何思慧 張劍勇 賈二濤 (南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬深圳市中醫(yī)院,深圳518033)
原 發(fā) 性 干 燥 綜 合 征(Primary Sj?gren's syndrome,pSS)是一種復(fù)雜的慢性炎癥性自身免疫性疾病,因外分泌腺功能障礙導(dǎo)致出現(xiàn)嚴重的口干、眼干的癥狀。隨著疾病的進展,也會有其他外分泌腺及腺體外其他器官受累延伸至全身疾病,造成多器官、多系統(tǒng)病變。pSS 是最常見的自身免疫性疾病之一,在我國人群中的發(fā)病率為0.29%~0.77%,此病多見于絕經(jīng)期后的女性,男女比例為1∶20[1]。干燥綜合征(Sj?gren's syndrome,SS)是一個多因素介導(dǎo)的過程,遺傳因素、外源性以及內(nèi)源性因素之間的相互作用,觸發(fā)自身免疫反應(yīng),特別是由T 和B淋巴細胞活化釋放促炎因子,產(chǎn)生持續(xù)、持久的炎癥反應(yīng),放大組織損傷,并導(dǎo)致受影響器官的進行性功能損害和慢性炎癥環(huán)境。
1.1 基因?qū)W 人類自身免疫遺傳學(xué)表明,多個基因聯(lián)合會增加疾病的易感性,但是全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)結(jié)果顯示單個基因的人類白細胞抗原位點(HLA)與pSS 有強相關(guān)性,其中pSS 易感性與HLA-DQB1*0201、HLA-DQA1*0501、HLA-DQB1*0301(DR3)的等位基因變異關(guān)聯(lián)更為密切[2]。而補體的活化在促進吞噬、防止免疫復(fù)合物沉積和中和病毒等多方面發(fā)揮著重要的作用,部分SS患者會出現(xiàn)補體水平下降。補體C4 基因存在于主要組織相容性復(fù)合體(MHC)基因組區(qū)域,介于Ⅰ類和Ⅱ類HLA 基因之間。研究表明具有C4 基因型的個體患有SS 的風(fēng)險增加了16 倍,而C4 等位基因在男性中的作用比女性更強。補體蛋白水平的性別差異可能有助于解釋C4等位基因?qū)δ行缘挠绊懜?,女性患系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus,SLE)和SS的風(fēng)險更大,以上結(jié)果提示補體系統(tǒng)與此類疾病性別易感程度差異有關(guān)[3]。
1.2 表觀遺傳學(xué) 非編碼RNA(non-coding RNA,ncRNA)是指不編碼蛋白質(zhì)的RNA,ncRNA 可以與蛋白相互作用構(gòu)成復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),參與多種細胞活動。其在SS患者中表達異常,并可能通過干擾素(interferon,IFN)、轉(zhuǎn)化生長因子(transforming growth factor,TGF)-β、趨化因子、B 細胞激活因子(B cell activating factor,BAFF)、絲裂原活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase,MAPK)等信號通路參與SS炎癥的發(fā)生發(fā)展[4]。
