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树突状细胞在原发免疫性血小板减少症中的研究进展

2020-12-26李芹芝隋晓郭新红

世界最新医学信息文摘 2020年1期
关键词:树突亚群活化

李芹芝,隋晓,郭新红

(新疆医科大学第一附属医院血液病中心,新疆维吾尔自治区血液病研究所,新疆 乌鲁木齐)

0 引言

原发免疫性血小板减少症(Primary immune thrombocytopenia,ITP)是一种自身免疫介导的出血性疾病,约占出血性疾病的30%,其特点是外周血血小板显著减少伴或不伴皮肤黏膜出血,甚至出现内脏出血。目前ITP 的病因及发病机制尚未完全阐明,其经典的发病机制是自身抗体致敏的血小板被单核- 巨噬细胞过度破坏,B 细胞增殖活化产生抗血小板自身抗体导致血小板破坏是ITP 经典发病机制的基础[1]。但是ITP 的发病是多因素共同作用的结果,目前的研究发现T 细胞亚群及其功能异常、比例失衡参与了ITP 免疫发病机制[2],树突状细胞(dendritic,DCs)是一类专职性抗原提呈细胞(antigen presenting cell,APC),可以活化T、B细胞,目前的研究发现DCs 可以通过单核巨噬细胞及释放的细胞因子参与了ITP 患者中CD4+T 细胞亚群的失衡,进而参与了血小板生成减少和破坏增多的病理过程,本文将对近年来有关DCs 在ITP 中与CD4+T 细胞的相互作用的研究进展进行综述总结。

1 树突状细胞的起源、分类与功能

Steinmam 和Cohn 首先在小鼠脾脏发现具有树枝状突起的独特形态的细胞,并将之命名为树突状细胞(dendritic cell,DCs)。但是关于目前为止关于机体组织中 DCs 的起源研究仍有不同观点,有学者认为 DCs 是由循环血中单核细胞系,髓系或淋巴细胞系发展而来,但是也有学者有认为循环血中本身可能存在一种特殊的 DCs 前体细胞[3]。根据其表面标志物和功能,循环中的DCs通常分为髓系树突状细胞(mDCs)和浆细胞样树突状细胞(pDCs)两 大 类,mDC 可 进 一 步 分 为CD1c +mDCs 和CD141+ mDCs[4]。mDC 主要参与适应性免疫应答的诱导和启动。pDC 活化后可快速产生大量I 型干扰素,参与抗病毒固有免疫应答,在某些情况下也参与自身免疫病的发生发展。

树突状细胞在机体中分布广泛,几乎所有组织中都有存在[5],作为专职抗原提呈细胞,是功能最为强大的A[PC,其最大的特点是能够刺激初始型T 细胞(naive T cell)活化和增殖,而单核/巨噬细胞、B 细胞等仅能刺激已活化的T 细胞或记忆性T 细胞,因此,DC 是机体特异性免疫应答的始动者,是连接固有免疫和适应性免疫的桥梁与纽带[6]。DC 活化T 细胞由以下三种信号介导[7]:①信号1 通过T 细胞受体(TCR)和MHC-抗原肽复合体的相互作用来传递;②信号2 被称为共刺激信号,最典型的共刺激信号是通过T 细胞上的CD28 和DC 上的CD80/86 的相互作用来传递的。信号1 和信号2 共同启动了获得性免疫,包括T 细胞克隆扩增和分化为效应性细胞。③信号3 由DC 向T 细胞传递,决定T 细胞发育命运,例如IL-12 是信号3 的介导者之一,它和TNF-α 联合诱导初始T 细胞分化Th1 细胞,诱导CTL 和NK 细胞的细胞毒活性和IFN-γ 的分泌。DC 的功能异常、比例失衡或者细胞因子分泌已经被证明与多种疾病密切相关,包括急性和慢性感染[8,9]、自身免疫性疾病[10,11]、肿瘤性疾病[12,13]和移植[14,15]等。

按照DC 的成熟状态,又分为未成熟DC 成熟DC,他们在不同组织有不同名称,未成熟DC 表达模式识别受体,能有效识别和摄取外源性抗原;具有很强的抗原加工能力;低水平表达MHCII 类分子和共刺激分子、黏附分子,故提呈抗原和激发免疫应答的能力较弱。未成熟DC 接触、摄取抗原或受到某些炎性刺激后表达特定的趋化因子,在趋化因子的作用下发生迁移,在迁移的过程中逐渐成熟。成熟DC 表面有许多树突样突起,低表达模式识别受体,识别、摄取和加工抗原的能力弱,高水平表达MHCII 类分子、共刺激分子和黏附分子,故能有效提呈抗原和激活T 细胞,启动适应性免疫应答。部分DC 具有负向调控免疫应答、维持免疫耐受的作用,称为调节DC(regulatory DC)。

