閔賽南, 吳立玲, 俞光巖, 叢 馨△
(1北京大學口腔醫(yī)學院口腔頜面外科, 北京 100081; 2北京大學醫(yī)學部生理學與病理生理學系, 北京100191)
IgG4相關(guān)性疾病(IgG4-related disease,IgG4-RD)是一種慢性、進行性炎癥伴纖維化的自身免疫性疾病,其患者血清中IgG4水平異常升高,表現(xiàn)為多發(fā)性臟器腫大伴不同程度的功能障礙,可累及全身各個器官和組織,其中以胰腺、唾液腺、淚腺、膽管、腎及肺等最為常見。目前,IgG4-RD的發(fā)病機制尚不明確,可能有多種因素參與疾病的發(fā)生,包括遺傳易感性、適應性免疫、固有免疫和自身抗原等。本文將對近年來IgG4-RD發(fā)病機制的研究進展作一綜述。
IgG4-RD是21世紀才被認識的一種新的疾病,既往本病因累及不同器官或組織而有獨立的命名,如唾液腺和淚腺受累的“Mikulicz病”、胰腺受累的“自身免疫性胰腺炎(autoimmune pancreatitis)”、膽管受累的“硬化性膽管炎”及腎臟受累的“小管-間質(zhì)性腎炎”等?;颊呤芾劢M織存在相似的病理學改變:正常組織結(jié)構(gòu)被破壞,鏡下可觀察到大量IgG4+漿細胞浸潤、席紋狀纖維化及阻塞性靜脈炎。隨著類似的病理改變累及全身其它臟器被陸續(xù)報道,Kamisawa等[1]于2003年首次提出IgG4系統(tǒng)性疾病的概念,并于2010年將該病命名為IgG4-RD[2]。
IgG4-RD在亞洲人群發(fā)病率較高,日本發(fā)病率約為(0.28~1.08)/10萬[3],目前相關(guān)流行病學研究主要來自日本,且研究多集中在IgG4相關(guān)性胰腺炎,尚缺乏大規(guī)模的流行病學資料。日本研究報道,IgG4相關(guān)性胰腺炎患者男女比例為(3~4) ∶1,而對IgG4相關(guān)性淚腺和唾液腺炎患者的流行病學研究則沒有顯示存在性別差異[4-5]。IgG4-RD通常起病緩慢,主要癥狀與受累器官相關(guān),表現(xiàn)為受累器官局部壓迫癥狀及功能障礙。IgG4-RD患者對糖皮質(zhì)激素治療反應性較好,但由于對該病的認識不足,加之臨床表現(xiàn)復雜多樣,易被誤診為腫瘤、感染性疾病或其它自身免疫性疾病,導致患者不能得到及時有效的治療,甚至接受不必要的手術(shù)。因此,闡明IgG4-RD的發(fā)病機制、尋找高特異性與靈敏性的生物標記物,對IgG4-RD的診治具有十分重要的意義。
人類白細胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)是編碼人類主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex,MHC)的基因簇,在全基因組中具有高度多態(tài)性。HLA基因多態(tài)性被認為是多種自身免疫性疾病和感染性疾病的主要易感因素。對40例日本IgG4相關(guān)性胰腺炎患者的全基因組關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn),患者HLA-DRB1*0405和HLA-DQB1*0401的表達頻率顯著高于慢性鈣化性胰腺炎患者和健康人群[6]。在40例韓國IgG4相關(guān)性胰腺炎患者中,等位基因HLA-DQβ1的第57位為非天門冬氨酸的患者治療后更易復發(fā),但該結(jié)果在日本人群中未得到證實[7-8]。英國學者的一項研究則發(fā)現(xiàn)HLA-DRB1*0301和HLA-DQB1*0201的表達頻率在IgG4相關(guān)性硬化性膽管炎和IgG4相關(guān)性胰腺炎患者中顯著升高[9]。除了HLA基因多態(tài)性外,也有非HLA基因被認為是IgG4-RD的易感基因,例如,與Fcγ受體基因在結(jié)構(gòu)上高度同源的Fc受體樣基因3(Fcγ receptor-like gene3,F(xiàn)CRL3),其多態(tài)性可與多種自身免疫性疾病相關(guān)。Umemura等[10]使用TaqMan探針法對59例IgG4相關(guān)性胰腺炎患者、57例健康對照人群和62例慢性鈣化性胰腺炎患者進行基因分型,發(fā)現(xiàn)FCRL3-110A/A基因型與IgG4相關(guān)性胰腺炎相關(guān),且該易感基因的數(shù)目與患者血清中IgG4的水平成正比。