调节性B细胞在呼吸系统疾病中的研究进展

叶 磊，张 贤综述，李 翀审校

0 引 言

免疫系统通过促炎反应与抗炎反应的平衡来维持稳态，从而有效发挥免疫监视、免疫防御、免疫调控的功能。然而，不可逆的炎症会导致机体损伤。对于免疫抑制的研究主要集中于调节性T细胞[1-2]。而B细胞通过抗体产生、抗原呈递和细胞因子分泌在体液免疫中起重要作用。但是在B细胞中的也有具有免疫抑制功能的一个亚群，其被命名为调节性B细胞(Regulate B cells, Bregs)[3]。Bregs通过不同的机制对包括过敏性疾病、自身免疫和肿瘤耐受在内多种疾病的炎症发生发展过程发挥抑制作用[4-6]。

近来的研究表明，Bregs细胞的数量和功能的异常也与各种肺部疾病密切相关，突现Bregs在调节气道炎症和维持组织稳态方面的重要性[7]。Bregs被公认为气道炎症反应的重要调节成分，但目前尚不清楚肺微环境中诱导Bregs的特定信号。本文就Bregs在肺部肿瘤、肺部感染、气道炎症性疾病、间质性肺疾病等呼吸系统疾病中的研究进展及Bregs细胞在维持呼吸道免疫环境稳态的重要性作一综述。

1 Bregs的分类与作用因子

随着对Bregs研究的深入，在小鼠和人类中已经确定了具有免疫调节功能的几个B细胞亚群。所发现的B细胞亚群在其表型特征和表达的抑制分子上有所不同，但也存在一些功能重叠。

1.1分泌IL-10的Bregs在小鼠中， B-1a细胞的特征是CD5的表达。这些细胞不依赖于T细胞帮助产生抗体。除产生低亲和力的天然IgM抗体外，也是产生IL-10主要来源[8]。在另外研究中发现从脾脏分离出来的CD5+CD1dhiB细胞(被命名为B10细胞)在细菌脂多糖、佛波醇酯类多克隆刺激剂的刺激下分泌大量的IL-10[9]。此外，有研究发现现小鼠过渡2-边缘区前体(T2-MZP) B细胞也能通过产生IL-10在各种疾病中发挥免疫调节功能，如过敏反应、自身免疫病、癌症和同种异体皮肤移植排斥反应[10-15]。另一个B细胞亚群被称为边缘区B细胞(MZ Bregs)，能够表达高水平的CD1d，通过分泌IL-10诱导能分泌IL-10的T细胞富集。在凋亡细胞中加入这些MZ Bregs可保护胶原诱导的关节炎[16]。TIM-1突变小鼠(Tim-1Δmucin)产生的TIM-1缺陷B细胞可降低IL-10的产生，增加炎症因子IL-6、IL-1β和IL-12的产生，从而促进Th1和Th17反应，抑制Treg细胞的产生，从而增加了小鼠实验性自身免疫性脑脊髓炎的严重程度，也能刺激同种异体移植排斥反应[17-18]。也有研究报道LAG3+CD138hi浆细胞能够产生IL-10并具有免疫抑制作用[19]。

与小鼠系统类似，人类免疫抑制B细胞也有不同亚群。在循环的CD24hiCD27+B细胞中富集了能产生IL-10的B细胞，被称为B10细胞。在LPS和CpG刺激后，这些细胞分泌IL-10并抑制单核细胞产生TNF-α。在自身免疫性疾病患者中，这些细胞的频率显著增加[20-21]。经过CD40刺激，CD19+CD24hiCD38hiBreg细胞能够抑制Th1和Th17的分化，这一过程依赖于IL-10的产生、CD80和CD86的表达。而从系统性红斑狼疮患者外周血中分离的CD19+CD24hiCD38hiBreg细胞由于产生的IL-10较少，缺乏这种抑制能力[22]。另一个可抑制T细胞功能的Breg细胞亚群是颗粒酶B细胞(GrB+细胞)。这种细胞亚群的表面标志物包含CD19+CD38+CD1d+IgM+CD147+，并通过表达颗粒酶B、IL-10、吲哚胺-2,3-双加氧酶和CD25发挥免疫抑制作用[23]。

1.2分泌IL-35的Bregs在感染沙门氏菌的小鼠模型中，表达表面标记物sIgM+CD138hiTACI+ CXCR4+ CD1dint Tim1int的浆细胞同时产生IL-10和IL-35，从而抑制炎症反应[24]。在葡萄膜炎的小鼠模型中，调节性 B 细胞 (i35-Bregs)通过释放含IL-10和IL-35外泌体引起Treg 细胞的扩增，同时也抑制 Th17 反应，从而改善葡萄膜炎的病情[25]。另外有研究发现在肿瘤微环境中，IL-35+Breg通过分泌IL-35来上调肿瘤浸润淋巴细胞表面抑制性受体(Lag3、TIM1)的表达，诱导淋巴细胞表型由 PD-1int向 PD-1hi转变[26]。在人体研究中，关于产生IL-35的Bregs的研究尚少。有一项研究表明了晚期胃癌血液样本中产生IL-35的Bregs含量较健康患者升高，并且与调节性T细胞(Treg)、骨髓来源抑制性细胞(Myeloid-derived Suppressor Cells)、CD14+单核细胞含量正相关[27]。

