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滤泡辅助性T细胞与风湿性疾病

2013-01-21姚林虎孟景红

关键词:辅助性风湿性滤泡

姚林虎,李 雪,孟景红,魏 平

(河北医科大学第三医院免疫风湿科,石家庄 050051)

CD4+T细胞在B细胞应答以及体液免疫中发挥着重要的作用,最近有研究表明滤泡辅助性T细胞(follicular helper T cells,Tfh)才是真正意义上辅助B细胞产生抗体反应的CD4+T细胞亚群[1]。已有研究认为Tfh在系统性红斑狼疮(systemic lupus erythmatosus,SLE)、类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)、干燥综合征(sjogren’s syndrome,SS)等风湿性疾病中均表达异常[2],提示Tfh可能在其发病机制中发挥了一定的作用。本文将对Tfh与风湿性疾病的关系的研究进展进行综述。

Tfh的特征与功能

CD4+T细胞根据其分泌的细胞因子及其介导的不同功能可分为辅助性T细胞(T help cell,Th)1、Th2、Th17、调节性T细胞(regulatory T,Treg)及Tfh。Th1主要通过分泌人白细胞介素(interleukin,IL)-2、干扰素(interferon,IFN)-γ、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)-β介导细胞免疫;Th2主要通过分泌IL-4、IL-5、IL-6介导体液免疫;Th17主要通过分泌IL-17促进炎性反应;Treg主要以效应细胞为作用对象调控Tfh介导的免疫应答;Tfh主要通过分泌IL-21发挥效应从而辅助B细胞产生抗体反应。

Tfh的生物学特性

2000年Breitfeld等[3]与Sehaerli等[4]几乎同时将一种定位于次级淋巴器官、辅助B细胞产生抗体反应、表型为CXCR5+CD40L+ICOS+的T细胞亚群命名为“滤泡辅助性T细胞”,其中CXCR5为趋化因子受体5(chemokine receptor-5)、CD40L为肿瘤坏死因子相关激活蛋白(TNF associated activation protein, TRAP)、ICOS为诱导性协同刺激分子(inducible co-stimulator)。Tfh是一类独特的辅助性T细胞,其独特性在于独特的基因表达谱(Bcl-6,B-cell CLLlymphoma-6,zinc finger protein 5)、表面表达标记物[CXCR5、程序性死亡受体-1(programmed death-1,PD-1)、ICOS、CD40L]及分泌的细胞因子[5]。Tfh定位于B淋巴细胞滤泡形成的生发中心,生发中心反应能够促发T细胞依赖的抗体反应,也是T细胞直接向抗原特异性初始B细胞提供辅助的场所[6]。

Tfh相关因子

CXCR5是CXC亚族趋化因子受体,主要表达于Tfh和B细胞,其相应的配体为bca 1(b cell attracting chemokine 1CXCL13)。当初始T细胞进入外周淋巴器官T细胞区域时,CXCR5可一过性地表达于活化的CD4+T细胞表面,其中继续表达CXCR5且同时能够表达ICOS、CD40L和分泌IL-21从而定位于淋巴滤泡发挥辅助B细胞功能的称为“滤泡辅助性T细胞”。另外,CXCR5+Tfh在滤泡树突状细胞产生的CXCL13的趋化作用下被募集到淋巴滤泡,引导B细胞的共定位及相互作用[7]。因此,CXCR5是Tfh细胞迁移和定位的重要“转运分子”,也是Tfh细胞表面的重要标志。

ICOS是一种CD28样的共刺激分子,主要表达于T细胞活化后的Tfh,在T细胞依赖的抗体反应中起着重要作用。ICOS配体(ICOS ligand,ICOSL)主要表达在B细胞上,与Tfh上的ICOS相互作用进而促进Tfh产生、维持、生发中心及记忆B细胞的形成。已有研究显示人和小鼠缺乏ICOS时可以导致Tfh大量减少,并且出现B细胞成熟以及免疫球蛋白同型转换的障碍,说明ICOS在Tfh的分化中起着十分重要的作用[8]。

IL-21由Tfh分泌,是Tfh执行效应功能的主要细胞因子,在Tfh产生分化、生发中心形成、B细胞增殖以及免疫球蛋白类别转换中发挥着重要作用[9]。白细胞介素-21受体(interleukin-21 receptors,IL-21R)是Ⅰ型细胞因子受体,可以表达于CD4+T细胞、CD8+T细胞、B细胞、自然杀伤细胞、巨噬细胞、树突状细胞等细胞上。因此,IL-21的生物学效应十分广泛,如诱导T、B及活化细胞增殖以自然杀伤细胞,且具有一定的抗肿瘤作用,可预示自身免疫性疾病的发病情况等。IL-21可以通过诱导Tfh分化、促进Tfh表面CXCR5的表达、诱导Tfh的诱导性协同刺激分子表达来调节Tfh,另外效应Tfh也可能通过IL-21与其他细胞因子联合作用调节抗体之间的类别转换。