細胞毒性T淋巴細胞相關(guān)抗原4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen 4,CTLA-4)是T細胞免疫反應的負調(diào)節(jié)因子,CTLA-4單核苷酸多態(tài)性也與多種自身免疫性疾病相關(guān)。一項針對46例中國IgG4相關(guān)性胰腺炎患者和200例健康對照者的研究顯示,CTLA-4 49A多態(tài)性和-318C/+49A/CT60G單倍體是IgG4相關(guān)性胰腺炎的易感因素[11]。值得注意的是,上述報道的研究對象大多為亞洲人群,樣本數(shù)量有限,且以往對自身免疫性胰腺炎患者未進行分型(后證實只有I型自身免疫性胰腺炎屬于IgG4-RD),另外幾個研究之間關(guān)于基因多態(tài)性的結(jié)果一致性較差,因此存在一定局限性,還需要多人群、大樣本的研究來揭示基因遺傳在IgG4-RD發(fā)病中的作用。
3.1IgG4 免疫球蛋白根據(jù)重鏈恒定區(qū)的不同可分為5類,即IgG、IgA、IgM、IgD和IgE。IgG是血清中主要的抗體成分,包括IgG1、IgG2、IgG3和IgG4 4個亞類,其中IgG4在健康人群血液中含量最少,占總IgG的比例不足10%。IgG4的產(chǎn)生需要Th2細胞的輔助,這與IgE的產(chǎn)生十分類似,因此誘導IgE產(chǎn)生的過敏原也可誘導IgG4的產(chǎn)生。在體內(nèi),IgG4分子有以下特征:(1)IgG4重鏈間的二硫鍵結(jié)合薄弱,這使得IgG4處于動態(tài)的“Fab-臂交換”過程中,從而獲得2個不同的抗原結(jié)合位點,失去交聯(lián)抗原及形成大的免疫復合物的能力;(2)IgG4的Fc段可與其它亞型IgG的Fc段交聯(lián),從而阻斷IgG4與Fc受體及其它分子的連接;(3)IgG4分子Fc段可與不同的Fc受體或補體蛋白結(jié)合,使得激活免疫效應細胞及誘導補體生成的能力減弱,因而介導抗炎反應。例如,過敏性鼻炎患者接受過敏原特異性免疫治療后,IgG4含量出現(xiàn)反應性增加并能識別樺樹花粉主要過敏原Bet v1(betula verrucosa 1)的相似抗原表位,與IgE競爭結(jié)合重疊的抗原表位,從而減輕過敏癥狀[12]。但是,IgG4也可發(fā)揮一定的致病作用,在天皰瘡患者中,靶向橋粒芯蛋白的IgG4抗體可通過松懈皮膚棘層誘導大皰的形成;在小鼠中注射橋粒芯蛋白的特異性IgG4能夠引起天皰瘡的癥狀[13]。
IgG4-RD患者受累器官(IgG4陽性漿細胞計數(shù)超過50個/高倍視野)及血清(IgG4>1.35 g/L)中存在大量IgG4是該病的主要特征之一,但升高的IgG4在IgG4-RD發(fā)生與發(fā)展中的作用尚不明確。IgG4在IgG4-RD中是參與抗炎過程而發(fā)揮保護作用,還是作為致病因素介導IgG4-RD的發(fā)生,或僅是繼發(fā)于炎癥刺激誘導的免疫應答而產(chǎn)生的一種表現(xiàn),目前尚無定論。在乳鼠胰腺中注射從IgG4-RD患者血清中提取的IgG1和IgG4均能夠誘導胰腺損傷,其中單獨注射IgG1引起的損傷更為嚴重,但若同時注射IgG4則能夠減輕IgG1誘導的損傷[14],這提示在IgG4-RD中IgG4可能是一把雙刃劍。在使用B淋巴細胞清除劑利妥昔單抗的兩項臨床試驗中發(fā)現(xiàn),利妥昔單抗能夠持續(xù)緩解IgG4-RD患者的臨床癥狀,但治療12個月后僅有42%的患者血清中IgG4恢復至正常水平[15],這提示,利妥昔單抗對IgG4-RD的治療效果可能不是由于降低了患者體內(nèi)IgG4的水平,而是源于清除了活化的B淋巴細胞,IgG4本身在IgG4-RD病程的發(fā)展中可能并不發(fā)揮關(guān)鍵作用。此外,在IgG4+漿細胞骨髓瘤患者病變組織中也有大量的IgG4+漿細胞浸潤,且血清IgG4水平持續(xù)升高,但未出現(xiàn)典型的IgG4-RD臨床表現(xiàn)[16]。因此,目前尚不能將血清中升高的IgG4作為IgG4-RD的主要病因以及唯一的診斷標準,IgG4的具體作用仍有待更進一步的研究。
