T淋巴细胞与阿尔茨海默病相关性的研究进展

刘艳梅，孟新玲

1 AD概述

阿尔茨海默病（Alzheimer disease，AD）是一种中枢神经系统退行性疾病，以进行性认知功能下降及行为改变为主要表现[1]。根据2020 年发布的一项全国性的横断面研究结果显示，中国60岁及以上的痴呆患者约有1507万，其中AD患者约为983万，是目前老年痴呆的主要类型[2]。《2022年中国阿尔茨海默病报告》统计结果显示，随着中国人口老龄化程度的加深，AD的发病率和死亡率逐步上升，目前AD已成为中国城乡居民的第5大死因[3]。但AD在我国的诊断和治疗率仍然较低，积极寻找影响AD发生发展的相关因素，并对其尽早进行防治尤为重要。

2 T淋巴细胞与AD

AD 所公认的病理学特征是淀粉样蛋白β（amyloid β，Aβ）的细胞外沉积、Tau 蛋白的细胞内聚集引起神经原纤维缠结（neurofibrillary tangles，NFTs）和神经变性。然而，AD发病的具体发病机制目前仍不明确，其中神经炎症持续存在被认为是驱使疾病发展的关键因素。当中枢神经系统（central nervous system，CNS）内固有的小胶质细胞和星形胶质细胞被疾病蛋白激活，可通过产生炎症和神经毒性因子导致神经损伤[4]。近年来已有研究证明AD 患者CNS 神经炎症与T 淋巴细胞（T lymphocyte）（下简称T细胞）浸润增加相关，并在小鼠模型和患者的尸检样本中发现其浸润部位靠近Aβ沉积物，证实T细胞及其亚群可通过AD患者的受损的血脑屏障（Blood-Brain Barrier，BBB）渗透CNS 从而介导神经炎症，影响AD 的病理学改变及认知损伤[5,6]。然而，T 细胞分类复杂且各亚群参与AD发展的机制及变化程度不同[7]，因其功能主要取决CD4+、CD8+和调节性T 细胞，故对此3 类进行逐一论述。

2.1 CD4+T细胞

AD 患者存在外周免疫功能障碍，CD4+亦可通过BBB从外周渗透CNS与脑内神经胶质细胞相互作用而影响神经元活性[8]。近年Machhi 等[9]在APP-PS1 小鼠实验研究中发现CD4+可加速AD 的病程进展，主要印证了其亚型Aβ-Th1 和Aβ-Th17的自身反应性效应T 细胞（Teffs）均可通过下调周围神经系统和CNS内Treg细胞的作用，促进AD的病理学改变发生，同时伴随小胶质细胞激活升高和神经炎症加剧，迫使记忆障碍加剧。此外，CD4+T细胞的主要亚型Th1、Th17 和Th2 参与AD 机制亦有区别。

2.1.1 Th1 Th1分泌的细胞因子干扰素-γ（interferon-γ，IFN-γ）可活化巨噬细胞以增强细胞介导的抗感染免疫，早期Browne等[10]的实验研究证实，IFN-γ在大脑中的有限表达有利于T细胞浸润到CNS，并与小胶质细胞形成免疫突触，而渗入大脑的T细胞亦可产生IFN-γ促进小胶质细胞激活增加、Aβ沉积和认知功能受损。同时，在5XFAD小鼠的脑室内注射A β-Th1 细胞后，也促进了IFN-γ 和趋化因子CXCL9、CXCL10 和CXCL11 的表达[11]；与实验结果相一致的是，在AD患者及轻度认知障碍（mild cognitive impairment，MCI）受试者的脑脊液中检测到IFN-γ诱导的CXCL10浓度明显增加，并与简易精神状态量表评分呈正相关[12]。除此以外，IFN-γ等炎性因子还可抑制人脑血管平滑肌的强直收缩力加重AD 患者的微出血，炎性细胞因子产生的自身调节紊乱可导致脑灌注受损，并导致AD 患者微出血和Aβ清除失调，使患者的认知受损更为严重[13]，这也提示了在AD疾病进展中的微出血。

