誘導(dǎo)性支氣管相關(guān)淋巴組織（iBALT）在COPD中作用的研究進(jìn)展①

蔡星璇 林嬌嬌 賈俊青

（山西醫(yī)科大學(xué)附屬汾陽醫(yī)院，汾陽032200）

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmo‐nary disease，COPD）是一種氣流受限為特征的慢性氣道炎癥性疾病，免疫炎癥反應(yīng)在其中發(fā)揮重要作用[1-3］。研究證實，在COPD患者的支氣管、肺血管旁以及肺實質(zhì)中存在以B細(xì)胞（B lymphocyte，B）為主的淋巴濾泡，它的結(jié)構(gòu)還包括T細(xì)胞（T lymphocyte，T）、樹突狀細(xì)胞（dendritic cell，DC）、濾泡樹突狀細(xì)胞、高內(nèi)皮小靜脈（high endothelial venule，HEV）、淋巴管等。這種淋巴濾泡為異位淋巴組織，屬于三級淋巴組織（tertiary lymphoid organ，TLO），現(xiàn)被稱為誘導(dǎo)性支氣管相關(guān)淋巴組織（inducible bronchus-asso‐ciated lymphoid tissue，iBALT）[4］，見圖1。iBALT是COPD慢性炎癥發(fā)展的標(biāo)志之一，其數(shù)量與COPD患者肺功能的嚴(yán)重程度成正比[1］。BRACKE等[5］發(fā)現(xiàn)健康的吸煙人群中也有iBALT的形成。因此，COPD發(fā)生與發(fā)展可能與iBALT密切相關(guān)，但其產(chǎn)生機(jī)制及臨床意義尚未完全明確。目前大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，在炎癥早期，iBALT作為保護(hù)性因素能夠控制炎癥反應(yīng)，如若炎癥反應(yīng)沒有被完全控制，長期的慢性炎癥刺激將導(dǎo)致iBALT成為病理性因素，加重COPD患者的免疫炎癥反應(yīng)[2-4］。因此，找到COPD患者中與iBALT相關(guān)的標(biāo)志物及對應(yīng)靶向藥物可以為COPD患者的精準(zhǔn)化治療提供新思路。

圖1 香煙煙霧暴露小鼠模型和COPD患者肺組織中誘導(dǎo)性支氣管相關(guān)淋巴組織（iBALT）病理學(xué)表現(xiàn)圖[6-7］Fig.1 Histopathology of inducible bronchus-associated lymphoid tissue（iBALT）in chronic cigarette smoke exposed to mice and patients with COPD[6-7］

1 iBALT的形成過程

支氣管相關(guān)淋巴組織（bronchus associated lym‐phoid tissue，BALT）是嵌入大氣道壁上的次級淋巴組織，分布于各肺葉的支氣管上皮下，是發(fā)生黏膜免疫的主要場所[8］。與經(jīng)典的BALT不同，iBALT不是固有存在的，僅在誘導(dǎo)的情況下產(chǎn)生。iBALT的誘導(dǎo)因素包括抗原（antigen，Ag）暴露類型和時間、早期細(xì)胞因子信號、下游炎癥介質(zhì)以及Ag誘導(dǎo)的輔助T細(xì)胞的反應(yīng)類型[4，9］。iBALT的形成過程為免疫細(xì)胞的模式識別受體（pattern recognition receptor，PRR）識別病原體的相關(guān)分子模式（pathogen-associ‐ated molecular patterns，PAMP），從而誘導(dǎo)特定的趨化因子及細(xì)胞因子發(fā)生級聯(lián)反應(yīng)，它們募集B細(xì)胞、T細(xì)胞為主的免疫細(xì)胞發(fā)生局部免疫反應(yīng)，并且上述免疫細(xì)胞通過C-X-C趨化因子配體（chemokine CX-C motif ligand，CXCL）（CXCL13）、C-C趨化因子配體（chemokine C-C motif ligand，CCL）（CCL19/CCL21）和HEV上獨(dú)特的黏附分子促使外周血B細(xì)胞、T細(xì)胞進(jìn)一步聚集，形成iBALT的生發(fā)中心（ger‐minal center，GC）。GC進(jìn)一步誘導(dǎo)免疫細(xì)胞分泌細(xì)胞因子如IL-23、IL-22、IL-17、TNF-α、IL-13、IL-6等，它們在肺部感染期間驅(qū)動和維持iBALT的形成，并且還誘導(dǎo)幼稚T細(xì)胞向特定的T輔助亞群分化。iBALT通過白細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞（包括上述炎癥細(xì)胞、免疫細(xì)胞等）之間的相互作用維持動態(tài)平衡。當(dāng)急性炎癥發(fā)生時，iBALT可快速有效誘導(dǎo)免疫反應(yīng)[4，10］。

