閻羽欣 陳廣潔
(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)與微生物學(xué)系,上海 200025)
自身免疫性溶血性貧血(autoimmune hemolytic anemia,AIHA)是由機體免疫調(diào)控異常、免疫調(diào)節(jié)紊亂等因素引起自身抗體和(或)補體作用于紅細胞膜,導(dǎo)致紅細胞破壞的溶血性貧血。作為一種自身免疫性疾病,適應(yīng)性免疫細胞在其發(fā)病機制中發(fā)揮重要作用。隨著相關(guān)研究的不斷推進,適應(yīng)性免疫細胞亞群與AIHA發(fā)病機制的關(guān)系逐漸明確。
適應(yīng)性免疫應(yīng)答的成分為淋巴細胞及其產(chǎn)物。具有特異性應(yīng)答能力的淋巴細胞分為B淋巴細胞和T淋巴細胞兩類,前者又稱為B細胞,后者又稱為T細胞。
1.1B1-a細胞和B2細胞在AIHA發(fā)病機制中的作用 根據(jù)B細胞不同的發(fā)育來源,可將B細胞分為B1細胞和B2細胞。根據(jù)是否表達CD5-分子,又可將B1細胞分為CD5+的B1-a細胞和CD5-的B1-b細胞[1]。B1細胞在個體發(fā)育胚胎期即產(chǎn)生,主要定居于腹膜腔、胸膜腔和腸道固有黏膜層中,產(chǎn)生低親和力的IgM,參與固有免疫;B2細胞是參與適應(yīng)性體液免疫的主要細胞,在抗原刺激和Th細胞的輔助下最終分化為抗體形成細胞——漿細胞。B1-b細胞在包括AIHA在內(nèi)的自身免疫病的發(fā)病機制中的作用鮮有報道,本文主要討論B1-a與B2細胞在AIHA發(fā)病機制中的作用。
CD5+的B細胞(B1-a細胞)是一類不需抗原提呈細胞輔助的,產(chǎn)生以IgM為主的低親和力、多反應(yīng)性抗體的B細胞亞群,在抵御外來微生物感染,維持機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定等方面起重要作用。研究發(fā)現(xiàn),未經(jīng)治療的(或初治組)AIHA患者外周血內(nèi)CD5+B細胞與健康人或緩解組AIHA患者相比均顯著增高[2,3]。CD5+B細胞的表面分子CD80、CD86的表達也顯著增高[2,4]。CD5+IL-10+B細胞占B淋巴細胞的百分比與AIHA患者的血紅蛋白、補體3(C3)水平呈負相關(guān),與乳酸脫氫酶、總膽紅素、間接膽紅素水平呈正相關(guān)[3]。AIHA患者外周血內(nèi)CD5+B細胞IL-10 mRNA表達水平升高,但CD5+B細胞分泌IL-10至外周血的能力下降,可能導(dǎo)致IL-10的免疫抑制功能不能充分發(fā)揮[2]。此外,有研究發(fā)現(xiàn)CD5+B淋巴細胞中CD5+TGF-β+B淋巴細胞比例和TGF-β的mRNA表達水平在新診斷和緩解AIHA方面與健康對照組之間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義,說明CD5+B淋巴細胞可通過分泌IL-10而非TGF-β來調(diào)控AIHA患者的免疫應(yīng)答[3]?;独萚5]研究發(fā)現(xiàn),AIHA患者外周血中B1-a細胞及B細胞占總淋巴細胞比例均明顯升高,表明在AIHA患者中,不但B1-a細胞增加,B2細胞也有明顯增加;患者在接受脾切除術(shù),溶血得到控制后B1-a細胞明顯下降。研究顯示,4%~10%的慢性淋巴細胞白血病(chronic lymphocytic leukemia,CLL)患者會發(fā)生自身免疫性血細胞減少癥,而AIHA是最常見的自身免疫性血細胞減少癥。CLL背景下的繼發(fā)性自身免疫性血細胞減少癥病因復(fù)雜,主要是由于非惡性B細胞產(chǎn)生多克隆高親和力的IgG抗體,其針對紅細胞和血小板上的抗原會分別導(dǎo)致溶血性貧血和免疫性血小板減少癥[6,7],而這種高親和力的IgG抗體來源于B2細胞分化后的漿細胞。這些研究結(jié)果反映了B1-a細胞和B2細胞可通過過表達表面分子、分泌細胞因子以及產(chǎn)生IgM、IgG自身抗體等機制參與AIHA的發(fā)病。
