趨化因子CXCL13與系統(tǒng)性紅斑狼瘡的研究進展①

李莎莎 肖衛(wèi)國

(中國醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院風濕免疫科，沈陽110001)

趨化因子是一類對不同靶細胞具有趨化效應的細胞因子家族，通過與靶細胞膜上相應的受體結合，引起靶細胞的定向遷移，在炎癥、腫瘤、自身免疫病等疾病中發(fā)揮重要的生理和病理效應[1]。CXC趨化因子配體13(CXC chemokine ligand-13，CXCL13)屬于CXC趨化因子家族，主要由次級淋巴器官(包括脾、淋巴結、Peyer′s 結)中的樹突狀細胞和巨噬細胞產生，通過與其受體CXC趨化因子受體5(CXC-Chemokine receptor 5，CXCR5)結合，在B淋巴細胞遷移、尋靶和誘導次級淋巴組織中生發(fā)中心(Germinal center，GC)的形成中具有重要作用[2]。研究表明其在多種自身免疫性疾病如系統(tǒng)性紅斑狼瘡(Systemic lupus erythematosus,SLE)、類風濕關節(jié)炎(Rheumatoid arthritis，RA)和干燥綜合征(Sjogren′s syndrome，SS)中表達失調，提示其在自身免疫性疾病中發(fā)揮重要的作用[3-5]。SLE是自身免疫性疾病的原型，由于機體的免疫功能紊亂而產生多種自身抗體，造成多個系統(tǒng)和器官的損傷，而出現(xiàn)多樣化的臨床表現(xiàn)。引起機體免疫功能紊亂的因素多種多樣，包括易感基因及T、B、NK細胞的異常等。近年來趨化因子在SLE、RA和SS等自身免疫性疾病中的作用越來越受到關注。本文就趨化因子CXCL13在SLE發(fā)病中的作用作一綜述。

1 CXCL13及其受體的結構

趨化因子是一種相對分子質量較小的堿性蛋白質，其相對分子質量為8～14 kD，它通過與靶細胞膜上相應的受體結合引起靶細胞的定向遷移，屬于細胞因子超家族中的一大類。趨化因子的氨基酸序列都含有4個保守的半胱氨酸(Cys)殘基，根據N端前2個Cys殘基之間是否插入其他氨基酸，將趨化因子分為CXC、CC、C和CX3C四大類[6]。人和鼠的CXCL13分別由Legler[7]和Gunn[8]在1998年發(fā)現(xiàn)，人的CXCL13主要分布在肝臟、血清、淋巴結和胃中，其中肝臟占近50%，此外在唾液腺和乳腺中也有少量的分布。由于它具有吸引B細胞的能力，因此被稱為B細胞趨化因子(B lymphocyte chemoattractant,BLC)或B細胞吸附因子(B cell-attracting chemokine-1,BCA-1)，是趨化因子CXC家族的一員。人的CXCL13基因定位于4q21上,其氨基酸序列與小鼠有64%的同源性，而與其他CXC趨化因子家族成員的同源性為24%～34%[6]。

CXCL13的受體CXCR5的發(fā)現(xiàn)和研究早于CXCL13，也被稱為伯基特淋巴瘤受體1(Burkitt′s lymphoma receptor 1，BLR-1)或分化簇185(CD185)，是7個跨膜亞單位組成的膜結合分子，屬于G蛋白耦聯(lián)受體超家族成員，主要表達于外周成熟B細胞、濾泡輔助性T細胞(Follicular helper T cells,Tfh)、Th17 細胞和調節(jié)性T細胞(Regulatory T cells,Treg)[9]。一般認為CXCR5是CXCL13的唯一受體，但有研究表明，CXCL13還可以結合于CXCR3，進而阻斷其與配體CXCL9、CXCL10、CXCL11的結合，只是這種親和力較弱[10]。

2 CXCL13的表達及生物學作用

2.1CXCL13的表達 趨化因子CXCL13主要由次級淋巴器官(包括脾、淋巴結、Peyer′s結)中的樹突狀細胞和巨噬細胞所產生，可溶性二聚糖可以通過TLR2/4刺激樹突狀細胞和巨噬細胞活化產生CXCL13[11]。此外，人們還發(fā)現(xiàn)Th17、真皮樹突狀細胞、胸腔和腹腔中的巨噬細胞和網膜細胞、原發(fā)性膽汁性膽管炎(Primary biliary cholangitis，PBC)小鼠肝臟內的Kupffer細胞及炎癥部位異位增生淋巴組織中浸潤的單核/巨噬細胞也可以表達CXCL13[12-15]。

