賈一瓊 朱光發
首都醫科大學附屬北京安貞醫院感染科(北京100029)
淋巴細胞的過度活化及其引發的過度炎癥反應與許多疾病的發生發展有關。近年研究發現調節性B細胞(regulatory B cells,Bregs)在維持機體內環境免疫穩態及調節免疫耐受中起到極其重要的作用[1],并與自身免疫性疾病發生發展密切相關[2]。本文就Bregs的發現與表型、生物學功能及其與自身免疫性疾病的關系作一簡要闡述。
1974年有學者發現將去除B細胞的脾細胞過繼轉移給豚鼠后,不能抑制其遲發型超敏反應,首次證明了B細胞的負向免疫調控作用,該研究表明B細胞中存在一群具有免疫調節功能的B細胞亞群,但其具體分子生物學機制并未深入闡述。直到1996年,WOLF等[3]在實驗性自身免疫性腦脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE)的小鼠模型中發現,與有自愈傾向的野生型小鼠相比,EAE可使B細胞缺陷的C57BL/6小鼠疾病進一步進展,表明小鼠體內可能存在抑制炎癥反應的B細胞亞群。此后,該群B細胞亞群引起研究者的廣泛關注。
目前對Bregs的特異性表型仍沒有統一定論。大量研究發現,多種B細胞亞群,如CD24hiCD38hiB細胞、CD24hiCD27+B細胞、CD38+CD1d+IgM+CD147+GrB+B細胞、CD27intCD38hi漿細胞和CD19+TIM1+B細胞等均可抑制炎癥反應[4-8],但這些B細胞亞群中僅有數量不到20%的B細胞可分泌白介素?10(interleukin?10,IL?10)并發揮抑制免疫應答的作用,因此,我們將這些起到抑制免疫應答并可分泌IL?10的B細胞亞群統稱為Bregs。
Bregs是一類具有負性免疫調節功能的B細胞亞群,它對維持機體的免疫耐受有重要作用。Bregs可通過直接接觸(FasL、穿孔素、PD?L1)和間接接觸(分泌IL?10、TGF?β、IL?35等)來發揮其免疫效應。
Bregs通過分泌IL?10可抑制CD4+T細胞向Th1、Th17細胞分化,同時可抑制Th1、Th17細胞的活化和分化,并促使CD4+T細胞向Treg細胞和Tr1細胞轉化[9]。除CD4+T細胞外,IL?10+Bregs還可以通過抑制CD8+T細胞而減少INF?γ的分泌[10],進而抑制抗腫瘤免疫應答。對B細胞方面,BOONPIYATHAD等[11]在對過敏患者的研究中發現,在對過敏患者進行過敏原免疫治療后,患者血漿中CD73-CD71+CD25+IL?10+Bregs及磷脂酶A2特異性的IgG4明顯增多,推測Bregs能夠調控B細胞免疫球蛋白的類別轉換。對固有免疫細胞方面,Bregs通過分泌IL?10可抑制單核細胞的活化而減少TNF?α的分泌[12],還可抑制漿細胞樣樹突狀細胞(plasmacytoid dendritic cell,pDC)而使IFN?α分泌減少[13]。
雖然IL?10是Bregs參與抑制免疫應答的主要細胞因子,但仍有一些其他因子,如TGF?β、IL?35、CD1d、CD80、CD86、PD?L1、CTLA?4、IDO、IgG4等參與輔助Bregs與其他免疫細胞相互作用,進而使Bregs發揮抑制免疫應答的功能。由此可見,Bregs在免疫網絡中具有極其重要作用,明確Bregs在免疫系統中的作用機制可為采用Bregs治療多種疾病提供理論基礎。
免疫反應調節異常及免疫耐受的丟失是自身免疫性疾病的重要發病機制。目前,在多發性硬化癥(multiple sclerosis,MS)、系統性紅斑狼瘡(systemic lupus erythemay?ous,SLE)、類風濕性關節炎(rheumatoid arthritis,RA)、自身免疫性甲狀腺病(autoimmune thyroid disease,AITD)、炎癥性腸病、系統性硬化癥、干燥綜合征、1型糖尿病、自身免疫性肝病如原發硬化性膽管炎等疾病中,均有學者研究Bregs與疾病發生發展、治療及預后的關系。一般來說,自身免疫性疾病發病初期的患者,外周血Bregs含量低于正常水平,但伴隨疾病進展、經過藥物治療或癥狀緩解之后,其外周血Bregs水平較健康個體組顯著升高。一定程度上反映了疾病的發生及發展,并可指導疾病預后。
3.1 MSMS是一種慢性進行性中樞神經系統脫髓鞘的炎癥性自身免疫病,主要由自身反應性CD4+T細胞對髓鞘自身抗原發生免疫應答所致,自身反應性CD8+T細胞和B細胞等也參與免疫損傷作用。有研究表明,最早是在MS患者體內發現了抑制性B細胞。該研究發現被蠕蟲感染的MS患者外周血中分泌IL?10的CD19+CD1dhiB細胞數量明顯增加,且分離出的B細胞可抑制T細胞的增殖和IFN?γ生成,同時與其他幾組患者相比,被蠕蟲感染的MS患者獲得了更好的臨床預后[14]。在該研究中,雖然很難確定確切的作用機制,但推測可能是由于分泌IL?10的Bregs增多而使被蠕蟲感染的MS患者病情改善。在復發緩解型多發性硬化癥(relapsing remitting multiple sclerosis,RRMS)患者中,與健康人和緩解型MS患者相比,復發型MS患者外周血中分泌IL?10的Bregs明顯減少[15]。之后SCHUBERT等[16]發現,經過IFN?β治療后,RRMS患者外周血中調節性CD19+CD24++CD38++過渡型B細胞明顯增多,IL?10分泌量也隨之增多。同時GRUTZKE等[17]發現,經過芬戈莫德治療后,MS患者外周血中的CD38+CD27-CD24+CD5+Breg細胞數量明顯增多、分泌IL?10的功能也明顯增強。
