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T淋巴细胞在常见原发性肾小球肾炎中的作用

2021-11-30冀颖于磊

医学综述 2021年2期
关键词:趋化因子肾炎肾小球

冀颖,于磊

(1.通辽市医院肾病风湿免疫科,内蒙古 通辽 028000; 2.内蒙古自治区人民医院肾内科,呼和浩特 010017)

肾小球肾炎是自身抗体与免疫复合物侵入肾脏引起的一类疾病的总称,按病因不同分为原发性肾小球肾炎和继发性肾小球肾炎。但无论何种病因,最终均通过错误的免疫应答导致肾小球肾炎。T细胞是自身免疫和相关器官损伤的关键驱动因素,可直接或间接参与肾小球肾炎。分化失衡的T细胞不仅可导致机体感染,还会诱发各种疾病。原发性肾小球疾病是临床中肾穿刺活检患者的主要疾病类型。肾脏病流行病学调查显示,IgA肾病和膜性肾病分别占原发性肾小球肾炎的47.9%和27.8%[1];此外,新月体肾小球肾炎(crescentic glomerulonephritis,CGN)是一组病情急剧恶化的肾小球肾炎,其发病与细胞介导的免疫异常密切相关。近年来在肾小球肾炎患者中,针对T淋巴细胞的靶向治疗成为研究热点。现就T淋巴细胞亚群在上述常见原发性肾小球肾炎中的作用及可能的治疗方向进行综述。

1 T淋巴细胞的免疫作用

T淋巴细胞是异质性细胞群体,根据T细胞表面抗原受体和功能特征可分为两大类,即αβT细胞和γδT细胞[2]。根据细胞表面特征性分子的不同,αβT细胞又分为 CD4+T和CD8+T 细胞两个亚类,CD4+T细胞通过分泌细胞因子参与过敏反应、调节免疫应答;CD8+T细胞可发挥特异性细胞毒作用[2]。γδT细胞是主要存在于黏膜和上皮组织中的非特异性免疫细胞,激活后的γδT细胞可维持免疫耐受。

CD4+T淋巴细胞具有多种病理生理作用,在免疫过程中起着双向调节作用。根据谱系特异性转录因子,CD4+T细胞被分为三类:①辅助性T细胞(helper T cell,Th细胞),包括Th1、Th2、Th9、Th17、Th22等;②调节性T细胞(regulatory T cell,Treg细胞);③滤泡辅助性T细胞(follicular helper T cell,Tfh细胞)。Th1和Th2细胞是Th细胞的两个最主要和最受关注的亚群。Th1细胞参与细胞免疫,主要消除细胞内的病原体;而Th2细胞主要参与体液免疫介导的细胞外病原体的清除。Tfh细胞是新近发现的CD4+T细胞亚群,根据表面的趋化细胞因子其可分为Tfh1(CXC趋化因子受体3+CC趋化因子受体6-Tfh)、Tfh2(CXC趋化因子受体3-CC趋化因子受体6-Tfh)及Tfh17(CXC趋化因子受体3-CC趋化因子受体6+Tfh)三种细胞亚型[3]。这3种细胞数量较少,分别通过分泌γ干扰素、白细胞介素(interleukin,IL)-4和IL-17调节B细胞和浆细胞的成熟及分化。Th17与Th22细胞的作用相似,主要介导对细菌和真菌的免疫反应。Th17细胞通过分泌IL-17,上调促炎细胞因子、趋化因子和基质金属蛋白酶的表达,参与自身免疫过程;而Th22细胞通过分泌IL-22影响皮肤、消化道、呼吸道和肾脏上皮细胞。Treg细胞的特征为其高表达的叉头框蛋白P3可以抵消过度的免疫反应,其通过分泌的细胞因子(主要是IL-10)和细胞间接触对免疫系统中几乎所有的细胞发挥抑制作用。双效性Treg细胞是一种不同于传统Treg细胞的全新的具有双向调节功能的T淋巴细胞亚型,包括恒定型自然杀伤T细胞,其通过分泌IL-4、γ干扰素等多种细胞因子,参与机体免疫调节[4]。

