冀穎,于磊
(1.通遼市醫院腎病風濕免疫科,內蒙古 通遼 028000; 2.內蒙古自治區人民醫院腎內科,呼和浩特 010017)
腎小球腎炎是自身抗體與免疫復合物侵入腎臟引起的一類疾病的總稱,按病因不同分為原發性腎小球腎炎和繼發性腎小球腎炎。但無論何種病因,最終均通過錯誤的免疫應答導致腎小球腎炎。T細胞是自身免疫和相關器官損傷的關鍵驅動因素,可直接或間接參與腎小球腎炎。分化失衡的T細胞不僅可導致機體感染,還會誘發各種疾病。原發性腎小球疾病是臨床中腎穿刺活檢患者的主要疾病類型。腎臟病流行病學調查顯示,IgA腎病和膜性腎病分別占原發性腎小球腎炎的47.9%和27.8%[1];此外,新月體腎小球腎炎(crescentic glomerulonephritis,CGN)是一組病情急劇惡化的腎小球腎炎,其發病與細胞介導的免疫異常密切相關。近年來在腎小球腎炎患者中,針對T淋巴細胞的靶向治療成為研究熱點。現就T淋巴細胞亞群在上述常見原發性腎小球腎炎中的作用及可能的治療方向進行綜述。
T淋巴細胞是異質性細胞群體,根據T細胞表面抗原受體和功能特征可分為兩大類,即αβT細胞和γδT細胞[2]。根據細胞表面特征性分子的不同,αβT細胞又分為 CD4+T和CD8+T 細胞兩個亞類,CD4+T細胞通過分泌細胞因子參與過敏反應、調節免疫應答;CD8+T細胞可發揮特異性細胞毒作用[2]。γδT細胞是主要存在于黏膜和上皮組織中的非特異性免疫細胞,激活后的γδT細胞可維持免疫耐受。
CD4+T淋巴細胞具有多種病理生理作用,在免疫過程中起著雙向調節作用。根據譜系特異性轉錄因子,CD4+T細胞被分為三類:①輔助性T細胞(helper T cell,Th細胞),包括Th1、Th2、Th9、Th17、Th22等;②調節性T細胞(regulatory T cell,Treg細胞);③濾泡輔助性T細胞(follicular helper T cell,Tfh細胞)。Th1和Th2細胞是Th細胞的兩個最主要和最受關注的亞群。Th1細胞參與細胞免疫,主要消除細胞內的病原體;而Th2細胞主要參與體液免疫介導的細胞外病原體的清除。Tfh細胞是新近發現的CD4+T細胞亞群,根據表面的趨化細胞因子其可分為Tfh1(CXC趨化因子受體3+CC趨化因子受體6-Tfh)、Tfh2(CXC趨化因子受體3-CC趨化因子受體6-Tfh)及Tfh17(CXC趨化因子受體3-CC趨化因子受體6+Tfh)三種細胞亞型[3]。這3種細胞數量較少,分別通過分泌γ干擾素、白細胞介素(interleukin,IL)-4和IL-17調節B細胞和漿細胞的成熟及分化。Th17與Th22細胞的作用相似,主要介導對細菌和真菌的免疫反應。Th17細胞通過分泌IL-17,上調促炎細胞因子、趨化因子和基質金屬蛋白酶的表達,參與自身免疫過程;而Th22細胞通過分泌IL-22影響皮膚、消化道、呼吸道和腎臟上皮細胞。Treg細胞的特征為其高表達的叉頭框蛋白P3可以抵消過度的免疫反應,其通過分泌的細胞因子(主要是IL-10)和細胞間接觸對免疫系統中幾乎所有的細胞發揮抑制作用。雙效性Treg細胞是一種不同于傳統Treg細胞的全新的具有雙向調節功能的T淋巴細胞亞型,包括恒定型自然殺傷T細胞,其通過分泌IL-4、γ干擾素等多種細胞因子,參與機體免疫調節[4]。
