淋巴細(xì)胞在自身免疫性甲狀腺疾病中的研究進(jìn)展

楊森，張祎俐，崔嵐巍

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué) 第一臨床醫(yī)學(xué)院， 哈爾濱 150070)

兒童自身免疫性甲狀腺疾病(autoimmune thyroid diseases，AITD)包括常見(jiàn)的彌漫性毒性甲狀腺腫(Graves disease，GD)和橋本甲狀腺炎(Hashimoto thyroiditis，HT)[1]。GD最突出的特征是促甲狀腺激素受體抗體(thyrotropin receptor antibody，TRAb)陽(yáng)性和多汗、易激惹、消瘦等臨床表現(xiàn)[2]。TRAb分為刺激性抗體、抑制性抗體和中和性抗體，它們與促甲狀腺激素(thyroid stimulating hormone，TSH)受體結(jié)合后可激發(fā)不同的G蛋白偶聯(lián)受體下游細(xì)胞信號(hào)通路，其中以刺激性抗體效應(yīng)占優(yōu)勢(shì)，從而導(dǎo)致甲狀腺激素大量釋放，人體的基礎(chǔ)代謝增強(qiáng)，Th細(xì)胞協(xié)助B細(xì)胞轉(zhuǎn)換為漿細(xì)胞，產(chǎn)生大量自身抗體[3-4]，抗甲狀腺藥物可降低GD兒童的基礎(chǔ)代謝率和TRAb的血清濃度[5]。HT的特征是慢性淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)，血清甲狀腺球蛋白抗體(thyroid globulin antibody，TgAb)、甲狀腺過(guò)氧化物酶抗體(thyroid peroxidase antibody ，TPOAb)陽(yáng)性和甲狀腺功能減低等[6]。GD和HT的共同特征是甲狀腺相關(guān)抗體的產(chǎn)生和淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)[7-9]。本文對(duì)上述2種疾病中淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的免疫損傷機(jī)制進(jìn)行綜述，旨在為AITD的治療和預(yù)后判斷提供新思路。

1 GD中的T、B細(xì)胞

GD患者甲狀腺組織中的T細(xì)胞接觸甲狀腺自身抗原后活化并釋放各種細(xì)胞因子，同時(shí)輔助B細(xì)胞分泌特異性的甲狀腺自身抗體。不同T細(xì)胞亞群分泌的細(xì)胞因子及其主要作用不同(表1)，這些細(xì)胞因子在甲狀腺相關(guān)抗體和淋巴細(xì)胞共同作用下介導(dǎo)GD的發(fā)生。最新研究發(fā)現(xiàn)，除了淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)外，中性粒細(xì)胞也參與了GD的免疫損傷，因此，中性粒細(xì)胞/淋巴細(xì)胞的比值(neutrophil/lymphocyte ratio，N/LR)可以用于監(jiān)測(cè)抗甲狀腺藥物治療后的復(fù)發(fā)情況，治療前比值越高，越容易復(fù)發(fā)[10]。N/LR同樣可用于監(jiān)測(cè)GD患者的預(yù)后[11]。除了環(huán)境危險(xiǎn)因素和自身抗原誘發(fā)的淋巴細(xì)胞功能異常外，這些淋巴細(xì)胞內(nèi)部異常的低甲基化和酶的異常表達(dá)也影響GD的發(fā)生[12]。利用CTLA-4阻斷劑治療高碘誘導(dǎo)的AITD倉(cāng)鼠模型，可以發(fā)現(xiàn)甲狀腺內(nèi)吲哚胺2，3-雙加氧酶 (indoleamine 2，3-dioxygenase，IDO) 的含量會(huì)伴隨IL-2、IL-10、IL-13濃度的上升而增加，并對(duì)IL引起的免疫損傷起抑制作用，提示IDO可通過(guò)負(fù)反饋調(diào)節(jié)免疫微環(huán)境的IL水平抑制AITD的發(fā)生[13]。

