組織定居B細胞的免疫學(xué)特征研究進展

劉 洋，閆冬梅

(1.佳木斯大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院免疫病原學(xué)部，黑龍江 佳木斯 154007；2.復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院感染科，上海 200040)

在過去的十幾年里，科學(xué)家們相繼發(fā)現(xiàn)了許多組織內(nèi)的“非循環(huán)淋巴細胞群”[1]。它們不參與血液循環(huán)，無需抗原提成、細胞激活就可發(fā)生快速的免疫應(yīng)答。最近的研究表明，肺部組織定居記憶B細胞在流感病毒二次入侵后，提供了比淋巴器官中的循環(huán)效應(yīng)細胞更快速、更有效的保護[2]?！敖M織定居”一詞意味著這種非淋巴組織中的淋巴細胞群與在血流、淋巴器官和外周組織中循環(huán)的相應(yīng)淋巴細胞極少交換[3]。組織定居淋巴細胞[4]主要包括：TRM (tissue-resident memory T cells)、iNKT (invariant natural killer T cells)、MAIT (mucosal associated invariant T cells)、γδ T cells、IELs (intestinal intraepithelial lymphocytes)，ILCs (innate lymphoid cells)和BRM (tissue-resident memory B cells)，其中組織定居B細胞(BRM)于2019年才被明確鑒定[2]。

1 組織定居B細胞的發(fā)現(xiàn)過程

經(jīng)典免疫學(xué)認為：抗原初次入侵后，從骨髓遷移到外周淋巴組織的原始B細胞被活化，它在濾泡樹突狀細胞(Follicular dendritic cells，F(xiàn)DC)和T細胞幫助下形成生發(fā)中心?；罨脑糂細胞經(jīng)歷了增殖、免疫球蛋白可變區(qū)體細胞超突變、免疫球蛋白同型轉(zhuǎn)換后，離開生發(fā)中心，分化為產(chǎn)生免疫球蛋白的漿細胞或記憶性B細胞。漿細胞儲存在骨髓中，記憶B細胞貯存在外周血或次級淋巴組織中。循環(huán)系統(tǒng)中記憶B細胞發(fā)揮了有效的免疫調(diào)節(jié)作用，它產(chǎn)生的抗體比骨髓中漿細胞產(chǎn)生的抗體更快地到達病毒入侵部位[5]。傳統(tǒng)觀點肯定了循環(huán)系統(tǒng)中的淋巴細胞對免疫應(yīng)答的重大作用，一直以來這也是免疫學(xué)研究的關(guān)注點[6]。然而阻斷循環(huán)系統(tǒng)的淋巴細胞向局部組織遷移后，Park等人發(fā)現(xiàn)結(jié)核菌感染肺部時，起保護作用的細胞主要是肺部定居的淋巴細胞[7]。

組織定居淋巴細胞的鑒定有賴于循環(huán)系統(tǒng)消融法、聯(lián)體共生小鼠模型以及一系列細胞追蹤與成像技術(shù)的發(fā)展。其中聯(lián)體共生實驗[8]是確定組織定居淋巴細胞的金標準，該實驗通過外科手術(shù)將兩只小鼠的皮膚縫合在一起，形成了新的微血管，建立了一套共用的交換系統(tǒng)。研究者再誘導(dǎo)聯(lián)體小鼠其中的一只產(chǎn)生淋巴細胞，發(fā)現(xiàn)有些淋巴細胞并不隨血液循環(huán)遷移到對側(cè)小鼠，同時其他各種細胞進入共用的循環(huán)系統(tǒng)后均勻分布在兩只小鼠體內(nèi)[9]。這種組織中的抗原特異性記憶B細胞亞群最早被描述為組織樣記憶B細胞(Tissue-like memory B cells)，也稱為非典型記憶B細胞。2005年Ehrhardt等根據(jù)是否表達跨膜免疫調(diào)節(jié)因子FcRH4，將人類扁桃體中的組織樣記憶B細胞分為兩個亞群：FcRH4+記憶B細胞和FcRH4-記憶B細胞。FcRH4分子的表達僅限于扁桃體中記憶B細胞的一個亞群，在外周血、骨髓和肌肉中很少被檢測到。于是Ehrhardt等對含F(xiàn)cRH4細胞的組織分布進行探索，發(fā)現(xiàn)FcRH4+記憶B細胞和FcRH4-記憶B細胞表型特征、組織分布和功能特性均不相同[10]。

2008年Moir等首次[11]在HIV病毒血癥患者的外周血中發(fā)現(xiàn)了組織樣記憶B細胞，這種細胞和以前研究的扁桃體組織記憶B細胞[10，12]相似，均表達FCRL4。此外，正常供體中有一半組織樣記憶B細胞表達FCRL5分子。LI等[13]根據(jù)是否表達FCRL5分子，區(qū)分了異質(zhì)性組織樣記憶B細胞亞群，這些亞群在表面分子、體細胞突變率、基因表達譜和對刺激的反應(yīng)方面都有顯著差異。隨后其他研究表明，組織樣記憶B細胞可以產(chǎn)生保護性抗體，從而發(fā)揮抗瘧疾作用[14]。

