謝東杰 王愛迪 劉寶山
(天津醫(yī)科大學總醫(yī)院,天津300041)
CD4+T細胞在原發(fā)性免疫性血小板減少癥中作用機制的研究進展①
謝東杰 王愛迪 劉寶山
(天津醫(yī)科大學總醫(yī)院,天津300041)
原發(fā)性免疫性血小板減少癥(Immune thrombocytopenic purpura,ITP)屬于自身免疫性出血無序性疾病,具有器官特異性[1]。該病存在血小板減少、血小板生存時間縮短及抗血小板抗體出現(xiàn)、骨髓巨核細胞增多伴成熟障礙等特征。在一些情況下,ITP患者出血并不明顯,已經(jīng)導致了其縮寫含義由先前的特發(fā)性血小板減少性紫癜修訂為免疫性血小板減少癥。ITP發(fā)病機制復雜,體內(nèi)多環(huán)節(jié)、多因素共同作用導致了ITP的發(fā)生、發(fā)展,其中機體免疫功能失調(diào)及相關細胞因子的紊亂是其中一個關鍵的致病環(huán)節(jié)。T淋巴細胞是機體重要的免疫調(diào)節(jié)細胞。研究表明IgG抗血小板抗體的產(chǎn)生需要血小板GP-特定的自身反應性CD4+T細胞的活化,也就是說,GPⅡb/Ⅲa-反應性CD4+T細胞能促進抗血小板抗體的產(chǎn)生,因此CD4+T細胞在ITP的病理過程中起著重要的作用[2]。本文就CD4+T細胞亞群Th1/Th2及Treg/Th17細胞平衡紊亂在ITP發(fā)病中的研究進展作一綜述。
Th1和Th2細胞是由Th0細胞分化而來。1986年Mosmann等發(fā)現(xiàn)小鼠體內(nèi)原始CD4+T細胞受不同抗原信號刺激激活后可分泌不同的細胞因子,基于此把CD4+T細胞分為Th1與Th2兩個亞群[3]。初始CD4+T淋巴細胞在IL-12的作用下可分化為Th1細胞,在IL-12、INF-γ和STAT-4信號轉導下,Th1可分泌IL-2、IFN-γ、TNF-α,從而促進NO和其他炎癥介質的合成,在體內(nèi)介導細胞免疫;而在IL-4、IL-5、IL-10等細胞因子的作用下,原始CD4+T細胞則偏向于Th2細胞分化。Th2細胞在IL-4、STAT-6的信號誘導下,可分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13及TGF-β等細胞因子,從而刺激B細胞分化而產(chǎn)生大量的抗體,在體內(nèi)介導體液免疫。Th1/Th2 細胞因子軸對于自身免疫反應至關重要。生理條件下,機體 Th1/Th2比例及分泌的細胞因子受到機體嚴密的監(jiān)控,從而使細胞的免疫功能處于動態(tài)平衡。一旦體內(nèi)Th1/Th2及細胞因子軸失衡,此即為“Th1/Th2平衡漂移”,機體就會趨向疾病狀態(tài)-與自身免疫性疾病密切相關。有研究認為在ITP中Th1/Th2比值比正??刂平M顯著增高且Th1呈現(xiàn)極化狀態(tài),認為TIMP-3通過調(diào)節(jié)樹突細胞促使原始T細胞向Th2方向分化從而糾正這種失衡[4];Lyu等[5]認為神經(jīng)軸突導向分子Semaphorins家族成員Semaphorin 5A(Sema5A)在活動性ITP中顯著升高且與血小板計數(shù)呈負相關,從而推斷Sema5A及其受體plexinB3途徑,能促進Th1細胞的分化,使Th1炎癥細胞的分泌增多而導致ITP中Th1呈現(xiàn)極化狀態(tài);Lin等[6]也得出相同的結論且認為其相應的調(diào)控因子T-bet、GATA-3亦呈改變;Liu等[7]檢測了ITP患者中Th1及Th2相關的趨化因子及其受體,結果顯示CXCL11(與Th1相關)表達增高,CCL11、CCR3(與Th2相關)表達下降,推測趨化因子及相應受體的異??赡苁菍е耇h1/Th2失衡的一個原因。然而也有研究者則得出不同的結論,在對EB病毒相關性ITP(EBV-ITP)的研究中顯示出其是一個Th2細胞優(yōu)勢性疾病[8]。宋麗等[9]和Ma等[10]也分別在實驗中得出Th1表達水平低于對照組及在ITP中檢測出Bmi-1表達水平異常增高,而Bmi-1因子則有利于Th2的發(fā)展。
