劉海萍 王斌 張蓓 萬億 孫波 高明旭 張麗（青島大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，青島 266071）

阿爾茨海默病（Alzheimer's disease，AD）是一種不可治愈的神經(jīng)退行性疾病，是21世紀(jì)以來一直面臨的巨大挑戰(zhàn)。了解疾病的發(fā)病機(jī)制，尤其是免疫系統(tǒng)的各組成部分怎樣參與疾病的發(fā)展對(duì)戰(zhàn)勝疾病至關(guān)重要［1］。長(zhǎng)期以來大多研究者認(rèn)為，AD患者認(rèn)知功能與淀粉樣蛋白β的細(xì)胞外聚斑塊（Aβ）及高磷酸化Tau蛋白在細(xì)胞內(nèi)的聚集和分泌有關(guān)，并對(duì)神經(jīng)元造成高毒性損傷［2-6］。面對(duì)過量沉積的Aβ和高磷酸化Tau蛋白，免疫系統(tǒng)如何應(yīng)對(duì)？目前研究較多的是固有免疫系統(tǒng)的應(yīng)答，小膠質(zhì)細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、NK細(xì)胞、多形核細(xì)胞等多種固有細(xì)胞參與AD的炎癥反應(yīng)［7］。激活的小膠質(zhì)細(xì)胞，吞噬并清除淀粉樣蛋白沉積物等碎片和有毒物質(zhì)，并產(chǎn)生IL-1β和TNF-α等炎癥細(xì)胞因子。但隨著疾病的進(jìn)展，小膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)換成前炎癥表型，形成慢性炎癥惡性循環(huán)，促進(jìn)Tau和Aβ積累，神經(jīng)元的損傷超過更新，加重病情的進(jìn)展［8-9］。另有研究發(fā)現(xiàn)，AD的CSF中較高sTREM2濃度與神經(jīng)元損傷有關(guān)，但針對(duì)sTREM2免疫應(yīng)答尚無報(bào)道［10］。盡管存在一定的固有免疫的認(rèn)知，但是適應(yīng)性免疫反應(yīng)在AD中的研究甚少，現(xiàn)對(duì)目前的研究狀況綜述如下。

1 總T淋巴細(xì)胞及CD4+淋巴細(xì)胞

T細(xì)胞在AD的病理學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)大量T細(xì)胞浸潤(rùn)［11］。在海馬區(qū)，比較同齡對(duì)照組，早期AD患者大腦有較高數(shù)量的CD3+T細(xì)胞，海馬CD3+T細(xì)胞的數(shù)量和Tau病理有關(guān)，預(yù)示異常Tau趨化T細(xì)胞進(jìn)入大腦［12］。Aβ沉積的AD小鼠模型實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞的浸潤(rùn)。CD3+T細(xì)胞位于腦淀粉樣變的小鼠海馬區(qū)［13］。盡管T細(xì)胞的數(shù)量和斑塊的沉積相關(guān)，T細(xì)胞并沒有出現(xiàn)于斑塊周圍［13］。將非特異性的Treg注入AD小鼠模型，能夠提高小鼠的認(rèn)知能力，并減少Aβ的沉積。然而在其他類型的小鼠模型中，出現(xiàn)了相反的結(jié)果，去除Treg同樣減少了Aβ沉積和逆轉(zhuǎn)了認(rèn)知的下降。結(jié)果提示，T細(xì)胞參與的免疫應(yīng)答的個(gè)體差異性。

已有研究發(fā)現(xiàn)，Aβ是AD T細(xì)胞的靶向抗原之一。人群統(tǒng)計(jì)學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，Aβ特異性T細(xì)胞的增殖在一部分AD患者中大于同齡健康組，具顯著性差異。但是另一部分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義?？赡芤?yàn)锳D是常見神經(jīng)退行性疾病，選取的健康對(duì)照組里面可能包含有臨床前期的老年人群。MONSONEGO等［14］測(cè)量了中老年健康受試者和AD患者對(duì)Aβ的細(xì)胞免疫反應(yīng)。與中年人相比，外周血健康的老年受試者和AD患者中具有較強(qiáng)Aβ反應(yīng)性T細(xì)胞的比例顯著增多。由于老年人常伴有自身反應(yīng)性T細(xì)胞和B細(xì)胞，目前尚不能區(qū)分衰老和AD誘導(dǎo)T細(xì)胞的差異。Aβ1-42是一種自身抗原，并且自身反應(yīng)性T細(xì)胞與多種活動(dòng)有關(guān)，例如免疫調(diào)節(jié)、自我維持、修復(fù)以及自身免疫性疾病［15］。研究發(fā)現(xiàn)，幾乎所有接受測(cè)試的受試者中都檢測(cè)到了Aβ反應(yīng)性T細(xì)胞，這表明這些細(xì)胞逃避了中樞和外周耐受性。通過T細(xì)胞的細(xì)胞因子組庫(kù)分析鑒定為具有Th1、Th2和Th0多種表型的CD4+T細(xì)胞。老年人和患有AD患者中Aβ反應(yīng)性T細(xì)胞的活化和擴(kuò)增可能表明Aβ沉積被大腦局部APC捕獲，遷移至二級(jí)淋巴結(jié)，誘導(dǎo)T細(xì)胞活化［14］。