2.1IgA腎病 IgA腎病是原發性腎小球腎炎最常見的原因。在腎小球系膜中沉積半乳糖缺乏型IgA1(galactose-deficient IgA1,Gd-IgA1)沉積物是IgA腎病的標志[5]。而B細胞分泌Gd-IgA1的這一過程由CD4+T淋巴細胞調節完成[2]。因此,有學者希望通過糾正T淋巴細胞異常分化,延緩IgA腎病的進展。Th細胞及Treg細胞在IgA腎病的發生發展中起重要作用。
Th細胞方面,Th1/Th2細胞的比例失衡在IgA腎病的發病過程中起重要作用[6]。臨床研究表明,新發IgA腎病患兒尿沉渣中Th1細胞特異性轉錄因子T-bet高表達,說明Th1細胞與IgA腎病發病密切相關[7]。關于Th1細胞在IgA腎病中作用,既往認為IgA腎病發病早期CD4+T淋巴細胞向Th1細胞極化[8],而Th1細胞可減少γ干擾素的分泌,通過核因子κB通路在IgA腎病早期的發展中發揮保護作用[9]。Th2細胞方面,Chintalacharuvu等[10]研究證實,Th2細胞極化可促進IgA的糖基化。臨床研究顯示,IgA腎病嚴重腎功能不全者Th2細胞及IL-4高表達[11]。近年有學者提出,Th2細胞極化還會增強腎小球細胞對IgA免疫復合物的反應,并直接或間接降低腎小球濾過率[2]。綜上,Th1細胞在IgA腎病早期起作用,而Th2細胞對于維持IgA腎病以及晚期腎臟炎癥起重要作用。
除Th1和Th2細胞外,還有一些Th細胞(Th17、Th9和Th22細胞)在IgA腎病的發生發展中起重要作用。Th17細胞參與IgA腎病的發病及進展。臨床研究發現,IgA腎病患者外周血Th17細胞的比例和血清IL-17水平明顯高于健康對照者[12]。在IgA腎病小鼠模型中,Th17細胞與腎損傷和腎炎嚴重程度密切相關[13]。在基因層面,全基因組關聯研究報道了促進IgA腎病發展與刺激Th17細胞分化中涉及的幾個基因的多態性之間具有顯著關聯[14]。研究發現,Th17細胞通過分泌IL-17刺激B細胞系中核心1β1,3-半乳糖基轉移酶及其分子伴侶信使RNA轉錄,參與IgA1鉸鏈區的翻譯后修飾[15]。以上研究均提示,Th17細胞在IgA腎病的發生發展中起重要作用。在調控機制方面,既往研究證實細胞因子CC趨化因子配體20誘導了Th17細胞在IgA腎病中的致病作用[16]。研究顯示,病毒感染可通過增加Th1和Th17細胞比例激活補體C5a及其受體1軸,并進一步增強其促炎作用,誘發并加劇IgA腎病腎損害[17]。雖然Th17細胞參與IgA腎病的證據較為明確,但針對Th17細胞的靶向藥物仍未應用于臨床,可能需要更多的研究闡明Th17細胞依賴性IgA腎病腎損傷的確切機制。
Th9細胞是一類新發現的輔助細胞,通過分泌IL-9參與體內免疫過程。Hu等[18]研究發現,IgA腎病小鼠中Th9細胞的數量增加,IL-9水平升高,且與野生型小鼠相比,IgA腎病小鼠血清和腎臟中C3a和C5a的水平升高。目前已知C3aR和C5aR抑制劑可減少腎臟損害,減少Th9細胞的數量,降低IL-9水平[18]。由此推斷,Th9細胞通過分泌IL-9參與IgA腎病的發病。Th22細胞是目前IgA腎病靶向治療研究的熱點。