在ITP患者外周血中確實呈現(xiàn)出Th1/Th2平衡偏移現(xiàn)象,但不同的是這種偏移優(yōu)勢究竟是Th1還是Th2細胞?越來越多的研究者更傾向于認為以Th1細胞優(yōu)勢性的比例失衡,最終引發(fā)了體內(nèi)免疫調(diào)節(jié)紊亂而參與著ITP的發(fā)生機制。但需要關注的是,在這一小部分Th2升高的ITP患者中,其大多數(shù)為急性ITP或者是發(fā)病年齡偏小的兒童,可能存在特殊的ITP類型的變化差異,其具體機制尚待進一步的研究和探討。
2.1調(diào)節(jié)性T細胞 調(diào)節(jié)性T細胞(Treg)作為功能成熟的T細胞亞群,在胸腺及外周均可產(chǎn)生。初始細胞Th在TGF-β誘導下分化為 Treg,Treg為一類特定的CD4+T細胞,可高表達 IL-2受體α鏈(CD25)分子和叉狀頭/翅膀狀螺旋轉錄因子(Forkhead/winged helix transcription factor,Foxp3),分泌IL-10、IL-35、TGF-β。Treg能抑制包括T細胞、B細胞、NK細胞和樹突細胞在內(nèi)的多種免疫細胞的活化、增殖、分化及效應作用?;谡{(diào)節(jié)性T細胞、促炎細胞及抗原提呈細胞(APCs)三條通路相互作用,通過抑制免疫反應和維持免疫耐受而發(fā)揮免疫抑制和免疫調(diào)節(jié)兩大功能,是機體維持自身免疫耐受的重要組成部分[11]。早在1995年就有學者發(fā)現(xiàn)在非特異抗原中CD4+CD25+細胞可以通過下調(diào)免疫反應來維持免疫耐受。Asano等[12]通過對剛出生的小鼠胸腺切除(NTx)后的研究中認為外周自身免疫耐受由CD25+T細胞所維持,T細胞亞群的發(fā)展異常,造成了自身免疫性疾病。隨著對于調(diào)節(jié)性T細胞研究的深入,已經(jīng)有大量的證據(jù)證明Treg的缺陷(數(shù)量抑或功能)會導致多種自身免疫性疾病,如:1型糖尿病,多發(fā)性硬化病,系統(tǒng)性紅斑狼瘡,類風濕性關節(jié)炎,銀屑病等。基于此,在對CD4+CD25+調(diào)節(jié)性T細胞與ITP之間的關系的研究中:Liu等[13]認為ITP患者中Tregs 在數(shù)量上減少,在功能上減弱。后來許多研究組檢測了ITP患者體內(nèi)Treg的數(shù)量和功能,絕大多數(shù)的結果認為與正常控制組相比,ITP患者外周血CD4+T細胞中Treg的數(shù)量下降。Nishimoto等[14]在對ITP小鼠模型的研究中發(fā)現(xiàn)36%的Treg缺陷鼠最后形成了血小板減少癥,并且這種血小板減少鼠能夠產(chǎn)生抗血小板抗體,而將Tregs轉移到缺陷鼠體內(nèi)則阻止了血小板的進一步減少。因此,由于Treg功能的缺失造成了ITP這種病理免疫反應可能持續(xù)存在。從ITP臨床藥物治療上來看利妥昔單抗、地塞米松及促血小板生成素(TPO)在治療ITP的持續(xù)有效反應率超過40%,進一步探究ITP治療有效的內(nèi)在機制,發(fā)現(xiàn)Treg細胞的活性較治療之前有很大的提高[15]。這也從另一方面進一步驗證了之前的結論。
2.2Th17細胞 Th17細胞是在對膠原誘導的關節(jié)炎(CIA)和實驗性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)的研究中發(fā)現(xiàn)的一類新型的CD4+T細胞。Th17細胞在分化途徑、信號轉導、生物學功能等方面均不同于Th1、Th2,成為獨立的效應性CD4+T細胞亞群。初始Th細胞在TGF-β與炎癥因子IL-6的共同作用下分化為Th17細胞[16],但后來也有學者證明,在缺乏IL-6的環(huán)境下,TGF-β和IL-21也能夠誘導Th17細胞的分化[17]。IL-6、TGF-β、IL-21、IL-23的誘導下產(chǎn)生RORγt/RORC2(小鼠/人),RORγt/RORct是Th17細胞關鍵的轉錄因子,是Th17細胞分化的總開關,啟動著Th17大量的表型和功能[18]。Th17細胞分泌IL-17、IL-6、IL-21、IL-22、TNF-α等細胞因子。其中IL-17為Th17特異性的細胞因子,在適應性免疫系統(tǒng)中作為促炎因子的標志,能夠調(diào)節(jié)炎癥細胞聚集;并通過內(nèi)皮細胞介導前炎癥介質導致組織損傷[19];Th17細胞的異常表達與許多自身免疫性疾病相關[20]。