2 树突状细胞亚群比例失衡与ITP

人外周血树突状细胞可根据其功能和表面标志分为两个亚群:mDC 和pDC,mDC 表面标志为Lin-HLA-DR+CD11c+,在DC中占多数,通过分泌IL-12,活化T 淋巴细胞,并促进Th0 向Th1细胞分化,促进其增殖,发挥细胞免疫功能,同时还能抑制Th2 增殖;pDC 表面标志为Lin-HLA-DR+CDl23+,低分泌IL-12,允许Th0 向Th2 细胞分化,诱导Th2 细胞应答,进而辅助B 细胞活化,发挥体液免疫作用,同时抑制Th1 增殖。DC 可从其数量变化、细胞因子分泌及mDC/pDC 比例变化等方面来影响Th0 的分化方向及Th1/Th2 的比例。

大量研究显示ITP 患者存在Th1/Th2、Th17/Treg 平衡偏移现象,呈现Th1 和Th17 占优势的现象[16-18,31]。DC 通过分泌不同的细胞因子与T 细胞表面上相应的细胞因子受体结合后促进Th0 向Th1、Th2、Th17、Treg 等不同方向分化,故推测ITP 患者中CD4+T亚群失衡可能和DC 有关。Boggio E[19]等研究发现与健康对照组比较,ITP 患者中mDC 和pDC 均减少,这可能归因于发病时这些细胞从血液到组织的招募增加。Saito A[20]等研究表明与年龄和性别匹配的健康对照者相比,原发ITP 和H.pylori 相关ITP 患者循环中pDC 水平下降。旷文勇[21]等人的研究显示ITP 组pDC 绝对数和pDC/mDC 较对照组低,治疗有效组pDC 绝对数、pDC/mDC以及IL-27 显著高于治疗前,表明ITP 患儿DCs 亚群比例失调及功能异常与其发病有关,而免疫治疗可有效纠正DCs 亚群比例失调及功能异常。由此推测DC 比例失衡可能是导致ITP 患者T 亚群失衡的机制之一。而研究发现使用强的松治疗ITP 患者时,循环DCs 减少与循环中血小板增多有关,提示DCs 可能激活了ITP患者的抗原特异性免疫反应[22]。

肖仕珊[23]等学者研究ITP 患者外周血树突状细胞亚群变化及其临床意义,结果显示与对照组比较,病例组mDC 的绝对数及百分比无明显变化,而pDC 的绝对数及百分比均明显下降,认为在部分ITP 患者中pDC 数量下降,可以导致Th0 向Th2 分化减少,促进而Th1 细胞亚群呈优势,从而破坏了Th1/Th2 比例平衡,促进或导致了ITP 的发生发展。周振海[24]等人通过分析ITP 患者在初诊组、难治组及有效组的不同分组中DC 的分布特点及活化状态发现,在各组患者中各部位的mDC 比例均较pDC 高。mDC、pDC 分布比例为各组内脾脏>骨髓>外周血,而在难治组脾脏、外周血及骨髓的mDC 比例明显高于有效组及初诊组的相应部位;治疗后有效组患者的外周血及骨髓mDC 比例均比治疗前的初诊组患者要低,该研究提示ITP 患者mDC、pDC 的分布存在异常,脾脏mDC 分布比例较高,分化较成熟,脾脏mDC 可能与ITP 发病较为密切。Zhenhai Zhou 团队[25]通过测量ITP 患者治疗前、后和健康对照B 细胞的增殖、抗体产生、活化标记物的表达以及DC 分泌的B 细胞活化因子(BAFF)的产生,比较了在脂多糖或抗CD40 抗体作用下,ITP 患者组治疗前、后和健康对照组来源的单核细胞DC对幼稚B 细胞的影响,认为来自ITP 患者活化的单核细胞来源的DC 直接增加B 细胞效应功能,这种作用取决于活化DC 释放的可溶性因子和细胞与细胞的接触,这可能在ITP 自身抗体的产生中起着重要作用。