2 CD4+T淋巴细胞在原发性肾小球肾炎中的作用

2.1IgA肾病 IgA肾病是原发性肾小球肾炎最常见的原因。在肾小球系膜中沉积半乳糖缺乏型IgA1(galactose-deficient IgA1,Gd-IgA1)沉积物是IgA肾病的标志[5]。而B细胞分泌Gd-IgA1的这一过程由CD4+T淋巴细胞调节完成[2]。因此,有学者希望通过纠正T淋巴细胞异常分化,延缓IgA肾病的进展。Th细胞及Treg细胞在IgA肾病的发生发展中起重要作用。

Th细胞方面,Th1/Th2细胞的比例失衡在IgA肾病的发病过程中起重要作用[6]。临床研究表明,新发IgA肾病患儿尿沉渣中Th1细胞特异性转录因子T-bet高表达,说明Th1细胞与IgA肾病发病密切相关[7]。关于Th1细胞在IgA肾病中作用,既往认为IgA肾病发病早期CD4+T淋巴细胞向Th1细胞极化[8],而Th1细胞可减少γ干扰素的分泌,通过核因子κB通路在IgA肾病早期的发展中发挥保护作用[9]。Th2细胞方面,Chintalacharuvu等[10]研究证实,Th2细胞极化可促进IgA的糖基化。临床研究显示,IgA肾病严重肾功能不全者Th2细胞及IL-4高表达[11]。近年有学者提出,Th2细胞极化还会增强肾小球细胞对IgA免疫复合物的反应,并直接或间接降低肾小球滤过率[2]。综上,Th1细胞在IgA肾病早期起作用,而Th2细胞对于维持IgA肾病以及晚期肾脏炎症起重要作用。

除Th1和Th2细胞外,还有一些Th细胞(Th17、Th9和Th22细胞)在IgA肾病的发生发展中起重要作用。Th17细胞参与IgA肾病的发病及进展。临床研究发现,IgA肾病患者外周血Th17细胞的比例和血清IL-17水平明显高于健康对照者[12]。在IgA肾病小鼠模型中,Th17细胞与肾损伤和肾炎严重程度密切相关[13]。在基因层面,全基因组关联研究报道了促进IgA肾病发展与刺激Th17细胞分化中涉及的几个基因的多态性之间具有显著关联[14]。研究发现,Th17细胞通过分泌IL-17刺激B细胞系中核心1β1,3-半乳糖基转移酶及其分子伴侣信使RNA转录,参与IgA1铰链区的翻译后修饰[15]。以上研究均提示,Th17细胞在IgA肾病的发生发展中起重要作用。在调控机制方面,既往研究证实细胞因子CC趋化因子配体20诱导了Th17细胞在IgA肾病中的致病作用[16]。研究显示,病毒感染可通过增加Th1和Th17细胞比例激活补体C5a及其受体1轴,并进一步增强其促炎作用,诱发并加剧IgA肾病肾损害[17]。虽然Th17细胞参与IgA肾病的证据较为明确,但针对Th17细胞的靶向药物仍未应用于临床,可能需要更多的研究阐明Th17细胞依赖性IgA肾病肾损伤的确切机制。