Ye等[21]研究發(fā)現(xiàn)IL-17R缺陷鼠肺中的集落刺激因子和巨噬細胞炎癥蛋白2大幅度的減少,這意味著該缺陷型鼠的防御能力削減。隨后的研究也表明Th17細胞在自身免疫性疾病,如:炎性腸炎,系統(tǒng)性紅斑狼瘡,類風濕性關節(jié)炎等均起重要作用。目前,Th17細胞是否參與ITP的發(fā)病及參與的具體機制尚未達成一致。一些研究者經(jīng)過招募符合要求的ITP患者,抽取外周血應用流式細胞術進行檢測,結果顯示Th17細胞的比例及相關因子表達與正常對照組無顯著性差異,所以認為Th17與ITP關系甚小[22];然而一些研究者重復同樣的實驗,結果則顯示:與正??刂平M相比,Th17的比例顯著增多,特別是重型ITP,進一步分析證實了Th17相關的促炎因子,如:IL-17A/F、IL-6和IL-23在ITP患者中呈現(xiàn)高水平,這表明Th17參與ITP的發(fā)生過程[23]。造成這一差別的原因可能由于樣本的選取,檢測技術的敏感度,或者是疾病不同階段所呈現(xiàn)的復雜變化。隨著研究的多樣化,在利用ITP小鼠模型進行研究時,同樣也說明了Th17細胞上調(diào)可能與ITP的發(fā)生相關[24]。近年來越來越多的證據(jù)表明Th17參與ITP的發(fā)生、發(fā)展。
Treg、Th17在分化上相互關聯(lián),在機體內(nèi)炎癥、免疫調(diào)節(jié)方面效應相反,互相制衡,共同維持著機體的免疫平衡。然而,在ITP中則存在Th17促炎反應增高,Treg免疫抑制功能下調(diào),使Treg/Th17比例倒轉,從而促進了自身免疫的活化,參與著ITP的病理機制。
導致Th1/Th2、Treg/Th17失衡的原因及引發(fā)ITP的機制可能有:①體內(nèi)細胞因子網(wǎng)絡調(diào)節(jié)紊亂:與CD4+T淋巴細胞分化相關的細胞因子水平的異常,導致細胞間信號轉導途徑的改變,從而使分化出現(xiàn)偏移。具體的說,在Th1/Th2中,細胞因子如CD159/CD30、IL18/IL-18Bpa、Sema5A/plexinB3的異常增高,最終使Th1分化占優(yōu)勢,引起Th1型反應:誘導B細胞的活化,巨噬細胞的激活,細胞毒細胞的活性增加,從而對血小板破壞增加;在Treg/Th17中,由于TGF-β具有向Th17、Treg的雙向分化潛能,所在環(huán)境的細胞因子決定其分化方向,ITP患者中IL-21、IL-23、IL-6等促炎因子增高,導致向Th17分化傾斜,從而使Treg/Th17失衡。②Fas/FasL 介導的T淋巴細胞凋亡的異常及Notch信號通路傳導的異常也同樣參與了CD4+T細胞亞群的失衡。
綜上所述,ITP患者存在Th細胞功能異常,Th1/Th2、Treg/Th17 細胞比值的失衡可能反應了機體免疫功能的紊亂,多因子共同作用構成了疾病病理反應的致病環(huán),引起血小板和巨核細胞生成減少,破壞增加,最終觸發(fā)著ITP的形成和疾病的進展。CD4+T細胞亞群比值的高低將來有可能成為預測疾病嚴重程度的指標。然而,目前所有的研究理論均不能完全解釋ITP的發(fā)病機制,臨床上仍然存在較多的難治性ITP患者。因此深入研究 ITP 的病理機制,在未來將能為ITP患者提供更為特異的靶向治療。
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[收稿2017-03-05 修回2017-04-05]
(編輯 許四平 劉格格)
10.3969/j.issn.1000-484X.2017.09.030
①本文為國家自然科學基金項目(No.81373847)。
謝東杰(1991年-),女,在讀碩士,主要從事中西醫(yī)結合血液病學研究,E-mail:912480062@qq.com。
及指導教師:劉寶山(1968年-),男,博士,教授,博士生導師,主要從事中西醫(yī)結合血液病學研究,E-mail:tcmbsh@yahoo.com.cn。
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A
1000-484X(2017)09-1415-03