既往研究顯示,IgA腎病患者的Th22細胞數量明顯高于其他類型腎病及健康對照者[19]。Gan等[20]研究發現,扁桃體炎通過誘導Th22淋巴細胞增多、增加Th22細胞腎組織浸潤和促進腎纖維化加重IgA腎病的腎損傷。隨后進一步證實,IgA腎病患者外周血中Th22細胞數量的升高與較差的組織學腎臟圖像相關,Th22細胞百分比與牛津病理分型評分呈正相關[16]。氯沙坦、地塞米松以及毛蕊花糖苷等可通過調節Th22細胞的趨化性和增殖,減輕系膜細胞炎癥損傷[21]。因此,Th22細胞的靶向治療是目前較為理想的IgA腎病治療新方向。
Treg細胞能抑制體內大部分自身免疫反應,在IgA腎病中也具有重要作用。Huang等[22]研究扁桃體炎與IgA腎病的關系時發現,IgA腎病患者扁桃體Treg細胞數量減少;進一步研究發現,IgA腎病患者Treg細胞功能減弱,不能有效抑制IgA在系膜區的沉積以及腎小球系膜細胞的廣泛增殖[23]。腎組織活檢顯示,IgA腎病組織學嚴重程度隨血液中Treg細胞百分比的降低而惡化,提高體內Treg細胞水平可改善腎組織病變及腎小球系膜細胞IgA的沉積[24]。目前臨床采用糖皮質激素和抗胸腺球蛋白升高Treg細胞水平取得了一定療效,但不良反應較多和療效不佳仍是困擾臨床醫師的主要問題。
Tfh細胞是另一類重要的T細胞,可通過分泌IL-21促進B細胞的存活和成熟。研究發現,與正常對照者相比,IgA腎病患者體內的Tfh細胞明顯增多,且不同類型Tfh細胞對估算的腎小球濾過率、Gd-IgA1水平以及24 h尿蛋白定量影響不同[20]。目前相關研究較少,僅能推測Tfh細胞通過調節抗體參與IgA腎病的發病。Tfh細胞在IgA腎病中的作用機制尚需更多的研究進一步明確。
2.2膜性腎病 膜性腎病是原發性腎小球腎炎的第二大疾病,目前具體發病機制尚不清楚。T淋巴細胞亞群失衡導致的免疫功能紊亂在膜性腎病的發病過程中具有重要作用。目前,關于膜性腎病的研究主要集中于Th2細胞。Shimizu等[25]通過基因編碼技術敲除MRL/lpr小鼠的IL-27RA 基因(可啟動Th1細胞反應)發現,Th2細胞反應增強會導致膜性腎病。Masutani等[26]的研究發現,特發性膜性腎病以Th2細胞主導的炎癥反應為主。與Th1細胞相比,Th2細胞可通過選擇性表達人基質裂解素2參與自身免疫性疾病。近年研究表明,膜性腎病患者的可溶性基質裂解素2水平明顯高于健康對照者,表明血清可溶性基質裂解素2水平與膜性腎病的發病相關;且治療后血清可溶性基質裂解素2水平明顯降低,表明血清可溶性基質裂解素2水平與膜性腎病的嚴重程度呈正相關[27]。上述研究結果提示,Th2細胞可能作為治療膜性腎病的新靶點。
國內外關于Th17細胞與膜性腎病的研究較少見,Kalavrizioti等[28]進行的一項為期2年的研究發現,特發性膜性腎病患者尿液IL-17水平顯著高于健康對照者,同時尿液中腫瘤壞死因子-α、IL-6、單核細胞趨化蛋白-1水平也顯著升高。研究表明,膜性腎病患者血清中IL-2、IL-4、IL-10、IL-17A和γ干擾素水平高于健康對照者[27]。Rosenzwajg等[29]的研究顯示,特發性膜性腎病中Treg細胞的百分比顯著降低,同時腫瘤壞死因子-α、IL-5和IL-2RA的血漿水平升高,提示評估Treg細胞可能有助于預測利妥昔單抗的早期反應。以上研究表明,除Th2細胞外,Th17及TregT細胞均有可能在膜性腎病中發揮重要作用。目前仍未建立能完全代表人類膜性腎病發生與進展的動物模型,關于膜性腎病中T淋巴細胞的作用機制還有待進一步研究。