2.1.2 Th17 Th17 是研究最多的CD4 Th 亚群之一，目前已有研究表示AD 患者大脑中活化的Th17 细胞及其炎性细胞因子（如IL-17A、IL-21和IL-23）可能协同促进其神经病理学改变[14]。与此观点相证，在AD 的三重转基因小鼠模型大脑中发现了较高水平的IL-17A、TNF-α、IL-2 和GM-CSF[15]；另一项研究中，在注射了Aβ42肽的小鼠海马体、外周血和脑脊液中也发现IL-17A和IL-22 显著增加[16]，可见IL-17A 在AD 进展中变化明显。Zenaro 等[17]的研究结果也表明Aβ聚集物可介导嗜中性粒细胞的募集和趋化产生IL-17A，而IL-17A 对神经元和BBB 有直接毒性，并可能扩增CNS 中的嗜中性粒细胞，从而导致病理恶化。现有现有数据充分提示Th17 极化与AD 的神经变性有关。因此，研究者提出，最佳的AD疫苗应抑制Th17对Aβ的免疫应答[18]，以预防神经炎症和后续的神经退行性变。

2.1.3 Th2 与Th1和Th17作用相反的是，Th2可分别抑制Th1和Th17对细胞因子IFN-γ和IL-17产生的胶质诱导，可调节减弱Aβ特异性Th1和Th17诱导的神经炎症激活，减低小胶质细胞反应性及Aβ病理学[19]。与此同时，Walsh 等[20]通过实验室研究表明Th2 的细胞因子IL-4 对受损的CNS 神经具有保护和恢复作用；且在临床AD型MCI患者的外周血中发现较高浓度的IL-4，而随着疾病严重程度逐渐增加IL-4水平出现降低[21]。Th2的作用机制研究为AD治疗提供了研究靶点，目前许多针对AD的预防性疫苗正在研发，为了延缓AD的发作，疫苗中含有的佐剂需能诱导有效抗炎作用的Th2 免疫反应，这种免疫反应可能介导产生针对神经毒性Aβ和抗炎细胞因子的中和抗体[22]，从而预防AD相关炎症。

2.2 CD8+T细胞

在AD 等认知相关疾病中，CD8+T 细胞已被发现是浸润大脑结构的主要T细胞类型[23]，Unger等[24]在小鼠模型脑实质中发现CD8+T细胞与小胶质细胞以及神经元结构密切相关，实验证明CD8+T 细胞以年龄和病理依赖性的方式浸润脑实质，认为CD8+T 细胞在功能上参与调节突触可塑性，可能塑造神经元。同时一项Tau 转基因小鼠研究结果显示CD8+T 细胞可穿过BBB，间接、直接地影响小胶质细胞的功能特性，促进神经炎症和认知能力下降[25]，因而促进AD进展。在外周环境中，一项包括36项研究涉及2339例AD患者的荟萃分析显示，与健康对照组相比，AD 患者外周的CD4/CD8 比率增加以及CD8+T 细胞百分比降低[26]。

为进一步证实CD8+在疾病发病机制中的活性作用，在被诊断为AD 和AD 型MCI 患者的外周血中，发现CD8+效应记忆CD45RA+细胞（TEMRA）的数量增加，这种T细胞群具有分泌促炎细胞因子和细胞毒性分子的强大效能，并与神经认知障碍的发展程度呈负相关，或许CD8+TEMRA 细胞数量增多可作为AD 的一个免疫特征[27]。另有AD 患者和动物模型的海马和皮质下白质中检测到具有组织驻留记忆T（Trm）细胞特征的CD8+T 细胞[28,29]，且有最新研究发现，APP-PS1 小鼠海马中的CD8+表达与Trm T 细胞组织停留相关的蛋白，即CXCR6、LITAF 和ISG20，且与慢性感染模型小鼠的脑Trm CD8+T 细胞具有高相似性[28]。然而，它们的具体作用还有待进一步探究。