2 COPD患者iBALT的標(biāo)志物及相關(guān)藥物靶點

目前參與iBALT形成的標(biāo)志物分為三類：①B細(xì)胞相關(guān)的標(biāo)志物：B細(xì)胞活化因子（BAFF）/增殖誘導(dǎo)配體（APRIL）、CXCL13/CXCR5；②T細(xì)胞相關(guān)的標(biāo)志物：Th2/Th17、IL-1；③T細(xì)胞和B細(xì)胞共相關(guān)的標(biāo)志物：病毒誘導(dǎo)的受體2（EBI2）/7α，25-二羥基膽固醇（7α，25-OHC）、中性粒細(xì)胞，它們均在iBALT的形成中發(fā)揮重要作用，見圖2。

圖2 標(biāo)志物與iBALT關(guān)系圖Fig.2 Relationship between biomarkers and iBALT

2.1 B細(xì)胞相關(guān)的標(biāo)志物

2.1.1 BAFF/APRIL iBALT的結(jié)構(gòu)主要以B細(xì)胞為主，B細(xì)胞通過IL-10誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞活化和基質(zhì)金屬蛋白酶12（MMP12）的上調(diào)參與COPD的發(fā)病，所以B細(xì)胞可作為探測及治療iBALT的靶細(xì)胞，從而為COPD患者的治療提供了新的機(jī)制[4-5，7］。BAFF通過結(jié)合B細(xì)胞受體激活B細(xì)胞，并且促進(jìn)B細(xì)胞的增殖、分化和成熟[1，11］，見圖3。SEYS等[12］發(fā)現(xiàn)，小鼠模型中應(yīng)用可溶性融合蛋白拮抗BAFF減少了肺中B細(xì)胞數(shù)量，阻止了香煙煙霧誘導(dǎo)iBALT的形成，減輕了肺部炎癥和肺泡壁的破壞，同時阻止抗體滴度的增加。上述發(fā)生機(jī)制可能是拮抗BAFF阻止了B細(xì)胞在T細(xì)胞群中的定位，同時也減少T細(xì)胞的數(shù)量及抑制T細(xì)胞分泌細(xì)胞因子，從而阻止肺組織被破壞[13］。APRIL和BAFF具有高度的同源性，參與支氣管黏膜的抗感染免疫，APRIL增多會促進(jìn)自身抗體產(chǎn)生，發(fā)生自身免疫反應(yīng)，因此推測，APRIL也可 能 參 與iBALT的 形 成[10，14］。APRIL和BAFF同iBALT的作用相似，一方面控制急性炎癥發(fā)展，一方面在慢性炎癥的刺激下導(dǎo)致局部免疫炎癥的發(fā)生和自身抗體滴度的增加，所以對于COPD患者的治療，必須更好地把握APRIL及BAFF的免疫激活和免疫抑制之間的平衡[15］。同時最新研究發(fā)現(xiàn)，血清中羰基修飾蛋白可作為自身抗體形成的標(biāo)志物，且羰基修飾蛋白抗體的效價與COPD的病情程度成正比，因此自身抗體可作為預(yù)測穩(wěn)定期或進(jìn)展期COPD臨床表型的生物學(xué)標(biāo)志物[2］。目前與iBALT相關(guān)的自身抗體包括抗核抗體、抗環(huán)瓜氨酸肽抗體、抗內(nèi)皮細(xì)胞抗體、類風(fēng)濕因子、抗支氣管上皮細(xì)胞抗體等[2，14，16］。藥物治療方面，靶向藥物共同抑制BAFF和APRIL并沒有減弱靶器官中自身抗體沉積的炎癥反應(yīng)，而單獨(dú)抑制BAFF卻可以，并且會影響iBALT的形成[2，11］。目前抑制BAFF的藥物在合并間質(zhì)性肺炎的類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者、COPD合并肺癌患者中取得了很好的療效，例如：抗CD20單抗（Rituximab）、BAFF抑制劑（Belimumab），但是還未在無合并癥COPD患者中應(yīng)用[2，17］。