表1 T細(xì)胞主要亞型、分泌的因子及作用

需要補(bǔ)充的是：GD患者的甲狀腺組織中擁有不同表型的T細(xì)胞，CD4+Th1和CD4+Th2間相互作用的強(qiáng)弱決定了哪個(gè)淋巴細(xì)胞亞群發(fā)揮主要作用。TRAb是形成GD患者免疫損傷的關(guān)鍵分子，是由IFN-γ誘導(dǎo)B細(xì)胞產(chǎn)生的一種IgG1亞類(lèi)免疫球蛋白，所以IFN-γ同樣可用于監(jiān)測(cè)疾病的活動(dòng)性[14]。此外，不僅T細(xì)胞和刺激性TRAb可以直接誘導(dǎo)GD患者的甲狀腺細(xì)胞凋亡，部分研究顯示，中性的TRAb也參與了甲狀腺細(xì)胞凋亡[15]。

1.1 T細(xì)胞活化機(jī)制T細(xì)胞在不同的免疫微環(huán)境中通過(guò)表達(dá)不同的細(xì)胞表面分子參與免疫反應(yīng)。T細(xì)胞識(shí)別抗原主要通過(guò)T細(xì)胞受體識(shí)別HLA提呈的抗原肽。HLA Ⅰ、HLA Ⅱ分別組合提呈抗原給CD8+T細(xì)胞和CD4+T細(xì)胞并形成分子復(fù)合物，因此，抗甲狀腺藥物治療后外周血CD8+T細(xì)胞數(shù)量明顯下降[16]。需要注意的是，T細(xì)胞表面的分子只有在適當(dāng)?shù)目乖?TSH受體)刺激后才能形成HLA分子復(fù)合物，而且抗原和抗體結(jié)合后，T細(xì)胞需要在共刺激分子輔助下進(jìn)行增殖和分泌細(xì)胞因子，如果沒(méi)有共刺激分子，T細(xì)胞則立即失活或凋亡，所以共刺激分子加重了AITD的免疫病理?yè)p傷。AITD患者的甲狀腺細(xì)胞表達(dá)的MHC和共刺激分子CD40參與了甲狀腺的T細(xì)胞活化[17]。

1.2 T細(xì)胞表型的變化若干擾甲狀腺組織中不同表型T細(xì)胞的比例(尤其降低Treg數(shù)量)會(huì)導(dǎo)致GD患者TRAb產(chǎn)量的增加。這一發(fā)病機(jī)制已在如下研究中被證實(shí)：經(jīng)單克隆抗體治療后，多發(fā)性硬化( multiple sclerosis，MS)患者外周血CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞降至正常且MS癥狀有所緩解，但GD發(fā)病率隨著治療的進(jìn)行而增加[18]；妊娠初期，Treg活性的增強(qiáng)是妊娠GD的發(fā)病基礎(chǔ)。此外，AITD患兒外周血CD4+T細(xì)胞數(shù)量上升、CD8+T細(xì)胞數(shù)量下降和Treg功能障礙在治療后有所改善[19]，更加證明不同T細(xì)胞表型的比例失調(diào)是造成甲狀腺損傷的基礎(chǔ)。

免疫系統(tǒng)通過(guò)CD4+CD25+Foxp3+Treg調(diào)節(jié)細(xì)胞因子的生成以及細(xì)胞間的聯(lián)系，GD患者存在Treg功能和數(shù)量低下[20]，而Treg的微小缺陷就能導(dǎo)致淋巴細(xì)胞不能識(shí)別自身組織抗原，不成熟的T和B細(xì)胞結(jié)合抗原時(shí)缺乏共刺激分子，T和B細(xì)胞就不能通過(guò)凋亡形成免疫耐受；成熟的免疫細(xì)胞在結(jié)合抗原后缺乏共刺激分子而不能失能。雖然Th17的功能仍不完全清楚，但在AITD患兒中Th17數(shù)量和sFasL濃度與疾病呈正相關(guān)，所以sFasL和FasL在甲狀腺免疫損傷中發(fā)揮了重要作用?？辜谞钕偎幬镏委熌芡ㄟ^(guò)Treg和CD3+T細(xì)胞增值抑制甲狀腺過(guò)強(qiáng)的免疫反應(yīng)[19]，提示T細(xì)胞異常與AITD的發(fā)病機(jī)制有關(guān)。