2.2CXCL13的生物學作用 CXCL13功能由其特異性受體CXCR5介導，正常情況下，CXCL13與成熟B淋巴細胞表面受體CXCR5結合發(fā)揮生物學效應，參與循環(huán)中幼稚B淋巴細胞歸巢至淋巴結的過程，促進淋巴結及次級淋巴組織發(fā)育構建，并促進次級淋巴結中B細胞與抗原接觸分化為功能性B細胞，進而協(xié)調體液免疫。研究表明，分別敲除CXCL13和CXCR5的小鼠表現(xiàn)出相似的外周淋巴器官發(fā)育缺陷，而同時敲除 CXCL13和CXCR5則導致外周淋巴結缺乏以及 Peyer′s結數(shù)量減少。另外，CXCR5-/-的B細胞向Peyer′s結歸巢是受損的。這說明CXCL13在B細胞遷移中發(fā)揮了重要作用[16]。

另外，CXCL13還可以趨化Tfh細胞向淋巴濾泡明區(qū)和暗區(qū)的交界處移動，為受到抗原刺激的B細胞提供輔助信號，參與B細胞的陽性選擇[17]，這與GC反應強度相關，敲除CXCR5后GC反應強度下降2倍[18]。GC位于外周淋巴樣組織(如脾臟、淋巴結等)中，由位于中心的B細胞聚集區(qū)(暗區(qū))和位于外周的T細胞聚集區(qū)(明區(qū))組成，是B細胞分化成熟的場所，如果出現(xiàn)在經典淋巴組織之外，則稱為異位生發(fā)中心(Ectopic germinal center，EGC)，多種自身免疫性疾病的受累靶器官中也存在這種結構，是重要的免疫激活場所[19]。研究表明EGC可以產生針對局部組織的特異性抗體，引起各靶器官的損傷[20]。CXCL13與EGC的形成密切相關，是GC微環(huán)境形成所必須的趨化因子。

體外實驗表明，CXCL13與其受體CXCR5結合后，通過ERK磷酸化反應可促進足細胞分泌CXCL1、CXCL12、巨噬細胞移動抑制因子(Macrophage migration inhibitory factor,MIF)、白血病抑制因子(Leukemia inhibitory factor，LIF)、細胞間黏附分子-1(Intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1)及血管細胞黏附分子-1(Vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1)等多種促炎癥因子，進而放大炎癥信號引起一系列的免疫應答[21]。用重組的CXCL13刺激體外培養(yǎng)的人腎臟系膜細胞可以促進系膜細胞增生，并且這種效應在CXCR5沉默時減弱[22]。而它對其他細胞是否也有作用需要進一步的探索。

3 CXCL13與系統(tǒng)性紅斑狼瘡

SLE是一種以多種自身抗體生成和器官損害為特征的自身免疫性疾病。其發(fā)病機制復雜，一般認為SLE的發(fā)生與T、B淋巴細胞的高度活化、免疫球蛋白增多等機體免疫反應異常有關，其中以B細胞增殖分化和功能異常最為突出。B細胞異?；罨徽J為是SLE發(fā)病的中心環(huán)節(jié)，可能參與狼瘡發(fā)病的整個過程[23]。Ishikawa等[24]動物實驗發(fā)現(xiàn)，BWF1小鼠老年組腎臟中 CXCL13 的表達較年輕組明顯增高，并且免疫組織化學染色可以在細胞浸潤區(qū)域檢測到CXCL13陽性的細胞，而年輕組幾乎檢測不到，認為CXCL13可誘導受損器官中異位淋巴組織的形成及炎癥細胞的聚集，由此首次將CXCL13與SLE聯(lián)系起來。