關(guān)于B細胞尤其是B1-a細胞擴增的機制,研究發(fā)現(xiàn),miR-150是一種在成熟、未活化的B細胞和T細胞中選擇性表達的miRNA。miR-150最重要的作用靶點是轉(zhuǎn)錄因子c-Myb,而c-Myb對淋巴細胞發(fā)育和免疫應(yīng)答至關(guān)重要。miR-150在體內(nèi)控制c-Myb的表達,miR-150缺陷可導(dǎo)致B1細胞擴增和體液免疫應(yīng)答增強[8]。Xing等[9]研究表明,AIHA患者體內(nèi)CD19+B細胞中的c-Myb mRNA表達上調(diào),而miR-150表達下調(diào),證明了miR-150與c-Myb之間的負相關(guān)關(guān)系,表明在AIHA患者中,miR-150很可能通過影響轉(zhuǎn)錄因子c-Myb的表達從而調(diào)控B細胞的發(fā)育、分化和成熟,進一步影響自身抗體的生成和自身免疫反應(yīng)。
除RNA水平的調(diào)節(jié)之外,B細胞活化因子(B-cell-activating factor,BAFF)在AIHA中的作用也受到廣泛關(guān)注。BAFF是TNF超家族的一員,主要由髓細胞產(chǎn)生和分泌。BAFF在外周B細胞的產(chǎn)生、成熟及免疫球蛋白生成類別轉(zhuǎn)換中都起到重要的調(diào)控作用。BAFF可通過MEK5-ERK5 MAP激酶信號通路誘導(dǎo)成熟B細胞存活和B2細胞數(shù)量的穩(wěn)態(tài)維持[10]。Zhao等[11]研究發(fā)現(xiàn),AIHA患者,尤其是直接抗人球蛋白試驗(direct antiglobulin test,DAT)結(jié)果呈IgG(+)C3(+)的患者血清BAFF水平顯著升高,提示以BAFF為靶點的靶向治療在AIHA患者中具有潛在的應(yīng)用價值。Xu等[12]研究發(fā)現(xiàn),AIHA患者血清BAFF水平顯著高于健康人,并且血紅蛋白水平較低(血紅蛋白<8 g/dl)和LDH活性較高(LDH>480 U/ml)的患者血清BAFF水平顯著增加,而糖皮質(zhì)激素治療可以降低血清BAFF水平,因此血清BAFF水平可反映AIHA的臨床活性。以上研究結(jié)果提示AIHA患者血清中BAFF上調(diào)可促進B細胞介導(dǎo)的自身免疫反應(yīng)。
1.2調(diào)節(jié)性B細胞在AIHA發(fā)病機制中的作用 調(diào)節(jié)性B細胞(regulatory B cell,Breg)是近年來新發(fā)現(xiàn)的促進免疫耐受、具有免疫抑制功能的B細胞亞群。人類中已發(fā)現(xiàn)的Breg表型有CD24hiCD27+、CD19+CD24hiCD27int、CD19+CD24hiCD38hi、CD19+CD25hiCD71hi等。通過產(chǎn)生IL-10、TGF-β和IL-35等細胞因子,Breg細胞可抑制促炎性淋巴細胞的分化,例如產(chǎn)生腫瘤壞死因子α(TNF-α)的單核細胞、Th1細胞和細胞毒性CD8+T細胞等[13]。