調(diào)節(jié)性B細(xì)胞與多發(fā)性硬化的研究進(jìn)展①

李 雪 張慶鎬 金桂花

(延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)與病原生物學(xué)教研室，延吉 133002)

調(diào)節(jié)性B細(xì)胞與多發(fā)性硬化的研究進(jìn)展①

李 雪 張慶鎬②金桂花

(延邊大學(xué)醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)與病原生物學(xué)教研室，延吉 133002)

B細(xì)胞主要通過分泌抗體在免疫應(yīng)答中發(fā)揮正向免疫調(diào)節(jié)作用。同時(shí)，B細(xì)胞還可以分泌IFN-γ、IL-6、IL-10、TGF-β等多種細(xì)胞因子，這些細(xì)胞因子協(xié)同B細(xì)胞表面的CD86、CD80、CD40L等共刺激信號(hào)促進(jìn)CD4+T細(xì)胞的活化。此外，B細(xì)胞還具有遞呈抗原、調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞分化及樹突狀細(xì)胞功能等多彩的免疫學(xué)活性[1]。近年來，在多種自身免疫性疾病和炎癥性疾病的小鼠模型中都證實(shí)B細(xì)胞還具有負(fù)向免疫調(diào)節(jié)的作用，如Ⅰ型糖尿病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、炎癥性腸炎等[2]。相對(duì)于效應(yīng)性B細(xì)胞，在免疫應(yīng)答過程中起負(fù)向免疫調(diào)節(jié)作用的這一類B細(xì)胞被稱之為調(diào)節(jié)性B細(xì)胞。調(diào)節(jié)性B細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)和研究不僅加深人們對(duì)免疫應(yīng)答機(jī)制的認(rèn)識(shí)，同時(shí)有助于闡明其在多發(fā)性硬化(Multiple sclerosis,MS)中的作用機(jī)制，可為MS的治療提供新的靶點(diǎn)。

1 調(diào)節(jié)性B細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)

1974年，Neta等[3]在遲發(fā)性超敏反應(yīng)豚鼠模型中證實(shí)，B細(xì)胞通過抑制T細(xì)胞的功能緩解超敏反應(yīng)癥狀，首次提出B細(xì)胞具有重要的免疫抑制作用。90年代，Mizoguchi[4]和Wolf[5]的研究團(tuán)隊(duì)分別通過炎癥性腸病及實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(Experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE)的動(dòng)物模型，證實(shí)B細(xì)胞能夠有效抑制炎癥反應(yīng)，并由Mizoguchi等[6]首次提出調(diào)節(jié)性B細(xì)胞(Regulatory B cells)的概念。2002年，F(xiàn)illatreau等[7]提出B細(xì)胞主要通過分泌IL-10抑制炎癥反應(yīng)。

2 調(diào)節(jié)性B細(xì)胞的表型

一般調(diào)節(jié)性B細(xì)胞被認(rèn)為是產(chǎn)生IL-10的B細(xì)胞亞群，在不同的動(dòng)物模型中具有不同的表現(xiàn)型。Lenert[8]、Evans[9]和O′garra[10]證實(shí)產(chǎn)生IL-10的調(diào)節(jié)性B細(xì)胞的表型為CD21hiCD23-IgMhiIgD-CD1dhi邊緣區(qū)B細(xì)胞(Marginal-zone B cell,MZB)和CD21hiCD23+CD24hiIgMhiIgD+CD1d+過渡2型邊緣帶前體(Transitional 2 marginal-zone precursor,T2-MZP) 、CD11b+CD5+。Yanaba等[11]提出CD1dhiCD5+CD19+是調(diào)節(jié)性B細(xì)胞新的表型，主要存在于正常小鼠脾臟，并將其稱為B10細(xì)胞。隨后，T細(xì)胞免疫球蛋白黏蛋白分子(T cell Ig and mucin domain-1,TIM-1)[12]、程序性死亡配體1(Programmed death-ligand 1,PD-L1)[13]、CD9+CD80+[14]也被認(rèn)為是B10的新型表面標(biāo)志物。Matsumoto等[15]發(fā)現(xiàn)CD138+B細(xì)胞也可以通過產(chǎn)生IL-10抑制免疫反應(yīng)。Blair等[16]已證實(shí)，人類也存在調(diào)節(jié)性B細(xì)胞，其表型為CD24hiCD38hiCD19+。此外，CD24hiCD27+B細(xì)胞和CD25+CD71+CD73-B細(xì)胞可以通過產(chǎn)生IL-10抑制T細(xì)胞的增殖[17,18]。Xiao等[19]發(fā)現(xiàn)不同于傳統(tǒng)的CD24hiCD38hi調(diào)節(jié)性B細(xì)胞，PD-L1高表達(dá)的調(diào)節(jié)性B細(xì)胞的表型為CD5hiCD24-/+CD27hi/+CD38dim。

