MAIT細(xì)胞在自身免疫性肝病中的免疫調(diào)控作用

李亭諭 朱明希 馬 雄 王綺夏

黏膜相關(guān)恒定T細(xì)胞(MAIT)是具有恒定T細(xì)胞抗原受體(TCR)α鏈的T細(xì)胞亞群，可參與天然免疫和適應(yīng)性免疫反應(yīng)。微生物來源的核黃素代謝物可以通過抗原遞呈細(xì)胞(APC)表面的Ib型主要組織相容性復(fù)合物相關(guān)因子(MR1)激活MAIT細(xì)胞，此外，MAIT細(xì)胞還可被炎性細(xì)胞因子IL-12、IL-18等激活。在細(xì)菌感染的過程中，MAIT細(xì)胞在黏膜免疫方面扮演著重要角色。腸源性抗原可以通過門靜脈和膽汁反流途徑進(jìn)入肝臟，因此肝竇和膽管上皮細(xì)胞對病原體的第一線防御非常重要。肝竇中MAIT細(xì)胞含量豐富，其在肝內(nèi)免疫微環(huán)境中的調(diào)控作用尚未完全闡明[1]。

1 MAIT 細(xì)胞的細(xì)胞學(xué)特征

1.1 MAIT細(xì)胞的定義和表型

MAIT細(xì)胞是人類T細(xì)胞的一個(gè)重要亞群，占比為1%～35%。MAIT細(xì)胞共有3種亞型，其中CD8+T細(xì)胞最多，其次為CD4-CD8-T細(xì)胞，而CD4+T細(xì)胞較少。MAIT細(xì)胞最初被認(rèn)為大量存在于黏膜組織中，如腸道、肺等。近年來的研究表明，MAIT細(xì)胞也大量存在于人類外周血和外周組織中，在肝臟組織中分布較多，少量分布于淋巴組織中[2-3]。

1.2 MAIT細(xì)胞的發(fā)育和活化

MAIT細(xì)胞從幼稚CD161++CD8+T細(xì)胞池中分化而來[4]，最初存在于胸腺中，隨后轉(zhuǎn)移至外周組織。微生物來源的核黃素代謝物透過黏膜屏障進(jìn)入胸腺，通過APC、TCR與MR1的相互作用，誘導(dǎo)MAIT細(xì)胞的成熟與活化。

核黃素代謝物來源于多種細(xì)菌(如嗜酸乳桿菌、肺炎克雷伯菌、銅綠假單胞菌、葡萄球菌等)和真菌(如白色念珠菌等)，但不包括病毒和特殊類型的細(xì)菌(如糞腸球菌、李斯特菌、A族鏈球菌等)[5]。MAIT細(xì)胞的激活包括兩種途徑：(1)依賴MR1遞呈的核黃素代謝物[3]；(2)由細(xì)胞因子激活。

1.3 MAIT細(xì)胞的功能

MAIT細(xì)胞被激活后可發(fā)揮多種生物學(xué)作用，如抵抗微生物入侵、殺傷感染細(xì)胞、釋放細(xì)胞因子、動(dòng)員適應(yīng)性免疫、維持穩(wěn)態(tài)、促進(jìn)組織修復(fù)等[6]。

在細(xì)菌感染或病毒感染過程中，IL-12和IL-18是激活MAIT細(xì)胞的主要細(xì)胞因子[7]。發(fā)生細(xì)菌感染時(shí)，單核細(xì)胞通過Toll樣受體8(TLR8)途徑產(chǎn)生IL-12和IL-18，激活MAIT細(xì)胞，從而募集和分化單核細(xì)胞，進(jìn)而激活CD4+T細(xì)胞[8]。發(fā)生病毒感染時(shí)，未產(chǎn)生核黃素代謝物，故通過樹突狀細(xì)胞或巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子激活MAIT細(xì)胞，后者產(chǎn)生干擾素-γ(IFN-γ)、TNF、顆粒酶B，從而抑制病毒復(fù)制、攻擊感染的細(xì)胞[9]。在病理狀態(tài)下，如感染HBV或人類免疫缺陷病毒(HIV)時(shí)，MAIT細(xì)胞功能受損，導(dǎo)致細(xì)胞因子表達(dá)水平降低，抗感染作用減弱[10]。

