程苕莼 李 民 李 晗 韓旭東 邵建國 卞兆連
原發性膽汁性膽管炎(PBC)是一種以肝內小膽管非化膿性炎性反應為特征的器官特異性自身免疫性疾病,好發于中老年女性[1]。PBC的主要臨床表現為乏力、黃疸等,血清學表現為堿性磷酸酶、免疫球蛋白M顯著升高及抗線粒體抗體(AMA)陽性。AMA是診斷PBC的重要指標,其敏感度和特異度均在95%左右。目前研究顯示,PBC是由多種因素共同作用的結果,在遺傳易感性個體中,由于環境因素的作用導致固有免疫和適應性免疫失衡,最終引起以肝內小膽管為主要靶器官的免疫性損傷[2]。目前PBC的治療主要圍繞改變肝內膽汁成分,而針對PBC免疫學發病機制的治療研究相對較少,雖然有研究證實熊去氧膽酸(UDCA)及奧貝膽酸具有一定的免疫調節作用[3],但針對PBC發病的關鍵因素——肝臟免疫功能異常,仍無有效的治療手段,從免疫學角度尋找潛在的治療靶點將是治療PBC的主要研究方向。
肝臟是機體重要的免疫器官,包括固有免疫和適應性免疫。肝臟內存在多種免疫細胞,在應激反應或炎性反應等情況下肝臟可合成多種急性期蛋白,參與機體免疫反應[4]。研究肝臟免疫學功能有助于闡明肝臟疾病的發病機制,從而尋找有效的治療靶點。肝臟固有免疫對炎性反應刺激的早期反應是通過非特異性效應機制激活,然后激活抗原特異性淋巴細胞啟動適應性免疫[5]。隨著對PBC發病機制的深入研究,T細胞亞群作為免疫系統重要的一員,也成為學術界關于PBC免疫反應的研究熱點[6]。本文就近年來新興T細胞亞群在PBC發病過程中所起的免疫作用作一綜述,旨在為PBC的治療提供新思路。
已有大量文獻報道,CD4+及CD8+T細胞在PBC的發病機制中發揮重要作用。研究發現,PBC患者肝組織中浸潤的免疫細胞主要為CD4+及CD8+T細胞,且CD8+T細胞浸潤較CD4+T細胞少,提示CD4+T細胞可能在PBC發病機制中發揮更為重要的作用[7]。CD4+T細胞是高度異質性的,不同亞群可發揮不同的生物學功能[8]。研究人員通過測序等方法探究PBC患者外周血中CD4+T細胞微RNA(miRNA)和信使RNA(mRNA)表達譜的變化,提出miRNA可以通過調控CD4+T細胞免疫功能參與PBC的發生和發展。另有研究發現,miR-425在PBC患者外周血CD4+T細胞中通過活化T細胞受體信號通路上調N-Ras的表達,從而抑制炎性細胞因子如白細胞介素-2(IL-2)、干擾素-γ(IFN-γ)的產生[9];并且N-Ras表達上調可以促進PBC患者外周血中CD4+T細胞表面受體的表達[10]。因此,上調miR-425表達或上調N-Ras表達可能成為PBC有效的免疫治療策略。
濾泡輔助性T(Tfh)細胞和濾泡調節性T(Tfr)細胞在PBC中扮演的角色近年來也受到廣泛關注。PBC患者外周血中Tfh細胞的數量與疾病嚴重程度呈正相關,具有促進B淋巴細胞成熟和分泌自身抗體的能力,而對于UDCA治療應答患者,Tfh細胞數量明顯減少,提示循環Tfh細胞數量可能與PBC嚴重程度和UDCA治療反應性呈正相關[11]。另一項研究顯示PBC患者外周血Tfr/Tfh細胞比值明顯減小,提示循環Tfr/Tfh細胞比值失衡可能參與了PBC的發病過程,但具體機制有待進一步研究[12]。調節性T(Treg)細胞在調節和控制免疫應答、產生自身耐受等方面發揮重要作用。PBC患者外周血中Treg細胞數量減少可伴有細胞功能減退,導致T細胞增殖能力及樹突狀細胞過度活化的抑制能力明顯減弱。通過骨髓移植或輸注正常的 Treg細胞可以抑制自身反應性CD8+T細胞的作用,達到緩解PBC的效果。研究表明,在PBC患者及小鼠的肝組織中,CD8+T細胞主要浸潤于受損的膽管細胞周圍,且CD8+T細胞是膽管上皮損傷的主要效應細胞,可通過細胞毒作用導致損傷[13]。研究發現,細胞毒性T淋巴細胞抗原-4(CTLA-4)能顯著抑制小鼠自身反應性T細胞的活化,減輕PBC模型小鼠門靜脈周圍炎性反應和膽管損傷[14],阻斷CTLA-4功能可能成為PBC免疫學治療的潛在靶點。
