关孤独受体亚家族γt(Retinoid related Orphan nuclear Receptor a, RORa)RORa表达,导致IL-17分泌。IL-17促进分泌TNF-α和IL-1β等促炎细胞因子,诱导CXC趋化因子释放、上调内皮细胞黏附分子以及活化和募集嗜中性粒细胞[18]。敲除IL-17A可减少嗜中性粒细胞募集,阻断炎性细胞浸润以及抑制迟发型超敏反应,即抗IL-17治疗可减轻患者症状[19]。上述研究表明,IL-17分泌异常导致急性血管炎性反应而参与AAV发生。在各种形式的血管炎中均可观察到循环Th17水平升高并与疾病程度相关[20]。Velden等[21]在肾小球和肾小管间质中检测到大量表达IL-17的多形核中性粒细胞,在疾病的急性阶段,嗜中性粒细胞充当IL-17重要的早期固有来源,介导持续性肾脏炎症损伤,血清肌酐水平与肾小管间质IL-17+中性粒细胞以及IL-17+T细胞呈正相关。表明IL-17分泌异常是AAV患者免疫功能紊乱的始动原因之一,IL-17可能是急性AAV的治疗靶点。Nogueira等[22]观察到急性AAV患者血清中IL-17A上游细胞因子IL-23水平显著升高,高IL-23患者ANCA滴度更高,疾病更活跃,提示IL-23有望成为AAV治疗的突破点。Th17细胞还可产生IL-21,促进B细胞分化和抗体生成[8]。GPA患者中IL-21水平显著升高,BCL6是IL-21的关键转录因子,ANCA阳性的GPA患者BCL6表达增加[23]。因此,IL-21也有望成为AAV的潜在治疗靶点。

研究显示,在6个月的免疫抑制治疗后,Treg亚群在GPA患者中保持不变,而Th17轴受到抑制[24],这表明Th17和Treg亚型对免疫抑制药物的敏感性不同,免疫抑制疗法主要抑制Th17细胞而起治疗作用。

3 调节性T细胞(Treg)与AAV

天然Tregs是高表达IL-2Rα(CD25)和独特转录因子FoxP3的CD4+T细胞子集,能平衡Th细胞的作用,已被证明在自身免疫应答中有重要价值[15]。Free等[25]发现AAV活动性患者外周血中Treg功能降低。Szczeklik等[26]报道了活动性GPA患者外周血中Treg细胞数目显著下降。Morgan等[27]观察到健康对照和ANCA阴性患者的Treg细胞能够抑制T细胞针对PR3的增殖,而PR3-ANCA阳性患者的Treg细胞则不能抑制该特异性应答反应。另有学者发现,WG患者Treg细胞上CD134表达增加,从而能抑制Treg功能。这些报道表明,Treg数量减少和功能障碍参与AAV发病,并且与疾病活动性相关。Morgan等[28]研究发现,在GPA患者中CD4+CD28-T细胞增加,与巨细胞病毒(CMV)感染有关,而且可以导致外周血原始T细胞数量减少,从而抑制Treg功能而增加AVV患者感染风险和死亡率[29]。另外,也有研究认为在GPA和MPA患者中CD4+CD28-和CD8+CD28-T细胞增加与感染有关而与疾病活动度无关,提示感染在AVV预后中的重要作用[30]。最近,Holt等[31]研究发现,CD28能促进Treg增殖,细胞毒T淋巴细胞相关抗原4(Cytotoxic T Lymphocyte-associated Antigen-4, CTLA-4)则抑制其增殖,该研究为靶向调控Treg提供了新的研究方向,具有重要临床意义。

Treg功能障碍以及产生IL-10的Treg缺陷可以维持T细胞持续活化,介导持续的炎症反应,导致机体损伤[32]。此外,Saito等[33]发现产生IL-10的1型调节性T细胞(Type 1 Regulatory T Cells, Tr1)在EGPA复发患者外周血中的检出率降低,可见Treg的比例还可反映疾病状态。

