賈一瓊 朱光發(fā)
首都醫(yī)科大學附屬北京安貞醫(yī)院感染科(北京100029)
淋巴細胞的過度活化及其引發(fā)的過度炎癥反應與許多疾病的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。近年研究發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)性B細胞(regulatory B cells,Bregs)在維持機體內(nèi)環(huán)境免疫穩(wěn)態(tài)及調(diào)節(jié)免疫耐受中起到極其重要的作用[1],并與自身免疫性疾病發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[2]。本文就Bregs的發(fā)現(xiàn)與表型、生物學功能及其與自身免疫性疾病的關(guān)系作一簡要闡述。
1974年有學者發(fā)現(xiàn)將去除B細胞的脾細胞過繼轉(zhuǎn)移給豚鼠后,不能抑制其遲發(fā)型超敏反應,首次證明了B細胞的負向免疫調(diào)控作用,該研究表明B細胞中存在一群具有免疫調(diào)節(jié)功能的B細胞亞群,但其具體分子生物學機制并未深入闡述。直到1996年,WOLF等[3]在實驗性自身免疫性腦脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE)的小鼠模型中發(fā)現(xiàn),與有自愈傾向的野生型小鼠相比,EAE可使B細胞缺陷的C57BL/6小鼠疾病進一步進展,表明小鼠體內(nèi)可能存在抑制炎癥反應的B細胞亞群。此后,該群B細胞亞群引起研究者的廣泛關(guān)注。
目前對Bregs的特異性表型仍沒有統(tǒng)一定論。大量研究發(fā)現(xiàn),多種B細胞亞群,如CD24hiCD38hiB細胞、CD24hiCD27+B細胞、CD38+CD1d+IgM+CD147+GrB+B細胞、CD27intCD38hi漿細胞和CD19+TIM1+B細胞等均可抑制炎癥反應[4-8],但這些B細胞亞群中僅有數(shù)量不到20%的B細胞可分泌白介素?10(interleukin?10,IL?10)并發(fā)揮抑制免疫應答的作用,因此,我們將這些起到抑制免疫應答并可分泌IL?10的B細胞亞群統(tǒng)稱為Bregs。
Bregs是一類具有負性免疫調(diào)節(jié)功能的B細胞亞群,它對維持機體的免疫耐受有重要作用。Bregs可通過直接接觸(FasL、穿孔素、PD?L1)和間接接觸(分泌IL?10、TGF?β、IL?35等)來發(fā)揮其免疫效應。
Bregs通過分泌IL?10可抑制CD4+T細胞向Th1、Th17細胞分化,同時可抑制Th1、Th17細胞的活化和分化,并促使CD4+T細胞向Treg細胞和Tr1細胞轉(zhuǎn)化[9]。除CD4+T細胞外,IL?10+Bregs還可以通過抑制CD8+T細胞而減少INF?γ的分泌[10],進而抑制抗腫瘤免疫應答。對B細胞方面,BOONPIYATHAD等[11]在對過敏患者的研究中發(fā)現(xiàn),在對過敏患者進行過敏原免疫治療后,患者血漿中CD73-CD71+CD25+IL?10+Bregs及磷脂酶A2特異性的IgG4明顯增多,推測Bregs能夠調(diào)控B細胞免疫球蛋白的類別轉(zhuǎn)換。對固有免疫細胞方面,Bregs通過分泌IL?10可抑制單核細胞的活化而減少TNF?α的分泌[12],還可抑制漿細胞樣樹突狀細胞(plasmacytoid dendritic cell,pDC)而使IFN?α分泌減少[13]。
雖然IL?10是Bregs參與抑制免疫應答的主要細胞因子,但仍有一些其他因子,如TGF?β、IL?35、CD1d、CD80、CD86、PD?L1、CTLA?4、IDO、IgG4等參與輔助Bregs與其他免疫細胞相互作用,進而使Bregs發(fā)揮抑制免疫應答的功能。由此可見,Bregs在免疫網(wǎng)絡中具有極其重要作用,明確Bregs在免疫系統(tǒng)中的作用機制可為采用Bregs治療多種疾病提供理論基礎。