并非所有的適應(yīng)性免疫細(xì)胞都對(duì)AD有害，小鼠模型試驗(yàn)表明，Aβ特異性T細(xì)胞的保護(hù)性或致病性取決于Th細(xì)胞亞群的表型。Aβ特異性的Th1損害認(rèn)知功能和提高認(rèn)知功能均有報(bào)道［16-17］。Aβ特異性的Th2細(xì)胞可以逆轉(zhuǎn)認(rèn)知功能的損害［18］。在AD小鼠模型中，完全清除了適應(yīng)性免疫細(xì)胞加速淀粉樣β斑塊的沉積，加劇神經(jīng)炎癥［19］。綜上，CD4+T細(xì)胞多種表型參與AD，保護(hù)性或致病性取決于Th細(xì)胞亞群的表型。

2 CD8+T淋巴細(xì)胞

AD患者的大腦有大量的適應(yīng)性免疫細(xì)胞浸潤(rùn)，由趨化性細(xì)胞因子趨化至損傷部位。大多數(shù)趨化因子在AD中過表達(dá)，CARTIER等［20］和DELARASSE等［21］綜述了其在AD發(fā)病機(jī)理中的作用。在AD小鼠海馬體內(nèi)注射Aβ肽誘導(dǎo)腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)趨化因子受體CCR5，從而使表達(dá)CCL3（CC5的配體）的CD8+T細(xì)胞穿過血腦障礙到達(dá)炎癥部位?；罨腃D8+T細(xì)胞通過釋放含有顆粒酶A，B或穿孔素促進(jìn)神經(jīng)元死亡，導(dǎo)致認(rèn)知障礙加重，阻斷CCR5或CCL3則可逆轉(zhuǎn)認(rèn)知障礙的損傷，證明了CD8+T浸潤(rùn)參與的AD病理機(jī)制［22］。