Th9细胞是一类新发现的辅助细胞,通过分泌IL-9参与体内免疫过程。Hu等[18]研究发现,IgA肾病小鼠中Th9细胞的数量增加,IL-9水平升高,且与野生型小鼠相比,IgA肾病小鼠血清和肾脏中C3a和C5a的水平升高。目前已知C3aR和C5aR抑制剂可减少肾脏损害,减少Th9细胞的数量,降低IL-9水平[18]。由此推断,Th9细胞通过分泌IL-9参与IgA肾病的发病。Th22细胞是目前IgA肾病靶向治疗研究的热点。既往研究显示,IgA肾病患者的Th22细胞数量明显高于其他类型肾病及健康对照者[19]。Gan等[20]研究发现,扁桃体炎通过诱导Th22淋巴细胞增多、增加Th22细胞肾组织浸润和促进肾纤维化加重IgA肾病的肾损伤。随后进一步证实,IgA肾病患者外周血中Th22细胞数量的升高与较差的组织学肾脏图像相关,Th22细胞百分比与牛津病理分型评分呈正相关[16]。氯沙坦、地塞米松以及毛蕊花糖苷等可通过调节Th22细胞的趋化性和增殖,减轻系膜细胞炎症损伤[21]。因此,Th22细胞的靶向治疗是目前较为理想的IgA肾病治疗新方向。

Treg细胞能抑制体内大部分自身免疫反应,在IgA肾病中也具有重要作用。Huang等[22]研究扁桃体炎与IgA肾病的关系时发现,IgA肾病患者扁桃体Treg细胞数量减少;进一步研究发现,IgA肾病患者Treg细胞功能减弱,不能有效抑制IgA在系膜区的沉积以及肾小球系膜细胞的广泛增殖[23]。肾组织活检显示,IgA肾病组织学严重程度随血液中Treg细胞百分比的降低而恶化,提高体内Treg细胞水平可改善肾组织病变及肾小球系膜细胞IgA的沉积[24]。目前临床采用糖皮质激素和抗胸腺球蛋白升高Treg细胞水平取得了一定疗效,但不良反应较多和疗效不佳仍是困扰临床医师的主要问题。

Tfh细胞是另一类重要的T细胞,可通过分泌IL-21促进B细胞的存活和成熟。研究发现,与正常对照者相比,IgA肾病患者体内的Tfh细胞明显增多,且不同类型Tfh细胞对估算的肾小球滤过率、Gd-IgA1水平以及24 h尿蛋白定量影响不同[20]。目前相关研究较少,仅能推测Tfh细胞通过调节抗体参与IgA肾病的发病。Tfh细胞在IgA肾病中的作用机制尚需更多的研究进一步明确。

2.2膜性肾病 膜性肾病是原发性肾小球肾炎的第二大疾病,目前具体发病机制尚不清楚。T淋巴细胞亚群失衡导致的免疫功能紊乱在膜性肾病的发病过程中具有重要作用。目前,关于膜性肾病的研究主要集中于Th2细胞。Shimizu等[25]通过基因编码技术敲除MRL/lpr小鼠的IL-27RA 基因(可启动Th1细胞反应)发现,Th2细胞反应增强会导致膜性肾病。Masutani等[26]的研究发现,特发性膜性肾病以Th2细胞主导的炎症反应为主。与Th1细胞相比,Th2细胞可通过选择性表达人基质裂解素2参与自身免疫性疾病。近年研究表明,膜性肾病患者的可溶性基质裂解素2水平明显高于健康对照者,表明血清可溶性基质裂解素2水平与膜性肾病的发病相关;且治疗后血清可溶性基质裂解素2水平明显降低,表明血清可溶性基质裂解素2水平与膜性肾病的严重程度呈正相关[27]。上述研究结果提示,Th2细胞可能作为治疗膜性肾病的新靶点。

国内外关于Th17细胞与膜性肾病的研究较少见,Kalavrizioti等[28]进行的一项为期2年的研究发现,特发性膜性肾病患者尿液IL-17水平显著高于健康对照者,同时尿液中肿瘤坏死因子-α、IL-6、单核细胞趋化蛋白-1水平也显著升高。研究表明,膜性肾病患者血清中IL-2、IL-4、IL-10、IL-17A和γ干扰素水平高于健康对照者[27]。Rosenzwajg等[29]的研究显示,特发性膜性肾病中Treg细胞的百分比显著降低,同时肿瘤坏死因子-α、IL-5和IL-2RA的血浆水平升高,提示评估Treg细胞可能有助于预测利妥昔单抗的早期反应。以上研究表明,除Th2细胞外,Th17及TregT细胞均有可能在膜性肾病中发挥重要作用。目前仍未建立能完全代表人类膜性肾病发生与进展的动物模型,关于膜性肾病中T淋巴细胞的作用机制还有待进一步研究。