CD4-CD8-雙陰性T(DNT)細胞是一種獨特的調節性T細胞,屬于胸腺內未成熟的T細胞,細胞膜表面不表達CD4及CD8分子,形成于雙陽性細胞發育之前。雙陰性細胞對于維持免疫系統同源性至關重要。研究發現,PBC患者外周血及肝組織中DNT細胞數量明顯減少,且與疾病的嚴重程度呈負相關;低表達DNT細胞的患者對UDCA的應答較差;進一步的體外研究發現,DNT細胞能夠負性調控CD4+效應性T細胞和細胞毒性T細胞的免疫功能,維持肝臟免疫穩態;當肝臟DNT細胞數量減少后,肝臟免疫耐受被打破,可誘發膽管周圍炎,促進PBC的發生、發展[15]。
自然殺傷(NK)T細胞是表達T細胞受體的一種淋巴細胞亞群,可以同時表達T細胞受體和NK細胞相關標志物[16]。NKT細胞主要存在于肝竇,可以快速產生多種細胞因子(如Th1、Th2、Th17等),是聯系肝臟固有免疫和適應性免疫的關鍵。活化的NKT細胞能夠激活肝臟內其他固有免疫和適應性免疫細胞,從而調節肝臟免疫功能。研究發現早期PBC患者肝臟NKT細胞所占比例顯著降低;當疾病進展至中晚期時,肝臟NKT細胞所占比例升高[17]。后續研究發現,在PBC的動物模型中,下調小鼠體內NKT細胞數量,能夠抑制AMA和自身反應性T細胞產生的細胞因子,延緩PBC的發生、發展;而通過α-半乳糖神經酰胺(α-GalCer)活化NKT細胞可加重PBC模型小鼠的自身免疫性膽管炎[18]。以上研究揭示了NKT細胞在PBC的發病機制中發揮著重要作用。進一步的研究發現,在中、晚期PBC患者肝臟凋亡相關因子配體(FasL)陽性的NKT細胞比例明顯升高,并且可通過與膽管上皮細胞表面的FasL結合,加劇膽管損傷。另一項研究發現,在自身免疫性肝病的動物模型中,NKT細胞不但可以通過分泌IL-2、IFN-γ和IL-10等細胞因子調控Treg細胞的免疫功能,參與PBC的發生、發展,也可直接釋放IFN-γ,誘導肝細胞和膽管上皮細胞損傷[19]。研究發現,法尼酯X受體等可調控NKT細胞的活化,而在膽汁淤積過程中,膽汁酸可通過法尼酯X受體等調節NKT細胞的免疫功能,參與PBC的發病過程。晚期PBC患者的膽管上皮細胞通過下調CD1d表達,導致NKT細胞功能異常,參與PBC的免疫發病過程[20]。綜上所述,NKT細胞可以通過其自身殺傷作用、分泌細胞因子、調控其他免疫細胞功能參與PBC的發病過程。
骨髓來源的抑制性細胞(MDSC)是一類高度異質性的細胞群,對T細胞反應具有強烈的免疫抑制作用,它由骨髓祖細胞和未成熟骨髓細胞組成。研究發現PBC患者外周血中MDSC水平與臨床生物化學指標(如堿性磷酸酶、總膽紅素)呈正相關,同時,對UDCA治療應答良好的PBC患者的外周血MDSC頻數升高,提示MDSC可能參與PBC的發病機制,并且與疾病的炎性程度呈正相關;進一步研究發現,肝細胞及受損的膽管上皮細胞通過分泌富半胱氨酸蛋白61與MDSC表面的整合素αMβ2結合,促進信號轉導與轉錄激活因子3(STAT3)磷酸化,擴增MDSC,通過上調誘導型一氧化氮合酶的表達,抑制T細胞增殖,緩解PBC的炎性反應[21]。
