調(diào)節(jié)性B細(xì)胞與系統(tǒng)性紅斑狼瘡

朱　麗，何　嵐

(西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院風(fēng)濕免疫科， 西安 710061)

B細(xì)胞為多效性細(xì)胞，傳統(tǒng)認(rèn)為，B細(xì)胞主要通過(guò)產(chǎn)生抗體及遞呈抗原在免疫相關(guān)性疾病中發(fā)揮致病效應(yīng)。但是新近的研究發(fā)現(xiàn)，B細(xì)胞可以產(chǎn)生多種細(xì)胞因子，其中產(chǎn)生白細(xì)胞介素10(interleukin 10，IL- 10)的B細(xì)胞能夠抑制炎癥反應(yīng)，從而在自身免疫中發(fā)揮負(fù)向調(diào)節(jié)功能，這種特殊的B細(xì)胞亞群被命名為調(diào)節(jié)性B細(xì)胞(regulatory B cells, Bregs)。深入研究Bregs及其在系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus, SLE)中發(fā)揮功能的作用機(jī)制，有助于了解B細(xì)胞亞群的功能，為探索SLE新的治療策略提供依據(jù)，本文就Bregs的來(lái)源、表型、功能及其在SLE中的研究進(jìn)展作一綜述。

Bregs的發(fā)現(xiàn)

早在1974年，Katz等[1]就發(fā)現(xiàn)清除掉B細(xì)胞的脾臟細(xì)胞移植進(jìn)入天竺鼠體內(nèi)后，這些脾臟細(xì)胞不再能阻礙遲發(fā)型高敏反應(yīng)癥(delayed-type hypersensitivity，DTH)的皮膚反應(yīng)，這項(xiàng)研究首次提出了B細(xì)胞在免疫反應(yīng)中具有抑制免疫應(yīng)答的作用，同時(shí)發(fā)現(xiàn)，DTH的皮膚反應(yīng)發(fā)生于抗體產(chǎn)生之前，進(jìn)一步說(shuō)明B細(xì)胞的抑制功能并非由抑制性抗體發(fā)揮；2002年，Mizoguchi等[2]通過(guò)腸炎模型，發(fā)現(xiàn)了一種能夠產(chǎn)生IL- 10的B細(xì)胞亞群，這種細(xì)胞亞群通過(guò)下調(diào)促炎因子IL- 1及阻止信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄活化子3(signal transducer and activator of transcription 3，STAT3)的活化阻止腸道炎癥的進(jìn)展；Mizoguchi和Bhan[3]于2006年將這群具有負(fù)向調(diào)節(jié)功能的B細(xì)胞命名為“調(diào)節(jié)性B細(xì)胞”。隨后，在SLE、實(shí)驗(yàn)性自身反應(yīng)性腦脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis，EAE)、接觸性過(guò)敏性皮炎(allergic contact dermatitis，ACD)和膠原誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎(collagen induced arthritis，CIA)等免疫相關(guān)性疾病中均發(fā)現(xiàn)了Bregs的存在。

Bregs的表型

目前對(duì)Bregs表型的確定尚存在爭(zhēng)議，不同的研究中確定的Bregs表型不同。目前在動(dòng)物和人類研究中的表型見(jiàn)表1。Saraiva和O’Garra[11]發(fā)現(xiàn)在野生鼠和人類CD19轉(zhuǎn)基因(human CD19 transgenic，hCD19Tg)鼠脾臟中分泌IL- 10的B細(xì)胞主要為表型為CD5+CD19hi的B- 1a細(xì)胞，且這些B細(xì)胞還高表達(dá)CD1d。在人類的CD19+IL- 10+B細(xì)胞也表達(dá)高水平的CD1d，Blair等[7]發(fā)現(xiàn)表型為CD19+CD24hiCD38hiB細(xì)胞中含有豐富的IL- 10+B細(xì)胞。而Iwata等[12]通過(guò)表型篩選發(fā)現(xiàn)，無(wú)論在健康對(duì)照還是患有自身免疫性疾病的患者體內(nèi)表型為CD19+CD24hiCD27+的B細(xì)胞中IL- 10+B細(xì)胞所占的比例均最多。

目前還未發(fā)現(xiàn)Bregs的獨(dú)特表型，在B細(xì)胞發(fā)育的各個(gè)階段都存在能夠產(chǎn)生IL- 10的細(xì)胞亞群，其表達(dá)不同的表型。對(duì)Bregs表型的確定還有待進(jìn)一步研究。

