CD8+T細(xì)胞在非節(jié)段性白癜風(fēng)發(fā)病機(jī)制中的作用

侯心怡 綜述 盧彬 審校

濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院，山東 濟(jì)寧 272000

白癜風(fēng)是一種臨床常見的后天色素脫失性皮膚黏膜疾病，可累及毛囊，以功能性黑素細(xì)胞選擇性缺失為特征，該病典型的病變特點(diǎn)為無鱗屑的乳白色斑疹或斑片。全球患病率為0.5%~2%[1]，無明顯性別、種族或地理區(qū)域差異[2]。白癜風(fēng)的發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜，目前尚未有明確的學(xué)說闡明病因及發(fā)生機(jī)制，國內(nèi)外研究表明白癜風(fēng)的發(fā)病機(jī)理是多種因素共同參與的，主要包括遺傳、自身免疫反應(yīng)、氧化應(yīng)激、炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生等[3]，但這些學(xué)說本身都不能全面地解釋不同類型的白癜風(fēng)，這也導(dǎo)致缺乏針對該疾病病因治療的有效手段。

2011 年白癜風(fēng)歐洲學(xué)組將白癜風(fēng)可分為兩類：非節(jié)段型白癜風(fēng)和節(jié)段型白癜風(fēng)[4]。中國中西醫(yī)結(jié)合學(xué)會皮膚性病專業(yè)委員會色素病學(xué)組修訂的《白癜風(fēng)診療共識(2021版)》將白癜風(fēng)類型分為節(jié)段型、非節(jié)段型(包括散發(fā)型、泛發(fā)型、面肢型、肢端型和黏膜型)、混合型和未定類型四個類型[5]。

以往認(rèn)為非節(jié)段型白癜風(fēng)和節(jié)段型白癜風(fēng)的發(fā)病機(jī)制不同，但近年的研究發(fā)現(xiàn)節(jié)段型白癜風(fēng)和非節(jié)段型白癜風(fēng)發(fā)病機(jī)制有相似之處，兩者似乎都涉及多種因素[6-9]?，F(xiàn)在一般認(rèn)為白癜風(fēng)是一種自身免疫性疾病，并與基因、環(huán)境、代謝、氧化應(yīng)激等有關(guān)[6-8，10]。其中，CD8+T細(xì)胞是白癜風(fēng)發(fā)病的關(guān)鍵因素之一[9]。白癜風(fēng)患者血液和病變皮損中CD8+T細(xì)胞數(shù)量增多[11-13]，體內(nèi)外研究證明其能破壞黑素細(xì)胞[14-15]，且與白癜風(fēng)的活動相關(guān)[16]。本文綜述CD8+T細(xì)胞在白癜風(fēng)發(fā)病機(jī)制中的作用。

1 白癜風(fēng)的發(fā)病機(jī)制

1.1 白癜風(fēng)遺傳學(xué) 白癜風(fēng)是一種多基因遺傳疾病，有明顯的家族聚集傾向。一級親屬患有白癜風(fēng)的個體，其患白癜風(fēng)的風(fēng)險可高至6%[17-18]，但一般人群的患病風(fēng)險僅為1%。并且，白癜風(fēng)還有很多共病，如自身免疫性甲狀腺疾病、1型糖尿病、惡性貧血、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、艾迪生病、狼瘡和自身免疫性胃炎等[19]，Spritz 等[18]在白癜風(fēng)基因組關(guān)聯(lián)研究中發(fā)現(xiàn)這類自身免疫性疾病與白癜風(fēng)有著共同的易感基因，并且這些基因同免疫調(diào)節(jié)的關(guān)系較為密切。?ahmatova 等[20]的研究發(fā)現(xiàn)白癜風(fēng)患者皮膚中存在miRNA的表達(dá)失調(diào)，過度表達(dá)的miR-155 不僅抑制與黑素細(xì)胞分化、黑素生成相關(guān)的基因，改變黑素細(xì)胞和角質(zhì)形成細(xì)胞中干擾素調(diào)節(jié)基因的水平，而且還被IFN-α、TNF-α、IL-1β和IFN-γ等與白癜風(fēng)相關(guān)的炎癥因子誘導(dǎo)。

