劉 洋,閆冬梅
(1.佳木斯大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院免疫病原學(xué)部,黑龍江 佳木斯 154007;2.復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院感染科,上海 200040)
在過去的十幾年里,科學(xué)家們相繼發(fā)現(xiàn)了許多組織內(nèi)的“非循環(huán)淋巴細(xì)胞群”[1]。它們不參與血液循環(huán),無需抗原提成、細(xì)胞激活就可發(fā)生快速的免疫應(yīng)答。最近的研究表明,肺部組織定居記憶B細(xì)胞在流感病毒二次入侵后,提供了比淋巴器官中的循環(huán)效應(yīng)細(xì)胞更快速、更有效的保護(hù)[2]?!敖M織定居”一詞意味著這種非淋巴組織中的淋巴細(xì)胞群與在血流、淋巴器官和外周組織中循環(huán)的相應(yīng)淋巴細(xì)胞極少交換[3]。組織定居淋巴細(xì)胞[4]主要包括:TRM (tissue-resident memory T cells)、iNKT (invariant natural killer T cells)、MAIT (mucosal associated invariant T cells)、γδ T cells、IELs (intestinal intraepithelial lymphocytes),ILCs (innate lymphoid cells)和BRM (tissue-resident memory B cells),其中組織定居B細(xì)胞(BRM)于2019年才被明確鑒定[2]。
經(jīng)典免疫學(xué)認(rèn)為:抗原初次入侵后,從骨髓遷移到外周淋巴組織的原始B細(xì)胞被活化,它在濾泡樹突狀細(xì)胞(Follicular dendritic cells,F(xiàn)DC)和T細(xì)胞幫助下形成生發(fā)中心。活化的原始B細(xì)胞經(jīng)歷了增殖、免疫球蛋白可變區(qū)體細(xì)胞超突變、免疫球蛋白同型轉(zhuǎn)換后,離開生發(fā)中心,分化為產(chǎn)生免疫球蛋白的漿細(xì)胞或記憶性B細(xì)胞。漿細(xì)胞儲(chǔ)存在骨髓中,記憶B細(xì)胞貯存在外周血或次級(jí)淋巴組織中。循環(huán)系統(tǒng)中記憶B細(xì)胞發(fā)揮了有效的免疫調(diào)節(jié)作用,它產(chǎn)生的抗體比骨髓中漿細(xì)胞產(chǎn)生的抗體更快地到達(dá)病毒入侵部位[5]。傳統(tǒng)觀點(diǎn)肯定了循環(huán)系統(tǒng)中的淋巴細(xì)胞對(duì)免疫應(yīng)答的重大作用,一直以來這也是免疫學(xué)研究的關(guān)注點(diǎn)[6]。然而阻斷循環(huán)系統(tǒng)的淋巴細(xì)胞向局部組織遷移后,Park等人發(fā)現(xiàn)結(jié)核菌感染肺部時(shí),起保護(hù)作用的細(xì)胞主要是肺部定居的淋巴細(xì)胞[7]。
組織定居淋巴細(xì)胞的鑒定有賴于循環(huán)系統(tǒng)消融法、聯(lián)體共生小鼠模型以及一系列細(xì)胞追蹤與成像技術(shù)的發(fā)展。其中聯(lián)體共生實(shí)驗(yàn)[8]是確定組織定居淋巴細(xì)胞的金標(biāo)準(zhǔn),該實(shí)驗(yàn)通過外科手術(shù)將兩只小鼠的皮膚縫合在一起,形成了新的微血管,建立了一套共用的交換系統(tǒng)。