Bregs的功能

Bregs主要通過(guò)分泌IL- 10、白細(xì)胞介素35(interleukin 35，IL- 35)及轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(transforming growth factor β,TGF-β)發(fā)揮抗炎功能。IL- 10的抗炎作用由多種機(jī)制介導(dǎo)，其在先天性免疫和獲得性免疫中均發(fā)揮重要作用。

在先天性免疫中的作用

Gu等[13]發(fā)現(xiàn) IL- 10能夠下調(diào)促炎因子如γ-干擾素(interferon-γ,IFN-γ)、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)、IL- 17等的產(chǎn)生；隨后的研究發(fā)現(xiàn)IL- 10降低主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex Ⅱ,MHC Ⅱ)分子和共刺激分子表達(dá)[11]；并抑制樹(shù)突狀細(xì)胞(dendrtic cells,DCs)遞呈抗原[14]。另外，由DCs產(chǎn)生的IL- 10對(duì)于維持Foxp3的表達(dá)和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell,Tregs)的功能非常重要[14- 15]。

表1　人及動(dòng)物外周血中調(diào)節(jié)性B細(xì)胞亞群的表型Table 1　Phenotype of Breg subsets in peripheral blood of human and animal

IL- 10：白細(xì)胞介素10；TGF-β：轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β；Tregs：調(diào)節(jié)性T細(xì)胞; CTLA- 4:細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4

在獲得性免疫中的作用

IL- 10改變CD4+T細(xì)胞的分化。Ding等[16]發(fā)現(xiàn)IL- 10能夠抑制Th0細(xì)胞向Th1分化而促進(jìn)其向Th2分化，從而影響Th1/Th2細(xì)胞平衡。共培養(yǎng)鼠CD1dhiCD5+B細(xì)胞和原始CD4+T細(xì)胞后，CD4+T細(xì)胞向Th17細(xì)胞的分化減少[13]。在人類的研究中發(fā)現(xiàn)，表型為CD19+CD24hiCD27+的B細(xì)胞通過(guò)分泌IL- 10阻礙單核細(xì)胞產(chǎn)生TNF-α[12]。此外，Bregs還能夠影響Tregs的形成。Tadmor等[17]發(fā)現(xiàn)和野生鼠相比，缺乏CD19+B細(xì)胞的μMT鼠的Tregs的數(shù)目明顯下降，且患有EAE的鼠病情明顯加重，由此提出B細(xì)胞具有維持Tregs穩(wěn)定的作用。隨后的研究發(fā)現(xiàn)，T2-MZP Bregs可通過(guò)誘導(dǎo)CD4+CD25+Foxp3+Tregs在肺部的浸潤(rùn)，從而控制過(guò)敏性氣道炎癥，抑制鼠的過(guò)敏反應(yīng)及氣道高反應(yīng)性[18]。

Bregs和SLE

Bregs在SLE動(dòng)物模型中的研究

Bregs首次在Palmerston north鼠中發(fā)現(xiàn)，將鼠B細(xì)胞經(jīng)過(guò)CpG刺激后產(chǎn)生IL- 10的水平明顯增加。對(duì)SLE的兩種鼠模型NZB/W F1 和MRL/lpr進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，在NZB/W F1鼠12～14周時(shí)，用單克隆抗體CD20單抗清除成熟B細(xì)胞能夠延長(zhǎng)NZB/W F1鼠的存活時(shí)間，并增加鼠的總體存活率；但是，在NZB/W F1 SLE鼠第4周時(shí)，用CD20單克隆抗體消耗B細(xì)胞會(huì)導(dǎo)致該鼠存活率的下降，同時(shí)還導(dǎo)致Tregs水平的下降[19]。這說(shuō)明B細(xì)胞除了產(chǎn)生致病作用外，還存在保護(hù)效應(yīng)。