在某些感染狀態(tài)下，MAIT細(xì)胞可向感染灶募集以發(fā)揮免疫作用。機(jī)體感染結(jié)核分枝桿菌時(shí)，外周血中的MAIT細(xì)胞數(shù)量減少，其在肺部積聚，產(chǎn)生IFN-γ和TNF，介導(dǎo)被感染的肺上皮細(xì)胞凋亡[11]。機(jī)體感染腸道沙門氏菌可導(dǎo)致MAIT細(xì)胞活化，高表達(dá)趨化因子受體9(CCR9)、CCR6等腸道歸巢趨化因子受體，從而使MAIT細(xì)胞在被感染的腸道聚集并增殖。

MAIT細(xì)胞具有保護(hù)和致病“雙重作用”。MAIT細(xì)胞分泌IL-17，后者在自身免疫性疾病、代謝性疾病及肝臟疾病中均發(fā)揮致病作用[12]。除分泌細(xì)胞因子外，MAIT細(xì)胞還可直接接觸靶細(xì)胞發(fā)揮作用，或協(xié)同B細(xì)胞、T細(xì)胞和髓系細(xì)胞發(fā)揮作用。通過MR1途徑和(或)細(xì)胞因子途徑慢性激活MAIT細(xì)胞，可導(dǎo)致其細(xì)胞功能障礙或引發(fā)耗竭狀態(tài)，甚至凋亡[13]。研究表明，MAIT細(xì)胞參與了肝纖維化進(jìn)程，主要通過肝細(xì)胞表面MR1受體激活肝細(xì)胞和成纖維細(xì)胞，而敲除MR1基因可緩解纖維化[14]。

2 MAIT細(xì)胞與自身免疫性肝病

自身免疫性肝病(AILD)是指一系列由自身免疫反應(yīng)引起的進(jìn)展性、特發(fā)性的肝臟炎性疾病，主要包括自身免疫性肝炎(AIH)、原發(fā)性膽汁性膽管炎(PBC)和原發(fā)性硬化性膽管炎(PSC)等。肝臟中MAIT 細(xì)胞占T細(xì)胞總量的20%以上。發(fā)生AILD時(shí)，患者體內(nèi)由于自身免疫性損傷造成炎性因子增多，肝星狀細(xì)胞(HSC)及肌纖維母細(xì)胞被激活后產(chǎn)生大量膠原，膠原沉積引起血流不暢及物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)障礙，最終引發(fā)肝臟內(nèi)廣泛纖維化。研究表明，隨著AILD患者肝纖維化的進(jìn)展，體內(nèi)MAIT細(xì)胞占CD3+細(xì)胞的比例降低，細(xì)胞過度活化，細(xì)胞耗竭標(biāo)志物表達(dá)水平升高[15]。細(xì)胞耗竭標(biāo)志物是指T細(xì)胞由于慢性的抗原刺激而引起細(xì)胞功能障礙后，其表面出現(xiàn)細(xì)胞因子積聚，這些細(xì)胞因子的大量積聚既可反映T細(xì)胞的耗竭狀況，同時(shí)也抑制了T細(xì)胞活化[16]。