1.2 氧化應(yīng)激反應(yīng) 氧化應(yīng)激是白癜風(fēng)發(fā)病的誘因之一[21]。也有證據(jù)表明氧化應(yīng)激可能與黑素細(xì)胞干細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞和細(xì)胞外微環(huán)境異常存在聯(lián)系[6，22-23]，氧化應(yīng)激反應(yīng)的產(chǎn)物不僅損害膜脂質(zhì)和細(xì)胞蛋白的功能[24-25]，也會影響ATP 的產(chǎn)生和線粒體的電子轉(zhuǎn)移[25-28]，最終都會引起黑素細(xì)胞的損傷或凋亡并產(chǎn)生一系列免疫應(yīng)答。在氧化應(yīng)激反應(yīng)早期，Nrf2-ARE信號通路調(diào)控抗氧化蛋白的生成[29]，Nrf2的活化受阻也會減少抗氧化酶的表達(dá)，使得黑素細(xì)胞凋亡進(jìn)而引發(fā)白癜風(fēng)[30]。

1.3 環(huán)境觸發(fā)因素 外傷、化學(xué)因素、心理因素及日曬等環(huán)境因素與白癜風(fēng)的發(fā)病也有著重要關(guān)系。白癜風(fēng)患者的正常皮膚受到外傷刺激后，可在該部位表現(xiàn)出白癜風(fēng)樣的皮損，這種現(xiàn)象被稱為Koebner 現(xiàn)象[31]。這一現(xiàn)象可用黑素細(xì)胞理論解釋，當(dāng)皮膚受到外傷或摩擦后該部位的黑素細(xì)胞與基膜分離后遷移至基層上方最終形成色素脫失斑塊。Kumar等[32]也證明了不穩(wěn)定型白癜風(fēng)的黑素細(xì)胞與基底膜角質(zhì)形成細(xì)胞的黏附異常，處于分離狀態(tài)。既往的報道中，與白癜風(fēng)相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)都是苯酚。作為酪氨酸類似物，苯酚干擾了酪氨酸酶和黑色素合成過程，并導(dǎo)致炎癥因子的釋放，從而引發(fā)黑素細(xì)胞的自身免疫反應(yīng)[33-36]。更有研究表明白癜風(fēng)患者在發(fā)病前所經(jīng)歷的應(yīng)激性生活事件明顯多于正常對照組[37]，這說明白癜風(fēng)發(fā)病與心理因素有關(guān)，調(diào)節(jié)患者心理情緒有助于預(yù)防、控制疾病進(jìn)展。參與白癜風(fēng)發(fā)病的因素較多，機(jī)制也較為復(fù)雜，但最終環(huán)節(jié)都是通過CD8+T細(xì)胞殺傷黑素細(xì)胞導(dǎo)致皮損處形成脫色斑塊。

2 黑素細(xì)胞特異性CD8+T細(xì)胞的激活與募集

在遺傳及環(huán)境的共同影響下，機(jī)體對內(nèi)源性或外源性刺激均會反應(yīng)性地產(chǎn)生活性氧(ROS)，當(dāng)機(jī)體抗氧化的清除能力與ROS的產(chǎn)生失衡時，氧化應(yīng)激反應(yīng)就會損傷黑素細(xì)胞功能，產(chǎn)生損傷相關(guān)分子模式(damage-associated molecular patterns，DAMPs)[25，38]，通過與模式識別受體(pattern recognition receptors，PRP)相互作用激活先天免疫反應(yīng)，而CD8+T細(xì)胞則是在先天免疫過程中被激活后發(fā)揮黑素細(xì)胞特異性細(xì)胞毒性參與免疫應(yīng)答[6]。 IFN-γ-趨化因子軸在殺傷黑素細(xì)胞過程中發(fā)揮核心作用。自然殺傷細(xì)胞不僅在疾病早期直接殺傷黑素細(xì)胞，同時也分泌IFN-γ作用于角質(zhì)形成細(xì)胞[39]。CD8+T細(xì)胞也可分泌IFN-γ，IFN-γ與角質(zhì)形成細(xì)胞表面受體結(jié)合后激活JAK-STAT 通路，通過信號級聯(lián)反應(yīng)啟動CXCL9/10-CXCR3 軸放大免疫效應(yīng)[40]。研究表明，在進(jìn)展期，白癜風(fēng)患者體內(nèi)的CXCL-9、CXCL-10 水平較健康人群和穩(wěn)定期患者的有所升高[41-46]，而CXCL-10 的升高水平則更為顯著，這表明兩種細(xì)胞因子在白癜風(fēng)病情變化中有指向意義[42-43]。Rashighi 等[43]的研究證明，在白癜風(fēng)發(fā)病的初期，CXCL-9 向皮膚募集大量T淋巴細(xì)胞，而CXCL-10 則在CD8+T細(xì)胞浸潤表皮、殺傷黑素細(xì)胞的過程中發(fā)揮作用。利用CXCL-9 及CXCL-10 的這種差異可以監(jiān)測白癜風(fēng)的病情變化。