研究者再誘導(dǎo)聯(lián)體小鼠其中的一只產(chǎn)生淋巴細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)有些淋巴細(xì)胞并不隨血液循環(huán)遷移到對(duì)側(cè)小鼠,同時(shí)其他各種細(xì)胞進(jìn)入共用的循環(huán)系統(tǒng)后均勻分布在兩只小鼠體內(nèi)[9]。這種組織中的抗原特異性記憶B細(xì)胞亞群最早被描述為組織樣記憶B細(xì)胞(Tissue-like memory B cells),也稱為非典型記憶B細(xì)胞。2005年Ehrhardt等根據(jù)是否表達(dá)跨膜免疫調(diào)節(jié)因子FcRH4,將人類扁桃體中的組織樣記憶B細(xì)胞分為兩個(gè)亞群:FcRH4+記憶B細(xì)胞和FcRH4-記憶B細(xì)胞。FcRH4分子的表達(dá)僅限于扁桃體中記憶B細(xì)胞的一個(gè)亞群,在外周血、骨髓和肌肉中很少被檢測到。于是Ehrhardt等對(duì)含F(xiàn)cRH4細(xì)胞的組織分布進(jìn)行探索,發(fā)現(xiàn)FcRH4+記憶B細(xì)胞和FcRH4-記憶B細(xì)胞表型特征、組織分布和功能特性均不相同[10]。
2008年Moir等首次[11]在HIV病毒血癥患者的外周血中發(fā)現(xiàn)了組織樣記憶B細(xì)胞,這種細(xì)胞和以前研究的扁桃體組織記憶B細(xì)胞[10,12]相似,均表達(dá)FCRL4。此外,正常供體中有一半組織樣記憶B細(xì)胞表達(dá)FCRL5分子。LI等[13]根據(jù)是否表達(dá)FCRL5分子,區(qū)分了異質(zhì)性組織樣記憶B細(xì)胞亞群,這些亞群在表面分子、體細(xì)胞突變率、基因表達(dá)譜和對(duì)刺激的反應(yīng)方面都有顯著差異。隨后其他研究表明,組織樣記憶B細(xì)胞可以產(chǎn)生保護(hù)性抗體,從而發(fā)揮抗瘧疾作用[14]。
2019年BRM終于被確切證明。流感攻擊C57B/L小鼠后,Allie等利用熒光標(biāo)記的血凝素(Hemagglutinin,HA)識(shí)別小鼠肺部流感特異性B細(xì)胞,并且發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞具有定居記憶細(xì)胞的標(biāo)記物[2]。Allie等借助連體共生小鼠模型證明了肺臟中的BRM不參與血液循環(huán),并用流感病毒二次感染C57B/L小鼠后,發(fā)現(xiàn)第一次病原體入侵產(chǎn)生的肺部BRM迅速原位分化,產(chǎn)生特異性抗體有效抵御局部感染,而產(chǎn)生于病毒入侵部位的特異性抗體又與疫苗保護(hù)效果直接相關(guān)[15]。
Allie等發(fā)現(xiàn)小鼠肺組織產(chǎn)生的BRM與淋巴結(jié)/脾臟產(chǎn)生的BRM在CD62L、PD-L2等細(xì)胞表面分子的表達(dá)上存在差異。小鼠淋巴結(jié)和脾臟中約10%的BRM表達(dá)血管地址素L-選擇素(CD62L),而肺臟中的BRM幾乎不表達(dá)CD62L[2]。此外,淋巴結(jié)和脾臟中部分BRM表達(dá)趨化因子受體CXCR3,而在肺臟中BRM高度表達(dá)CXCR3,表達(dá)率接近100%[16]。這些現(xiàn)象通常是同種型轉(zhuǎn)換記憶B細(xì)胞所共有的,可見肺臟和淋巴器官具有十分相似的同型分布,但是依然可以確定肺中的BRM與淋巴組織中的BRM在表型分布上存在不同。
