李園園 毛鶴 曹毅 林金 陶茂燦
銀屑病是一種多因子免疫介導(dǎo)的炎癥性疾病,具有慢性復(fù)發(fā)-緩解往復(fù)的過(guò)程,全球發(fā)病率約2%~3%[1]。銀屑病病情頑固,易反復(fù)發(fā)作,在經(jīng)治療消退的原皮損基礎(chǔ)上會(huì)出現(xiàn)新的病變,若缺乏有效的治療,皮疹反復(fù)可引起患者抑郁,甚至自殺[2]。尋常型銀屑病是銀屑病最常見(jiàn)的類型,見(jiàn)于90%以上的臨床銀屑病患者,皮損反復(fù)發(fā)作是其顯著的臨床特征和治療難點(diǎn),一旦停止治療,皮損可快速?gòu)?fù)發(fā),其中復(fù)發(fā)部位90%出現(xiàn)在原皮損部位[3]。傳統(tǒng)免疫抑制劑治療藥物包括環(huán)孢素 A、甲氨蝶呤(methotrexate,MTX)、維甲酸、阿普斯特等,均存在一定不良反應(yīng)[4];而新型治療生物制劑價(jià)格昂貴,臨床應(yīng)用存在一定的局限性,存在一定的耐藥性[5],且在傳統(tǒng)免疫抑制劑和生物制劑治療后,大部分患者皮疹仍反復(fù)發(fā)生。
盡管銀屑病復(fù)發(fā)機(jī)制仍尚不明確,但大量研究結(jié)果表明組織駐留記憶T細(xì)胞(tissue-resident memory T cells,TRM)在銀屑病的發(fā)病、病程進(jìn)展,尤其是皮損復(fù)發(fā)中發(fā)揮重要作用:皮膚TRM是記憶性T細(xì)胞中的重要亞群,且在外周組織中能夠長(zhǎng)期存活和低遷移[6];皮膚 TRM分為 CD8+和 CD4+兩個(gè)亞群,CD8+TRM大部分分布于表皮,CD4+TRM主要分布于真皮[7];研究發(fā)現(xiàn),銀屑病皮損處含有大量的CD8+TRM,且CD8+TRM是IL-17A的主要來(lái)源[8]。本文就TRM在銀屑病復(fù)發(fā)中的作用和調(diào)節(jié)機(jī)制的研究進(jìn)展作一綜述。
TRM是記憶性T細(xì)胞中的重要亞群。當(dāng)外源抗原進(jìn)入皮膚時(shí),抗原被樹(shù)突狀細(xì)胞識(shí)別后呈遞給原始T細(xì)胞,后者被激活后,部分增殖并分化為效應(yīng)性T細(xì)胞而遷移至炎癥部位或B細(xì)胞區(qū)域,部分分化成記憶性T細(xì)胞的前體而發(fā)揮免疫記憶的功能。根據(jù)效應(yīng)功能、遷移能力和表面受體差異,目前記憶性T細(xì)胞可進(jìn)一步分類為中樞記憶性T細(xì)胞(central memory T cells,TCM)、效應(yīng)記憶性T 細(xì)胞(effector memory T cells,TEM)以及TRM等亞群[9]。TRM不表達(dá)CD62L或CCR7,卻持續(xù)表達(dá) CD69、CD103、CD49a和CD44等受體,表現(xiàn)為具有在外周組織中長(zhǎng)期存活及低遷徙的獨(dú)有特性,且具備與TCM或TEM細(xì)胞不同的獨(dú)特轉(zhuǎn)錄譜[6]。TRM一旦駐留在外周組織就不會(huì)因感染等刺激而再回到循環(huán)中[10]。
Boyman等[11]首次提出TRM在銀屑病發(fā)病中的作用,其研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)將銀屑病患者的非皮損區(qū)外觀正常的皮膚移植到免疫缺陷小鼠上時(shí),會(huì)出現(xiàn)完全的銀屑病病變。目前大量研究結(jié)果表明,TRM生物學(xué)特性對(duì)于銀屑病復(fù)發(fā)至關(guān)重要,而目前銀屑病治療方法包括窄譜UVB、維甲酸、MTX、TNF-α及IL-12/23生物制劑,均無(wú)法消除TRM,因此這為患者在原皮損處恢復(fù)銀屑病炎癥反饋回路提供了一種潛在的機(jī)制[12]。在銀屑病中,表皮層的CD8+TRM表達(dá)皮膚淋巴抗原(cutaneous lymphocyte antigen,CLA)、細(xì)胞趨化因子受體 6(Chemokine receptor6,CCR6)、CD103 和 IL-23R抗原,并在體外刺激過(guò)程中產(chǎn)生IL-17A[2]。CD69、CD103是人類和小鼠皮膚CD8+TRM最重要的特征表面標(biāo)志物,對(duì)TRM在皮膚駐留和長(zhǎng)期生存發(fā)揮重要作用,且是大部分表皮TRM共同表達(dá)的兩種分子[13]。CD69抑制鞘氨醇-磷酸受體1型在細(xì)胞表面的表達(dá)和功能,從而阻斷TRM進(jìn)入外周血和淋巴結(jié)。CD103是一種αβ7整合素α鏈,與角質(zhì)細(xì)胞表達(dá)的E-粘連蛋白結(jié)合。CD69和CD103的表達(dá)決定了皮膚CD8+TRM在皮膚組織中長(zhǎng)期生存和低遷徙特性。研究證實(shí),在銀屑病患者皮損和非皮損區(qū)中,均含有大量CD8+TRM,可持續(xù)產(chǎn)生IL-17,促進(jìn)銀屑病復(fù)發(fā)。Kurihara等[14]取銀屑病患者皮損組織進(jìn)行活檢,發(fā)現(xiàn)表皮中表達(dá)CD103的CD8+TRM的數(shù)量與表皮厚度相關(guān),提示CD8+TRM在銀屑病皮損形成中起到重要作用。Vo等[15]采用免疫熒光方法檢測(cè)了銀屑病患者非皮損區(qū)、皮損區(qū)和健康人群皮膚的TRM表型特征,發(fā)現(xiàn)與健康人群皮膚相比,表達(dá)CD103的CD8+TRM在銀屑病患者非皮損和皮損區(qū)均大量表達(dá)。此外,在病程較長(zhǎng)的銀屑病患者中,皮損處的IL-17A往往高表達(dá)。TRM長(zhǎng)期存活,且具有抗凋亡能力。TRM在皮損全部緩解后,仍可分泌IL-17A,且相關(guān)治療僅能抑制其活性[16]。