3 多種因素調(diào)節(jié)CD8+T細(xì)胞殺傷黑素細(xì)胞

3.1 免疫調(diào)控可影響CD8+T 細(xì)胞殺傷黑素細(xì)胞 PD-1(細(xì)胞程序性死亡蛋白1)作為免疫檢查點(diǎn)有PD-L1與PD-L2兩種配體，PD-L1表達(dá)較為廣泛，主要分布于T 細(xì)胞、B 細(xì)胞、DC 細(xì)胞中[47]。PD-1/PD-L1的結(jié)合抑制了自身反應(yīng)性T細(xì)胞的激活和功能，抑制其增殖并誘導(dǎo)凋亡，進(jìn)而調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)以及阻止自身免疫性疾病的發(fā)生[13]。部分黑色素瘤患者應(yīng)用PD-1 靶向單克隆抗體后出現(xiàn)白癜風(fēng)樣色素脫失[48]，黑素細(xì)胞與黑色素瘤細(xì)胞相似，也表達(dá)PD-L1，且在炎癥環(huán)境中的表達(dá)更強(qiáng)[49]，這提示在白癜風(fēng)中PD-1可能也在CD8+T 細(xì)胞上高度表達(dá)以調(diào)節(jié)CD8+T 細(xì)胞的反應(yīng)[50]。Tregs 對CD8+T 細(xì)胞的激活和擴(kuò)增有著負(fù)性調(diào)控作用[51]，也可以抑制其產(chǎn)生細(xì)胞因子(IFN-γ、TNF-α和IL-2)[52]。缺少Treg細(xì)胞的小鼠黑素瘤模型中，黑素瘤細(xì)胞特異性細(xì)胞毒性T細(xì)胞活化殺傷黑素瘤細(xì)胞，產(chǎn)生白癜風(fēng)樣色素脫失[53]。多個白癜風(fēng)小鼠模型試驗(yàn)都證明Treg 細(xì)胞可減弱CD8+T 細(xì)胞介導(dǎo)的黑素細(xì)胞殺傷效應(yīng)，所以激活體內(nèi)的Treg 細(xì)胞可以起到治療白癜風(fēng)的作用[54-55]。與PD-1 和Tregs 相關(guān)的免疫制劑都可以作為治療白癜風(fēng)的一個切入點(diǎn)。

3.2 其他因子參與CD8+T細(xì)胞殺傷黑素細(xì)胞 許多炎性細(xì)胞因子如IL-12、IFN-α和IFN-β能夠促進(jìn)CD8+T細(xì)胞毒性的發(fā)揮[56-57]。樹突狀細(xì)胞向淋巴組織中的T 細(xì)胞呈遞黑素細(xì)胞特異性抗原的過程中分泌IFN-α、IL-1β和IL-18等細(xì)胞因子[58-59]，DAMPs也可刺激角質(zhì)形成細(xì)胞產(chǎn)生IL-1β、IL-8、CXCL9、CXCL10和CXCL16[42]，這些促炎因子將活化的NK 細(xì)胞和黑素細(xì)胞特異性CD8+T 細(xì)胞募集到黑素細(xì)胞附近后將其殺傷。另外，Li 等[60]證明了CXCL16-CXCR6 參與了白癜風(fēng)患者體內(nèi)CD8+T 細(xì)胞的遷移過程。各種細(xì)胞因子及趨化因子來源及作用都較為廣泛，明確其通路機(jī)制后并采取具有針對性的高效阻斷劑對白癜風(fēng)的治療有著重要意義。