3.1CXCL13與SLE活動性 Schiffer等[3]在對91例SLE患者和40例健康對照組研究中發(fā)現(xiàn)，SLE患者血清CXCL13水平高于健康對照組，并且CXCL13水平與系統(tǒng)性紅斑狼瘡疾病活動度評分(Systemic lupus erythematosus disease activity index，SLEDAI)、抗dsDNA抗體水平呈正相關，與補體C3、C4的水平無明顯相關性，說明CXCL13與SLE的疾病活動相關。與此類似，Lee等[25]的研究也發(fā)現(xiàn)血清CXCL13水平與SLE疾病活動有關，并且抗dsDNA抗體陽性SLE患者血清CXCL13水平較抗dsDNA抗體陰性患者顯著升高，但血清CXCL13水平與抗dsDNA抗體濃度無明顯相關性。He等[26]研究結果顯示血清CXCL13水平與SLEDAI呈正相關，與補體C3呈負相關，而與抗dsDNA抗體濃度無明顯相關性。既往研究表明血液中漿母細胞比例與SLE疾病活動性相關[27]，F(xiàn)ang等[28]研究發(fā)現(xiàn)，血清中CXCL13水平與SLEDAI及外周血成漿細胞比例呈正相關，因此，推測CXCL13是SLE疾病活動性的標志物，在SLE的發(fā)生過程中起到了重要的作用，但究竟是否也參與了抗dsDNA 抗體的產生還有待進一步考證。

3.2CXCL13與腎臟損害 狼瘡性腎炎(Lupus nephritis，LN)是SLE最嚴重、最常見的臨床表現(xiàn)和死亡原因之一，幾乎所有的SLE患者的腎組織都有病理變化，超過60%的SLE患者有腎損害的臨床表現(xiàn)[29]。既往NZB/NZW F1動物模型研究發(fā)現(xiàn)，在早期腎臟免疫復合物形成而腎小球和腎間質無明顯淋巴細胞浸潤時，就有CXCL13 mRNA的表達上調，提示CXCL13的表達可能是LN一個早期表現(xiàn)[30]。Ezzat[16]等在對兒童SLE患者的研究中發(fā)現(xiàn)，LN患者血清CXCL13水平高于非LN患者，并且Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ期LN高于Ⅰ和Ⅱ期，表明血清CXCL13水平與腎臟受累及腎臟損害程度相關。He等[26]采用ELISA方法檢測114例SLE患者(89例LN、25例非LN)和21例健康對照組血清中CXCL13水平，采用免疫組織化學法檢測LN患者腎活檢標本中CD3、CD20及CD21的表達，探索血清CXCL13水平與LN腎內異位淋巴組織(Ectopic lymphoid tissue，ELT)形成的關系。結果發(fā)現(xiàn)，CD20+LN患者血清CXCL13水平顯著高于CD20-LN患者，并且血清CXCL13水平與腎組織標本中每高倍鏡下B細胞的數(shù)量呈正相關。表明CXCL13可能參與了LN患者腎臟受累及ECT形成的過程。進一步研究發(fā)現(xiàn)，利用抗CXCL13抗體阻斷CXCL13可顯著改善MRI/lpr小鼠的腎功能，減輕腎臟的病理損傷，減少腎內免疫復合物的沉積，降低血清抗dsDNA抗體水平及減少腎內炎性細胞因子的分泌；經抗CXCL13抗體治療后脾臟中Th17細胞數(shù)量減少，Treg細胞數(shù)量增多，使得Th17/Treg比例下降，進一步證明了抗CXCL13抗體的治療作用[31]。因此認為CXCL13有可能為LN的治療提供新的靶點。

3.3CXCL13與神經系統(tǒng)損害 SLE的神經系統(tǒng)病變和精神障礙，即神經精神狼瘡(Neuropsychiatfic lupus erythematosus，NPSLE)，包括中樞、周圍神經系統(tǒng)狼瘡和精神狼瘡，其發(fā)生率為14%～75%[32]，可以出現(xiàn)在病程的任意階段，是SLE的主要死因之一，占狼瘡致死率的19%，僅次于LN及繼發(fā)感染[33]。已有較多的研究報道，在中樞神經系統(tǒng)疾病，如臨床孤立綜合征、多發(fā)性硬化和視神經脊髓炎等，患者的腦脊液中CXCL13表達水平顯著增高,提示CXCL13可以作為中樞神經系統(tǒng)疾病的生物標記物。而CXCL13與SLE中樞神經系統(tǒng)損害關系的研究相對較少，吳鳳霞等[34]采用ELISA檢測60例SLE患者及21例健康對照者血漿CXCL13水平，結果發(fā)現(xiàn)有中樞神經系統(tǒng)受累的SLE患者血漿CXCL13水平較無中樞神經系統(tǒng)受累的SLE患者顯著升高[(1 036±620)和(405±336)pg/ml，P=0.026]，推測CXCL13可能參與了SLE中樞神經系統(tǒng)受累過程。