1.3分泌TGF-β的Bregs在过敏性气道反应消退并产生局部吸入耐受性(local inhalational tolerance，LIT)的小鼠中，TGF-β+CD5+B细胞在体外能通过 TGF-β 诱导CD4+Foxp3+T 细胞的产生。将 LIT 小鼠肺门淋巴结中的 TGF-β+CD5+B细胞过继转移到致敏受体的小鼠中发现，小鼠气道中CD4+Foxp3+T细胞的含量明显增加、嗜酸性粒细胞含量明显减少[28]。有研究发现，CD5+CD19+CX3CR1+Breg通过产生TGF-β诱导肠道中CD4+CD25+Foxp3+Tregs的产生，从而抑制小鼠食物过敏相关的Th2应答[29]。同样也在人体研究中发现产生TGF-β的Bregs。类风湿性关节炎患者外周血中，CD19+TGFβ+Breg 的含量显著低于健康对照组，并且与疾病严重程度评分负相关[30]。在胃癌中，CD19+CD24hiCD38hiBregs产生的TGF-β通过抑制CD4+效应T细胞相关细胞因子的产生，并以TGF-β依赖的方式将CD4+CD25-T细胞转化为CD4+FOXP3+Treg，在癌症中发挥显著的免疫抑制作用[31]。

2 Bregs对呼吸系统疾病的影响

2.1 肺部感染性疾病严重感染会引起严重免疫失调，释放大量炎症介质，引起全身炎症反应综合征。最近的证据表明，失控的炎症反应可能与免疫抑制的Bregs异常有关。与轻症患者相比，危重COVID-19患者因为Ⅰ型干扰素(Interferon-α)应答受损从而导致IL-10+Bregs降低[32]；而IFN-α是IL-10+Breg分化的关键信号[33]。有研究显示婴儿呼吸道合胞病毒(Respiratory Syncytial Virus)感染与新生儿肺部Bregs的浸润增加有关，Bregs通过分泌IL-10并抑制Th1功能，并且，Bregs的浸润频率与RSV病毒载量增加相关，可预测急性毛细支气管炎的严重程度，这表明Bregs能抑制早期生命中的免疫反应[34]。有趣的是，新生儿中Bregs的增加会抑制机体产生有效的免疫反应，但是在老年肺炎患者中Bregs的缺乏会加重疾病严重程度。与健康个体相比，老年肺炎患者的 CD19+CD24hiCD38hiB细胞数量升高。这种B细胞亚群通过分泌IL-10抑制 CD4+T 细胞介导的炎症反应，而在发展为急性肺损伤的肺炎患者中 CD19+CD24hiCD38hiB细胞水平降低[35]。

在结核杆菌的感染中主要依赖于T细胞所介导的免疫反应，但越来越多的证据表明B细胞能够参与调节免疫反应，可能具有重要价值。感染结核分枝杆菌的患者外周血中CD19+CD1d+CD5+Breg细胞水平较高，可抑制Th17反应及IL-22的产生[36]。此外，与活动性结核病患者相比，健康对照组中的B细胞表达更高水平的FasL和IL5RA，而有效抗结核疗也能诱导B细胞表达FasL增加[20]。然而，有研究显示分枝杆菌感染肺组织中分泌IL-35的B细胞数量的升高与Th1/Th17的下调和Foxp3+Treg的上调有关，从而可能抑制抗结核的免疫作用[37]。因此，在结核菌感染时，不同的调节性B细胞亚群既能够抑制炎症反应，同时也可能造成保护性免疫作用的损害。

在蛔虫、弓形虫、盘尾丝虫病、鞭虫等多种寄生虫感染中发现Bregs可通过分泌IL-10和TGF-β抑制寄生虫感染过程中引起的损伤性炎症，从而发挥重要的免疫抑制作用[38]。此外，在曼氏血吸虫感染中，CD1dhiCD5+Bregs通过分泌IL-10影响FoxP3+Tregs[39]。在肺孢子虫肺炎等真菌感染中，产IL-10的Bregs增加能抑制Th1/Th17反应，并与病原体清除有关[40]。除炎症介质之外，B细胞表面分子的表达对免疫功能也有重要影响。可溶性虫卵抗原上调边缘区B细胞表达IL-10和CD86，可在体外诱导调节性T细胞的发育[41]。在感染过程中， Bregs的免疫调节作用除与细胞因子有关外，细胞间接触也可能具有潜在作用。