2.3CGN CGN是以腎小球新月體形成為病理特征的急癥。T淋巴細胞聚集在腎小球新月體內不僅作為輔助細胞發揮作用,還是產生炎癥因子的主要細胞,因此其在CGN中的作用受到關注。
Th細胞方面,Th1細胞的特異性轉錄因子T-bet與腎臟致病抗原的遲發型超敏反應密切相關。Wu等[30]的研究發現,在 T-bet-/-CGN小鼠中,Th1細胞通過募集趨化因子介導腎損傷。Hünem?rder等[31]進一步證實,Th1細胞及其特征性細胞因子γ干擾素通過募集巨噬細胞發揮作用。長期以來一直認為CGN主要由Th1細胞介導,隨后在小鼠模型中發現,Th1和Th17細胞均可介導腎損傷[32]。Th17細胞驅動的腎炎需要Th1細胞輔助,兩者共同促進腎炎發展[33]。Odobasic等[34]報道,在腎小球損傷后第10天,Th17細胞的腎浸潤達到峰值,IL-17可促進小鼠CGN的早期發展,誘導蛋白尿產生;而Th1細胞會在21 d以后發揮主要作用,導致蛋白尿產生。但Gan等[35]的研究提示,Th17細胞早期可誘導腎小球腎炎,而在疾病晚期,Th17細胞可抑制Th1細胞介導的免疫反應,減輕腎損傷。目前靶向治療發現,IL-17RA缺乏癥可保護小鼠免于新月體的形成,因此IL-17RA有望成為抗腎小球基膜型CGN新的治療靶點[36]。Treg細胞在CGN中起保護作用,Nosko等[37]研究發現,表達T-bet的Treg細胞(T-bet+Treg1細胞)誘導趨化因子受體3表達,促進Treg細胞向Th1型炎癥區域運輸,集中控制Th1細胞反應。因此,T-bet+Treg1細胞可能成為新的潛在的治療靶點。此外,Neumann等[38]通過對程序性細胞死亡配體1不表達或低表達的小鼠進行研究發現,Treg通過程序性細胞死亡受體1及其配體途徑抑制腎臟Th1細胞,發揮腎臟保護作用。因此,刺激該途徑可能為CGN的治療提供選擇。Treg細胞除抑制Th1細胞外,還可抑制Th17細胞,Diefenhardt等[39]研究發現,IL-10Ra是CGN病程中控制Th17細胞免疫力的重要組成部分,而Treg細胞通過IL-10受體信號轉導可引起Th17細胞明顯下調。因此,Treg細胞在IL-10/IL-10R軸上的調節可能為治療CGN的一種新策略。此外,在急性腎炎早期,雙效性Treg細胞大量增殖,表達譜分析顯示,雙效性Treg細胞具有促炎和抗炎的雙重效應,可分泌抗炎因子IL-10和IL-35,還可分泌促炎因子IL-17[40],但該細胞的具體作用仍需進一步研究。