研究表明，在無任何刺激的情況下，野生型小鼠調(diào)節(jié)性B細(xì)胞所分泌的IL-10很難被檢測(cè)到。如果把B細(xì)胞轉(zhuǎn)入患有腸炎的B細(xì)胞缺陷性TLRα基因敲除小鼠體內(nèi)，則會(huì)產(chǎn)生IL-10。在體外，小鼠脾臟B細(xì)胞經(jīng)脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)、PMA(Phorbol 12-myristate 13-acetate)和Ionomycin刺激5 h可以誘導(dǎo)出IL-10分泌型B(B10)細(xì)胞，在這些信號(hào)刺激中Toll樣受體(Toll-like receptors,TLRs)信號(hào)通路起到關(guān)鍵性作用。CD40明顯增加B10細(xì)胞百分比，而絲裂原性的抗IgM抗體并不誘導(dǎo)B10細(xì)胞的表達(dá)[8,20]。另外，LPS和CD40的協(xié)同刺激可有效增加B10細(xì)胞百分比[20]。研究發(fā)現(xiàn)在膠原性關(guān)節(jié)炎小鼠模型中，LPS的刺激同樣可以促進(jìn)T2-MZP調(diào)節(jié)性B細(xì)胞的增殖和IL-10的分泌[9]。在離體體系中，CpG通過與TLR信號(hào)通路的相互作用使MZB調(diào)節(jié)性B細(xì)胞的產(chǎn)生增加[21]。此外，IFNs、anti-CD40和B細(xì)胞活化因子(B cell-activating factor,BAFF)等均能誘導(dǎo)人體內(nèi)B細(xì)胞分化為CD27hiCD38+調(diào)節(jié)性B細(xì)胞[22]。綜上所述，調(diào)節(jié)性B細(xì)胞具有多樣的表現(xiàn)型，有可能在不同的炎癥微環(huán)境刺激下表現(xiàn)為不同的表型。

3 調(diào)節(jié)性B細(xì)胞功能相關(guān)信號(hào)通路

細(xì)胞的發(fā)育、分化和激活是發(fā)揮免疫應(yīng)答功能和免疫調(diào)節(jié)功能的前提。上述過程的有效實(shí)施，依賴于細(xì)胞表面的刺激信號(hào)，進(jìn)而啟動(dòng)核轉(zhuǎn)錄因子及相關(guān)效應(yīng)分子基因活化。研究證實(shí)，與調(diào)節(jié)性B細(xì)胞發(fā)育和分化相關(guān)的膜表面分子包括TLRs 、CD40、B細(xì)胞抗原受體(B cell receptor,BCR)、BAFF、TIM-1、PD-L1等[12，13，20,23]。Yanaba等[20]證實(shí)，上述信號(hào)刺激中TLR信號(hào)起到關(guān)鍵性作用，CD40明顯增加調(diào)節(jié)性B細(xì)胞百分比，而絲裂原性的抗IgM抗體并不誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性B細(xì)胞的表達(dá)。另外，LPS和CD40的協(xié)同刺激可有效增加調(diào)節(jié)性B細(xì)胞數(shù)量。髓性分化因子88(Myeloid differentiation factor 88,MyD88)、B細(xì)胞連接蛋白(B-cell linker protein,BLNK)、酪氨酸激酶(Bruton tyrosine kinase,Btk)、磷脂酰肌醇三激酶(Phosphoinositide 3-kinase,PI3K)及NF-κB等下游分子的活化，介導(dǎo)胞內(nèi)信號(hào)的整合與傳遞，從而影響調(diào)節(jié)性B細(xì)胞的分化與功能[20,24]。