3.2B細胞與漿母細胞 體液免疫是效應B細胞分泌抗體發(fā)揮保護作用的過程,在IgG4-RD病變組織中能觀察到大量的淋巴濾泡。B細胞在成熟和分化的不同階段,會表達特異性的細胞表面標志分子,其中超過95%的B細胞(除B細胞前體、漿母細胞和漿細胞之外)均表達CD20,因此使用抗CD20藥物(如利妥昔單抗)能夠有效清除患者體內(nèi)的B細胞。免疫應答后,抗原特異性B細胞增殖并分化為漿細胞或記憶性B細胞。漿母細胞是未成熟漿細胞的前體,存在時間短,隨后分化成漿細胞并長期存在,是體內(nèi)免疫球蛋白的重要來源之一。漿母細胞和漿細胞缺乏CD20的表達,因此不會被抗CD20藥物清除,這可能是在使用利妥昔單抗治療后IgG4-RD患者免疫球蛋白水平仍較高的一個原因。漿母細胞除了表達B細胞共有的表面標志分子CD19low外,還高表達CD27和CD38。在一項對15例IgG4-RD患者的研究中發(fā)現(xiàn),與23名健康對照人群相比,未經(jīng)治療的活動期IgG4-RD患者外周血漿母細胞比例顯著升高[17]。對6例IgG4相關(guān)性膽管炎患者的病變組織使用高通量二代測序技術(shù)發(fā)現(xiàn)大量的IgG4+B細胞[18]。對84例IgG4-RD患者血清學檢測發(fā)現(xiàn),即使IgG4水平正常的患者,其漿母細胞的比例也遠高于對照組; 使用利妥昔單抗進行治療后,漿母細胞數(shù)量減少并伴隨疾病的緩解;而在利妥昔單抗治療后復發(fā)的患者中,漿母細胞亦出現(xiàn)上調(diào),并且出現(xiàn)更強的體細胞超頻突變[19]。還有研究報道,IgG4-RD患者外周血中漿母細胞的數(shù)量與受累器官的個數(shù)及疾病活動度呈正比,因此漿母細胞可作為監(jiān)測IgG4-RD活動性的一個潛在標志物[20]。值得注意的是,外周血中漿母細胞的大量存在并不是IgG4-RD所特有的,感染或其它B細胞介導的疾病等也會出現(xiàn)漿母細胞的增殖,因此需要結(jié)合臨床癥狀及其它檢查結(jié)果進行綜合分析。
B細胞與漿母細胞一直被認為通過分泌自身抗體或作為抗原呈遞細胞激活T淋巴細胞來介導IgG4-RD疾病的發(fā)生。然而最新研究顯示,B細胞和漿母細胞不僅參與免疫應答反應,而且在誘導受累器官纖維化過程中發(fā)揮直接作用。Della-Torre等[21]分別從胰腺受累的IgG4-RD患者及健康人群外周血中提取CD19+B細胞,與人胰腺原代成纖維細胞共培養(yǎng)。轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果顯示,與對照組相比,與IgG4-RD患者B細胞共培養(yǎng)的成纖維細胞膠原合成能力增強,并且上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化、肌細胞分化和細胞頂側(cè)膜連接蛋白的相關(guān)基因表達均顯著上調(diào)。研究者發(fā)現(xiàn)源于IgG4-RD患者的B細胞和漿母細胞不僅能通過分泌促纖維化因子, 如血小板衍生生長因子B等,促進成纖維細胞合成膠原,并且能合成賴氨酰氧化酶樣蛋白-2等誘導細胞外基質(zhì)重塑,從而促進纖維化的發(fā)生。此外,B細胞還能自身分泌,并促進活化的成纖維細胞分泌CC型趨化因子配體4(CC chemokine ligand 4,CCL4)、CCL5和CCL11等,這可能與受累器官慢性炎癥的持續(xù)存在有關(guān)[21]。
3.3T淋巴細胞 在IgG4-RD患者病變組織中浸潤的細胞類型以T淋巴細胞為主,被認為是介導IgG4-RD形成過程的關(guān)鍵細胞。CD4+輔助型T(T helper,Th)細胞能通過分泌細胞因子協(xié)調(diào)免疫細胞(如B細胞、巨噬細胞及其它類型T細胞)之間的相互作用,在適應性免疫中發(fā)揮重要功能。在細胞因子信號刺激下,CD4+Th細胞能夠分化成不同亞群,分泌不同的細胞因子而發(fā)揮功能,如Th1和Th17細胞能夠調(diào)節(jié)細胞免疫,而Th2和Tfh細胞介導體液免疫。