Breg細胞在系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等很多自身免疫病的發(fā)病機制中有重要作用[14]。研究表明,AIHA患者外周血中CD19+CD24hiCD27+Breg細胞的表達較健康對照組顯著降低,AIHA患者外周血中分泌IL-10濃度與健康對照組相比亦顯著降低[15]。朱奕等[16]研究發(fā)現(xiàn),AIHA患者外周血單個核細胞中CD19+Tim-1+Breg細胞數(shù)量顯著低于健康對照組,并且培養(yǎng)液上清中IL-10水平也低于健康對照組。這些研究結(jié)果均提示Breg細胞數(shù)量和分泌功能的下降可能與AIHA的發(fā)病機制相關(guān)。
根據(jù)功能的不同,T細胞可分為輔助T細胞(helper T cell,Th)、調(diào)節(jié)性T細胞(regulatory T cell,Treg)和細胞毒性T細胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL/cytotoxic T cell,Tc)。
2.1Th細胞在AIHA發(fā)病機制中的作用 Th細胞均表達CD4,通常所稱的CD4+T細胞即指Th細胞。未受抗原刺激的初始CD4+T細胞為Th0。在抗原性質(zhì)和局部免疫微環(huán)境中細胞因子等因素的調(diào)控下,Th0分化成不同亞群,包括Th1、Th2、Th17和濾泡輔助T細胞(follicular helper T cell,Tfh)等。
2.1.1Th1細胞和Th2細胞在AIHA發(fā)病機制中的作用 Th1細胞主要分泌IL-2、IFN-γ、IL-17和GM-CSF等細胞因子,介導(dǎo)細胞免疫應(yīng)答和遲發(fā)型超敏反應(yīng),在抗感染、器官移植排斥反應(yīng)和自身免疫病誘導(dǎo)過程中有重要作用。Th1型細胞因子可促進CTL、自然殺傷細胞及巨噬細胞的活化和增殖,介導(dǎo)細胞毒效應(yīng)。Hoyer等[17]實驗表明,AIHA小鼠模型中存在Th1表型的CD4+T細胞擴增和過度的Th1免疫應(yīng)答,而這種免疫應(yīng)答在IFN-γ被去除后消除。IFN-γ促進調(diào)理性抗紅細胞抗體的產(chǎn)生并刺激脾巨噬細胞的吞噬活性,促進AIHA的發(fā)生和發(fā)展。近期也有國內(nèi)實驗表明,與健康對照組相比,AIHA 患者外周血中CD4+IFN-γ+Th1 細胞比顯著增高[18]。
Th2細胞主要分泌Th2型細胞因子,包括IL-4、IL-5、IL-6及IL-10等。它們能促進Th2細胞的增殖,輔助B細胞活化,參與體液免疫反應(yīng),同時抑制Th1細胞增殖。既往實驗表明,AIHA患者外周血內(nèi)IL-4水平較健康對照組明顯升高,推測Th2細胞與IL-4促進了AIHA的發(fā)病[19]。IL-33是新近發(fā)現(xiàn)的IL-1超家族的細胞因子,參與T細胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答。Bu等[20]研究發(fā)現(xiàn),AIHA患者外周血IL-33水平與健康對照組相比顯著升高,IL-33水平與AIHA疾病活動度呈正相關(guān)。另外,IL-33可促進IgG型抗紅細胞自身抗體的產(chǎn)生,其機制正是促進相關(guān)Th2型細胞因子IL-4、IL-6、IL-13的表達。除此之外,實驗表明,與健康對照組相比,活動性溫型AIHA患者外周血中存在Th1/Th2的不平衡、Th2細胞亞群的增加及IL-4與IL-10的表達增加,推測這種“Th2譜”促進了自身反應(yīng)性B細胞克隆的誘導(dǎo)和增殖[21]。以上研究結(jié)果說明,Th1、Th2細胞數(shù)量、Th1/Th2比及兩種細胞所分泌的細胞因子水平變化參與了AIHA的發(fā)病。