2.1.2 CXCL13/CXCR5 CXCL13是BALT的B細(xì)胞區(qū)域基質(zhì)細(xì)胞分泌的信號蛋白，CXCL13與其受體CXCR5結(jié)合，誘導(dǎo)B細(xì)胞定向趨化形成iBALT。此外，CXCL13還通過上調(diào)B細(xì)胞上的淋巴毒素參與GC的形成，GC進(jìn)一步誘導(dǎo)B細(xì)胞分泌CXCL13形成iBALT。LITSIOU等[18］證實，COPD患者中CX‐CL13水平與iBALT的密度呈正相關(guān)，但是RAN‐GEL-MORENO等[19］研究發(fā)現(xiàn)，肺中不表達(dá)CXCL13不會影響iBALT的形成，僅影響其維持，EDDENS等[9］證實上述差別的原因是CXCL13的表達(dá)與病原體的類型相關(guān)。目前發(fā)現(xiàn)可引起CXCL13產(chǎn)生并導(dǎo)致iBALT形成的病原體包括：真菌（肺孢子蟲）、蠕蟲、細(xì)菌（銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌）、病毒（流感、改良痘苗病毒安卡拉、腺病毒、SARS冠狀病毒、呼吸道冠狀病毒）、特殊菌（結(jié)核分枝桿菌、支原體）、微生物產(chǎn)品、顆粒污染物和其他炎癥刺激等[9，20］。因此，CXCL13參與iBALT的形成與病原體的種類相關(guān)。此外，F(xiàn)RIJA-MASSON等[21］發(fā)現(xiàn)，在重復(fù)吸入熱滅活的銅綠假單胞菌誘導(dǎo)了淋巴濾泡聚集后，并沒有發(fā)現(xiàn)iBALT的GC結(jié)構(gòu)以及CXCL13的表達(dá)，由此證明iBALT的形成與刺激類型相關(guān)。因此，未來應(yīng)該研究免疫細(xì)胞誘導(dǎo)的趨化因子在不同病原體或不同刺激類型的影響下對淋巴組織形成的作用，從而進(jìn)一步了解CXCL13/CXCR5與iBALT的關(guān)系。目前CXCL13/CXCR5的靶向藥物：抑制Ⅰ型干擾素信號的藥物（通過抑制Ⅰ型干擾素可直接抑制CXCL13）：抗干擾素α單克隆抗體（Sifalimumab、Rontalizumab）[19］，這類藥物在自身免疫性疾病的TLO中已取得較好的臨床療效，但是應(yīng)用于COPD患者，其安全性及有效性還需進(jìn)一步研究。

2.2 T細(xì)胞相關(guān)的標(biāo)志物

2.2.1 Th2/Th17 COPD患者1秒用力呼氣容積占預(yù)計值百分比與Th17呈負(fù)相關(guān)，并且COPD患者Th17細(xì)胞占總CD4+T細(xì)胞的比例（中位數(shù)1.90%）顯著升高[22］，因此Th17可能為COPD的致病因素。目前研究已經(jīng)證實IL-17（Th17分泌）通過CXCL12介導(dǎo)B細(xì)胞的聚集，刺激趨化因子的產(chǎn)生（CXCL13，CCL21/CCL19），同時刺激局部基質(zhì)細(xì)胞的分化，上述細(xì)胞因子共同參與iBALT的形成[11，22］。此外，與Th17相關(guān)的細(xì)胞因子IL-22調(diào)節(jié)CXCL13的產(chǎn)生，并參與呼吸道及腸道上皮修復(fù)以及結(jié)腸、肺中TLO的形成[9］；IL-6（Th17分泌）和IL-13（Th2分泌）聯(lián)合誘導(dǎo)CXCL13表達(dá)；γδT細(xì)胞促進(jìn)IL-17A和IL-13的分泌，CXCL13、IL-17A、IL-13進(jìn)一步又促進(jìn)iBALT形成[9］。綜 上 所 述，Th2/Th17細(xì) 胞 可 能 協(xié) 同 參 與iBALT的形成，但事實上，IL-17主要參與iBALT的啟動，其對已建立的iBALT結(jié)構(gòu)幾乎沒有影響[6］。因此，Th2、Th17亞群對iBALT的促進(jìn)作用及機(jī)制還需進(jìn)一步明確。Th2/Th17的共同靶向藥物包括：維生素D，OX40/OX40L阻斷劑（GBR 830單克隆抗體、KHK4083），組胺4受體抑制劑(ZPL-3893787)等。Th17的靶向藥物包括：IL-17A阻斷劑（bimeki‐zumab），IL-17C阻斷劑（MOR106），IL-6阻斷劑（sil‐tuximab、tocilizumab）等。Th2的靶向藥物包括：JAK抑制劑（baricitinib、upadacitinib），IL-13阻斷劑（leb‐rikizumab）等。上述藥物在免疫疾病的治療中起至關(guān)重要的作用，其中，維生素D可以改善COPD患者的肺功能及炎癥指標(biāo)[23-24］；Lebrikizumzb可以輕度改善哮喘患者1秒用力呼氣容積；OX40/OX40L調(diào)節(jié)CD4+T細(xì)胞活化，阻斷它的活性對哮喘及COPD的患者均有療效[25］。其余藥物在其他免疫性疾病的臨床試驗中也取得一定療效，但還需進(jìn)一步驗證。