3.3.1Th2細胞 外周血CD4+Th細胞分類結(jié)果顯示,IgG4-RD患者存在Th1/Th2比例失調(diào)以及Th2細胞比例增加和免疫反應增強[22]。早期研究認為Th2細胞介導的免疫反應在IgG4-RD中發(fā)揮主導作用,一方面, 由于IgG4-RD患者伴隨過敏癥狀以及外周血嗜酸性粒細胞比例較高[23],而Th2細胞產(chǎn)生的白細胞介素4(interleukin-4,IL-4)、IL-5和IL-13均參與調(diào)控過敏反應;另一方面,Th2細胞及Th2細胞因子(包括IL-4、IL-5和IL-13等)在病變組織中高表達,其中IL-4和IL-13能夠調(diào)控B細胞轉(zhuǎn)化為漿細胞并促進免疫球蛋白的類別轉(zhuǎn)換,進而產(chǎn)生大量的IgG4和IgE[24]。然而,隨著對IgG4-RD認識的逐漸深入,Mattoo等[25]對患者外周血Th細胞的分析顯示,僅在有過敏史的患者存在大量CD4+GATA3+Th2 細胞,由此推測Th2細胞免疫反應可能是由過敏引起的伴隨現(xiàn)象。但是,盡管GATA3的mRNA表達較低,在IgG4-RD患者受累器官中卻檢測到IL-4的mRNA表達增強,這提示IL-4可能并非全部來源于Th2細胞[26]。
3.3.2Th1細胞與CD4+細胞毒性T細胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL) 近些年也有IgG4-RD患者外周血中Th1細胞增多的報道,推測Th1細胞也參與了IgG4-RD的發(fā)生發(fā)展。Ohta等[27]在10例IgG4相關(guān)性唾液腺炎患者的外周血中發(fā)現(xiàn),Th1細胞比例及Th1細胞因子干擾素γ(interferon-γ,IFN-γ)含量均顯著高于對照組。同樣在IgG4相關(guān)性胰腺炎患者外周血中,Th1細胞數(shù)量較對照組亦顯著升高[28]。然而,最近Mattoo等[25]通過多重免疫熒光染色發(fā)現(xiàn)組織中高表達的IFN-γ主要來自于一種具有細胞毒性的CD4+T細胞,該細胞及其效應分子顆粒酶A(granzyme A,GZMA)在IgG4-RD患者外周血及病變組織中大量存在,而CD4+GZMA-IFN-γ+Th1細胞在組織中卻很少,這類細胞亞群同時具備CD4+和CD8+T淋巴細胞特征(但不表達CD8),在健康人群血液中很少,但在慢性抗原刺激下, 如病毒感染、腫瘤及自身免疫紊亂等,CD4+細胞則分化為具有效應細胞表型的MHC II類限制性CD4+CTL。CD4+CTL在清除感染細胞的同時,也參與慢性炎癥的發(fā)生。在多種自身免疫性疾病(如風濕性關(guān)節(jié)炎等)病變組織中均發(fā)現(xiàn)CD4+CTL的累積,并且CD4+CTL的數(shù)量與病情的嚴重程度呈正相關(guān)[29]。在IgG4-RD患者外周血及多個受累器官均出現(xiàn)CD4+CTL細胞大量增殖,并能夠分泌IFN-γ、轉(zhuǎn)化生長因子β(transforming growth factor-β, TGF-β)和IL-1β等促炎因子,可能進一步參與器官纖維化的發(fā)生[25]。也有研究報道,IgG4-RD患者病變組織中IFN-γ+CD4+CTL的數(shù)量與血清中IgG4水平和患者受累器官數(shù)量呈正比[26]。IgG4-RD患者經(jīng)利妥昔單抗治療后,體內(nèi)CD4+CTL細胞顯著減少,提示B淋巴細胞和T淋巴細胞共同參與了疾病的發(fā)生[25]。
3.3.3調(diào)節(jié)性T細胞(regulatory T cell,Treg) Treg是調(diào)節(jié)自身免疫反應的T細胞亞群,可直接或通過分泌TGF-β和抗炎因子IL-10間接調(diào)控T細胞和B細胞的免疫反應,其中,TGF-β能通過激活經(jīng)典Smad信號通路和非經(jīng)典信號通路,誘導成纖維細胞向肌成纖維細胞轉(zhuǎn)化、增加I型膠原和纖維連接蛋白的合成,從而促進纖維化的發(fā)生[30];IL-10能夠抑制過敏原特異性IgE并促進IgG4的產(chǎn)生,同時也能夠增強IL-4引起的IgG向IgG4的類別轉(zhuǎn)換[31]。阻斷Treg表面IL-10受體可阻斷IL-10抑制IgE產(chǎn)生和促進IgG4產(chǎn)生的作用[32]。 