MAIT細(xì)胞被認(rèn)為具有抗微生物及促進(jìn)自身免疫性疾病發(fā)展的作用。MAIT細(xì)胞通過TCR識別MR1上微生物來源的維生素B代謝產(chǎn)物而完成激活。IL-12和IL-18可以不經(jīng)由TCR直接激活MAIT細(xì)胞，激活后的MAIT細(xì)胞具有細(xì)胞毒作用，可產(chǎn)生IL-17、IFN-γ等。在小鼠中的研究表明，IL-17可激活HSC，導(dǎo)致肝臟間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為肌成纖維細(xì)胞，使細(xì)胞外基質(zhì)分泌增多，從而促進(jìn)AILD的進(jìn)展；此外，在慢性肝病中MAIT細(xì)胞也被證實(shí)存在促纖維化作用[15]。

2.1 AIH

目前認(rèn)為AIH的發(fā)病與遺傳易感性、分子模擬及免疫穩(wěn)態(tài)失衡有關(guān)，且AIH患者常合并肝外自身免疫性疾病[17]。

AIH的免疫發(fā)病機(jī)制涉及外界刺激(如病毒感染或化學(xué)物質(zhì))觸發(fā)肝臟免疫反應(yīng)，專職性APC將自身抗原肽遞呈給自身反應(yīng)性的初始CD4+Th細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞的TCR，同時(shí)APC將細(xì)菌來源的維生素B代謝產(chǎn)物遞呈給MAIT細(xì)胞的TCR來完成激活。隨后，通過共刺激信號促進(jìn)自身抗體特異性的CD4+Th亞群、CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞及CD8+Treg的增殖、分化及成熟。免疫細(xì)胞穩(wěn)態(tài)失衡和功能異常可導(dǎo)致肝臟持續(xù)性損傷。在這一過程中，MAIT細(xì)胞可以表現(xiàn)出Th1和Th17細(xì)胞的特性，促進(jìn)CD4+iTreg轉(zhuǎn)化為促炎Th17細(xì)胞，其可加劇炎性反應(yīng)及組織損傷[18]。Th17細(xì)胞可驅(qū)動(dòng)自身炎性反應(yīng)，使T盒子轉(zhuǎn)錄因子(T-bet)、IFN-γ、粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)、IL-23R等細(xì)胞因子表達(dá)水平升高，而使IL-10表達(dá)水平降低。研究表明，IL-23R基因是多種自身免疫性疾病的易感基因，該基因所編碼的細(xì)胞因子呈高表達(dá)，與觀察到的AIH患者所表達(dá)的細(xì)胞因子水平相符[19]。

2.2 PBC

PBC是一種慢性、膽汁淤積性AILD，一般認(rèn)為是由遺傳易感性與環(huán)境誘因共同作用所引起的，其血清學(xué)特征為抗線粒體抗體(AMA)陽性[20]。正常肝臟環(huán)境中可通過建立免疫耐受從而避免自身免疫性損傷，而PBC患者的肝臟免疫耐受被打破，導(dǎo)致自身反應(yīng)性T細(xì)胞的活化和維持，進(jìn)而介導(dǎo)持續(xù)性膽管損傷。肝臟免疫耐受的相關(guān)細(xì)胞包括肝竇內(nèi)皮細(xì)胞、庫普弗細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、HSC和MAIT細(xì)胞等。與健康對照人群相比，PBC患者的外周血中MAIT細(xì)胞占CD3+細(xì)胞的比例顯著降低，并且循環(huán)中MAIT細(xì)胞表現(xiàn)為激活狀態(tài)，但患者肝臟內(nèi)MAIT細(xì)胞顯著增多[21]。研究發(fā)現(xiàn)，PBC患者肝臟內(nèi)MAIT細(xì)胞表達(dá)CCR6和趨化因子C-X-C基序受體6(CXCR6)；同時(shí)，膽管上皮細(xì)胞分泌趨化因子配體60(CCL60)和趨化因子C-X-C基序配體16(CXCL16)，MAIT細(xì)胞通過趨化因子與受體間的應(yīng)答作用遷移至膽管周圍區(qū)域積聚。膽汁酸通過激活法尼醇X受體(FXR)誘導(dǎo)肝細(xì)胞表達(dá)IL-17，后者與MAIT細(xì)胞表面IL-7受體結(jié)合誘導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子5(STAT5)的磷酸化，從而激活MAIT細(xì)胞[21]。肝臟中MAIT細(xì)胞耗竭標(biāo)志物表達(dá)水平升高，如細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原-4(CTLA-4)、人白細(xì)胞抗原-DR(HLA-DR)和Vα7.2。IL-12對MAIT細(xì)胞的慢性刺激導(dǎo)致IL-17、IFN-γ、TNF-α、穿孔素和顆粒酶B分泌增多，可促使HSC誘導(dǎo)纖維化[22]。MAIT細(xì)胞在PBC發(fā)病過程中被激活并向肝臟趨化，這為針對肝內(nèi)天然免疫設(shè)計(jì)新的治療靶點(diǎn)提供了思路。