為了進(jìn)一步探究具有保護(hù)效應(yīng)的B細(xì)胞在SLE中的作用，比較NZB/W F1野生鼠和CD19-/-NZB/W F1鼠的患病情況，發(fā)現(xiàn)CD19-/-NZB/W F1鼠的蛋白尿增加，腎小球性腎炎增加，同時(shí)生存率下降，同時(shí)比較CD19-/-NZB/W F1鼠和NZB/W F1野生鼠中的Bregs的數(shù)目，發(fā)現(xiàn)CD19-/-NZB/W F1鼠中Bregs數(shù)目明顯減少，且表現(xiàn)在表型CD1dhiCD5+的Bregs的缺失[14]。而將野生型NZB/W F1鼠的脾臟CD1dhiCD5+B細(xì)胞轉(zhuǎn)入CD19-/-NZB/W F1鼠中后會(huì)導(dǎo)致其病情好轉(zhuǎn)，同時(shí)Tregs的比例增加[20]，Bregs部分通過(guò)促進(jìn)Treg生成發(fā)揮抑炎作用，這為SLE的治療提供新的提示，體外擴(kuò)增Bregs并將其導(dǎo)入患者體內(nèi)可改善病情。

Bregs在人類SLE患者中的研究

SLE患者體內(nèi)Bregs功能及變化：Blair等[7]發(fā)現(xiàn)在人類SLE患者的外周血中表型為CD19+CD24hiCD38hiB細(xì)胞具有免疫調(diào)節(jié)功能，在健康人群中，經(jīng)CD40刺激后，CD19+CD24hiCD38hiBregs能夠抑制CD4+T細(xì)胞促炎因子如IFN-γ、TNF-α的釋放；同樣的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)金黃色葡萄球菌cowan 1株(staphylococcus aureus cowan 1，SAC)刺激后活化的Bregs(CD19+FSChiB細(xì)胞)能夠促進(jìn)Th細(xì)胞的失能和壞死。SLE和健康對(duì)照的研究中發(fā)現(xiàn)，SLE患者中的CD19+CD24hiCD38hiBregs比例低于健康對(duì)照[21]，同時(shí)發(fā)現(xiàn)SLE患者外周血中的Bregs并不能抑制CD4+T細(xì)胞促炎因子的釋放；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞可能對(duì)CD40的刺激產(chǎn)生抵抗，從而產(chǎn)生更少的IL- 10，以至于其負(fù)向免疫調(diào)節(jié)功能受損；但在有腎臟受累的患者中，分泌IL- 10的Bregs水平顯著下降，并和疾病活動(dòng)度無(wú)相關(guān)性[22]。

Yanaba等[20]在SLE患者中發(fā)現(xiàn)，CD40刺激后并不能導(dǎo)致 STAT的磷酸化，從而導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄翻譯受損，以至于Bregs的分化擴(kuò)增受影響。但對(duì)于不同表型的Bregs在SLE中功能及數(shù)量的變化還存在爭(zhēng)議，Yang等[23]研究發(fā)現(xiàn)SLE患者中表型為CD19+CD5+CD1dhi的Bregs的功能并未受損，且和健康對(duì)照相比，SLE患者中的CD19+CD5+CD1dhiBregs數(shù)目明顯增加，在活動(dòng)性SLE患者中的比例高于非活動(dòng)性SLE患者。

除了以上兩種Bregs亞群，還有研究發(fā)現(xiàn)初發(fā)未治療SLE患者外周血中 CD19+CD24hiCD27+Bregs水平明顯下降，且和SLE患者的疾病活動(dòng)度指數(shù)(systemic lupus erythematosus disease activity index，SLEDAI)呈反比；而經(jīng)過(guò)1年的激素及緩解疾病的抗風(fēng)濕性藥物作用后，CD19+CD24hiCD27+Bregs的數(shù)目明顯增加[8]。

SLE患者Bregs和漿細(xì)胞樣樹(shù)突狀細(xì)胞(plasmacytoid dendritic cells,pDCs)間存在相互作用，pDCs為重要的抗原遞呈細(xì)胞，以分泌Ⅰ型IFN及介導(dǎo)獲得性免疫應(yīng)答為主要特征。除此以外，pDCs還能夠擴(kuò)增Tregs，從而導(dǎo)致免疫耐受[24]。Bregs主要通過(guò)分泌IL- 10發(fā)揮負(fù)向免疫調(diào)節(jié)功能，Zhang等[25]在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)Toll樣受體9(Toll-like receptors 9,TLR- 9)激動(dòng)劑刺激后，pDCs 促進(jìn)B細(xì)胞分泌IL- 10。Menon等[26]純化健康人外周血中的B細(xì)胞，共培養(yǎng)pDCs和B細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)，其分泌IL- 10的水平是CpG單獨(dú)刺激的4倍，且分泌IL- 10的主要表型為CD24+CD38hi；但是SLE患者的pDCs并不能促進(jìn)CD24+CD38hiBregs的分化，pDCs 和CD24+CD38hiBregs之間的環(huán)路在SLE患者體內(nèi)受損。隨后的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)CD20單克隆抗體治療后，pDCs 和CD24+CD38hiBregs之間的環(huán)路又得以恢復(fù)。