IgG4-RD患者受累唾液腺組織的免疫組化染色顯示,病變組織中存在大量Treg浸潤,Treg的標志性細胞因子轉(zhuǎn)錄因子叉頭蛋白3(forkheadbox protein 3, FoxP3)的表達較正常及舍格倫綜合征(Sjogren syndrome)患者顯著上調(diào),并且與IgG4+/IgG比值呈正相關(guān),表明Treg介導的免疫反應可促進B細胞產(chǎn)生IgG4[33]。此外,在IgG4相關(guān)性腎病及膽管炎患者的病變組織中也發(fā)現(xiàn)Treg比例升高及相應細胞因子產(chǎn)生增加[34-35]。IgG4相關(guān)性腎炎患者的腎臟免疫組化染色結(jié)果顯示,IgG4+/IgG+漿細胞比值、Foxp3+/CD3+比值及TGF-β+細胞占總細胞數(shù)的比例均顯著高于腎臟受累的舍格倫綜合征患者和腎小管-間質(zhì)腎炎患者,并且Foxp3+/CD3+與IgG4+/IgG+的比值呈正比。此外,F(xiàn)oxp3+和TGF-β1+細胞在腎間質(zhì)中共定位,TGF-β1+細胞所占比例與纖維化的嚴重程度也顯著相關(guān)[34],以上結(jié)果提示Treg可能在促進IgG4產(chǎn)生和纖維化形成方面介導IgG4-RD的發(fā)生與發(fā)展。
3.3.4Th17細胞 CD4+Th細胞可在TGF-β、IL-6和IL-23的誘導下向Th17細胞分化,而Th17細胞能夠通過分泌細胞因子IL-17在抗感染、炎癥免疫反應以及自身免疫中發(fā)揮重要作用。對28例IgG4-RD患者的外周血檢測顯示,IL-17+CD4+T細胞的比例顯著增加[36]。但是,IgG4相關(guān)性唾液腺炎患者受累唾液腺中并未檢測到IL-17的表達,這與舍格倫綜合征患者血清及唾液腺中IL-17均增高是不同的[33]。因此,Th17細胞是否參與IgG4-RD的發(fā)生及其具體作用仍有待進一步研究。
3.3.5濾泡輔助性T(follicular helper T,Tfh)細胞 Tfh細胞是一種新型的Th細胞,參與免疫球蛋白的類別轉(zhuǎn)換和生發(fā)中心的形成。IgG4-RD病變組織中存在大量異位生發(fā)中心,Tfh細胞位于生發(fā)中心的明區(qū),是輔助B細胞成熟活化的CD4+T細胞亞群。即使只占次級淋巴器官中生發(fā)中心細胞的5%~20%,但Tfh細胞對生發(fā)中心的形成、抗體的產(chǎn)生、體細胞超突變以及漿母細胞和漿細胞的形成均至關(guān)重要。Tfh細胞主要分泌IL-21,也可分泌IL-4,二者均能促進B細胞向漿母細胞分化。在IgG4-RD患者唾液腺中,IL-21表達顯著上調(diào),并且與生發(fā)中心的數(shù)量和IgG4+/IgG比值呈正比[37]。根據(jù)其表面抗原CXC趨化因子受體3(CXC chemokine receptor 3,CXCR3)和CC趨化因子受體6(C-C chemokine receptor type 6,CCR6)的表達,可以將Tfh細胞分為CXCR3+CCR6-Tfh1、CXCR3-CCR6-Tfh2和CXCR3-CCR6+Tfh17細胞3個亞群。Akiyama等[38]報道,IgG4-RD患者外周血中Tfh2細胞比例顯著高于對照組,并與疾病活動度、漿母細胞數(shù)量及血清中IgG4水平呈正相關(guān);進一步研究證實,在活動期未接受治療的IgG4-RD患者中,Tfh2細胞能夠誘導B細胞向漿母細胞分化并促進IgG4的產(chǎn)生。IgG4-RD患者中活化的Tfh1細胞亞群也顯著增加,但不同于Tfh2細胞,其數(shù)量僅與疾病活動度相關(guān),而與血清中IgG4水平無相關(guān)性,提示Tfh2細胞可能在IgG4-RD免疫球蛋白類別轉(zhuǎn)換中發(fā)揮更重要的作用。IgG4-RD患者接受糖皮質(zhì)激素治療后,外周血中Tfh2細胞和漿母細胞均隨著臨床癥狀的緩解而減少,而在復發(fā)的患者中數(shù)量再次增加,提示Tfh2細胞可以作為一個監(jiān)測IgG4-RD疾病進程的標志物[36]。然而也有文獻報道,IgG4-RD患者治療后漿母細胞數(shù)量和血清中IgG4水平顯著下降,而Tfh2細胞并未發(fā)生改變,但由Tfh2細胞分泌的IL-4水平降低,因此糖皮質(zhì)激素治療可能影響的是Tfh2細胞的功能而非數(shù)量[17]。