2.1.2Th17細胞在AIHA發(fā)病機制中的作用 隨著免疫學(xué)研究的進展,多種不同于Th1和Th2的細胞亞群被發(fā)現(xiàn),Th17細胞是其中一個重要的亞群。Th17主要產(chǎn)生IL-17、IL-21等細胞因子,介導(dǎo)炎癥反應(yīng)和自身免疫性疾病。Th17細胞可通過表達B細胞的化學(xué)趨化物CXCL-13,激活B細胞產(chǎn)生自身抗體。Xu等[22]研究發(fā)現(xiàn),AIHA患者外周血中Th17比例顯著增高且與疾病活動度呈正相關(guān),可促進Th17分化和增殖的細胞因子IL-6與IL-21的表達水平在AIHA患者外周血中亦明顯增高。另外,Th17的過繼轉(zhuǎn)移與IL-17均可誘導(dǎo)小鼠發(fā)生AIHA。Hall等[23]研究發(fā)現(xiàn),AIHA患者血清中IL-17A的濃度與健康對照組相比顯著升高,并與貧血程度相關(guān)。在AIHA患者外周血中,已鑒定出的特異性自身抗原介導(dǎo)了IL-17A對紅細胞的免疫反應(yīng),而在健康供體的外周血單個核細胞中,IL-17A與紅細胞不會發(fā)生免疫反應(yīng)。徐文艷等[24]研究顯示,AIHA溶血發(fā)作組患者CD3+CD4+IL-17+/CD3+CD4+細胞比例和CD3+CD4+IL-17+/T細胞比例均明顯高于緩解組和健康對照者,提示Th17細胞的活化可能參與AIHA的發(fā)病。CD69與Gelectin-1可共同調(diào)控Th17細胞,AIHA溶血發(fā)作組患者CD4+T細胞內(nèi)CD69 mRNA表達量顯著高于緩解組及健康對照組,且溶血發(fā)作組患者血漿CD69水平顯著高于健康對照組。以上實驗結(jié)果均表明Th17及其分泌的細胞因子在AIHA的發(fā)病中起重要作用,并可能成為未來的治療靶點。
2.1.3Tfh細胞在AIHA發(fā)病機制中的作用 Tfh細胞最主要的功能是在生發(fā)中心輔助B細胞分化為效應(yīng)細胞,Tfh的作用需要其分泌的IL-21參與。方周賓等[25]研究表明,與健康對照組相比,AIHA患者外周血中CD4+T細胞中Tfh/Th比例顯著升高,Treg/Th細胞比例顯著降低,Tfh/Treg細胞的比例顯著升高。另外,AIHA患者外周血中IL-21水平明顯高于健康對照組,而IL-10的水平低于對照組。提示Tfh與Treg細胞比例失衡和相應(yīng)的細胞因子分泌失調(diào)可能介導(dǎo)抗紅細胞自身抗體的產(chǎn)生,從而參與AIHA的發(fā)病。劉艷等[26]的實驗亦表明AIHA患者Tfh細胞比例明顯高于正常對照組。這些結(jié)果提示有效抑制Tfh可能成為靶向治療AIHA的新思路。
2.2Treg在AIHA發(fā)病機制中的作用 Treg細胞膜表面表達CD25、CTLA-4(cytotoxic T lymphocyte-associatedantigen 4),核內(nèi)表達叉頭盒蛋白 3 轉(zhuǎn)錄因子(forkhead/winged-helix transcription factor box P3,F(xiàn)oxp3)是Treg的重要的標(biāo)記物之一,也是其發(fā)育和功能發(fā)揮的關(guān)鍵性轉(zhuǎn)錄因子[27]。