1.3 B細(xì)胞活化在甲狀腺組織中，B細(xì)胞是T細(xì)胞的抗原提呈細(xì)胞，血液循環(huán)中的甲狀腺自身抗體引導(dǎo)B、T細(xì)胞向甲狀腺組織歸巢[21]。GD早期典型的免疫學(xué)表現(xiàn)是B細(xì)胞產(chǎn)生甲狀腺相關(guān)抗體和淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)，抑制B細(xì)胞失能會(huì)加重AITD的早期免疫病理?yè)p傷[22]。B細(xì)胞表型的改變也會(huì)引起AITD，使用抗B細(xì)胞表面抗原CD34單克隆抗體治療GD患者和使用抗CD20單克隆抗體治療Graves眼病后，患者癥狀緩解[23]。研究發(fā)現(xiàn)，B細(xì)胞對(duì)Graves甲狀腺亢進(jìn)和Graves眼病有著相同的損傷機(jī)制，降低TRAb對(duì)眼眶后的成纖維細(xì)胞和脂肪細(xì)胞表達(dá)的TSH受體也有影響，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)了此種免疫機(jī)制的存在[24]。

1.4 TRAb在GD母親產(chǎn)下的甲狀腺亢進(jìn)新生兒血清中，首次發(fā)現(xiàn)有TRAb的存在。抑制性TRAb是兒童首發(fā)甲狀腺減低經(jīng)治療后轉(zhuǎn)為甲狀腺亢進(jìn)的發(fā)病基礎(chǔ)[25]。刺激性TRAb則是AITD(尤其是GD)患者特有的抗體，使用天然的TSH受體可以誘導(dǎo)大鼠產(chǎn)生TRAb，但大鼠不會(huì)患GD；TRAb也能促進(jìn)不成熟淋巴細(xì)胞的活化[26]。幾乎所有GD甲狀腺亢進(jìn)患者血清中都能檢測(cè)到TRAb，但TgAb和TPOAb在健康人群中也能發(fā)現(xiàn)。10%的HT患者血清中存在TRAb。與多克隆的TgAb和TPOAb相比較，TRAb是一種IgG1亞類(lèi)的單克隆抗體[27]。TRAb可刺激不同的G蛋白偶聯(lián)受體，使下游通路激活。如常見(jiàn)TRAb-Gs-PKA-cAMP通路激活，可導(dǎo)致甲狀腺激素的合成、分泌增加并避免細(xì)胞失活。血清高濃度的TRAb會(huì)導(dǎo)致Gq-PKC通路激活以調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖[28]。

2 HT中的T、B細(xì)胞

2.1 T細(xì)胞在HT中的作用HT患者的T細(xì)胞受到甲狀腺組織抗原刺激活化后分泌細(xì)胞因子，這些細(xì)胞因子又會(huì)活化其它免疫細(xì)胞。T細(xì)胞主要通過(guò)以下三方面增強(qiáng)AITD的免疫損傷[1，29]：(1)促進(jìn)甲狀腺相關(guān)抗體的產(chǎn)生；(2)通過(guò)Treg調(diào)節(jié)局部免疫反應(yīng)；(3)活化細(xì)胞毒性T細(xì)胞促進(jìn)甲狀腺細(xì)胞的凋亡，由細(xì)胞裂解產(chǎn)物進(jìn)一步促進(jìn)T細(xì)胞增殖。其中，HT患者甲狀腺中的CD4+Th1、CD4+Th2分泌的細(xì)胞因子及相關(guān)作用有所不同(表1)[30]。CD4+CD25+Foxp3+Treg能抑制過(guò)強(qiáng)的免疫反應(yīng)[31]，這一過(guò)程是通過(guò)細(xì)胞因子和失能的T細(xì)胞來(lái)完成的，失能的T細(xì)胞不能形成對(duì)甲狀腺組織抗原的耐受。所以，HT患者的循環(huán)血液中出現(xiàn)CD4+CD25+Foxp3+Treg數(shù)量下降和功能紊亂，提示保護(hù)作用減弱。CD4+CD25+Foxp3+Treg去乙?；窼IRT1降低轉(zhuǎn)錄因子Foxp3的表達(dá)和乙酰化導(dǎo)致Treg功能障礙，然而SIRT1抑制劑Ex-527治療HT患者能增加Treg數(shù)量并增強(qiáng)Treg功能[32]。