近些年固有免疫在IgG4-RD疾病中發(fā)揮的作用逐漸引起人們的關(guān)注。固有免疫系統(tǒng)的模式識別受體包括Toll樣受體(Toll-like receptor,TLR)、核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體[nucleotide-binding oligomerization domain (NOD)-like receptor,NLR]、視黃酸誘導基因1樣受體和C型凝集素受體(C-type lectin receptor,CLR),通過對病原相關(guān)分子模式進行識別進而產(chǎn)生免疫應答。
4.1巨噬細胞 單核細胞是巨噬細胞的前體,來自正常人群的單核細胞NLR受細菌胞壁酰二肽刺激后,能夠激活NF-кB信號通路并誘導B細胞活化因子(B cell-activating factor,BAFF)依賴的IgG4的產(chǎn)生。用NLR和TLR的配體刺激IgG4相關(guān)性胰腺炎患者外周血的單核細胞,可以通過誘導BAFF表達促進IgG4的產(chǎn)生[39],這表明IgG4相關(guān)性胰腺炎的發(fā)病機制可能與微生物抗原刺激下單核細胞介導的異常固有免疫反應有關(guān)。巨噬細胞根據(jù)表型及分泌的細胞因子可以分為經(jīng)典活化的M1型和選擇性活化的M2型巨噬細胞,二者均表達CD68,但在免疫應答過程中發(fā)揮不同的功能。M1型巨噬細胞由脂多糖或IFN-γ誘導,出現(xiàn)在炎癥早期,能分泌促炎細胞因子,如腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、IL-1β和IL-6等,并激活適應性免疫,誘導Th1和Th17反應從而清除病原體,亦可損傷正常組織。最近研究發(fā)現(xiàn),TNF-α在IgG4相關(guān)性唾液腺炎患者唾液腺組織及血清中表達顯著升高,可激活ERK1/2信號通路引起轉(zhuǎn)錄因子EB發(fā)生重分布,通過抑制溶酶體酸化和自噬體與溶酶體的融合過程從而損傷唾液腺腺泡細胞,因此是介導IgG4相關(guān)性唾液腺炎疾病形成的關(guān)鍵細胞因子[40]。
M2型巨噬細胞由Th2細胞因子(如IL-4或IL-13)誘導,出現(xiàn)在炎癥晚期發(fā)揮抗炎作用,可誘導Th2反應,在寄生蟲感染、傷口愈合及組織重塑過程中發(fā)揮重要功能。Furukawa等[41]在IgG4相關(guān)性淚腺和唾液腺炎患者的下頜下腺中發(fā)現(xiàn)M2型巨噬細胞標志分子CD163顯著高于舍格倫綜合征和健康人群,主要分布在纖維化區(qū)域,并與IL-10和CCL-18共定位。此外,患者下頜下腺纖維化程度與CD163/CD68比值顯著正相關(guān),提示M2型巨噬細胞可能通過分泌細胞因子促進纖維化的發(fā)生。Ishiguro等[42]發(fā)現(xiàn)TLR7在IgG4-RD患者唾液腺組織中高表達,且主要表達在浸潤的CD163+M2型巨噬細胞中。使用TLR7激動劑R848能誘導來源于IgG4-RD患者外周血的CD163+M2型巨噬細胞產(chǎn)生IL-33,從而增強Th2免疫反應。此外,TLR7轉(zhuǎn)基因小鼠的下頜下腺、胰腺和肺出現(xiàn)炎癥浸潤及纖維化,且血清中IgG1表達顯著升高,表現(xiàn)出與IgG4-RD相似的表型;而使用TLR7激動劑處理小鼠能夠進一步加重小鼠炎癥及纖維化表型,提示IgG4-RD的病理改變與TLR7+CD163+M2型巨噬細胞的異常增加有關(guān),阻斷TLR7或TLR7下游信號有可能成為抑制IgG4-RD疾病發(fā)生或進展的新策略。IL-33屬于IL-1細胞因子超家族,可以通過與其受體生長刺激表達基因2蛋白(growth stimulation expressed gene 2, ST2)結(jié)合促使巨噬細胞向M2表型轉(zhuǎn)化,進而增強Th2免疫反應。在IgG4相關(guān)性唾液腺炎患者中IL-33和ST2受體高表達,IL-33與M2型巨噬細胞共定位,并且其含量與Th2細胞因子呈正比[43]。以上研究提示,M2型巨噬細胞可能參與了Th2介導的免疫反應,從而在IgG4-RD發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮一定的作用。