3.3 CD8+T 細(xì)胞在表觀遺傳修飾的影響下殺傷黑素細(xì)胞 表觀遺傳機(jī)制在CD8+T細(xì)胞生長、發(fā)育和分化過程中的基因表達(dá)以及對環(huán)境因素的響應(yīng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[61]，但表觀遺傳改變可能會導(dǎo)致基因失調(diào)，繼而導(dǎo)致自身免疫性疾病或癌癥的發(fā)生[62]。表觀遺傳修飾的三種主要機(jī)制包括DNA甲基化、組蛋白修飾和微RNA(miRNAs)[63]，組蛋白是構(gòu)成核小體核心中心的保守核蛋白，最常見的組蛋白修飾是賴氨酸殘基的乙?；兔撘阴；痆64]。Mi-2β是一種ATP 依賴性核小體重塑劑，是核小體重構(gòu)和脫乙酰酶(NuRD)復(fù)合物的核心成分，可能在白癜風(fēng)的發(fā)病機(jī)制中通過影響CD8+T細(xì)胞的生長分化造成對黑素細(xì)胞的過度殺傷，但目前與這一方面相關(guān)的研究報告較少，還需要進(jìn)一步探究。但已有研究表明，無明顯分化缺陷的情況下，表皮中缺失Mi-2β會導(dǎo)致角質(zhì)形成細(xì)胞活化和皮膚炎癥，這說明Mi-2β和NuRD 復(fù)合物在調(diào)節(jié)皮膚應(yīng)激反應(yīng)中起關(guān)鍵作用[65]，Mi-2β也有可能會通過影響角質(zhì)形成細(xì)胞所分泌的細(xì)胞因子影響CD8+T 細(xì)胞的對黑素細(xì)胞的殺傷。進(jìn)一步研究CD8+T 細(xì)胞表觀遺傳學(xué)在白癜風(fēng)發(fā)病機(jī)制中的作用，對于白癜風(fēng)乃至其他自身免疫性疾病的診斷、監(jiān)測以及治療都有著重要意義。

4 CD8+T細(xì)胞對黑素細(xì)胞的殺傷作用

CD8+T細(xì)胞釋放的IFN-γ可以從多個方面導(dǎo)致黑素細(xì)胞凋亡。一是誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞[66]和角質(zhì)形成細(xì)胞產(chǎn)生CXCL9 和CXCL10，招募更多的T細(xì)胞促進(jìn)白癜風(fēng)進(jìn)展[9，67]；二是瞬時IFN-γ可在局部形成高濃度的微環(huán)境，使CD8+T細(xì)胞精確殺傷黑素細(xì)胞而不誤傷其他細(xì)胞[68]；三是在癌癥免疫治療中，IFN-γ可能會抑制半胱氨酸的攝取，并觸發(fā)腫瘤細(xì)胞鐵死亡[69-70]，但這一機(jī)制是否在白癜風(fēng)中發(fā)揮作用尚待探究。另外，CD8+T細(xì)胞分泌的IFN-γ可促進(jìn)黑素細(xì)胞細(xì)胞間黏附分子1(intercellular cell adhesion molecule1，ICAM-1)的表達(dá)，進(jìn)而增強(qiáng)CD8+T 細(xì)胞與黑素細(xì)胞之間的黏附作用，增加了CD8+T細(xì)胞對黑素細(xì)胞的破壞[71-72]。CD8+T細(xì)胞殺傷黑素細(xì)胞主要有兩種方式，一是分泌穿孔素/顆粒酶等物質(zhì)直接殺傷靶細(xì)胞，二是通過表達(dá)FasL 與靶細(xì)胞表面的Fas，通過Fas-FasL 途徑誘導(dǎo)靶細(xì)胞凋亡[73]。

5 皮膚駐留記憶性T 細(xì)胞(resident memory T cells，TRM)介導(dǎo)白癜風(fēng)病情的復(fù)發(fā)