3.2 SLESLE是一種非器官特異性的自身免疫性結締組織病,表現為B細胞異常增殖、活化,并產生以抗雙鏈DNA抗體為主的多種自身抗體,從而導致的皮膚、關節、腎臟、神經系統的漿膜、肝臟等多臟器和系統的損傷。有研究發現,活動期的SLE患者外周血中Bregs數量少且存在功能缺陷,推測該現象與未成熟的CD19+CD24hiCD38hiB細胞無法向Bregs分化有關[18]。與健康個體的B細胞相比,SLE患者的CD19+FSChi多克隆活化B細胞抑制Th細胞免疫應答的能力顯著降低[18]。SLE是一種以IFN?α水平增多及IFN?α誘導的特征基因為特點的自身免疫性疾病,MENON等[13]研究發現,低濃度的INF?α可使未成熟的B細胞向Bregs、漿母細胞分化,而高濃度的INF?α僅使未成熟B細胞向漿母細胞分化,卻不增加Bregs數量。因此,SLE患者體內INF?α表達增加可引起Bregs功能缺乏而漿母細胞表達增多,進而產生自身抗體的漿細胞增多,最終引起SLE疾病發生[13]。此外,從SLE患者體內分離出的CD24hiCD38hiBregs不能抑制由超活化的pDCs產生的 IFN?α[13]。這表明免疫調節性pDC?Breg反饋回路的功能在SLE患者體內是受損的。
不少研究發現SLE患者體內B細胞存在多種異常狀態,因此常使用利妥昔單抗(B細胞消耗劑)治療SLE患者[19]。利妥昔單抗治療SLE患者后發現,重生的B細胞中,未成熟B細胞與記憶性B細胞數量的比值越高越容易達到長期緩解[20],推測該現象與更多的未成熟B細胞向Bregs分化有關,進而可改善 SLE 患者的臨床預后[13,21]。同時發現,Bregs通過其表面表達的CD1d分子,可維持iNKT細胞的穩態[21]。這些體外研究表明,SLE患者中新生的Bregs可增強其他免疫抑制細胞的抑制能力。
3.3 RARA是一種慢性、對稱性多滑膜關節炎和關節外病變為主的疾病,與CD4+T細胞、B細胞及漿細胞浸潤滑膜、漿細胞分泌自身抗體有關,伴隨軟骨和骨組織的進行性破壞。RA患者外周血中CD24hiCD38hiBregs數量明顯減少,對其功能進行研究發現,它不能抑制Th17應答且不能促使CD4+T細胞向Treg分化[9]。同時發現,RA患者的Bregs頻率與疾病活動程度呈負相關[9]。最近有學者發現,RA患者外周血中CD24hiCD27+B細胞、IL?10+TIM1+B細胞和 IL?10+CD5+CD1dhiB細胞的頻率顯著降低[8,22-23]。而另一項研究中卻發現,RA患者外周血中IL?10+Bregs數量是增加的[24],推測導致上述研究結果相悖的原因可能是體外誘導IL?10分泌的刺激物不同造成的。
3.4 AITDAITD主要包括彌漫性毒性甲狀腺腫(Graves'disease,GD)病和橋本甲狀腺炎(hashimoto thyroiditis,HT),其共同特點是對自身甲狀腺組織的免疫耐受缺陷,從而引起多種抗體和淋巴細胞浸潤。最早KRISTENSEN等[25]發現,雖然經甲狀腺球蛋白刺激后,GD患者的IL?10+Bregs分泌明顯增多,且游離T3的水平與IL?10+Bregs頻率呈正相關。但研究提示不能排除AITD患者體內存在B細胞的功能缺陷。此后另一項研究發現,HT患者外周血中CD24+CD38+B細胞數量雖然明顯增多,但能分泌IL?10的CD24+CD38+Bregs數量卻明顯減少。對其功能進行研究發現,HT患者的CD24+CD38+B細胞與T細胞共培養液中,T細胞增殖及分泌TNF和IFN?γ能力增強,而向共培養液中加入重組人IL?10后,T細胞增殖及分泌IFN?γ、TNF能力又明顯減弱,表明Bregs主要通過分泌IL?10發揮抑制免疫應答的作用[26]。
3.5 其他天皰瘡患者體內CD24hiCD38hiB細胞分泌的IL?10明顯減少,同時其抑制Th1應答的能力明顯減弱[27]。COLLIOU 等[28]觀察了一組經利妥昔單抗治療天皰瘡患者前后外周血Bregs的變化,發現對治療敏感的患者血中CD24hiCD38hiB細胞數量和IL?10分泌量較治療前明顯增加,而與未經治療和對治療不敏感的患者2次檢測變化不大。此外,炎癥性腸病、1型糖尿病、銀屑病、系統性硬化癥患者中均發現,Bregs頻率明顯降低,IL?10分泌減少,且Bregs數量的降低與疾病的進展程度相關。
在過去的十多年中,大量的研究表明,Bregs在維持免疫耐受和抑制炎癥反應中發揮著至關重要的作用,因此有不少學者提出通過消除Bregs或體內、體外擴增Bregs等方法用于改善疾病的預后。但仍存在治療風險和一些尚未解決的問題,體外擴增的Bregs過繼轉移至體內后如何維持其表型和功能?體內擴增Bregs時是否存在同時誘發其他各型細胞發生促炎反應的潛在風險?如何確保Bregs可轉移至治療的靶位點?這些都需要進一步的基礎及臨床實驗來闡明。