2.2.2 IL-1 IL-1過度活躍于各種疾?。ㄈ珙愶L(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、COPD）中，驅(qū)動炎癥細(xì)胞因子，并且參與TLO的形成[26］?？赡艿臋C(jī)制包括：①IL-1誘導(dǎo)內(nèi)皮黏附分子的表達(dá)從而產(chǎn)生CXCL13，IL-1還誘導(dǎo)γδT細(xì)胞和Th17產(chǎn)生IL-17，CXCL13、IL-17參與形成iBALT級聯(lián)反應(yīng)的一部分。②IL-1受體（IL-1R）驅(qū)動單核細(xì)胞分泌為DC樣表型的細(xì)胞因子，DC的耗盡會導(dǎo)致現(xiàn)有iBALT的消失[16］。IL-1的靶向藥物有：IL-1拮抗劑（IL-1RA）、IL-1β拮抗劑（Canakinum‐ab），不過上述藥物對于COPD患者的臨床療效一般[27］，但是IL-1對于iBALT的啟動至關(guān)重要，因此未來對于IL-1在COPD患者中的應(yīng)用還需進(jìn)一步研究。

2.3 B細(xì)胞和T細(xì)胞共相關(guān)的標(biāo)志物

2.3.1 EBI2/7α，25-OHC膽固醇與EBI2在25-羥化酶（CH25H）、膽固醇25α7羥化酶（CYP7B1）的作用下合成7α，25-OHC，然后7α，25-OHC被3β羥基delta5類固醇脫氫酶（HSD3B7）代謝成3-氧代衍生物。CH25H、CYP7B1在香煙煙霧誘導(dǎo)的小鼠模型和COPD患者中顯著表達(dá)，它們主要定位于氣道上皮。其次，缺乏CH25H、CYP7B1、EBI2表達(dá)的COPD小鼠模型不會形成iBALT，并且進(jìn)一步阻止COPD的 發(fā) 展[28］。目 前 可 能 的 機(jī) 制 如 下：①CH25H、CYP7B1、HSD3B7在淋巴樣基質(zhì)細(xì)胞中大量表達(dá)，同時CH25H、CYP7B1產(chǎn)生7α，25-OHC的濃度梯度會影響B(tài)細(xì)胞運(yùn)動[29］；②EBI2/7α，25-OHC介導(dǎo)活化的CD4+T細(xì)胞在淋巴濾泡-T區(qū)界面定位，并且與DC相互作用促進(jìn)輔助性T細(xì)胞與誘導(dǎo)性協(xié)同共刺激分子結(jié)合，進(jìn)而促進(jìn)GC的形成[30］。因此，EBI2/7α，25-OHC與iBALT息息相關(guān)。目前影響EBI2/7α，25-OHC軸途徑的藥物包括：維生素D（抑制CH25H）、克霉唑（抑制CYP7B1）、二甲雙胍（影響膽汁酸的代謝）、他汀類（影響膽固醇水平）[28，31-33］，這些藥物近年來在COPD患者中的應(yīng)用也取得一定療效[24，34］。所以EBI2/7α，25-OHC代謝軸中與iBALT相關(guān)的標(biāo)志物可能是未來有效治療COPD的靶目標(biāo)。