4.2漿細胞樣樹突狀細胞(plasmacytoid dendritic cell,pDC) pDC細胞也被證實與IgG4-RD的發(fā)病相關(guān)。在IgG4相關(guān)性胰腺炎患者和小鼠模型胰腺組織中發(fā)現(xiàn)大量分泌IFN-α的pDC細胞和中性粒細胞胞外陷阱(neutrophil extracellular trap,NET)。NET是一種由顆粒蛋白和DNA構(gòu)成的結(jié)構(gòu),能夠活化pDC細胞。在體外培養(yǎng)的pDC中,NET能夠促進IFN-α及BAFF的表達;進一步與B細胞共培養(yǎng),能夠促進B細胞產(chǎn)生IgG4而非IgG1。在自身免疫性胰腺炎小鼠模型中減少IFN-α的產(chǎn)生或抑制其信號通路能夠有效減輕炎癥反應[44]。以上研究初步提示,pDC可能在IgG4-RD發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮一定作用,具體機制與其分泌的IFN-α以及NET引起的pDC激活等有關(guān)。
4.3嗜堿性粒細胞和嗜酸性粒細胞 寄生蟲感染、過敏反應及自身免疫性疾病時嗜堿性粒細胞會被招募至組織中,產(chǎn)生Th2細胞因子并可以作為抗原呈遞細胞參與Th2細胞的免疫應答過程[45]。在IgG4-RD患者中,外源性刺激可能通過激活嗜堿性粒細胞的TLRs和NLRs參與疾病發(fā)生。Watanabe等[46]將健康人群的嗜堿性粒細胞與B細胞培養(yǎng),用TLR配體激活嗜堿性粒細胞的TLR能夠誘導B細胞產(chǎn)生IgG4,而使用配體激活I(lǐng)gG4相關(guān)性胰腺炎患者的嗜堿性粒細胞的TLR,能較對照組產(chǎn)生更多的IgG4,其作用與BAFF和IL-13的合成增加有關(guān),提示TLR介導的嗜堿性粒細胞活化可能經(jīng)BAFF信號通路參與IgG4-RD的發(fā)生發(fā)展。另外,約30%~40%的IgG4-RD患者外周血中嗜酸粒細胞比例增加,因此過敏反應被認為參與了疾病的發(fā)生,但嗜酸性粒細胞的增加并不僅僅存在于有過敏史的IgG4-RD患者[47]。嗜酸性粒細胞能夠分泌Th2細胞因子和TGF-β,被認為與肝、肺等多種器官的纖維化有關(guān)[48];嗜酸性粒細胞還可表達MHC II,因此可能作為CD4+T細胞的抗原呈遞細胞參與IgG4-RD的病變過程。
5.1自身抗原 迄今為止,誘導IgG4-RD患者機體產(chǎn)生免疫反應的抗原尚無定論。Perugino等[49]使用質(zhì)譜對1例處于活動期的IgG4-RD患者單克隆抗體進行分析,發(fā)現(xiàn)一種疾病相關(guān)的半乳糖凝集素-3(galectin-3)的自身抗體,且該抗體屬于IgG4亞型。Galectin-3在巨噬細胞、腫瘤細胞、嗜酸性粒細胞和肌成纖維細胞等多種細胞中均有表達,其中活化的巨噬細胞是galectin-3的主要來源。Galectin-3具有多種生物學功能,除了能促進細胞增殖、抗細胞凋亡、介導細胞黏附,并參與炎癥反應,還參與肝、腎及肺等多種器官纖維化的過程[50]。日本學者通過蛋白質(zhì)組學分析發(fā)現(xiàn),IgG4相關(guān)性胰腺炎患者胰腺中共有17種蛋白的表達是正常胰腺的兩倍以上,包括HLA-A、鋅指蛋白497和醛酮還原酶家族1成員C4等,其中g(shù)alectin-3的表達量是正常胰腺的13倍,被認為可能參與了受累器官纖維化的發(fā)生[51]。此外,Shiokawa等[52]在IgG4相關(guān)性胰腺炎患者的血清中也發(fā)現(xiàn)了細胞外基質(zhì)蛋白層黏連蛋白(laminin)511-E8的自身抗體,51例患者中有26例存在該自身抗體,而對照組則沒有出現(xiàn)。在小鼠中注射患者血清或用人laminin511-E8誘導小鼠免疫,能夠引起與IgG4相關(guān)性胰腺炎相似的癥狀。