免疫反應調(diào)節(jié)異常及免疫耐受的丟失是自身免疫性疾病的重要發(fā)病機制。目前,在多發(fā)性硬化癥(multiple sclerosis,MS)、系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythemay?ous,SLE)、類風濕性關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)、自身免疫性甲狀腺病(autoimmune thyroid disease,AITD)、炎癥性腸病、系統(tǒng)性硬化癥、干燥綜合征、1型糖尿病、自身免疫性肝病如原發(fā)硬化性膽管炎等疾病中,均有學者研究Bregs與疾病發(fā)生發(fā)展、治療及預后的關(guān)系。一般來說,自身免疫性疾病發(fā)病初期的患者,外周血Bregs含量低于正常水平,但伴隨疾病進展、經(jīng)過藥物治療或癥狀緩解之后,其外周血Bregs水平較健康個體組顯著升高。一定程度上反映了疾病的發(fā)生及發(fā)展,并可指導疾病預后。
3.1 MSMS是一種慢性進行性中樞神經(jīng)系統(tǒng)脫髓鞘的炎癥性自身免疫病,主要由自身反應性CD4+T細胞對髓鞘自身抗原發(fā)生免疫應答所致,自身反應性CD8+T細胞和B細胞等也參與免疫損傷作用。有研究表明,最早是在MS患者體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了抑制性B細胞。該研究發(fā)現(xiàn)被蠕蟲感染的MS患者外周血中分泌IL?10的CD19+CD1dhiB細胞數(shù)量明顯增加,且分離出的B細胞可抑制T細胞的增殖和IFN?γ生成,同時與其他幾組患者相比,被蠕蟲感染的MS患者獲得了更好的臨床預后[14]。在該研究中,雖然很難確定確切的作用機制,但推測可能是由于分泌IL?10的Bregs增多而使被蠕蟲感染的MS患者病情改善。在復發(fā)緩解型多發(fā)性硬化癥(relapsing remitting multiple sclerosis,RRMS)患者中,與健康人和緩解型MS患者相比,復發(fā)型MS患者外周血中分泌IL?10的Bregs明顯減少[15]。之后SCHUBERT等[16]發(fā)現(xiàn),經(jīng)過IFN?β治療后,RRMS患者外周血中調(diào)節(jié)性CD19+CD24++CD38++過渡型B細胞明顯增多,IL?10分泌量也隨之增多。同時GRUTZKE等[17]發(fā)現(xiàn),經(jīng)過芬戈莫德治療后,MS患者外周血中的CD38+CD27-CD24+CD5+Breg細胞數(shù)量明顯增多、分泌IL?10的功能也明顯增強。
3.2 SLESLE是一種非器官特異性的自身免疫性結(jié)締組織病,表現(xiàn)為B細胞異常增殖、活化,并產(chǎn)生以抗雙鏈DNA抗體為主的多種自身抗體,從而導致的皮膚、關(guān)節(jié)、腎臟、神經(jīng)系統(tǒng)的漿膜、肝臟等多臟器和系統(tǒng)的損傷。有研究發(fā)現(xiàn),活動期的SLE患者外周血中Bregs數(shù)量少且存在功能缺陷,推測該現(xiàn)象與未成熟的CD19+CD24hiCD38hiB細胞無法向Bregs分化有關(guān)[18]。與健康個體的B細胞相比,SLE患者的CD19+FSChi多克隆活化B細胞抑制Th細胞免疫應答的能力顯著降低[18]。SLE是一種以IFN?α水平增多及IFN?α誘導的特征基因為特點的自身免疫性疾病,MENON等[13]研究發(fā)現(xiàn),低濃度的INF?α可使未成熟的B細胞向Bregs、漿母細胞分化,而高濃度的INF?α僅使未成熟B細胞向漿母細胞分化,卻不增加Bregs數(shù)量。因此,SLE患者體內(nèi)INF?α表達增加可引起B(yǎng)regs功能缺乏而漿母細胞表達增多,進而產(chǎn)生自身抗體的漿細胞增多,最終引起SLE疾病發(fā)生[13]。此外,從SLE患者體內(nèi)分離出的CD24hiCD38hiBregs不能抑制由超活化的pDCs產(chǎn)生的 IFN?α[13]。這表明免疫調(diào)節(jié)性pDC?Breg反饋回路的功能在SLE患者體內(nèi)是受損的。