2.3 PSC

PSC是一種病因不明的慢性、進(jìn)展性、膽汁淤積性肝病，屬于罕見病。病變以膽管彌漫性炎性反應(yīng)和纖維化為特征，可導(dǎo)致肝內(nèi)、外膽管的多灶性狹窄。PSC發(fā)病隱匿，早期患者無明顯癥狀，但隨疾病進(jìn)展可導(dǎo)致肝硬化和肝衰竭。目前尚無有效藥物可提高PSC患者的存活率，對于合并終末期肝病、反復(fù)發(fā)作的膽管炎或者膽管高級別上皮內(nèi)瘤變者，肝移植是唯一有效的治療手段。膽道成像對于PSC診斷的明確至關(guān)重要，以往經(jīng)內(nèi)鏡逆行性胰膽管造影術(shù)(ERCP)被認(rèn)為是診斷PSC的金標(biāo)準(zhǔn)，但近年來磁共振胰膽管成像因具有非侵入性、經(jīng)濟(jì)性、無放射性等優(yōu)勢，已逐漸取代ERCP成為目前首選的影像學(xué)檢查方法[23]。PSC的發(fā)病率較低，目前有關(guān)其發(fā)病機(jī)制的研究報(bào)道較少，已有的多種假說均不能完全闡釋PSC的病理、生理機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，PSC患者的MAIT細(xì)胞主要存在于肝內(nèi)匯管區(qū)靠近膽管附近，但MAIT細(xì)胞的數(shù)量相較于健康對照者差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[24]。近年來研究發(fā)現(xiàn)，PSC患者外周血中的MAIT細(xì)胞數(shù)量顯著下降，且MAIT細(xì)胞作為細(xì)胞免疫的一部分，其對大腸桿菌的抗菌能力下降，具體表現(xiàn)為細(xì)胞因子(如CD107a、TNF-α和CD69)的表達(dá)水平降低。CD69是一類反映T細(xì)胞活化的細(xì)胞因子，正常情況下機(jī)體受到細(xì)菌刺激后可引起CD69表達(dá)水平升高，而CD69表達(dá)水平降低則提示MAIT細(xì)胞的抗菌能力減弱[25]。此外，PSC患者的MAIT細(xì)胞還表現(xiàn)出MR1依賴的應(yīng)答功能損傷[26]。綜上所述，MAIT細(xì)胞在PSC患者體內(nèi)具有較好的免疫學(xué)特性，是潛在的免疫治療新靶點(diǎn)。

3 總結(jié)和展望

MAIT細(xì)胞是銜接天然免疫與適應(yīng)性免疫的重要免疫細(xì)胞。MAIT細(xì)胞在肝臟和腸道內(nèi)選擇性富集，可能在“腸-肝對話”中發(fā)揮重要作用。目前有關(guān)MAIT細(xì)胞在AILD中具體效應(yīng)的報(bào)道較少，進(jìn)一步闡明MAIT細(xì)胞在AILD的“腸-肝對話”中的免疫學(xué)作用，可為臨床開發(fā)新型治療靶點(diǎn)提供理論依據(jù)。