因此,目前認(rèn)為尋常型銀屑病復(fù)發(fā)主要與表達(dá)CD103、CD69的CD8+TRM密切相關(guān)。TRM的發(fā)現(xiàn)給臨床上治療銀屑病、減少皮損復(fù)發(fā)提供了潛在機(jī)制。對(duì)于TRM相關(guān)活性調(diào)控機(jī)制的研究及長(zhǎng)期存活特性的阻斷均有望成為銀屑病復(fù)發(fā)防治的新干預(yù)靶點(diǎn)。
TGF-β是一組可調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)和分化的細(xì)胞因子,包含 TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3 3 個(gè)亞型,其中TGF-β1表達(dá)最廣泛、含量最多。TGF-β超家族成員通過(guò)由Ⅱ型和Ⅰ型受體組成的受體復(fù)合物發(fā)出信號(hào)。TGF-β信號(hào)從其膜受體至胞核的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)由多種Smad分子介導(dǎo)或調(diào)節(jié)。Smad蛋白家族的9個(gè)成員可分為 3 類:(1)受體調(diào)節(jié)型 Smad,由 Smads、Smad1、Smad2、Smad3、Smad5、Smad8 及 Smad9 組成,這一類受體可被直接磷酸化發(fā)揮作用;(2)共同調(diào)節(jié)型Smads,即Smad4,主要通過(guò)與受體調(diào)節(jié)型Smads結(jié)合參與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo);(3)抑制性 Smad,由 Smad6和 Smad7構(gòu)成,這一類Smad與第一類結(jié)構(gòu)相似,主要的功能是抑制受體調(diào)節(jié)型Smad的磷酸化。研究者采用轉(zhuǎn)基因小鼠模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),使用Smad3抑制劑局部治療可阻斷TGF-β信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),并可大量降低TGF-β1、IL-6、IL-23以及IL-17A水平,引起T淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)減少[17]。而Hu等[18]研究發(fā)現(xiàn)TGF-β可通過(guò)一種不需要下游信號(hào)中間體Sma和mad相關(guān)蛋白(Smad4)的信號(hào)通路來(lái)促進(jìn)肺組織記憶T細(xì)胞的發(fā)育。
早在20年前,Kilshaw等[19]的體外研究結(jié)果已證實(shí)TGF-β信號(hào)可明顯促進(jìn)活化的T細(xì)胞CD103的表達(dá)。Mani等[20]的研究結(jié)果表明初始穩(wěn)態(tài)CD8+T細(xì)胞分化成TRM需要TGF-β。在皮膚組織中,TGF-β在TRM分化形成和生存中發(fā)揮著重要作用。Nath等[21]基因組學(xué)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)TRM信號(hào)的很大一部分可以歸因于TGF-β信號(hào),TGF-β在建立TRM的駐留特異性轉(zhuǎn)錄譜方面具有廣泛的分布,這在不同組織的TRM中均可檢測(cè)到,因而其研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步提出,構(gòu)成型TGF-β信號(hào)通路可能與它們?cè)诮M織部位的長(zhǎng)期存在有關(guān)。Hirai等[22-23]研究結(jié)果表明在淋巴結(jié)的抗原誘導(dǎo)擴(kuò)增后,CD8+效應(yīng)T細(xì)胞分化形成CD8+TRM,且其在表皮長(zhǎng)期生存需要TGF-β的持續(xù)參與。