不少研究發(fā)現(xiàn)SLE患者體內(nèi)B細胞存在多種異常狀態(tài),因此常使用利妥昔單抗(B細胞消耗劑)治療SLE患者[19]。利妥昔單抗治療SLE患者后發(fā)現(xiàn),重生的B細胞中,未成熟B細胞與記憶性B細胞數(shù)量的比值越高越容易達到長期緩解[20],推測該現(xiàn)象與更多的未成熟B細胞向Bregs分化有關(guān),進而可改善 SLE 患者的臨床預后[13,21]。同時發(fā)現(xiàn),Bregs通過其表面表達的CD1d分子,可維持iNKT細胞的穩(wěn)態(tài)[21]。這些體外研究表明,SLE患者中新生的Bregs可增強其他免疫抑制細胞的抑制能力。
3.3 RARA是一種慢性、對稱性多滑膜關(guān)節(jié)炎和關(guān)節(jié)外病變?yōu)橹鞯募膊。cCD4+T細胞、B細胞及漿細胞浸潤滑膜、漿細胞分泌自身抗體有關(guān),伴隨軟骨和骨組織的進行性破壞。RA患者外周血中CD24hiCD38hiBregs數(shù)量明顯減少,對其功能進行研究發(fā)現(xiàn),它不能抑制Th17應答且不能促使CD4+T細胞向Treg分化[9]。同時發(fā)現(xiàn),RA患者的Bregs頻率與疾病活動程度呈負相關(guān)[9]。最近有學者發(fā)現(xiàn),RA患者外周血中CD24hiCD27+B細胞、IL?10+TIM1+B細胞和 IL?10+CD5+CD1dhiB細胞的頻率顯著降低[8,22-23]。而另一項研究中卻發(fā)現(xiàn),RA患者外周血中IL?10+Bregs數(shù)量是增加的[24],推測導致上述研究結(jié)果相悖的原因可能是體外誘導IL?10分泌的刺激物不同造成的。
3.4 AITDAITD主要包括彌漫性毒性甲狀腺腫(Graves'disease,GD)病和橋本甲狀腺炎(hashimoto thyroiditis,HT),其共同特點是對自身甲狀腺組織的免疫耐受缺陷,從而引起多種抗體和淋巴細胞浸潤。最早KRISTENSEN等[25]發(fā)現(xiàn),雖然經(jīng)甲狀腺球蛋白刺激后,GD患者的IL?10+Bregs分泌明顯增多,且游離T3的水平與IL?10+Bregs頻率呈正相關(guān)。但研究提示不能排除AITD患者體內(nèi)存在B細胞的功能缺陷。此后另一項研究發(fā)現(xiàn),HT患者外周血中CD24+CD38+B細胞數(shù)量雖然明顯增多,但能分泌IL?10的CD24+CD38+Bregs數(shù)量卻明顯減少。對其功能進行研究發(fā)現(xiàn),HT患者的CD24+CD38+B細胞與T細胞共培養(yǎng)液中,T細胞增殖及分泌TNF和IFN?γ能力增強,而向共培養(yǎng)液中加入重組人IL?10后,T細胞增殖及分泌IFN?γ、TNF能力又明顯減弱,表明Bregs主要通過分泌IL?10發(fā)揮抑制免疫應答的作用[26]。
3.5 其他天皰瘡患者體內(nèi)CD24hiCD38hiB細胞分泌的IL?10明顯減少,同時其抑制Th1應答的能力明顯減弱[27]。COLLIOU 等[28]觀察了一組經(jīng)利妥昔單抗治療天皰瘡患者前后外周血Bregs的變化,發(fā)現(xiàn)對治療敏感的患者血中CD24hiCD38hiB細胞數(shù)量和IL?10分泌量較治療前明顯增加,而與未經(jīng)治療和對治療不敏感的患者2次檢測變化不大。此外,炎癥性腸病、1型糖尿病、銀屑病、系統(tǒng)性硬化癥患者中均發(fā)現(xiàn),Bregs頻率明顯降低,IL?10分泌減少,且Bregs數(shù)量的降低與疾病的進展程度相關(guān)。
在過去的十多年中,大量的研究表明,Bregs在維持免疫耐受和抑制炎癥反應中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,因此有不少學者提出通過消除Bregs或體內(nèi)、體外擴增Bregs等方法用于改善疾病的預后。但仍存在治療風險和一些尚未解決的問題,體外擴增的Bregs過繼轉(zhuǎn)移至體內(nèi)后如何維持其表型和功能?體內(nèi)擴增Bregs時是否存在同時誘發(fā)其他各型細胞發(fā)生促炎反應的潛在風險?如何確保Bregs可轉(zhuǎn)移至治療的靶位點?這些都需要進一步的基礎及臨床實驗來闡明。