長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,LncRNA)參與包括基因組印跡、染色質(zhì)修飾、細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等重要的生物進程,而在pSS 患者的外周血單 個 核 細 胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)中有許多LncRNA 表達差異,LncRNAcox29、lethe10 和linc199211 可與核糖核酸結(jié)合蛋白相互作用,促進相應(yīng)細胞因子釋放,包括IL-6、腫瘤壞死因子(TNF)-α 和IL-1β,提示LncRNA 參與免疫調(diào)節(jié)。LINC00426、TPTEP1-202、CYTOR、NRIR 和BISPR的異常表達與C-反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)及C4密切相關(guān),提示了pSS的活動進程。而其中的NRIR 和BISPR 在pSS患者中高表達,參與了Ⅰ型IFN 信號通路,而BISPR 可能通過核因子κ 輕鏈增強因子(NF-κB)、JAK-STAT 和其他調(diào)節(jié)細胞轉(zhuǎn)移的信號通路誘導(dǎo)IFN-α 的釋放,促使B、T 細胞的激活,從而釋放炎癥細胞因子和自身抗體,致炎癥產(chǎn)生,加劇pSS 病程。提示LncRNA 參與了PBMCs 免疫和轉(zhuǎn)移的調(diào)節(jié),使pSS免疫紊亂[5]。
微 小RNA(microRNA,miRNA)是 短 非 編 碼RNA,對于自身免疫有重要的調(diào)節(jié)作用,可以通過摧毀目標信使RNA 或抑制其翻譯來調(diào)控基因表達以維持細胞內(nèi)穩(wěn)態(tài),對于晚期B 細胞的增殖、分化、成熟以及形成B 細胞耐受起著重要的作用。故而miRNA 的異常表達和功能可導(dǎo)致免疫系統(tǒng)功能障礙和調(diào)節(jié)自身免疫性疾病。miRNA(包括miR-223-3p、miR-155、miR-23b 和miR-20a-5p)會通過抑制目標基因表達來促進輔助性T(Th)-17 細胞發(fā)生反應(yīng)。異常表達的miRNA(如miR-146a、miR-155 和miR-21)可能會影響Th1 細胞反應(yīng)或促進成纖維細胞增殖,以控制疾病發(fā)展。此外,SS 患者中的miR-146a/b 和miR-30b-5p 可能會對IRAK-1 和BAFF 進行負調(diào)節(jié),而BAFF 可以促進B 細胞成熟、類轉(zhuǎn)換、存活、增殖,是啟動SS的關(guān)鍵細胞因子[6]。在SS患者唾液腺發(fā)現(xiàn)miR-142-3p 表達,研究顯示活化的T 細胞會分泌含有miR-142-3p 的外切體,cAMP 產(chǎn)生受限,鈣信號改變,唾液腺細胞蛋白產(chǎn)生減少。這揭示了miR-142-3p 在SS 發(fā)病機制中的功能作用,提出了T 細胞激活可能通過分泌含有miRNA 的外切體直接損害上皮細胞功能的概念[7]。
2.1 病毒感染 病毒感染,會引發(fā)唾液腺上皮的破壞,并誘導(dǎo)Ⅰ-IFN 的產(chǎn)生,從而形成一種炎癥性微環(huán)境。反過來,Ⅰ-IFN 通過促進反應(yīng)性B 細胞的分化和激活來推動自身抗體產(chǎn)生,形成正反饋環(huán),加重唾液腺功能障礙[8]。
EB 病毒(EB virus,EBV)是一種人類皰疹病毒科雙鏈DNA 病毒,嗜性于B 細胞和上皮細胞,并與生發(fā)中心(germinal center,GC)異位淋巴結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相關(guān)。pSS 患者的導(dǎo)管和腺泡上皮細胞表達潛伏膜蛋白2A(latent membrane protein 2A,LMP2A),表明唾液腺上皮細胞(salivary gland epithelial cells,SGEC)受到EB 病毒感染,其通過誘導(dǎo)干擾素調(diào)節(jié)因子5(interferon regulatory factor,IRF5)和干擾素刺激基因(interferon stimulating gene,ISGs)的表達,使B 細胞慢性感染,SGEC 慢性激活,而Fas、Fas 配體和Bax凋亡蛋白高表達,以及Bcl-2 下調(diào)和caspase-3 凋亡相關(guān)通路的激活,導(dǎo)致上皮細胞凋亡,使得腺體長期處于炎癥環(huán)境中[9]。