GATE等［23］采用4組人群多角度研究了適應(yīng)性免疫在AD中的作用。第一組流式測(cè)試受試者PBMC的T細(xì)胞分群。檢測(cè)到AD患者的CD8+T細(xì)胞數(shù)量高于對(duì)照健康組，該簇細(xì)胞表達(dá)最高的是CD3+CD8+CD27-效應(yīng)性記憶CD45RA+（TEMRA）T細(xì)胞。以上細(xì)胞具有強(qiáng)大的分泌促炎細(xì)胞因子和細(xì)胞毒性分子的功能［23］。結(jié)果指向：AD適應(yīng)性免疫的標(biāo)記是外周血CD8+TEMRA細(xì)胞的增加。第二組進(jìn)行認(rèn)知測(cè)評(píng)，發(fā)現(xiàn)CD8+TEMRA細(xì)胞數(shù)量和認(rèn)知呈負(fù)相關(guān)。給予PMA等絲裂原刺激，AD患者的CD8+T產(chǎn)生更多的IFN-γ和TNF-α。進(jìn)一步分選CD8+TEMRA進(jìn)行單細(xì)胞測(cè)序，差異表達(dá)和途徑分析顯示，對(duì)比健康組，AD患者中CD8+TEMRA細(xì)胞的TCR和細(xì)胞因子信號(hào)增強(qiáng)。結(jié)果表明AD患者外周血CD8+TEMRA細(xì)胞對(duì)抗原的反應(yīng)更高。第三組是尸檢病理研究，通過免疫組織化學(xué)檢查CD8和Aβ的表達(dá)并分析CD8+T細(xì)胞與腦血管的接近程度。在伴有腦淀粉樣血管病患者的血管周圍空間中存在大量血管外CD8+T細(xì)胞；而在健康人中未觀察到CD8+T浸潤(rùn)。在Aβ斑塊周圍觀察到CD8+T細(xì)胞，AD患者海馬中CD3+CD8+T細(xì)胞的數(shù)量明顯多于對(duì)照健康海馬組。在AD患者與海馬相鄰的軟腦膜中，檢測(cè)到CD3+CD8+T細(xì)胞。由于健康老年人的腦脊液（cerebrospinal fluid，CSF）沒有免疫特征性變化，第四組檢測(cè)CSF中的TEMRA細(xì)胞擴(kuò)增，發(fā)現(xiàn)在CSF中，克隆擴(kuò)增的細(xì)胞主要是CD8+T細(xì)胞［24］。一例患有AD的患者CD8+CD45RA+CD27-TEMRA克隆大量擴(kuò)增，占所有CD8+T細(xì)胞的44%。首次證明，克隆擴(kuò)增的記憶性CD8+T細(xì)胞在AD的CSF中可能具有免疫監(jiān)視和清除作用。接著，流式分選CSF的活細(xì)胞，分析發(fā)現(xiàn)AD患者的腦脊液中觀察大量擴(kuò)增的CD8+克隆，而在對(duì)照組中腦脊液較低，與前者CSF全細(xì)胞分析結(jié)果一致。scRNA-seq和scTCR-seq結(jié)合分析，AD患者高度擴(kuò)增克隆的差異表達(dá)表明這些克隆是CD8陽(yáng)性，并且它們上調(diào)了細(xì)胞毒性顆粒，蛋白酶和促炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)，揭示AD患者的CSF中CD8+TEMRA克隆細(xì)胞的促炎以及細(xì)胞毒性功能。進(jìn)一步利用患者真皮成纖維細(xì)胞作為自體抗原呈遞細(xì)胞，以篩選80種已知的MHC-I限制性表位的TCRαβ的反應(yīng)性。結(jié)果僅鑒定出一個(gè)肽激活了TCRαβ1細(xì)胞：EBV反激活蛋白BZLF1肽。亦有報(bào)道AD嗜神經(jīng)病毒HSV的感染［25］。與對(duì)照組相比，來自AD患者的CD8+TEMRA細(xì)胞還表達(dá)了較高水平的MHC基因，即人白細(xì)胞抗原C（HLA-C）和β-2-微球蛋白（β2M），此為損害認(rèn)知的衰老因子。在研究中發(fā)現(xiàn)，除了大量CD8+T細(xì)胞，還有CD4+T細(xì)胞以及B細(xì)胞，他們?cè)谶m應(yīng)性免疫中的亞群及作用尚待進(jìn)一步證實(shí)［23］。綜上，CD8+T遷移至大腦參與的AD病理機(jī)制，記憶性CD8+T細(xì)胞在AD可能通過促炎和細(xì)胞毒性作用實(shí)現(xiàn)免疫監(jiān)視和清除作用。

3 調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞（regulatory T cells，Tregs）

在AD中，Treg在單核細(xì)胞激活和控制過強(qiáng)的炎癥反應(yīng)中起重要作用。在非轉(zhuǎn)基因成年大鼠大腦中，鑒定出TCRαβ+CD4+CD25hiTreg細(xì)胞，占所有腦CD4+細(xì)胞的15%。這些“大腦Treg”細(xì)胞存在于皮層、海馬及脈絡(luò)叢，分泌大量的IL-10，發(fā)揮強(qiáng)大的免疫抑制功能。與健康的老年對(duì)照患者相比，AD患者的外周血Treg水平升高。在發(fā)生AD風(fēng)險(xiǎn)較高的輕度認(rèn)知障礙患者，其細(xì)胞的程序性死亡受體1（PD1）陰性的Treg（PD1NegTreg）亞群的外周水平顯著升高（PD1NegTreg細(xì)胞具有Terg群體中最強(qiáng)的免疫抑制功能），表明可能過度活躍的免疫抑制導(dǎo)致AD。在兩個(gè)AD小鼠模型中使用PD1抗體可降低Aβ斑塊負(fù)擔(dān)，改善認(rèn)知并促進(jìn)單核細(xì)胞進(jìn)入［26］。與以上數(shù)據(jù)一致，AD小鼠模型中Treg的短暫耗竭導(dǎo)致Aβ斑塊負(fù)荷降低和改善認(rèn)知，缺乏Treg也增加了單核細(xì)胞通過脈絡(luò)叢進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)的遷移［27］。以上結(jié)果表明，過度活躍的免疫抑制可能抑制疾病的消退。