3 树突状细胞相关的细胞因子与ITP

细胞因子是体内免疫细胞分泌的参与机体调节的物质,机体内的免疫细胞之间通过具有不同生物学效应的细胞因子相互刺激、彼此约束,形成复杂而有序的细胞因子网络,对机体的免疫应答进行调节,发挥着免疫调节的功能。树突状细胞在各种炎症信号的刺激下会产生各种细胞因子,参与到机体的免疫调节机制中。

3.1 树突状细胞和IL-12 细胞因子家族

IL-12 细胞因子家族由IL-12,IL-23,IL-27 和IL-35 组成,分子结构上是 由α- 链 (IL-12p35,IL-23p19,IL-27p28 和IL-35p35) 和β- 链(IL-12p40,IL-23p40,IL-27EBI3 和IL-35EBI3)组成的异源二聚体[26,27]。IL-12、IL-23 和IL-27 均由活化的APCs 产生,其中主要是DCs 分泌的,其相应受体表达于T 细胞、NK 细胞等免疫活性细胞表面。研究发现IL-12 家族细胞因子在调节辅助性T 细胞 (helper T cell,Th) 分化过程中起着完全不同的作用[28]:IL-12 有促进Th1 细胞分化的功能,可以诱导T 细胞和NK 细胞产生干扰素-γ (Interferon-gamma,IFN-γ);而IL-23有促进Th17 细胞分化的功效,可以诱导记忆性T 细胞产生IL-17;IL-27 能促进早期Th1 细胞分化并抑制Th2 细胞和Th17 细胞分化;IL-35 是调节性T 细胞 (regulatory T cell,Treg)分泌的抑制性细胞因子,可抑制CD4+效应性T 细胞 (包括Th1、Th2 和Th17细胞) 增殖和分化,减轻炎症反应[29,30]。这些研究表明IL-12 家族细胞因子各成员具有各自不同的生物学特征和功能。

3.1.1 细胞因子IL-12、IL-23 与ITP

DCs 产生的IL-12、IL-23 通过不同的途径诱导和维持Th1和Th17 效应细胞。许多研究已证实ITP 患者体内存在Th1/Th2、Th17/Treg 比例失衡,呈Th1、Th17 免疫偏移现象[16-18,31]。黄颖[32]等人研究提示ITP 患者体内T 淋巴细胞异常主要与IL-12 相关,可能与IL-23/IL-17 调节轴无直接关系。但Ye Xin[33]等人的研究却提示IL-23/Th17 通路可能通过增强Th17 反应参与ITP 的发病,提示在未来ITP 的治疗尝试中通过调节IL-23/Th17 通路是一个潜在的治疗靶点。Qingsheng Li[34]等人分析IL-12 和IL-23 在蛋白水平、mRNA 水平的表达,发现ITP 患者外周血和骨髓中IL-12和IL-23 升高,且在慢性患者中高于急性患者,相关性分析提示ITP 患者外周血中IL-12 和IL-23 水平与血小板计数呈负相关。据报道,在ITP 患者中可以检测到高水平的IFN-γ 和IL-17[35]。据此推测IL-12 和IL-23 可能是通过诱导IFN-γ 和IL-17 的产生发挥作用。钱铮[36]等通过对45 例初诊ITP 患者IL-23/IL-17 轴各亚基、受体基因及蛋白分析研究发现初诊ITP 患者外周血IL-23/IL-17 轴基因表达上调,血清中IL-23 和IL-17 表达上调,且血清IL-23、IL-17 增高水平与血小板计数有一定的相关性,反映了ITP 的严重程度及出血状况;研究认为IL-23 通过激活STAT3 促进Th17 细胞的活化与增殖,释放IL-17,导致血清IL-17 表达增高。Saei A[37]等学者研究发现pDC 可通过诱导Th2 型反应而抑制Thl 型应答,产生IL-12 从而影响DCs 的成熟,减少其MHC Ⅱ类分子、共刺激分子和黏附分子的表达,并能诱导Treg 的分化,进而诱导免疫耐受。DCs 在迁移、成熟、活化过程中,通过分泌IL-12、IL-23、IL-6、TGF-β 等 细 胞 因 子,激 活STAT3、4 和T-bet、RORγ-t 信号转导通路,从而介导初始CD4+T 细胞向Th1、Thl7细胞亚群分化增殖,诱导其合成分泌IFN-γ 和IL-17,促进ITP 的发生发展。