人類T 細胞白血病病毒1 型(human T-cell leukemia virus type 1,HTLV-1)是第一個人類致癌性逆轉(zhuǎn)錄病毒,這種逆轉(zhuǎn)錄病毒被認為是對PBMC 最致命的感染源之一,會致使SS 發(fā)病,但其機制尚不明確,HTLV-1 前病毒負鏈編碼HBZ 基因,其基因表達有可能誘導(dǎo)CD4+T 細胞中Foxp3 基因的轉(zhuǎn)錄,引起慢性炎癥。HTLV-1 感染模式可能是生物膜樣結(jié)構(gòu),以感染SGEC 促進促炎癥細胞因子以及趨化因子的產(chǎn)生引發(fā)炎癥[10]。
2.2 腸道微生物群 腸道微生物群可以保護宿主免受病原體過度生長,從飲食成分中合成可消化的短鏈脂肪酸,利用新的基于序列的技術(shù),如16S rRNA 測序,來高通量分析人類微生物群。新的技術(shù)有助于微生物的研究。腸道微生物可以感染外分泌腺導(dǎo)致漿細胞樣樹突狀細胞(plasmacytoid dendritic cell,pDC)的Ⅰ-IFN 升高,并導(dǎo)致腺上皮細胞凋亡,觸發(fā)自身免疫[11]。腸道微生物會增加炎癥細胞釋放,如Th1 細胞、Th17 細胞和CD8+T 細胞,產(chǎn)生促炎癥細胞因子(如IFN-γ、IL-1β、IL-6、TNF-α 和IL-17),加速淚腺的破壞。且腸道微生物通過Toll樣受體(Toll-like receptor,TLR)-7 信號途徑極大地影響B(tài) 細胞產(chǎn)生抗體和pDCs 的多樣性[12-13]。SS 患者的丁酸鹽較少,使得菌群減少,可能會損害腸道屏障功能,使促炎細胞因子產(chǎn)生增多,減少了抗炎細胞因子IL-10 和外周FOXP3 mRNA 表達的釋放,與調(diào)節(jié)性T 細胞(regulatory T cell,Treg)的發(fā)展和功能密切相關(guān),以此促進pSS患者體內(nèi)的炎癥反應(yīng)[14]。一項研究測試了Ro60 反應(yīng)性T 細胞也可能被腸道微生物群中的肽激活的假設(shè)。另一項研究發(fā)現(xiàn),皮膚、口腔和腸道微生物群攜帶Ro60 的同源基因,抗Ro60 的抗體可以與人類Ro60 交叉反應(yīng),從而啟動和維持自身免疫[15]。此外,一項對男性和女性非肥胖糖尿?。╪onobese diabetic,NOD)盲腸內(nèi)容物轉(zhuǎn)移的研究表明,腸道微生物群通過誘導(dǎo)睪酮依賴性保護影響性別特異性自身免疫易感性的差異[16]。因此,腸道微生物群很可能與自身免疫炎癥發(fā)病機制有關(guān)。
2.3 性激素 雌激素暴露增加與SS 發(fā)展呈負相關(guān),女性SS患者的雌激素暴露較低。成年的女性免疫系統(tǒng)比男性反應(yīng)強烈,這樣可以幫助清除病毒,但也增加了免疫疾病的發(fā)生,女性的T 細胞會表達較多的“促炎基因”,比如IFN-γ、IL12Rβ2、LT-β、GNLY 和GZMA 會表達增多,研究發(fā)現(xiàn)雄激素通過抗原呈遞細胞直接或間接導(dǎo)致T細胞相關(guān)細胞因子表達的變化,減少促炎細胞因子的表達,并促進抗炎細胞因子分泌(如IL-10 和IL-4)。且雄激素可以減少Th1、Th17,并增加Treg 分化,這可以顯示出雄激素,如睪酮在免疫反應(yīng)出現(xiàn)抑制作用,而雌激素則出現(xiàn)促進作用[17]。且研究發(fā)現(xiàn)在失活的X染色體(Xi)上,一些基因逃脫失活,使女性在X連鎖基因表達上有更大的變異性。X 連鎖的CXorf21 基因在某些組織(包括EBV 轉(zhuǎn)化的B 細胞)中表達有女性偏好,且X 連鎖蛋白CXorf21 和TLR7 過表達,會在先天性免疫反應(yīng)中相互作用,導(dǎo)致pSS的發(fā)?。?8]。