研究表明皮膚中的TGF-β激活是CD8+TRM產(chǎn)生和持續(xù)生存所必需的條件,可影響細(xì)胞的長(zhǎng)期生存[20,23-24]。TGF-β 以非共價(jià)的形式與潛伏相關(guān)肽(latencyassociated peptide,LAP)結(jié)合,不具有生物活性。整合素 αvβ6和 αvβ8與 LAP 中的 RGD(Arg-Gly-Asp)結(jié)合,介導(dǎo)LAP與TGF-β的分離,使TGF-β獲得生物活性。角質(zhì)細(xì)胞表達(dá)的整合素αvβ6和αvβ8激活TGF-β亦是表皮CD8+TRM發(fā)育和生存所必需的條件[25]。
CD8+T細(xì)胞在感染過(guò)程中的命運(yùn)取決于多種轉(zhuǎn)錄因子的綜合活性。然而,控制TRM分化和穩(wěn)態(tài)的分子信號(hào)目前尚未完全了解。目前TRM在皮膚感染和腫瘤形成的調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子主要包括 Eomes、T-bet、Hobit、Blimp-1 和 Runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子 3(Runt-related transcription factor 3,Runx3)。T-box 轉(zhuǎn)錄因子,包括T-bet和Eomes是CD8+T細(xì)胞的重要調(diào)節(jié)因子,在T淋巴細(xì)胞分化和記憶表型中發(fā)揮協(xié)同和冗余的作用。T-bet在效應(yīng)T細(xì)胞和TEM上高表達(dá),當(dāng)效應(yīng)T細(xì)胞進(jìn)展為T(mén)EM時(shí),Eomes高表達(dá),并在維持長(zhǎng)期記憶中至關(guān)重要。然而,TRM分化需要在T-bet表達(dá)受限的情況下關(guān)閉Eomes。T-bet通過(guò)與TGF-β信號(hào)下游的Smad3競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合整合素-αE啟動(dòng)子來(lái)抑制CD103的表達(dá)[25]。Mohammed等[25]發(fā)現(xiàn)在小腸、肝和肺組織中,TGF-β信號(hào)在CD103、CD69表達(dá)、CD8+TRM存活、T-bet和Eomes下調(diào)中起重要作用。
Mackay等[26]發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子Blimp-1可以協(xié)同的方式與Hobit聯(lián)合促進(jìn)CD8+TRM的形成。Blimp-1在TRM內(nèi)表達(dá)上調(diào),與相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子Hobit可一起介導(dǎo)TRM的發(fā)育。在CD8+T細(xì)胞譜系中,Hobit是以TRM特異性的方式表達(dá),且TRM Hobit的表達(dá)依賴于低表達(dá)的T-bet和IL-15。Milner等[27]通過(guò)計(jì)算和整合小鼠體內(nèi)RNA干擾篩選,發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子Runx3是TRM分化和穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵調(diào)控因子。TGF-β信號(hào)誘導(dǎo)Runx3的表達(dá),而Runx3在CD103的表達(dá)上發(fā)揮重要作用。Wang等[28]研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)Runx3可能在TRM中作用于Hobit和Blimp-1的上游。
目前關(guān)于TGF-β信號(hào)與CD8+TRM在皮膚上的關(guān)系研究,主要集中在病毒或疫苗誘導(dǎo)TRM表達(dá)CD69和CD103等重要標(biāo)志物及該細(xì)胞的抗感染哨兵功能上。
綜上所述,TGF-β信號(hào)可能在尋常型銀屑病的復(fù)發(fā)中起到重要作用。本研究團(tuán)隊(duì)提出研究假說(shuō)(圖1):銀屑病角質(zhì)細(xì)胞表達(dá)整合素αvβ6和αvβ8可激活TGF-β,TGF-β信號(hào)可通過(guò)調(diào)控銀屑病患者皮損的CD8+TRM內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子 [抑制T-bet、Eomes,上調(diào)Runx3和(或)Hobit-Blimp-1],促進(jìn) CD8+TRM 的分化形成及生存,持續(xù)分泌IL-17,在尋常型銀屑病的復(fù)發(fā)中發(fā)揮重要作用。這個(gè)假說(shuō)有待筆者進(jìn)一步研究探討,基于TGF-β對(duì)銀屑病患者皮膚CD8+TRM相關(guān)活性調(diào)控作用,TGF-β有望成為銀屑病復(fù)發(fā)防治的新干預(yù)靶點(diǎn)。
圖1 TGF-β信號(hào)介導(dǎo)CD8+TRM分化形成和生存干預(yù)銀屑病復(fù)發(fā)機(jī)制假說(shuō)圖