2.2 B細(xì)胞和甲狀腺相關(guān)抗體甲狀腺組織中的B細(xì)胞活化后使甲狀腺組織成為分泌甲狀腺相關(guān)抗體的主要部位[30]，外周的淋巴組織僅分泌少量的甲狀腺相關(guān)抗體。B細(xì)胞活化因子(B cell activating factor，BAFF)在AITD患者的淋巴細(xì)胞中大量表達(dá)，表明BAFF 促進(jìn)了AITD患者甲狀腺免疫病理?yè)p傷的形成[21]。Treg通過(guò)升高循環(huán)血液中CD4+T細(xì)胞的數(shù)量和降低CD8+T細(xì)胞的數(shù)量來(lái)控制甲狀腺的免疫損傷。大部分HT患者血清中都有高濃度的TgAb和TPOAb，然而這2種抗體在許多沒(méi)有臨床癥狀的甲狀腺功能障礙的患者中很低。TgAb和TPOAb分別是IgG1或IgG3亞類(lèi)免疫球蛋白的多克隆抗體，且能穿過(guò)胎盤(pán)，但有少數(shù)研究認(rèn)為甲狀腺組織中存在IgG4亞類(lèi)抗體[33-34]。目前，已經(jīng)明確的是TgAb和TPOAb能輔助淋巴細(xì)胞瓦解甲狀腺細(xì)胞；TPOAb能抑制TPO酶的活性，但細(xì)胞因子對(duì)免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié)機(jī)制復(fù)雜，目前尚不清楚。

一小部分HT患者存在刺激性或抑制性TRAb；亞臨床AITD患者存在針對(duì)Tg和TPO的抗體抑制性TRAb；臨床上并不能?chē)?yán)格區(qū)分HT和GD甲狀腺亢進(jìn)患者，有文獻(xiàn)報(bào)道，AITD患者的抗體在不同時(shí)期分別以抑制性TRAb或刺激性TRAb占優(yōu)勢(shì)[35]。研究發(fā)現(xiàn)，HT患者中的刺激性TRAb不能促進(jìn)甲狀腺激素的合成是因?yàn)榧谞钕僖呀?jīng)被破壞[33]，且TRAb不能固定補(bǔ)體。TgAb、TPOAb和TRAb在不同人群中的檢出率不同(表2)。

表2 甲狀腺相關(guān)抗體在不同人群中的檢出率

3 結(jié)語(yǔ)

TgAb、TPOAb、TRAb、T細(xì)胞亞群、B細(xì)胞亞群及BAFF在AITD的甲狀腺組織中形成的免疫病理?yè)p傷機(jī)制復(fù)雜，許多機(jī)制尚未闡明，尤其是細(xì)胞因子對(duì)整個(gè)免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用。但可以確定的是，GD和HT的免疫病理?yè)p傷都是有大量T、B細(xì)胞浸潤(rùn)甲狀腺組織，且淋巴細(xì)胞對(duì)甲狀腺細(xì)胞不耐受，從而導(dǎo)致漿細(xì)胞產(chǎn)生甲狀腺相關(guān)抗體，而此過(guò)程在甲狀腺激素、細(xì)胞因子的調(diào)節(jié)下進(jìn)一步激發(fā)不同表型的T、B細(xì)胞發(fā)生失衡，藥物治療后，不同表型的淋巴細(xì)胞比例有所改變，甲狀腺組織的免疫損傷也會(huì)減輕[21]。尤其CD4+CD25+Foxp3+Treg可抑制AITD患者過(guò)強(qiáng)的免疫反應(yīng)。因?yàn)門(mén)、B細(xì)胞對(duì)甲狀腺組織的浸潤(rùn)先于甲狀腺相關(guān)抗體的產(chǎn)生，所以未來(lái)可以研究T、B細(xì)胞亞群輔助AITD患者治療和預(yù)后的監(jiān)測(cè)。