SLE患者Bregs和濾泡性T細(xì)胞間也存在相互作用， 濾泡性T輔助細(xì)胞(T follicular helper,Tfh)位于生發(fā)中心，為CD4+T細(xì)胞的一個(gè)亞群，以分泌細(xì)胞因子IL- 21為主要特征[27]，可表達(dá)趨化因子受體5(C-X-C chemokine receptor type 5，CXCR5)，程序性死亡受體1(programmed death- 1, PD- 1)和可誘導(dǎo)共刺激分子(inducible costimulatory molecule，ICOS)，Tfh能夠促進(jìn)B細(xì)胞分化發(fā)育為漿細(xì)胞，分泌抗體從而促進(jìn)自身免疫反應(yīng)。Yang等[23]于2014年發(fā)現(xiàn)，SLE患者外周血中CD4+CXCR5+PD- 1+Tfh的水平和Bregs的水平具有非常強(qiáng)的相關(guān)性，說(shuō)明Tfh可能促進(jìn)Bregs的擴(kuò)增；進(jìn)一步驗(yàn)證后發(fā)現(xiàn)，將B細(xì)胞和由Tfh細(xì)胞分泌的IL- 21共培養(yǎng)后，其分泌IL- 10的水平顯著增加。

總　　結(jié)

Bregs的發(fā)現(xiàn)及對(duì)其作用機(jī)制的研究為自身免疫性疾病的研究提供新的視角。但是對(duì)于Bregs的表型以及分化發(fā)育過(guò)程還需要深入研究。SLE 作為一種常見(jiàn)的自身免疫性疾病，其發(fā)病的主要因素為自身免疫系統(tǒng)的紊亂，其中B細(xì)胞在SLE發(fā)病中起重要作用；通過(guò)調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)、抑制促炎因子產(chǎn)生以及抑制CD4+T細(xì)胞的增殖，Bregs對(duì)于SLE的疾病的控制起非常重要的作用；但是Bregs在SLE中的存在狀態(tài)以及與其發(fā)揮功能相關(guān)的具體機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

[1]Katz SI, Parker D, Turk JL. B-cell suppression of delayed hypersensitivity reactions[J]. Nature, 1974, 251:550- 551.

[2]Mizoguchi A, Mizoguchi E, Takedatsu H, et al. Chronic intestinal inflammatory condition generates IL- 10-producing regulatory B cell subset characterized by CD1d upregulation[J]. Immunity, 2002, 16:219- 230.

[3]Mizoguchi A, Bhan AK. A case for regulatory B cells[J]. J Immunol, 2006, 176: 705- 710.

[4]Carter NA, Vasconcellos R, Rosser EC, et al. Mice lacking endogenous IL- 10-producing regulatory B cells develop exacerbated disease and present with an increased frequency of Th1/Th17 but a decrease in regulatory T cells[J]. J Immunol, 2011, 186:5569- 5579.

[5]Schioppa T, Moore R, Thompson RG, et al. B regulatory cells and the tumor-promoting actions of TNF-α during squamous carcinogenesis[J]. Proc Natl Acad Sci U S A,2011,108:10662- 10667.

[6]Matsumoto M, Baba A, Yokota T, et al. Interleukin- 10-producing plasmablasts exert regulatory function in autoimmune inflammation[J]. Immunity,2014,41:1040- 1051.

[7]Blair PA, Norea LY, Flores-Borja F, et al. CD19(+)CD24(hi)CD38(hi) B cells exhibit regulatory capacity in healthy individuals but are functionally impaired in systemic Lupus Erythematosus patients[J]. Immunity, 2010, 32:129- 140.

[8]Jin L, Weiqian C, Lihuan Y. Peripheral CD24hiCD27+CD19+B cells subset as a potential biomarker in na?ve systemic lupus erythematosus[J]. Int J Rheum Dis, 2013, 16: 698- 708.