Cosmi等[32]的前瞻性大样本研究显示,Th17淋巴细胞可能是GPA的致病亚群,而Treg细胞可能是炎症过程的抑制剂,因此得出结论为Th17和Treg细胞可以作为GPA疾病活动性的细胞标记物,在后续免疫抑制治疗过程中监测疾病复发具有重要意义。Gregorini等[34]报道了一例传统免疫抑制及利妥昔单抗疗法无效,用自体间充质基质细胞治疗后达到临床缓解的AAV患者,该患者外周血中Treg细胞数量增多,INF-γ、IL-6及TNF水平下降,提示Treg/Th17比例失衡可能参与AAV的发病过程。Treg细胞在特定的细胞因子环境(如IL-6)可以分化成Th17细胞,表明Treg具有可塑性[33],这对于协调Treg和Th17细胞的平衡至关重要。TGF-β和IL-6可共同促进叉头框蛋白3(Forhead Box Protein3,FoxP3)降解,诱导ROR-gt介导的IL-17转录,使反应倾向于Th17表型[24]。另有研究发现FoxP3亚型会影响Treg功能和谱系。全长异形FoxP3与ROR-gt相互作用,抑制Th17谱系相关基因的表达,缺少外显子2的同种型FoxP3D2不能抑制ROR-gt介导的IL-17转录。此外,FoxP3乙酰化后,稳定性得到提升,Treg和功能性Treg细胞数量增加,促进Treg向Th17细胞转化[35]。因此对Treg细胞可塑性的研究有望成为AAV治疗的新方向。

最近也有研究发现,在GPA患者中Treg或Th2扩增与疾病维持缓解有关,相关Treg功能受损可能导致病情复发,因此提示通过导向Treg或者Th2反应对维持AVV患者维持缓解具有重要作用,临床意义深远[26]。

4 γδT细胞与AVV

γδT细胞是一类特殊的T淋巴细胞,其T细胞抗原受体(T Cell Recptor,TCR)由γ和δ链组成,在外周血中所占的比例较小,主要产生IL-17、IFN-γ及TNF等细胞因子。近期研究发现,γδT细胞也参与AAV的致病。Gan等[36]利用MPO-ANCA GN野生型小鼠模型进行研究,发现抗MPO自身免疫是αβT细胞依赖性的,而MPO-ANCA GN小鼠肾脏中CD3+δTCR+细胞显著增加,在缺乏γδT细胞时,αβT细胞不能介导该模型致病,这表明γδT细胞可能参与抗MPO自身免疫和GN的产生。δTCR缺陷小鼠MPO-ANCA滴度与野生型小鼠中相同,说明体液免疫依赖于αβT细胞,不受γδT细胞缺失的影响。而δTCR缺陷小鼠对抗MPO自身免疫高度耐受,淋巴细胞增殖减慢,IFN-g和IL-17A生成减少,CD4+T细胞、巨噬细胞(Macrophages, Mf)和多形核白细胞(Polymorphonuclear Leukocytes, PMN)等积累减少,将γδT细胞转移至δTCR缺陷小鼠可恢复其致病力,抗MPO细胞自身免疫及其相关GN依赖于γδT细胞。具体机制与γδT细胞迁移至外周淋巴结,增强树突状细胞(Dendritic Cells, DC)存活、产生MPO特异性αβT细胞、IL-17A促进MPO特异性αβT细胞发育和募集中性粒细胞有关[36,37]。γδT细胞是疾病早期阶段IL-17A的主要来源,其产生IL-17A依赖IL-23p19信号传导和视黄酸相关的孤儿受体-γt,不依赖IL-1β或IL-6。此外,肾脏中产生IL-23的DC耗尽,可使IL-17A生成减少,改善肾损伤。总之,γδT细胞在肾脏由IL-23介导生成IL-17A,可促进募集嗜中性粒细胞,导致AAV并引起肾损伤[38]。

5 小结与展望

大量证据表明,T细胞数量和功能异常、Th亚群失调、Th17反应倾向、Treg细胞数目及功能异常、Th17/Treg平衡和相互作用、γδT与IL-17均参与AAV的发病。但是,对于Treg细胞的了解、Th亚群相互作用机制、γδT细胞调节IL-17的具体机制以及Treg与Th17之间的关系仍不清楚,因此T细胞与AAV的关系还有很大的研究空间和价值。

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