2.3CGN CGN是以肾小球新月体形成为病理特征的急症。T淋巴细胞聚集在肾小球新月体内不仅作为辅助细胞发挥作用,还是产生炎症因子的主要细胞,因此其在CGN中的作用受到关注。

Th细胞方面,Th1细胞的特异性转录因子T-bet与肾脏致病抗原的迟发型超敏反应密切相关。Wu等[30]的研究发现,在 T-bet-/-CGN小鼠中,Th1细胞通过募集趋化因子介导肾损伤。Hünemörder等[31]进一步证实,Th1细胞及其特征性细胞因子γ干扰素通过募集巨噬细胞发挥作用。长期以来一直认为CGN主要由Th1细胞介导,随后在小鼠模型中发现,Th1和Th17细胞均可介导肾损伤[32]。Th17细胞驱动的肾炎需要Th1细胞辅助,两者共同促进肾炎发展[33]。Odobasic等[34]报道,在肾小球损伤后第10天,Th17细胞的肾浸润达到峰值,IL-17可促进小鼠CGN的早期发展,诱导蛋白尿产生;而Th1细胞会在21 d以后发挥主要作用,导致蛋白尿产生。但Gan等[35]的研究提示,Th17细胞早期可诱导肾小球肾炎,而在疾病晚期,Th17细胞可抑制Th1细胞介导的免疫反应,减轻肾损伤。目前靶向治疗发现,IL-17RA缺乏症可保护小鼠免于新月体的形成,因此IL-17RA有望成为抗肾小球基膜型CGN新的治疗靶点[36]。Treg细胞在CGN中起保护作用,Nosko等[37]研究发现,表达T-bet的Treg细胞(T-bet+Treg1细胞)诱导趋化因子受体3表达,促进Treg细胞向Th1型炎症区域运输,集中控制Th1细胞反应。因此,T-bet+Treg1细胞可能成为新的潜在的治疗靶点。此外,Neumann等[38]通过对程序性细胞死亡配体1不表达或低表达的小鼠进行研究发现,Treg通过程序性细胞死亡受体1及其配体途径抑制肾脏Th1细胞,发挥肾脏保护作用。因此,刺激该途径可能为CGN的治疗提供选择。Treg细胞除抑制Th1细胞外,还可抑制Th17细胞,Diefenhardt等[39]研究发现,IL-10Ra是CGN病程中控制Th17细胞免疫力的重要组成部分,而Treg细胞通过IL-10受体信号转导可引起Th17细胞明显下调。因此,Treg细胞在IL-10/IL-10R轴上的调节可能为治疗CGN的一种新策略。此外,在急性肾炎早期,双效性Treg细胞大量增殖,表达谱分析显示,双效性Treg细胞具有促炎和抗炎的双重效应,可分泌抗炎因子IL-10和IL-35,还可分泌促炎因子IL-17[40],但该细胞的具体作用仍需进一步研究。