3.1 唾液腺上皮細胞 在SS發(fā)病過程中,SGEC 是引起炎癥自身免疫反應(yīng)的主動參與者,SGEC 與樹突狀細胞(dendritic cell,DC)一樣可以識別病毒和自身抗原,當(dāng) SGEC 被激活時,會表達出高水平的細胞歸巢分子及HLA,唾液腺大量聚集DC、T 細胞、B細胞并使其活化[19]?;罨腡 細胞與DC 結(jié)合大量釋放炎癥介質(zhì),誘導(dǎo)細胞毒性T 淋巴細胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)生成,使自身抗原暴露于SGEC表面,并釋放Ⅰ-IFN,誘導(dǎo)組織損傷;活化的B 細胞產(chǎn)生自身抗體,釋放IFN-γ,誘導(dǎo)SGEC 凋亡,從而形成炎癥微環(huán)境。SGEC 中的TLR 信號特別是TLR3,能引起細胞凋亡并通過IRF 和NF-κB通路介導(dǎo)促使細胞因子增多。SGEC 中存在NF-κB 可能與其負反饋因子TNFAIP3 受損有關(guān),研究表明SS 患者的SGEC與對照組相比TNFAIP3表達較低,導(dǎo)致NF-κB水平較高[20]。免疫細胞通過表達溶酶體相關(guān)膜蛋白 3(lysosome associated membrane protein 3,LAMP3),改變SGECs 中的溶酶體活性,使SGECs 釋放損傷相關(guān)分子模式,產(chǎn)生抗Ro/SSA 和La/SSB 抗體,SGEC 發(fā)生凋亡,并減少了與唾液分泌相關(guān)的蛋白質(zhì)表達[21]。
3.2 巨噬細胞 巨噬細胞中炎癥小體在啟動先天免疫反應(yīng)中起著重要的作用。黑色素瘤缺失蛋白2(melanoma deletion protein 2,AIM2)是一種胞質(zhì)雙鏈DNA 感受器,是炎癥體的一個組成部分。研究顯示AIM2 在SS 患者中表達增加,Ⅰ-IFN 會誘導(dǎo)巨噬細胞中AIM2 炎癥體激活,從而識別吞噬病原體或自身衍生的雙鏈DNA(dsDNA)以激活caspase-1。而NOD 樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白3(thermal protein domain associated protein 3,NLRP3),是一種感受外來病原體和內(nèi)源性危險信號的細胞內(nèi)受體,TLR、NOD 樣受體(NOD-like receptor,NLR)和細胞因子受體,會激活NF-κB 信號通路,形成NLRP3 炎癥體,NLRP3 炎癥體識別危險信號亦會激活caspase-1。AIM2 炎癥體和NLRP3 炎癥體都會激活caspase-1 來誘導(dǎo)促炎細胞因子IL-1β 和IL-18 的成熟,還會裂解消化道皮膚素D(digestive dermal D,GSDMD),從而觸發(fā)細胞凋亡使下瞼下垂,啟動先天免疫。這個過程會導(dǎo)致炎癥產(chǎn)生,然后誘導(dǎo)幼稚T 細胞分化為效應(yīng)性和記憶性T細胞,從而激活獲得性免疫[22-23]。