2.2肺部肿瘤疾病肺癌是全球死亡率最高的恶性肿瘤。近年来，肿瘤免疫微环境的研究成为热点，但是Bregs在肿瘤免疫调节中的作用尚不清楚。在肿瘤背景下发现的Breg亚群包括CD24hiCD27+记忆型、CD24hiCD38hi过渡型、CD138+IgA+或CD147+IgM+浆细胞表型[42]，主要通过分泌细胞因子IL-10和TGF-β，以及上调配体CTLA4和PD-L1的表达发挥免疫调节功能[43-45]。然而，也有研究表明肿瘤组织中产生IL-10的Bregs数目增加与肿瘤或肿瘤微环境中产生的炎症信号有关[42]，提示Bregs增加可能是肿瘤导致的结果而非病因。

Bregs在肿瘤中的免疫调节作用的研究主要来自小鼠模型。肿瘤所诱发的Bregs已被证明能扩增FoxP3+Tregs，以及诱导MDSCs的调节活性，并以TGF-β依赖的方式抑制NK细胞和效应T细胞的杀瘤活性[31, 42, 46-47]。这些Bregs也表达高水平的CD40、CD80和CD86，表明细胞接触所介导的免疫抑制机制也起一定作用。最近，在肺癌模型中，PD-L1hiCD80hiCD86hiCD69hiB细胞被证明能通过PD-1/ PD-L1途径抑制Th17细胞分化[44]。与此同时，在肿瘤肺转移的小鼠模型中，表达STAT-3的Bregs也被报道通过诱导血管内皮生长因子促进肿瘤血管生成[48]。

尽管在人类肺癌中关于Bregs研究尚少，但有报道在肺癌患者中，肿瘤浸润标本中产生IL-10+的 CD19 B细胞和外周血中产生IL-10的CD27+CD24hiBregs频率较健康对照组增加[49]。然而，Bregs是否直接或间接地影响肺癌的进展仍不清楚。因此，进一步了解Bregs在肺癌中的作用机制，有助于开发Bregs相关的靶向治疗以增强抗肿瘤免疫。

2.3肺部气道慢性炎症性疾病哮喘是多种细胞和细胞组分参与的以气道慢性炎症为特征的疾病，其发病与气道高反应性相关。Bregs的功能损害与哮喘样炎症增强和气道高反应性有关。有研究发现在严重哮喘患者血液中CD9+B 细胞数量减少，小鼠疾病模型发现CD9+Bregs以IL-10依赖的方式诱导效应T细胞凋亡，从而抑制疾病的发生与进展[50]。同样，TLR7诱导的CD19+CD1dhiB细胞也通过产生IL-10影响调节性T细胞的数量来抑制气道炎症和气道高反应性[51]。此外，产生IL-10的CD5+CD21hiCD1dhiBregs可以将Treg招募到肺部来抑制过敏性气道炎症[52]。在B细胞缺陷小鼠模型中过继分泌IL-10的B细胞能抑制尘螨过敏原所致的气道高反应和肺重塑，并下调FoxP3+调节性T细胞[53]。在曼氏血吸虫感染中T2- MZP Bregs也通过分泌IL-10抑制卵蛋白诱导的过敏性气道炎症[54]。

2.4肺部间质性疾病B细胞在肺间质性疾病的中的作用仍不清楚。最近的证据表明，特发性肺纤维化患者的血液中Bregs、PD-1+TFH和ICOS+TFH的比例较健康人群升高，提示了Bregs与TFH在IPF发展中起一定作用[55]。同样在矽肺患者中发现CD1dhiCD5+Bregs可能通过分泌IL-10维持Tregs功能，并调节Th1/Th2分化[56]。以上结果表明Bregs在肺间质疾病中主要通过影响T细胞功能，在免疫稳态调节中发挥关键作用。

3 结 语

免疫系统一直是临床研究热点之一，其中Bregs被证明是免疫抑制细胞家族的重要成员，在维持内环境稳态中发挥关键作用。在肺癌、哮喘和肺纤维化改变等呼吸系统疾病的病理生理学中，Bregs通过数量和功能的改变从而发挥免疫抑制作用。在不同的肺部疾病背景环境下，B细胞接受刺激后可成为调节细胞并表现出抑制能力，但促使表型形成的诱导因素和相关机制需要进一步研究。在小鼠模型及人类中有几种表面标记物可用来识别免疫抑制B细胞群体，但是Bregs细胞的特异性谱系标记物尚未发现。在呼吸系统疾病治疗方面，虽然Bregs细胞相关的靶向治疗已显现出广阔的应用前景，但是同时注意到过度激活的Bregs细胞可能会阻碍感染和癌症的免疫反应，从而导致疾病恶化。因此，虽然Bregs有望成为下一个免疫治疗的新靶点，但仍有很多问题需要阐明，因此继续深入探索Bregs细胞诱导、增殖和分化的机制具有重要的临床价值和紧迫性。