CD8+T細胞是一類異質的具有多種功能的T淋巴細胞亞群,在機體清除病原體感染、抗腫瘤以及介導器官移植排斥反應過程中發揮調節作用。目前大部分關于CD8+T細胞的研究主要針對哮喘及繼發性腎小球腎炎,關于原發性腎小球腎炎的研究較少。近年來人們發現,CD8+T細胞在腎小球腎炎的發生發展中起重要作用。Chen等[41]的研究闡明了CD8+T細胞在CGN中的作用,腎小球周圍的CD8+T細胞通過侵入鮑曼囊中的局部裂孔,參與腎小球新月體的形成,并顯著放大了腎小球損傷。此外,在腎小球腎炎的自身免疫和非自身免疫模型中,CD8+T細胞的耗竭限制了組織和功能損傷,且CD8+T細胞的轉移可誘導新的損傷[42]。Hu等[43]發現,CD8+T細胞不僅是人類抗腎小球基膜病中的主要T細胞亞型,也是CGN和狼瘡腎炎中浸潤腎臟的主要細胞,并與腎小球結構損傷密切相關。動物研究顯示,CD8+T細胞可通過兩種方式誘發抗腎小球基膜腎炎,一方面細胞毒性CD8+T細胞可通過滲透進入腎小球直接引起腎小球損傷,另一方面抗原特異性CD8+T細胞可直接靶向腎小球抗原引發損傷。腎毒性血清誘導的腎炎中,來自WKY大鼠的CD8+T細胞的耗盡會減少腎小球中巨噬細胞浸潤并降低蛋白尿發生率[41],表明CD8+T細胞可能在腎小球損傷和新月體形成中起關鍵作用。Watanabe等[44]的研究表明,腎小球CD8+T細胞的數量是兒童IgA腎病疾病進展最敏感的預測因子。在治療方面,中藥杜鵑花、雷公藤等對腎小球腎炎的治療作用與CD8+T淋巴細胞密切相關。因此,進一步研究CD8+T淋巴細胞可能為腎小球腎炎的治療提供新方向。
目前,有關其他類型的T淋巴細胞在原發性腎小球腎炎中的作用研究較少。γδT細胞在IgA腎病的發病中起關鍵作用,Toyabe等[45]報道IgA腎病患者γδT細胞水平與血清IgA水平密切相關。一方面,Cox等[46]證實,抗原刺激可增強IgA腎病患者循環血液中γδT細胞上CX3C趨化因子受體1的表達,從而促進淋巴細胞的腎小球跨內皮遷移。另一方面,γδT細胞可能通過分泌腫瘤壞死因子-β顯著降低核心1β1,3-半乳糖基轉移酶及其分子伴侶信使RNA的水平,明顯提高Gd-IgA1水平,在IgA腎病的發生發展過程中起重要作用[47]。在CGN的疾病初期,腎內γδT細胞在IL-23誘導下產生IL-17A,促進中性粒細胞浸潤,加重CGN的病理損傷[48]。艾克珠單抗和蘇金單抗等可能成為CGN新的治療藥物。恒定型自然殺傷T細胞參與腎炎的研究也較少,且多局限于動物研究。有研究報道,自然殺傷T細胞和B細胞通過Th2細胞免疫反應在新西蘭黑色品系(NZB)與新西蘭白色品系(NZW)雜交的子一代(NZB/NZW F1)小鼠實驗性狼瘡性腎炎中起重要作用,但對于自然殺傷T細胞是發揮保護作用還是致病作用尚存在爭議[49]。此外,自然殺傷T細胞的缺乏加劇了實驗模型的腎小管間質性腎炎[50]。以上結果提示,自然殺傷T細胞對原發性腎小球腎炎具有保護作用。
由于T淋巴細胞在腎臟疾病的免疫調節、免疫激活、免疫耐受方面起重要作用,T淋巴細胞尤其是CD4+T淋巴細胞在原發性腎小球疾病中的作用受到國內外學者的廣泛關注。近年關于T淋巴細胞在IgA腎病、膜性腎病及CGN中的作用有了新進展,有學者針對此提出了一些新的治療策略,如將某特定T淋巴細胞亞群作為治療靶點或通過輸注自體或供體Treg細胞的過繼轉移免疫療法治療腎小球疾病,也可以針對不同的腎臟疾病特點設計特異性多靶點的治療方案。但目前這些療法尚處于實驗階段,仍需進一步研究,明確T淋巴細胞亞群在腎臟疾病中的確切作用機制,可為腎小球腎炎的靶向治療及病情監測提供依據。