3.4CXCL13與關節(jié)肌肉病變 關節(jié)肌肉系統(tǒng)受累是SLE常見的臨床表現(xiàn)，其發(fā)生率可達90%，主要表現(xiàn)為關節(jié)痛及關節(jié)腫脹[35]。SLE合并關節(jié)病變可累及幾乎全身的各個關節(jié)，呈對稱性分布，以四肢最常見，其中近端指間關節(jié)、膝關節(jié)最易累及，而腕、肘、肩關節(jié)和踝關節(jié)較少累及。5%的患者因關節(jié)周圍肌腱受損而出現(xiàn)Jaccoud′s關節(jié)病，是一種可復性的非侵蝕性的關節(jié)半脫位，認為是SLE關節(jié)病變的一種特征性表現(xiàn)。Jaccoud′s關節(jié)病最早在風濕熱患者中被描述，但目前越來越常見于SLE患者，多發(fā)生于掌指關節(jié)及指間關節(jié)，出現(xiàn)尺側偏斜及天鵝頸樣畸形[36]。近年來，越來越多的研究正在尋找Jaccoud′s關節(jié)病的致病因子，但目前尚未發(fā)現(xiàn)相應的血清標志物。Ribeiro等[37]采用ELISA方法檢測32例SLE伴Jaccoud′s關節(jié)病和32例不伴Jaccoud′s關節(jié)病患者血清中CXCL13水平(將大于P50定為高水平，低于P50定為低水平)，同時對兩組患者雙腕及雙手關節(jié)進行超聲檢查，探討血清CXCL13水平與Jaccoud′s關節(jié)病形成的關系。結果發(fā)現(xiàn)，兩組患者血清CXCL13水平無明顯差異[23.2(11.18～85.19)和11.5(7.36～39.72)pg/ml，P=0.08]；伴關節(jié)炎組CXCL13高水平比例與不伴關節(jié)炎組相比無明顯差異；而合并肌腱炎組高CXCL13水平比例則高于無肌腱炎組患者，P=0.024，差異有統(tǒng)計學意義。推測CXCL13可能是檢測肌腱炎的一個潛在的生物標志物。

3.5CXCL13與血液系統(tǒng)損害 血液系統(tǒng)損害是SLE最常見的臨床表現(xiàn)之一，50%～70%的SLE患者在其病程中可出現(xiàn)血液系統(tǒng)異常，主要變現(xiàn)為貧血、白細胞減少和血小板減少，其中貧血最為常見，包括慢性病貧血、缺鐵性貧血、自身免疫性溶血性貧血(Autoimmune hemolytic anemia,AIHA)、骨髓增生低下性貧血、失血性貧血、脾功能亢進引起的貧血及腎性貧血等。血液系統(tǒng)損害與狼瘡病情活動密切相關，并且存在血液系統(tǒng)損害的SLE患者病死率高于非血液系統(tǒng)損害的SLE患者[38]。研究表明合并貧血的SLE患者血清中CXCL13水平高于無貧血的患者[39]。Wu等[40]研究發(fā)現(xiàn)，SLE相關的AIHA患者血漿中CXCL13水平顯著高于健康對照組，并且血漿CXCL13水平與血紅蛋白濃度呈負相關(r=-0.332,P=0.044)，認為CXCL13可作為AIHA的循環(huán)生物標志物，并與疾病的嚴重程度相關。

4 結語

綜上所述，目前研究表明CXCL13與SLE多個系統(tǒng)受累有關，CXCL13在SLE中顯示的致病作用在小鼠模型和患者中均已得到確認，但其中的機制尚不完全清楚。在排除嚴重感染及其他疾病的情況下，CXCL13是一個很有潛在價值的生物標志物，對于LN患者的診斷和預后具有重要的意義，并且抑制或阻斷CXCL13與CXCR5的相互作用或許可以成為LN新的治療靶點。因此，探索它與SLE之間的關系將為臨床診斷和治療提供新的線索和思路。