3.3 天然淋巴樣細胞 天然淋巴樣細胞(natural lymphoid cells,ILCs),包括自然殺傷(natural killer,NK)細胞,是淋巴形態(tài)的免疫細胞,在維持上皮細胞的動態(tài)平衡中起著重要作用。NK 細胞與SGEC 相互作用,IFN-γ 從而維持上皮細胞炎癥微環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn)SS患者的CD56brightNK/CD56dimNK比值明顯升高,且與IgG 水平呈正相關(guān),與補體C3、C4 水平呈負相關(guān),而在其他自身免疫性疾病如SLE 和IgG4 相關(guān)疾病中沒有明顯變化。提示外周血CD56brightNK/CD56dimNK 比值對pSS 有相對特異的診斷價值[24]。pSS 患者的唾液腺中的炎癥ILC2 和產(chǎn)生IL-22 的NKp44+ILC3細胞顯著擴張[25]。pSS患者中Ⅰ-IFN會上調(diào)Fas 的表達,調(diào)節(jié)循環(huán)中ILC2、ILC3 的存活,且Ⅰ-IFN 可以調(diào)節(jié)B 細胞亢進,而ILC2 可以通過分泌IL-4和IL-22,有助于SS中B細胞的過度活躍和淋巴細胞浸潤[26-27]。
淋巴組織誘導(dǎo)細胞(lymphoid tissue inducible cells,LTI)是ILC3 的一個亞群,包括LTI 細胞在內(nèi)的ILC 存活依賴于IL-7,而IL-7在PSS 患者的唾液腺中升高,且IL-7/IL-7R 軸在非淋巴組織(包括唾液腺)異位淋巴結(jié)構(gòu)的形成中起著重要作用,這表明ILC在pSS 患者腺體中淋巴細胞浸潤(包括GC 結(jié)構(gòu))的發(fā)展中起作用[28]。
3.4 B 細胞與T 細胞 pSS 患者在外周血和唾液腺中表現(xiàn)出異常的CD4+T 細胞反應(yīng),抗原驅(qū)動的T 細胞介導(dǎo)的B 細胞亢進,pDC 產(chǎn)生Ⅰ-IFN,誘導(dǎo)浸潤的淋巴細胞和上皮細胞分泌BAFF,可以促進B細胞存活,這樣會導(dǎo)致B細胞過度活躍促進了異位GC的發(fā)展,在SG 中形成具有異位GC 的三級淋巴結(jié)構(gòu),導(dǎo)致B 細胞淋巴瘤[29]。T 細胞活化和T、B 細胞之間的相互作用受到共刺激信號之間的平衡的嚴格調(diào)控,如CD80/CD86:CD28、CD40:CD40L 和ICOS:ICOSL 之間的相互作用。濾泡輔助性T 細胞(TFH)是CD4+T細胞的異質(zhì)亞群,參與刺激GC 的形成,在B 細胞的存活和增殖分化中起著重要的輔助作用,TFH 和致病性外周輔助T 細胞(pathogenic peripheral helper T cells,TPH)通過誘導(dǎo)T 細胞共刺激因子(induces T cell costimulatory factors,ICOS)-ICOS-L 相互作用,分泌IL-21來驅(qū)動B細胞活化和向漿細胞分化,TFH 也與循環(huán)IgG 和補體C4 減少密切相關(guān)[30],同時阻斷TFH 和B 細胞與抗IL-21 和抗CD40 抗體的相互作用,可減少IgM 和IgG 的產(chǎn)生。然而,TFR 抑制B 細胞的激活。TFR 可以同時表達Treg 細胞和TFH 細胞的標志物,并調(diào)控TFH 相關(guān)標志物,且TFR 細胞可以促進產(chǎn)生IL-10的B細胞形成,從而控制異常的GC反應(yīng)。免疫調(diào)節(jié)細胞毒性T淋巴細胞相關(guān)蛋白4(cytotoxic T lymphocyte-associated protein 4,CTLA-4)蛋白能夠阻斷T 細胞共刺激和增強T 細胞共抑制。而CTLA-4 作為TFR 細胞的直接抑制因子,可以限制共刺激配體CD80 和CD86 在B 細胞上的表達,控制GCs的過度反應(yīng)。TFR 細胞數(shù)量和功能的改變導(dǎo)致GC 反應(yīng)和自身抗體應(yīng)答的失調(diào),靶向TFR 細胞可能有助于自身免疫性疾病的治療[31]。自身抗體陽性患者比血清陰性pSS 患者的濾泡調(diào)節(jié)性T 細胞(follicular regulatory T cells,TFR)細胞的百分比和數(shù)量顯著增加。