3 CD8+T淋巴细胞在原发性肾小球肾炎中的作用

CD8+T细胞是一类异质的具有多种功能的T淋巴细胞亚群,在机体清除病原体感染、抗肿瘤以及介导器官移植排斥反应过程中发挥调节作用。目前大部分关于CD8+T细胞的研究主要针对哮喘及继发性肾小球肾炎,关于原发性肾小球肾炎的研究较少。近年来人们发现,CD8+T细胞在肾小球肾炎的发生发展中起重要作用。Chen等[41]的研究阐明了CD8+T细胞在CGN中的作用,肾小球周围的CD8+T细胞通过侵入鲍曼囊中的局部裂孔,参与肾小球新月体的形成,并显著放大了肾小球损伤。此外,在肾小球肾炎的自身免疫和非自身免疫模型中,CD8+T细胞的耗竭限制了组织和功能损伤,且CD8+T细胞的转移可诱导新的损伤[42]。Hu等[43]发现,CD8+T细胞不仅是人类抗肾小球基膜病中的主要T细胞亚型,也是CGN和狼疮肾炎中浸润肾脏的主要细胞,并与肾小球结构损伤密切相关。动物研究显示,CD8+T细胞可通过两种方式诱发抗肾小球基膜肾炎,一方面细胞毒性CD8+T细胞可通过渗透进入肾小球直接引起肾小球损伤,另一方面抗原特异性CD8+T细胞可直接靶向肾小球抗原引发损伤。肾毒性血清诱导的肾炎中,来自WKY大鼠的CD8+T细胞的耗尽会减少肾小球中巨噬细胞浸润并降低蛋白尿发生率[41],表明CD8+T细胞可能在肾小球损伤和新月体形成中起关键作用。Watanabe等[44]的研究表明,肾小球CD8+T细胞的数量是儿童IgA肾病疾病进展最敏感的预测因子。在治疗方面,中药杜鹃花、雷公藤等对肾小球肾炎的治疗作用与CD8+T淋巴细胞密切相关。因此,进一步研究CD8+T淋巴细胞可能为肾小球肾炎的治疗提供新方向。

4 其他类型的T淋巴细胞在原发性肾小球肾炎中的作用

目前,有关其他类型的T淋巴细胞在原发性肾小球肾炎中的作用研究较少。γδT细胞在IgA肾病的发病中起关键作用,Toyabe等[45]报道IgA肾病患者γδT细胞水平与血清IgA水平密切相关。一方面,Cox等[46]证实,抗原刺激可增强IgA肾病患者循环血液中γδT细胞上CX3C趋化因子受体1的表达,从而促进淋巴细胞的肾小球跨内皮迁移。另一方面,γδT细胞可能通过分泌肿瘤坏死因子-β显著降低核心1β1,3-半乳糖基转移酶及其分子伴侣信使RNA的水平,明显提高Gd-IgA1水平,在IgA肾病的发生发展过程中起重要作用[47]。在CGN的疾病初期,肾内γδT细胞在IL-23诱导下产生IL-17A,促进中性粒细胞浸润,加重CGN的病理损伤[48]。艾克珠单抗和苏金单抗等可能成为CGN新的治疗药物。恒定型自然杀伤T细胞参与肾炎的研究也较少,且多局限于动物研究。有研究报道,自然杀伤T细胞和B细胞通过Th2细胞免疫反应在新西兰黑色品系(NZB)与新西兰白色品系(NZW)杂交的子一代(NZB/NZW F1)小鼠实验性狼疮性肾炎中起重要作用,但对于自然杀伤T细胞是发挥保护作用还是致病作用尚存在争议[49]。此外,自然杀伤T细胞的缺乏加剧了实验模型的肾小管间质性肾炎[50]。以上结果提示,自然杀伤T细胞对原发性肾小球肾炎具有保护作用。

5 小 结

由于T淋巴细胞在肾脏疾病的免疫调节、免疫激活、免疫耐受方面起重要作用,T淋巴细胞尤其是CD4+T淋巴细胞在原发性肾小球疾病中的作用受到国内外学者的广泛关注。近年关于T淋巴细胞在IgA肾病、膜性肾病及CGN中的作用有了新进展,有学者针对此提出了一些新的治疗策略,如将某特定T淋巴细胞亚群作为治疗靶点或通过输注自体或供体Treg细胞的过继转移免疫疗法治疗肾小球疾病,也可以针对不同的肾脏疾病特点设计特异性多靶点的治疗方案。但目前这些疗法尚处于实验阶段,仍需进一步研究,明确T淋巴细胞亚群在肾脏疾病中的确切作用机制,可为肾小球肾炎的靶向治疗及病情监测提供依据。

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