現(xiàn)有研究表明,BRM和循環(huán)記憶B細(xì)胞在表達(dá)趨化因子和歸巢受體方面情況不同。組織定居細(xì)胞不表達(dá)淋巴結(jié)歸巢受體CCR7和CD62L,但卻表達(dá)外周組織的歸巢受體CXCR3[17]。其中CD62L表達(dá)于造血細(xì)胞的分化階段,包括大多數(shù)B細(xì)胞和未致敏T細(xì)胞等,CD62L對(duì)于未致敏淋巴細(xì)胞經(jīng)HEV歸巢到外周淋巴結(jié)和派氏集合淋巴結(jié)起著重要作用[18]。趨化因子受體CCR7是一種G蛋白偶聯(lián)受體[19],它通過其配體CCL19和CCL21在外周組織和淋巴結(jié)中的分子梯度變化,引導(dǎo)淋巴細(xì)胞和樹突細(xì)胞(Dendritic cell,DC)離開組織。BRM表達(dá)趨化因子受體CXCR3,CXCR3是趨化因子CXCL9、CXCL10和CXCL11的共配體[20]。IFN-γ誘導(dǎo)產(chǎn)生的CXCL-9/10/11和CXCR3結(jié)合后,可使CXCR3+特異性T淋巴細(xì)胞向外周組織遷移,這種反應(yīng)對(duì)淋巴細(xì)胞駐留組織有重要意義。此外,CD73分子是小鼠淋巴器官中記憶B細(xì)胞的重要標(biāo)記物,它促進(jìn)了原始B細(xì)胞向漿細(xì)胞分化并產(chǎn)生抗體,然而肺臟中的BRM多數(shù)不表達(dá)CD73[16]。目前尚未有明確的表面分子來標(biāo)記所有外周組織中的BRM。
CD69糖蛋白和αEβ7整合素CD103是BRM的關(guān)鍵標(biāo)志物。 CD69表達(dá)于含有TRM的絕大多數(shù)外周組織,例如皮膚、呼吸道、腸道、女性生殖道、肺、腦、唾液腺、感覺神經(jīng)節(jié)等,甚至存在于次級(jí)淋巴器官。CD69降解了1-磷酸鞘氨酸受體1( Sphingosine-1-phosphate receptor 1,S1PR1),下調(diào)S1PR1的表達(dá),S1PR1在血液、淋巴結(jié)、外周組織中由高至低,呈現(xiàn)梯度分布,這種梯度可以引導(dǎo)T細(xì)胞離開外周組織。CD69與S1PR1結(jié)合后阻止了S1PR1活性信號(hào)的傳導(dǎo)[21],從而使淋巴細(xì)胞駐留在外周組織中。BRM高度表達(dá)CD69,但是并不表達(dá)TRM的標(biāo)記分子CD103。此外,TRM區(qū)別于中央型記憶T細(xì)胞(TCM)和效應(yīng)型記憶T細(xì)胞(TEM)的標(biāo)記分子CCR7和CD62L[22],BRM和TRM都不表達(dá)。
相比于其它組織定居淋巴細(xì)胞的研究進(jìn)展,BRM的研究正處于起步階段,目前沒有明確的標(biāo)志物對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記。探索多種細(xì)胞表面標(biāo)記分子有利于了解BRM的產(chǎn)生和發(fā)育方式,有利于了解其分化為局部抗體分泌細(xì)胞的特征。BRM產(chǎn)生于病毒入侵部位的特異性抗體發(fā)揮了疫苗保護(hù)效果,疫苗可在病原體感染部位產(chǎn)生足夠數(shù)量的病原體特異性B細(xì)胞[23],從而有效地限制病毒傳播,這樣便可以通過疫苗接種產(chǎn)生BRM,建立起防止病原體入侵的第一道防線,但通過疫苗誘導(dǎo)產(chǎn)生的BRM是否可提高對(duì)某些病原體的保護(hù)效力,以及BRM是否存在于人類體內(nèi)還需進(jìn)一步的評(píng)估[24]??傊覀兤诖钊胙芯緽RM的免疫學(xué)特征和功能機(jī)制,發(fā)揮其抵御感染、免疫調(diào)節(jié)或組織修復(fù)的重大作用,并為疫苗設(shè)計(jì)及免疫策略優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。
牡丹江醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)2021年2期