Bcl-6是Tfh必不可少的转录因子。虽然Bcl-6在生发中心中的表达只有10%~15%,但是其可以通过调节生发中心、抑制Th1、Th2、Th17细胞系的分化途径从而促使Tfh的生成。已有研究表明,活化后的辅助性T细胞在转录因子Bcl-6的调控下可以分化为Tfh,其分泌IL-21及CXCR-5与CXCL13相互结合后,刺激ICOS等分子并分别与ICOSL结合,进而刺激初始B细胞活化成为具有抗体分泌功能的浆细胞[10]。另外,Bcl-6的表达严格限制于生发中心B细胞,且与Tfh的分化密切相关[11]。目前,学者们倾向认为Bcl-6是Tfh的特征性转录因子,但是尚缺乏直接证据。

Tfh的功能

Tfh的功能是通过其上表达的CD40L和ICOS分别与B细胞上的CD40和ICOSL结合、分泌IL-21、刺激B细胞增殖分化及免疫球蛋白类别转换进而辅助B细胞产生抗体反应。因此,Tfh的主要功能包括活化B细胞分泌IgG、诱导B细胞分化成为浆细胞、维持机体的初始免疫应答以及再次免疫应答反应。

Tfh与风湿性疾病

由于Tfh的多种生物学特性,其功能的缺陷或者亢进都将导致免疫的紊乱。Tfh及其相关分子的功能缺陷会导致B细胞的抗体反应不能正常进行;而Tfh及其相关分子的功能亢进会导致自身免疫性疾病的发生。正常情况时,CXCR5+Tfh定位于淋巴组织中的B细胞滤泡,若发生自身免疫,可能由于病损部位产生CXCL13而导致Tfh迁移到非淋巴组织,此时的Tfh可以产生大量IL-21进一步参与和导致慢性自身免疫性疾病的发生,而人类自身免疫病常常发生在非淋巴组织,在病损部位却形成含有异位生发中心的淋巴样组织,其可能通过体细胞高频突变而产生高亲和力的抗体。目前已有越来越多的证据表明,Tfh在人类和小鼠自身免疫性疾病自身抗体的产生中起着至关重要的作用[5]。

Tfh与SLE

SLE是一种累及多系统,且体内存在多种病理性抗体的自身免疫性疾病。已有动物实验证实,在狼疮小鼠的模型中可以见到在次级淋巴器官中出现异位生发中心,而其内的Tfh协助B细胞产生抗体反应[12]。Cappione等[13]的研究也证实了SLE患者自身反应性B细胞积极参与生发中心的形成,从而最终产生病理性自身抗体。2011年,俞宁等[14]的研究结果显示,SLE患者的外周血中CD4+CXCR5+Tfh的表达率高于健康对照组,并且在治疗后有所下降,提示CD4+CXCR5+Tfh的数量异常可能参与了SLE的急性炎性反应及疾病进展。

Tfh与RA

RA是一种累及多关节的系统性炎性自身免疫性疾病。目前,RA的发病机制尚不是十分明确,比较认可的机制是外源性的感染作用于易感个体,从而导致机体内的T细胞和B细胞失衡[15]。国外有研究发现IL-2l对人体内B细胞的激活、分化、凋亡起着十分重要的作用,可以通过促进自身抗体的产生加快自身免疫性疾病的进展,因此可以通过阻断IL-21来干预病理性抗体的过量产生[16]。近期,有国内学者研究发现,RA患者外周血中Tfh表达率高于健康对照组,并且在治疗后RA患者的Tfh表达率有所下降,提示Tfh的过度表达可能参与了RA的急性炎性反应及疾病进展[2]。

Tfh与SS

SS是一种主要累及外分泌腺体的慢性自身免疫性疾病。Simpson等[17]在研究SLE患者外周血Tfh表达率时,检测了17例SS患者外周血中Tfh的比例,发现Tfh表达率在其中6例SS患者中显著升高。

Tfh与系统性硬化病

系统性硬化病(systemic sclerosis,SSc)是一种多系统受累,同时出现血管异常、自身免疫异常、结缔组织硬化萎缩的风湿性疾病。已有研究证实,IL-21mRNA、IL-21RmRNA的表达不依赖于SSc发病过程中的关键细胞因子,如IL-1、转化生长因子-β等[18]。

展 望

综上所述,Tfh已成为辅助B细胞产生抗体的新型CD4+T细胞亚群,在机体发挥正常的体液免疫的过程中起着十分重要的作用。Tfh的分化及与其功能相关的细胞因子的异常均可以引起免疫紊乱从而产生病理性抗体,最终导致慢性自身免疫性疾病的发生。然而,如何有效抑制Tfh相关因子从而达到治疗风湿性疾病的目的,仍待进一步研究。随着研究的不断进展,Tfh终将成为治疗某些风湿性疾病的新靶点。

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