[9]Vadasz Z, Peri R, Eiza N, et al. The Expansion of CD25 high IL- 10 high FoxP3 high B Regulatory Cells Is in Association with SLE Disease Activity[J]. J Immunol Res, 2015, 2015:254245.

[10] Kessel A, Haj T, Peri R, et al. Human CD19(+)CD25(high) B regulatory cells suppress proliferation of CD4(+) T cells and enhance Foxp3 and CTLA- 4 expression in T-regulatory cells[J]. Autoimmun Rev, 2012, 11: 670- 677.

[11] Saraiva M, O’Garra A. The regulation of IL- 10 production by immune cells[J]. Nat Rev Immunol, 2010,10:170- 181.

[12] Iwata Y, Matsushita T, Horikawa M, et al. Characterization of a rare IL- 10-competent B-cell subset in humans that parallels mouse regulatory B10 cells[J]. Blood,2011,117:530- 541.

[13] Gu Y, Yang J, Ouyang X, et al. Interleukin 10 suppresses Th17 cytokines secreted by macrophages and T cells[J]. Eur J Immunol,2008,38:1807- 1813.

[14] Matsushita T, Horikawa M, Iwata Y, et al. Regulatory B cells (B10 cells) and regulatory T cells have independent roles in controlling experimental autoimmune encephalomyelitis initiation and late-phase immunopathogenesis[J]. J Immunol,2010,185:2240- 2252.

[15] Murai M, Turovskaya O, Kim G, et al. Interleukin 10 acts on regulatory T cells to maintain expression of the transcription factor Foxp3 and suppressive function in mice with colitis[J]. Nat Immunol,2009,10:1178- 1184.

[16] Ding Q, Yeung M, Camirand G, et al. Regulatory B cells are identified by expression of TIM- 1 and can be induced through TIM- 1 ligation to promote tolerance in mice[J]. J Clin Invest, 2011, 121:3645- 3656.

[17] Tadmor T, Zhang Y, Cho HM, et al. The absence of B lymphocytes reduces the number and function of T-regulatory cells and enhances the anti-tumor response in a murine tumor model[J]. Cancer Immunol Immunother, 2011, 60:609- 619.

[18] Mangan NE, Fallon RE, Smith P, et al. Helminth infection protects mice from anaphylaxis via IL- 10-producing B cells[J]. J Immunol,2004,173:6346- 6356.

[19] Haas KM, Watanabe R, Matsushita T, et al. Protective and pathogenic roles for B cells during systemic autoimmunity in NZB/W F1 mice[J]. J Immunol, 2010. 184:4789- 800.

[20] Yanaba K, Bouaziz JD, Haas KM, et al. A regulatory B cell subset with a unique CD1dhiCD5+phenotype controls T cell-dependent inflammatory responses[J]. Immunity,2008,28:639- 650.

[21] 蔡小燕, 李欣穎, 林小軍,等. 調(diào)節(jié)性B細(xì)胞在系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者外周血中的表達(dá)[J]. 中華醫(yī)學(xué)雜志, 2015, 95:1310- 1313.

[22] Heinemann K, Wilde B, Hoerning A, et al. Decreased IL- 10(+) regulatory B cells (Bregs) in lupus nephritis patients[J]. Scand J Rheumatol,2016,45:312- 316.

[23] Yang X, Yang J, Chu Y, et al. T follicular helper cells and regulatory B cells dynamics in systemic lupus erythematosus[J]. PLoS One, 2014, 9: e88441.

[24] Gai XD, Song Y, Li C, et al. Potential role of plasmacytoid dendritic cells for FOXP3+ regulatory T cell development in human colorectal cancer and tumor draining lymph node[J]. Pathol Res Pract, 2013, 209:774- 778.

[25] Zhang X, Deriaud E, Jiao X, et al. Type I interferons protect neonates from acute inflammation through interleukin 10-producing B cells[J]. J Exp Med,2007,204:1107- 1118.

[26] Menon M, Blair PA, Isenberg DA, et al. A Regulatory Feedback between Plasmacytoid Dendritic Cells and Regulatory B Cells Is Aberrant in Systemic Lupus Erythematosus[J]. Immunity, 2016, 44:683- 697.

[27] Nurieva RI, Chung Y, Hwang D, et al. Generation of T follicular helper cells is mediated by interleukin- 21 but independent of T helper 1, 2, or 17 cell lineages[J]. Immunity, 2008, 29:138- 149.