4 調(diào)節(jié)性B細(xì)胞在MS中的研究進(jìn)展

MS好發(fā)于中青年，超過50%患者在發(fā)病15年后喪失獨(dú)立行走能力，現(xiàn)有的治療均不能延緩疾病的進(jìn)程，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量，闡明MS的發(fā)病機(jī)制及尋找有效的治療方法成為困擾科學(xué)家們的一個(gè)難題。長期以來MS被認(rèn)為是T細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫性疾病，然而近來的研究報(bào)道，調(diào)節(jié)性B細(xì)胞在MS發(fā)病中起到潛在決定性作用，揭示了其在MS中的臨床應(yīng)用價(jià)值[18,25,26]。

4.1調(diào)節(jié)性B細(xì)胞在MS小鼠模型中的研究進(jìn)展 由于MS患者取材的限制，導(dǎo)致臨床上對(duì)于MS的研究相對(duì)較少，因此為進(jìn)一步深入探索MS，建立MS相關(guān)的動(dòng)物模型具有重要意義。EAE是國際公認(rèn)的MS實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型，具有與MS相似的病理變化和發(fā)病機(jī)制。Wolf等[5]在利用髓鞘堿性蛋白肽制備EAE模型后發(fā)現(xiàn)，B細(xì)胞缺陷小鼠(B cell-dificient mice,μMT mice) EAE的臨床癥狀明顯重于野生鼠，且癥狀減輕緩慢，首次提出調(diào)節(jié)性B細(xì)胞與EAE發(fā)病的相關(guān)性。隨后，F(xiàn)illatreau等[7]證實(shí)B細(xì)胞所產(chǎn)生IL-10的缺失會(huì)導(dǎo)致MOG誘導(dǎo)的EAE發(fā)病時(shí)間延長并且不會(huì)恢復(fù)正常，首次提出B細(xì)胞是通過分泌IL-10實(shí)現(xiàn)免疫抑制作用。相繼，Matsushita等[27]證實(shí)，EAE誘導(dǎo)前利用利妥昔單抗清除小鼠體內(nèi)B細(xì)胞會(huì)加重其臨床癥狀及病理改變，將B10細(xì)胞過繼轉(zhuǎn)輸小鼠體內(nèi)可有效緩解初期EAE反應(yīng)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這類調(diào)節(jié)性B細(xì)胞主要通過抑制樹突狀細(xì)胞的抗原遞呈功能和CD4+T細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子(IFN-γ、TNF-α等)，間接影響T細(xì)胞增殖[28]。隨后，我們的研究團(tuán)隊(duì)采用BLNK缺陷鼠進(jìn)一步證實(shí)[22]，B10細(xì)胞的功能缺陷同樣增強(qiáng)EAE炎癥反應(yīng)，并證明B10細(xì)胞的轉(zhuǎn)輸可有效緩解病情，其抑制作用是IL-10依賴性的。上述研究均揭示了B10細(xì)胞對(duì)于EAE的治療作用。Shen等[29]在EAE小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，缺乏IL-35的B細(xì)胞失去了調(diào)節(jié)EAE的能力，提出IL-35是調(diào)節(jié)性B細(xì)胞發(fā)揮免疫抑制作用不可或缺的細(xì)胞因子。此外，PD-L1highB細(xì)胞通過連接濾泡輔助性T細(xì)胞(Tollicular helper T cells,Tfh)表面分子PD-1，調(diào)節(jié)該細(xì)胞的擴(kuò)增與分化，進(jìn)而抑制EAE的發(fā)展[13]。Simon等[30]發(fā)現(xiàn)，整合素α4缺乏的EAE小鼠調(diào)節(jié)性B細(xì)胞功能減弱，致病性CD4+T細(xì)胞和細(xì)胞因子增加，導(dǎo)致疾病嚴(yán)重程度增加，提示整合素α4可介導(dǎo)調(diào)節(jié)性B細(xì)胞的功能。近來研究發(fā)現(xiàn)，雌激素可通過促進(jìn)M2型巨噬細(xì)胞和小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的極化，提高調(diào)節(jié)性B細(xì)胞的頻率，進(jìn)而起到保護(hù)EAE的作用[31]。Xiao等[12]發(fā)現(xiàn)，TIM-1+B細(xì)胞可以抑制Th17的分化，并通過促進(jìn)Foxp3+Treg和IL-10+Treg的增殖，減弱EAE的嚴(yán)重程度。此外，TIM-1還可以作為磷脂酰絲氨酸的受體與凋亡細(xì)胞發(fā)生感應(yīng)，進(jìn)而對(duì)調(diào)節(jié)性B細(xì)胞在自身免疫疾病中的抑制功能起到重要調(diào)節(jié)作用。