白癜風(fēng)常于初發(fā)部位復(fù)發(fā)，且停止治療后1 年內(nèi)復(fù)發(fā)率約為40%[74-75]，具體機(jī)制不明，推測可能與TRM密切相關(guān)。TRM是局部淋巴結(jié)微環(huán)境中的T 細(xì)胞受到抗原等刺激后，通過皮膚淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原、CCR4和CCR6 等的介導(dǎo)進(jìn)入皮膚，并表達(dá)CD69 和/或CD103等特征性標(biāo)志的一類細(xì)胞[76]。在相關(guān)因素的刺激下，CD8+TRM大量增殖產(chǎn)生免疫應(yīng)答致疾病復(fù)發(fā)，且隨著復(fù)發(fā)次數(shù)增多，皮膚中的駐留TRM越多，病情也更易復(fù)發(fā)[77]。多數(shù)研究表明CD8+TRM細(xì)胞毒性能力較差。健康人皮膚中CD8+TRM 細(xì)胞不表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子T-bet 或EOME，顆粒酶B和穿孔素水平較低，并高度表達(dá)檢查點(diǎn)抑制劑PD-1[78]。Richmond 等[79]利用小鼠模型發(fā)現(xiàn)，選擇性耗盡循環(huán)記憶T 細(xì)胞或抑制T 細(xì)胞遷移到皮膚中均可導(dǎo)致白癜風(fēng)病變部位快速重新著色，并且TRM細(xì)胞的數(shù)量并沒有發(fā)生改變。這說明TRM細(xì)胞在缺少額外T 細(xì)胞的情況下，不能單獨(dú)引發(fā)白癜風(fēng)，TRM在白癜風(fēng)復(fù)發(fā)中主要發(fā)揮從循環(huán)中募集效應(yīng)細(xì)胞的作用。皮膚中的TRM可以通過CXCL9/10 與CXCR-3結(jié)合將外周循環(huán)的記憶T細(xì)胞募集至皮膚病變處與皮膚中的TRM協(xié)同殺傷黑素細(xì)胞。但該模型中TRM細(xì)胞不僅產(chǎn)生CXCL10 發(fā)揮募集作用參與白癜風(fēng)的復(fù)發(fā)，也可產(chǎn)生大量IFN-γ。表達(dá)CD49α的CD49α+CD8+TRM依賴IL-15 產(chǎn)生IFN-γ、穿孔素和顆粒酶B直接殺傷黑素細(xì)胞[80]研究發(fā)現(xiàn)，IL-15、TGF-β、IL-12、IL-18、IL-33、IFN-β、TNF-α等細(xì)胞因子參與TRM的分化、調(diào)節(jié)及駐留等過程，例如，TGF-β誘導(dǎo)CD103 的表達(dá)[81]，IL-15則被TRM高度依賴，并且，TRM也聚集在毛囊這種高度表達(dá)IL-15的位點(diǎn)[82]，阻斷IL-15信號可徹底逆轉(zhuǎn)脫色。白癜風(fēng)皮損中CD122 與IL-15 結(jié)合可促進(jìn)細(xì)胞存活與增殖，用抗CD122抗體處理穩(wěn)定期白癜風(fēng)小鼠后CD8+TRM較前明顯減少。而長期應(yīng)用抗CD122抗體會消耗皮膚中的CD8+TRM，短期則會減少CD8+TRM產(chǎn)生的IFN-γ從而降低其毒性，兩者均可使白癜風(fēng)皮損處復(fù)色[83]。由此可見，利用抗CD122 抗體阻斷IL-15 信號可防治白癜風(fēng)的復(fù)發(fā)。Deng 等[84]在研究過程發(fā)現(xiàn)白癜風(fēng)皮損處CD8+T 細(xì)胞中OCLN 基因顯著上調(diào)。在后續(xù)研究中發(fā)現(xiàn)，OCLN 基因在白癜風(fēng)患者的CD8+T 細(xì)胞和黑素細(xì)胞中高度表達(dá)，并通過上調(diào)HIF-1α信號通路促進(jìn)CD8+T 細(xì)胞與黑素細(xì)胞的黏附[85]，所以研究者猜測OCLN 也可能參與維持TRM在白癜風(fēng)皮損中的駐留，但有待進(jìn)一步探討，OCLN 也可能會成為白癜風(fēng)潛在的治療靶點(diǎn)。糖皮質(zhì)激素、局部鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶抑制劑或JAK 抑制劑等臨床常用免疫抑制劑同樣也可以抑制CD8+TRM活化、增殖和駐留[77]。

6 結(jié)語

白癜風(fēng)的發(fā)病機(jī)制尚不明確，發(fā)病因素較多且復(fù)雜，但最終都通過CD8+T細(xì)胞殺傷黑素細(xì)胞，這一過程中有許多自身抗體、細(xì)胞因子及趨化因子共同作用，其中，CD8+T 細(xì)胞分泌的IFN-γ通過IFN-γ-CXCL9/10-CXCR3 信號軸在白癜風(fēng)的發(fā)病中起到關(guān)鍵的作用，不僅IFN-γ下游因子可以作為未來的治療靶點(diǎn)，CXCL9/10也對監(jiān)測疾病進(jìn)展有著重要意義。以PD-1為代表的免疫檢查點(diǎn)以及Treg 細(xì)胞通過影響機(jī)體免疫狀態(tài)進(jìn)而影響CD8+T細(xì)胞對黑素細(xì)胞的損害，可以應(yīng)用相應(yīng)制劑改善病情，但白癜風(fēng)往往在原發(fā)皮損處復(fù)發(fā)，這是由于黑素細(xì)胞特異性CD8+TRM介導(dǎo)的自身免疫記憶，CD8+TRM的細(xì)胞毒性較弱，較多依賴于IL-15 信號作為哨兵從循環(huán)中招募效應(yīng)物，利用抗CD122抗體阻斷IL-15信號可以達(dá)到防止復(fù)發(fā)和維持遠(yuǎn)期療效的目的。