Du等[53]在中國IgG4-RD患者血清中發(fā)現(xiàn)一種新的自身抗原—抗增殖蛋白(prohibitin,PHB),PHB自身抗體在IgG4相關(guān)性胰腺炎、IgG4相關(guān)性唾液腺炎、IgG4相關(guān)性腹膜后纖維化和其它IgG4-RD患者中的陽性率分別為73%、53%、54%和89%,而在舍格倫綜合征患者和健康人群中僅為13%和1%。PHB能參與調(diào)控細胞增殖、細胞周期、轉(zhuǎn)錄和信號轉(zhuǎn)導等多種生物學過程,然而目前PHB在IgG4-RD發(fā)生發(fā)展過程中的作用仍不清楚。歐洲的一項研究發(fā)現(xiàn)在50例IgG4相關(guān)性胰腺炎患者血清中有9例存在膜聯(lián)蛋白(annexin)A11的自身抗體[54]。Annexins是一類鈣依賴的磷脂結(jié)合蛋白,在細胞核中大量存在。當細胞發(fā)生損傷時,暴露的annexins被識別為自身抗原,從而引起自身免疫疾病,如在抗磷脂綜合征、紅斑狼瘡和系統(tǒng)性硬化癥等患者血清中均能檢測到annexins的自身抗體[55-56]。以上研究顯示,在IgG4-RD患者中存在多種自身抗原,然而其中一些自身抗體僅存在于IgG4相關(guān)性胰腺炎患者中,未在其它器官受累的IgG4-RD患者中檢測到,提示可能有多種抗原參與IgG4-RD的發(fā)生發(fā)展。
5.2幽門螺旋桿菌感染 幽門螺旋桿菌的纖溶酶原結(jié)合蛋白與人胰腺中高表達的泛素蛋白連接酶E3成分N-識別蛋白2存在同源性,在意大利IgG4相關(guān)性胰腺炎患者中94%能檢測到抗纖溶酶原結(jié)合蛋白的抗體。此外,幽門螺旋桿菌的α-碳酸酐酶與人的碳酸酐酶II也具有同源性,因此幽門螺旋桿菌感染被認為能夠通過分子模擬或抗體交叉反應誘導IgG4相關(guān)性胰腺炎的發(fā)生[57]。然而,也有研究報道并未在IgG4相關(guān)性胰腺炎患者組織或胰液中檢測到幽門螺旋桿菌的DNA。對英國IgG4相關(guān)性硬化性膽管炎與IgG4相關(guān)性胰腺炎患者的研究進一步顯示,沒有發(fā)現(xiàn)幽門螺旋桿菌感染風險增加或幽門螺旋桿菌纖溶酶原結(jié)合蛋白免疫記憶的證據(jù)[58]。因此,幽門螺旋桿菌感染是否參與了IgG4-RD以及是否還有其他病原微生物的參與有待進一步研究。
近年來盡管人們對IgG4-RD診斷、治療的認識逐漸加深,但對該病發(fā)病機制的了解仍十分有限。遺傳與環(huán)境的影響、固有免疫反應與適應性免疫反應的交互作用、B細胞與T細胞的協(xié)同調(diào)控以及Tfh細胞的參與均是引起生發(fā)中心形成、IgG4類別轉(zhuǎn)換、受累組織纖維化,進而導致IgG4-RD發(fā)生的關(guān)鍵環(huán)節(jié),見圖1。糖皮質(zhì)激素是治療IgG4-RD的一線藥物,患者對糖皮質(zhì)激素有良好的反應性,但極易復發(fā);利妥昔單抗具有良好的治療前景,但也存在對利妥昔單抗治療不敏感的難治性患者,因此仍亟需尋找更有效的治療手段。對IgG4-RD發(fā)病機制的進一步探索,將有助于尋找潛在的治療靶點,為IgG4-RD的診斷、治療及藥物研發(fā)提供新思路。
Figure 1.The pathogenesis of IgG4-RD. HLA: human leukocyte antigen; FCRL3: Fcγ receptor-like gene3; CTLA-4: cytotoxic T lymphocyte-associated antigen 4; TLR: Toll-like receptor; NLR: nucleotide-binding oligomerization domain (NOD)-like receptor; IL-4: interleukin 4; BAFF: B cell-activating factor; pDC: plasmacytoid dendritic cell; IFN-α: interferon-α; Th: T helper; Treg: regulatory T cell; Tfh: follicular helper T cell; CTL: cytotoxic T lymphocyte; TGF-β: transforming growth factor-β; FoxP3: forkhead box protein 3.