Treg主要通過直接接觸抑制靶細胞活化和分泌IL-10、TGF-β等細胞因子負調(diào)控免疫應(yīng)答。黃東平等[28]研究發(fā)現(xiàn),AIHA患者治療前外周血CD4+CD25+Foxp3+Treg較健康對照組顯著降低,經(jīng)糖皮質(zhì)激素治療后患者CD4+CD25+Foxp3+Treg比例較治療前明顯升高,較對照組也增高。黃繼賢等[29]研究發(fā)現(xiàn),CD4+CD25+Treg水平在AIHA發(fā)作患者中明顯下降,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義,且淋巴細胞共刺激因子CD86比率上升,推測明顯上升的CD86可能進而導(dǎo)致Treg生成減少,最終參與AIHA的發(fā)病。值得注意的是,Richards等[30]研究表明,在小鼠體內(nèi),免疫系統(tǒng)對抗紅細胞自身抗體的耐受與Treg不足并無直接關(guān)系,即Treg對于防止紅細胞特異性的自身免疫反應(yīng)的發(fā)生并不是必需的,表明機體對于抗紅細胞自身抗體的耐受可能還存在其他免疫機制。
2.3CTL在AIHA發(fā)病機制中的作用 表達CD8分子的T細胞的主要功能亞群是CTL(Tc)。根據(jù)CTL分泌的細胞因子的不同,可以將其分為Tc1和Tc2兩個亞群。其中Tc1主要產(chǎn)生IL-2、TGF-β、IFN-γ等細胞因子,介導(dǎo)CTL的細胞毒活性;而Tc2主要產(chǎn)生IL-4、IL-5、IL-10等細胞因子,參與對B細胞的輔助。既往研究表明,AIHA患者外周血中Tcl、Tc2細胞百分率無明顯變化,與健康對照組比較差別無統(tǒng)計學(xué)意義,但Tcl/Tc2 比例明顯升高,與對照組比較差別有統(tǒng)計學(xué)意義,提示AIHA患者體內(nèi)Tc1細胞占優(yōu)勢,可能通過釋放穿孔素、顆粒酶等方式特異性殺傷自體紅細胞,導(dǎo)致溶血性貧血[31]。但新近實驗顯示,與對照組相比,AIHA患者中T細胞單克隆性的發(fā)生率顯著升高,且分析顯示單克隆T細胞屬于CD8+亞群,但這種T細胞克隆的持續(xù)存在與血紅蛋白水平和其他緩解或復(fù)發(fā)跡象無關(guān),并且在治療和臨床改善后沒有消失(觀察期1~10年),故推測 AIHA中T細胞克隆除對自身免疫過程有可能的致病作用外,并不直接參與溶血的維持和發(fā)展[32]。CTL在AIHA發(fā)病機制中的具體作用尚有爭議,并未全面闡明。
綜上所述,B細胞與T細胞在AIHA的發(fā)病機制中均有重要作用。B細胞通過接受或不接受特異性抗原刺激產(chǎn)生抗體,攻擊自身紅細胞。B1-a細胞和B2細胞數(shù)量上升,介導(dǎo)了AIHA患者亢進的自身體液免疫反應(yīng)。而具有免疫抑制功能的Breg數(shù)量減少,使機體免疫調(diào)節(jié)功能下降。T細胞中,Th細胞亞群及其分泌細胞因子的失衡參與了AIHA的發(fā)病,Tfh數(shù)量上升促進了效應(yīng)B細胞的分化,Treg數(shù)量減少、功能下降導(dǎo)致免疫抑制功能降低,這些都是AIHA發(fā)病過程中的重要環(huán)節(jié)。AIHA發(fā)病機制中適應(yīng)性免疫細胞的具體作用機制以及相關(guān)分子信號通路還未完全闡明,各細胞亞群的表面分子及細胞因子的表達水平變化還未有公認的結(jié)論,這些都可成為今后科學(xué)研究的方向。將B細胞和(或)T細胞的特定亞群或其分泌的細胞因子作為靶點的針對性治療對于AIHA患者有積極意義,這也為今后科研工作帶來新的啟示。