γδT細胞(Gamma delta T cell)是表達T細胞受體γδ鏈的一種特殊淋巴細胞,人外周血T細胞中有90%~95%為αβT細胞,另有5%~10%為γδT細胞。γδT細胞既可以通過T細胞受體的方式應答,也可通過主要組織相容性復合體等非限制性T細胞受體依賴的方式應答[22]。γδT細胞主要分為Vδ1T細胞和Vδ2T細胞兩個亞群,其中Vδ1T細胞主要分布于上皮和黏膜表面,Vδ2T細胞主要分布于外周血和淋巴系統。PBC患者外周血中γδT細胞數量較正常人群顯著減少。有研究指出Vδ1T細胞與PBC患者血清谷氨酰胺轉肽酶、天冬氨酸氨基轉移酶、堿性磷酸酶、總膽紅素等肝功能指標的表達水平無顯著相關性,但另有研究發現Vδ1T細胞可高表達腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和IFN-γ,從而參與PBC的炎性反應和纖維化過程[23]。該結論提示Vδ1T細胞可能具有潛在的細胞毒性,可損傷肝內膽管,但這種損傷不能通過肝功能的酶學指標反映出來。因此,循環Vδ1T細胞的占比可能在PBC的臨床監測和疾病發展程度的判斷上起著關鍵作用。對γδT細胞亞群的進一步分析,以及對其細胞因子分泌能力的研究,可揭示γδT細胞能否成為治療肝病的有效靶標。
黏膜相關恒定T細胞(MAIT)是一種先天性T淋巴細胞。MAIT細胞激活后不但可以發揮直接的細胞毒性作用,還可以產生廣泛的促炎因子,參與機體的免疫反應[24]。研究發現,MAIT細胞可以通過調控肝臟免疫功能參與多種肝臟疾病的發生,但具體機制有待進一步研究[25]。上海交通大學附屬仁濟醫院的研究團隊發現,在PBC患者肝組織中,通過膽汁酸活化法尼酯X受體,可促進肝細胞分泌IL-7,促進MAIT細胞在PBC肝臟中的激活和富集,發揮生物學作用[26];PBC患者的外周血中MAIT細胞頻數降低,細胞數量明顯減少,并且MAIT細胞頻數與血清堿性磷酸酶水平呈負相關,經UDCA治療6個月后,外周血MAIT細胞頻數和細胞功能均有所提升[27]。Setsu等[28]的研究發現,PBC患者外周血和肝臟中的MAIT細胞均較轉移性肝細胞癌患者顯著減少,同時外周血MAIT細胞中活化標志物和IL-7受體的表達水平也明顯降低。此外,IL-7可抑制MAIT細胞分泌TNF-α。以上研究表明,即使通過UDCA治療產生了生物化學應答,涉及MAIT細胞的異常免疫反應仍在肝臟中持續存在,導致MAIT細胞持續的免疫功能異常,這可能是PBC的發病機制之一。
近年來隨著中國經濟的穩步發展,環境因素發生了重大變化;同時基于臨床醫師對PBC認識的提高,檢驗技術的更新,中國PBC檢出率明顯上升。PBC患者肝臟免疫微環境紊亂,形成膽管周圍炎,導致膽管上皮細胞衰老及凋亡,最終引起進行性的肝臟損傷,甚至可進展為終末期肝病。PBC的發生、發展機制尚未明確,目前的治療手段相對局限,故越來越多的研究開始探討PBC治療的潛在靶點及可行性。不同T細胞亞群的失衡與PBC患者肝內膽管損傷、疾病活動、臨床表現等密切相關,但其具體作用機制尚未完全闡明。通過上調CD4+T細胞表面受體的表達或者通過抑制自身反應性CD8+T細胞表達,可緩解PBC。新興T細胞亞群如DNT細胞、γδT細胞、MAIT細胞等可以通過分泌細胞因子、調控其他免疫細胞功能參與PBC的發病過程。通過對PBC患者的T細胞亞群變化情況進行監測,可以了解患者機體的免疫應答情況,對于臨床治療具有一定的指導意義。