過渡性和幼稚B 細胞比例顯著增加,而記憶性B 細胞亞群顯著減少,并與自身抗體的產(chǎn)生相關(guān)。研究顯示TFH 亞群和TFR 細胞的失衡過度激活自身免疫反應(yīng)[32]。在SS T 細胞中,SS 唇腺活檢顯示Th1 特異細胞因子IFN-γ 的mRNA 表達上調(diào),致SGEC 凋亡,Th17 的促炎細胞因子IL-17、IL-21、IL-22 mRNA 表達上調(diào),能損傷SGEC 產(chǎn)生TNFα、IL-6、BAFF 刺激異常B 細胞成熟,激活自身反應(yīng)性B細胞,從而維持病灶炎癥的持續(xù)并進行性發(fā)展。IL-17 可以pSS 患者中CD4-、CD8-雙陰性T 細胞(DN T 細胞)、CD8 T 細胞以及γδ T 細胞被檢測到,其唾液IL-17水平升高與唾液流率呈負相關(guān)。IL-17可以通過促進NfkbizmRNA 的穩(wěn)定而顯著降低TRPC1的表達,從而抑制乙酰膽堿誘導(dǎo)的SGEC 的鈣運動,并下調(diào)瞬時受體電位Canonical 1的表達,所以IL-17在pSS 發(fā)育過程中可能具有驅(qū)動唾液功能障礙的新功能[33]。而在IL-27 刺激下INF-γ 的異常釋放使得IL-17分泌抑制嚴重受損,并控制Th17細胞增殖來限制異位淋巴結(jié)構(gòu)的大小和功能的生理能力嚴重受損,突出了在這種情況下免疫調(diào)節(jié)檢查點的缺陷[34]。
3.5 自身抗體 抗Ro/SS-A 和抗La/SS-B 抗體對于SS 具有重要的診斷意義,但是其致病作用還不明確。TRIM21 是 一 種 胞 質(zhì)Fc 受 體,TRIM21 與Ro60共同組成干燥綜合征抗原A(Sj?gren's syndrome antigen A,SSA),TRIM21 表面表達可以很好地促進SSA抗體與同源SSA反應(yīng)性B細胞的結(jié)合,推動B細胞的活化和抗SSA 自身抗體的產(chǎn)生,此外,TRIM21會通過泛素化IRF 以及激活NF-κB 通路,推動Ⅰ型IFN 和其他促炎細胞因子的產(chǎn)生,使得細胞長期處于炎癥微環(huán)境中[35]。而M3 乙酰膽堿受體(M3 acetylcholine receptor,M3R)是與SS 相關(guān)的自身抗原之一,控制唾液流率的主要亞型[36]。研究發(fā)現(xiàn)T 細胞表位是M3R 的83-95 肽。M3R 反應(yīng)性Th17 細胞陽性與抗M3R抗體滴度高度相關(guān)[37]。
SGEC 功能失調(diào)在pSS的發(fā)病中至關(guān)重要,而單個的易感基因表達對于SS發(fā)病較為微弱,單核苷酸多態(tài)性僅能解釋對疾病的易感性。最近,表觀遺傳學(xué)的研究逐步增多,而在干擾素和其他細胞因子的刺激下,可以觸發(fā)和維持慢性免疫激活和自身免疫的惡性循環(huán),由此產(chǎn)生SGEC 的炎癥損傷外分泌腺和其他各種器官。環(huán)境因素對于SS 與絕經(jīng)期后女性的影響還有待進一步探索。許多先天免疫細胞在pSS 中被激活,參與了pSS 的發(fā)病,當(dāng)先天免疫被啟動時會導(dǎo)致炎癥發(fā)生,B 細胞功能亢進,促進幼稚T 細胞分化,從而激活獲得性免疫。過去本課題組便確定了B 細胞在SS 的病因和發(fā)病機制中的重要作用。但是,T 細胞被激活產(chǎn)生更多的因子相互作用再促進B 細胞的過度活躍而產(chǎn)生異常的免疫反應(yīng),且不同表型的活化T 細胞可能參與了腺體的破壞,也為B 細胞的激活提供了刺激,表明T 細胞對于pSS 發(fā)病也有重要的作用?,F(xiàn)在要繼續(xù)尋找pSS 的病因來探索其發(fā)病機制,以更好理解疾病,為pSS的精準治療提供分子基礎(chǔ)理論支持,進而研究出新的治療方法,追求治愈疾病的希望。