3.1.2 细胞因子IL-27 与ITP

IL-27 可能通过发挥免疫促进和免疫抑制双重免疫调节作用通过诱导T 细胞亚群的分化参与免疫应答。目前有关IL-27 在ITP 发病机制中的作用研究结论不一。Zhao[38]等研究发现IL-27 rs153109 基因多态性分布在ITP 患者和健康对照组之间无显著差异,提示IL-27 基因多态性可能与ITP 患者的发病无关。Liu[39]等研究提示ITP 活动期患者血浆IL-27 和IL-27mRNA 表达水平降低,IL-27mRNA 的表达水平与Th17 的特异性转录因子RORγ-t的表达呈负相关,提示其可能作为抑炎因子参与ITP 的病理生理过程。Li[40]等人通过分析ITP 患者中IL-27 及其受体的表达发现初诊的活跃期ITP 患者血浆中IL-27 的水平高于正常对照组,IL-27 可 上 调ITP 患 者T-bet 表 达,抑 制GATA-3 和ROR-γt 表达,并促进TNF-α,IFN-γ 和颗粒酶B 的分泌。同时进一步证实IL-27 可能通过诱导Th1/Tc1 细胞分化发挥促炎作用参与ITP 的发病。另外,Zhou hai[41]等人的研究提示IL-27 通过降低颗粒酶B 的表达抑制细胞毒性T 淋巴细胞(CTL)介导的血小板破坏。

4 展望

研究发现DCs 可以平衡机体的自身免疫,特别是在调节免疫耐受方面发挥着重要的作用,由此通过产生具有耐受性的DC 来治疗相关疾病是一种新的有前景的免疫治疗方法。而最新亦表明DC 的特定亚群可以调节调节免疫反应,这些DC 在维持中枢和外周自身免疫耐受中起关键作用。能够诱导自身产生免疫耐受的树突状细胞称为耐受性树突状细胞(tDCs)。现在的基因工程技术可以通过抑制共刺激分子(CD40,CD80 和CD86)的表达和促进抑制性蛋白(例如IDO、PD-L1、ILT 和ICOSL)的表达来产生tDC[42]。tDCs 作为治疗自身免疫性疾病的一种有前途的免疫治疗策略,受到了广泛的关注,已经在多种自身免疫性疾病,如类风湿关节炎(RA)[43]、多发性硬化症[44]、1 型糖尿病[45]和器官移植[46]等的治疗中开展研究。

ITP 的经典发病机制是自身抗体介导的血小板破坏增多。人巨噬细胞表面免疫球蛋白GIIA(FcgRIIA)Fc 片段的受体与包被血小板的抗糖蛋白(GP)IIb/IIIaIgG 抗体结合产生对血小板的吞噬作用[47]。FcgRIIB 与免疫复合物的Fc 部分结合后会促进抑制性信号传导,并与ITP 有关[48]。SiragamV[49]等人的研究发现免疫球蛋白通过激活DC 上的FcgRIIB 诱导tDC 可改善ITP 的症状。在过继细胞转移模型中调节免疫抑制并促进FcgRIIB 在吞噬细胞上的表达,从而改善ITP 中的炎症反应和血小板清除现象[50]。以上的研究表明tDCs 可能可以作为治疗ITP 的一种有前景的免疫治疗策略。

研究证实ITP 主要以产生IL-2 和IFN-γ 特征的Th1 型免疫应答,而tDC 能够促进Th2 型的免疫应答[51],减轻Th1/Th2 细胞失衡。目前的研究证实Treg 在ITP 中呈现数量下降以及功能缺陷,而有研究发现在实验性自身免疫性脑脊髓膜炎动物模型中tDC 可以促进Treg 的恢复[52]。此外,pDC 表达耐受性表型并通过IDO 的表达诱导Treg 细胞。DC 可以诱导中枢和外周免疫耐受,其机制主要包括Treg 细胞的生成和扩增、T 细胞缺失或无能的诱导[53,54]。

综上所述,研究证实DC 细胞亚群及其分泌的细胞因子参与到ITP 的免疫发病机制中,目前ITP 患者的首选治疗为糖皮质激素,而对于激素治疗无效者可选用静脉丙种球蛋白、脾脏切除术、免疫抑制剂、促血小板生成药物等二线治疗方法。但是糖皮质激素用于初治的ITP 和慢性ITP 患者,要想获得无需后续治疗的长期持续缓解通常很少见,二线药物治疗存在疗效不能持续,价格昂贵等因素,导致临床应用受限,因此临床上需要寻找新的治疗方法治疗ITP,通过调节机体内DC 细胞因子的分泌或是诱导tDC 的产生,抑制其对自身反应性T 细胞的活化,减少自身抗体的产生,可能成为ITP 治疗中有效的免疫靶点,有望为ITP 患者带来福音。

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