4.2調(diào)節(jié)性B細(xì)胞在MS中的臨床研究 B淋巴細(xì)胞去除藥物利妥昔單抗治療復(fù)發(fā)-緩解型MS患者可以取得良好的臨床效果[32]。在感染寄生蟲的MS患者外周血中發(fā)現(xiàn)一組可高表達(dá)CD1d的B細(xì)胞亞群通過產(chǎn)生IL-10調(diào)節(jié)MS[33]。Iwata等[17]發(fā)現(xiàn)在CD40L+TLR9的刺激下，MS患者調(diào)節(jié)性B細(xì)胞平均數(shù)量較對(duì)照組升高。但是，Piancone等[25]發(fā)現(xiàn)與上述相反結(jié)果，利用MOG刺激的MS患者調(diào)節(jié)性B細(xì)胞的比例相對(duì)于健康人明顯減少，兩組結(jié)果提示刺激劑的不同可能會(huì)造成調(diào)節(jié)性B細(xì)胞在數(shù)量上的差異。在近來研究中，Achour等[23]表明人的調(diào)節(jié)性B細(xì)胞可通過與Tfh表面分子的連接，抑制該細(xì)胞的成熟與抗體分泌，進(jìn)而抑制自身免疫性疾病。但是，調(diào)節(jié)性B細(xì)胞與Tfh在MS中的相互作用，還有待進(jìn)一步證實(shí)。

目前，對(duì)于調(diào)節(jié)性B細(xì)胞在MS中的研究多處于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段，仍需要大量臨床實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，排除動(dòng)物模型與人體差別。

5 展望

除了自身免疫疾病，調(diào)節(jié)性B細(xì)胞在腫瘤、免疫耐受、炎癥反應(yīng)中也起著重要調(diào)節(jié)作用[32]，提示調(diào)節(jié)性B細(xì)胞在多種疾病中的潛在治療價(jià)值。通過對(duì)調(diào)節(jié)性B細(xì)胞的研究，使人們完善了對(duì)于免疫系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。但是，對(duì)于調(diào)節(jié)性B細(xì)胞的來源、作用機(jī)制的了解仍很局限：調(diào)節(jié)性B細(xì)胞是如何分化的，是否為一類特定的細(xì)胞亞群；調(diào)節(jié)性B細(xì)胞的特定的轉(zhuǎn)錄因子仍未知；是否還有我們未發(fā)現(xiàn)的調(diào)節(jié)性B細(xì)胞的特異性表型、相關(guān)的細(xì)胞因子及作用機(jī)制。以上問題均需要科研人員的進(jìn)一步研究，為臨床的治療提供可靠的治療依據(jù)。

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10.3969/j.issn.1000-484X.2017.12.031

R392.12R744.51

A

1000-484X(2017)12-1896-04

①本文為國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.81460255，61671098)和延邊大學(xué)校級(jí)科研項(xiàng)目(No.2013300)。

②大連大學(xué)醫(yī)學(xué)院，大連 116622。

李 雪(1991年-)，女，在讀碩士，主要從事蛋白表達(dá)調(diào)控與自身免疫性疾病、B細(xì)胞方面研究，E-mail：591292305@qq.com。

及指導(dǎo)教師：金桂花(1975年-)，女，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事蛋白表達(dá)調(diào)控與自身免疫性疾病、B細(xì)胞方面研究，E-mail：ghjin@ybu.edu.cn。

[收稿2017-09-27 修回2017-10-23]

(編輯 倪 鵬)