2.3.2 中性粒細(xì)胞 中性粒細(xì)胞被認(rèn)為是急性炎癥反應(yīng)的最終效應(yīng)細(xì)胞，同時也是固有免疫和適應(yīng)性免疫效應(yīng)器的關(guān)鍵組成部分，參與感染、自身免疫、慢性炎癥和癌癥等。LIEW等[26］證明，在COPD患者中，中性粒細(xì)胞維持B細(xì)胞的活化和增殖，從而促進(jìn)iBALT的形成，同時中性粒細(xì)胞的耗竭顯著減少了鼻內(nèi)注射脂多糖后iBALT區(qū)域的大小和數(shù)量。此外，急性全身性炎癥期間，中性粒細(xì)胞可抑制T細(xì)胞的增殖和激活，反之調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的耗竭又會減少誘導(dǎo)的中性粒細(xì)胞數(shù)目，上述兩種情況均會影響iBALT的形成，這可能與中性粒細(xì)胞的亞群相關(guān)[8，26］。因此，中性粒細(xì)胞與iBALT的相關(guān)性還需要進(jìn)一步深化到中性粒細(xì)胞亞群。中性粒細(xì)胞與iBALT相關(guān)的可能機(jī)制有：①COPD患者氣道中凝血酶的表達(dá)常升高，它激活中性粒細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞上的蛋白酶受體，并促進(jìn)中性粒細(xì)胞趨化和觸發(fā)炎癥趨化因子（如：IL-22、IL-17、IL-17A）分泌，這可能是iBALT形成的重要途徑[35］；②中性粒細(xì)胞大量產(chǎn)生BAFF和APRIL，它們激活B細(xì)胞，從而有利于促進(jìn)iBALT的形成；③激活的中性粒細(xì)胞還會產(chǎn)生中性粒細(xì)胞外陷阱，它有助于捕獲和殺滅細(xì)菌，但也會導(dǎo)致炎癥反應(yīng)從而造成組織損害，這也促進(jìn)iBALT的形成[21，26］；④B細(xì)胞激活中性粒細(xì)胞釋放各種細(xì)胞因子，如：IL-17、IL-8、干擾素-γ、粒-巨噬細(xì)胞集落刺激因子，同時激活的中性粒細(xì)胞還可以暴露或產(chǎn)生新的表位，這些表位有可能打破免疫耐受導(dǎo)致自身抗體的產(chǎn)生，釋放的細(xì)胞因子和產(chǎn)生的自身抗體與iBALT密切相關(guān)[8，36］。目前影響中性粒細(xì)胞的藥物包括：糖皮質(zhì)激素、非甾體抗炎分子、他汀類（介導(dǎo)IL-17減弱中性粒細(xì)胞的數(shù)目），但是它們長期治療效果不佳[2，26，32］。此外，重組人可溶性血栓調(diào)節(jié)蛋白可抑制中性粒細(xì)胞與內(nèi)皮的黏附，減少黏附分子的表達(dá)，增強(qiáng)內(nèi)皮屏障功能，不良反應(yīng)小，在特發(fā)性肺纖維化的患者中已見療效，但還未應(yīng)用于COPD患者[37］。因為中性粒細(xì)胞有不同的亞群，不同亞群對急慢性炎癥反應(yīng)不同，因此確定藥物對中性粒細(xì)胞不同亞群及其觸發(fā)炎癥細(xì)胞因子的靶向治療可能是iBALT的精準(zhǔn)治療的關(guān)鍵。

3 小結(jié)

iBALT在COPD的免疫炎癥反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，但是iBALT形成的細(xì)胞分子機(jī)制復(fù)雜，所以明確參與機(jī)制的細(xì)胞分子可以為COPD的免疫炎癥治療提供基礎(chǔ)。同時參與iBALT的細(xì)胞分子可能在COPD的發(fā)展過程中誘導(dǎo)病態(tài)反應(yīng)的發(fā)生，導(dǎo)致自身抗體的產(chǎn)生[3］。因此，確定自身抗體形成的種類有利于進(jìn)一步確定參與iBALT的細(xì)胞分子及精準(zhǔn)COPD患者的治療策略。此外，未來應(yīng)該致力于阻斷iBALT在慢性炎癥中的致病性作用，發(fā)揮iBALT在急性炎癥中的保護(hù)性作用，但是如何在治療中平衡兩者的關(guān)系值得進(jìn)一步研究。