2019年BRM終于被確切證明。流感攻擊C57B/L小鼠后，Allie等利用熒光標記的血凝素(Hemagglutinin，HA)識別小鼠肺部流感特異性B細胞，并且發(fā)現(xiàn)這些細胞具有定居記憶細胞的標記物[2]。Allie等借助連體共生小鼠模型證明了肺臟中的BRM不參與血液循環(huán)，并用流感病毒二次感染C57B/L小鼠后，發(fā)現(xiàn)第一次病原體入侵產(chǎn)生的肺部BRM迅速原位分化，產(chǎn)生特異性抗體有效抵御局部感染，而產(chǎn)生于病毒入侵部位的特異性抗體又與疫苗保護效果直接相關(guān)[15]。

2 肺臟和淋巴器官中組織定居B細胞的表型比較

Allie等發(fā)現(xiàn)小鼠肺組織產(chǎn)生的BRM與淋巴結(jié)/脾臟產(chǎn)生的BRM在CD62L、PD-L2等細胞表面分子的表達上存在差異。小鼠淋巴結(jié)和脾臟中約10%的BRM表達血管地址素L-選擇素(CD62L)，而肺臟中的BRM幾乎不表達CD62L[2]。此外，淋巴結(jié)和脾臟中部分BRM表達趨化因子受體CXCR3，而在肺臟中BRM高度表達CXCR3，表達率接近100%[16]。這些現(xiàn)象通常是同種型轉(zhuǎn)換記憶B細胞所共有的，可見肺臟和淋巴器官具有十分相似的同型分布，但是依然可以確定肺中的BRM與淋巴組織中的BRM在表型分布上存在不同。

3 外周組織和循環(huán)系統(tǒng)中記憶B細胞的表型比較

現(xiàn)有研究表明，BRM和循環(huán)記憶B細胞在表達趨化因子和歸巢受體方面情況不同。組織定居細胞不表達淋巴結(jié)歸巢受體CCR7和CD62L，但卻表達外周組織的歸巢受體CXCR3[17]。其中CD62L表達于造血細胞的分化階段，包括大多數(shù)B細胞和未致敏T細胞等，CD62L對于未致敏淋巴細胞經(jīng)HEV歸巢到外周淋巴結(jié)和派氏集合淋巴結(jié)起著重要作用[18]。趨化因子受體CCR7是一種G蛋白偶聯(lián)受體[19]，它通過其配體CCL19和CCL21在外周組織和淋巴結(jié)中的分子梯度變化，引導(dǎo)淋巴細胞和樹突細胞(Dendritic cell，DC)離開組織。BRM表達趨化因子受體CXCR3，CXCR3是趨化因子CXCL9、CXCL10和CXCL11的共配體[20]。IFN-γ誘導(dǎo)產(chǎn)生的CXCL-9/10/11和CXCR3結(jié)合后，可使CXCR3+特異性T淋巴細胞向外周組織遷移，這種反應(yīng)對淋巴細胞駐留組織有重要意義。此外，CD73分子是小鼠淋巴器官中記憶B細胞的重要標記物，它促進了原始B細胞向漿細胞分化并產(chǎn)生抗體，然而肺臟中的BRM多數(shù)不表達CD73[16]。目前尚未有明確的表面分子來標記所有外周組織中的BRM。

4 組織定居T細胞與組織定居B細胞的表型比較

CD69糖蛋白和αEβ7整合素CD103是BRM的關(guān)鍵標志物。 CD69表達于含有TRM的絕大多數(shù)外周組織，例如皮膚、呼吸道、腸道、女性生殖道、肺、腦、唾液腺、感覺神經(jīng)節(jié)等，甚至存在于次級淋巴器官。CD69降解了1-磷酸鞘氨酸受體1( Sphingosine-1-phosphate receptor 1,S1PR1)，下調(diào)S1PR1的表達，S1PR1在血液、淋巴結(jié)、外周組織中由高至低，呈現(xiàn)梯度分布，這種梯度可以引導(dǎo)T細胞離開外周組織。CD69與S1PR1結(jié)合后阻止了S1PR1活性信號的傳導(dǎo)[21]，從而使淋巴細胞駐留在外周組織中。BRM高度表達CD69，但是并不表達TRM的標記分子CD103。此外，TRM區(qū)別于中央型記憶T細胞(TCM)和效應(yīng)型記憶T細胞(TEM)的標記分子CCR7和CD62L[22]，BRM和TRM都不表達。

5 展望

相比于其它組織定居淋巴細胞的研究進展，BRM的研究正處于起步階段，目前沒有明確的標志物對其進行標記。探索多種細胞表面標記分子有利于了解BRM的產(chǎn)生和發(fā)育方式，有利于了解其分化為局部抗體分泌細胞的特征。BRM產(chǎn)生于病毒入侵部位的特異性抗體發(fā)揮了疫苗保護效果，疫苗可在病原體感染部位產(chǎn)生足夠數(shù)量的病原體特異性B細胞[23]，從而有效地限制病毒傳播，這樣便可以通過疫苗接種產(chǎn)生BRM，建立起防止病原體入侵的第一道防線，但通過疫苗誘導(dǎo)產(chǎn)生的BRM是否可提高對某些病原體的保護效力，以及BRM是否存在于人類體內(nèi)還需進一步的評估[24]。總之，我們期待深入研究BRM的免疫學(xué)特征和功能機制，發(fā)揮其抵御感染、免疫調(diào)節(jié)或組織修復(fù)的重大作用，并為疫苗設(shè)計及免疫策略優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。