2.3 调节性T细胞（Treg）

Treg 是CD4+的一个抗炎亚群，可抑制其他Th 亚群的促炎免疫反应，维持免疫稳态。在啮齿动物和人类中，它们的细胞表型由IL-2受体α（CD25）及转录因子Foxp3的高表达和IL-7受体（CD127）的低表达所定义，稳定表达Foxp3 的Treg 细胞是维持外周免疫耐受的关键[30]。近年多项探讨AD外周生物标志物的临床研究结果显示，AD 痴呆患者的外周血中Treg 细胞的比例明显降低且抑制功能受损，对于Treg在疾病过程中的明显活性抑制也成为一个新的治疗靶点，Treg扩增目前正在被转化为神经退行性疾病的细胞疗法[31,32]。

早期研究发现Treg 的早期损耗可加速小鼠认知障碍的发生，通过外周低剂量IL-2治疗扩增Treg有助于认知能力改善[33]，认为Treg可通过调节小胶质细胞对Aβ沉积的反应减慢疾病进展。此外，Baek 等[34]将Treg 细胞移植到3xTg-AD 小鼠体内，结果不仅改善了小鼠的空间学习和记忆，还利于减少大脑中Aβ斑块的沉积和炎症细胞因子的产生，均提示Treg细胞诱导的免疫抑制对AD 病理发展的重要。然而，Baruch 等[35]通过靶向Foxp3+Tregs 破坏5XFAD 小鼠的免疫耐受发现，Treg 可增强IFN-γ依赖的大脑的脉络丛通道活性，导致免疫细胞在病理部位积累，认为Treg并没有在AD病理学中起积极作用。近年，有研究通过早期接种灭活流感疫苗使小鼠的认知缺陷改善和Aβ负担减轻，但灭活流感疫苗诱导的免疫反应激活小胶质细胞也降低了外周Treg活性，通过全反式维甲酸恢复外周Treg水平反而削弱了灭活流感疫苗对Aβ负荷和认知功能的保护作用[36]。由此Treg 在AD 中的功能作用仍存在矛盾和争议，其因果关系仍在继续研究中。

3 AD治疗药物

目前临床应用最为广泛的是作用于胆碱能系统的药物，如多奈哌齐、卡巴拉汀和加兰他敏，通过抑制乙酰胆碱酯酶（acetylcholinesterase，AChE）的作用，从而维持AD 患者脑中乙酰胆碱含量[37]，另外N-甲基-D-天冬氨酸（N-methyl-D-aspartic acid，NMDA）拮抗剂中美金刚是该类别中唯一批准用于治疗中度至重度AD的药物[38]。近年多项研究显示不同治疗药物对于AD患者外周免疫也有影响。结果显示，多奈哌齐可抑制Th1数量，但不抑制Th2；给予卡巴拉汀可减少AD 患者血液中的T 细胞增殖，抑制Th1和Th17但不抑制Th2；美金刚可以选择性地抑制Th1，但无法抑制Th2 或Treg[39]。通过调节脑-肠轴改善认知功能的新型药物甘露特纳（GV-971）被发现可有效修复肠道微生物群的同时，也减少了大脑中Th1相关的神经炎症[40]，在临床亦取得良好的疗效。目前AD药物研发中淀粉样蛋白靶向疗法仍然是主要开发途径，炎症也成为了临床前和临床开发第2 大类别[41]，今后将有更多药物进入临床以改善AD 疾病的进程及预后。

4 总结

综上所述，大量研究已证明AD 患者存在外周免疫功能紊乱，外周T 淋巴细胞及其亚群直接或间接影响AD 病程中神经炎症的发展，与病理学改变及认知损伤程度息息相关。但AD的发病机制复杂涉及因素众多，具体机制目前仍在研究探索中。同时，靶向神经炎症遗传通路的药物正在开发，通过改善免疫功能来减缓疾病进展也是AD治疗研究方向。