與之相反，通過抗CD25抗體耗竭的Treg加速了APP/PS1小鼠的認(rèn)知缺陷發(fā)作［28］?；罨男∧z質(zhì)細(xì)胞向Aβ斑塊的募集也有所減少，而斑塊面積和濃度保持不變。當(dāng)在同一模型腹膜內(nèi)給予小劑量IL-2以擴(kuò)展Treg時(shí)，認(rèn)知功能與野生型對(duì)照匹配，斑塊周圍的小膠質(zhì)細(xì)胞共定位增加。這項(xiàng)研究表明，Treg的擴(kuò)增可能對(duì)AD以及小膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)的影響都是有益的。然而，除了Treg之外，低劑量的IL-2還被證明可以在移植物抗宿主病患者中擴(kuò)展自然殺傷細(xì)胞（natural killer cell，NK）［29］。低劑量的IL-2可能會(huì)改善認(rèn)知能力部分歸因于NK細(xì)胞擴(kuò)增而不是Treg。

因此，混雜因素以及各種外周和中樞免疫細(xì)胞之間的密切相互作用，在整個(gè)AD過程中免疫抑制的作用仍然存在爭(zhēng)議。猜測(cè)可能與Treg對(duì)疾病發(fā)病早期或晚期作用不同有關(guān)目前尚無Treg在AD中的時(shí)效性報(bào)道。

4 T細(xì)胞作用時(shí)相

AD患者早期病理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)大腦CD3+T［11-12］。AD患者大腦趨化因子CCL5、MCP-1，IL-8趨化大腦及外周T淋巴細(xì)胞遷移參與AD早期、進(jìn)展至晚期的炎癥反應(yīng)，并且隨著疾病的進(jìn)展而增加，造成神經(jīng)認(rèn)知損害，包括語言、抽象推理障礙，炎癥嚴(yán)重會(huì)造成導(dǎo)致癲癇發(fā)作等與AD相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)癥狀［30］。AD早期外周血CD4+和CD19+淋巴細(xì)胞數(shù)量下降、線粒體耗竭，在早期和晚期階段應(yīng)答的T淋巴細(xì)胞亞群也會(huì)不同，發(fā)揮的功能可能在早期和晚期是相反的。已經(jīng)提出，T細(xì)胞譜可以根據(jù)AD發(fā)展的階段而變化，與促炎活性和疾病進(jìn)展有關(guān)。效應(yīng)T細(xì)胞Th釋放IFN-γ、IL17和Treg之間失衡導(dǎo)致神經(jīng)保護(hù)作用降低并增加神經(jīng)元損害，造成認(rèn)知降低和癡呆［31］。IFN-γ+Th1對(duì)認(rèn)知功能的損傷或修復(fù)存在爭(zhēng)議，針對(duì)Aβ42應(yīng)答的Th1比Aβ40具有更高的神經(jīng)毒性，而Th2有助于提高認(rèn)知，CD8+T主要參與AD晚期炎癥損傷，加重癡呆的進(jìn)程［32］。

5 B淋巴細(xì)胞

產(chǎn)生IgG的B細(xì)胞丟失可能會(huì)損害小膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬作用，從而加劇淀粉樣蛋白的沉積，而重新引入IgG可以逆轉(zhuǎn)小膠質(zhì)細(xì)胞的吞噬作用，從IgG介導(dǎo)的調(diào)理吞噬作用的角度，闡述了適應(yīng)性免疫應(yīng)答在AD中的作用［29，33］。近期研究發(fā)現(xiàn)，B細(xì)胞在腫瘤免疫應(yīng)答中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，腫瘤組織中的B細(xì)胞和成熟的三級(jí)淋巴結(jié)構(gòu)，是免疫治療的重要組成部分，與免疫治療的預(yù)后密切相關(guān)，既然B細(xì)胞能夠在腫瘤中發(fā)揮作用，猜測(cè)其可能也會(huì)進(jìn)入AD炎癥微環(huán)境中發(fā)揮作用［34-37］。有關(guān)B細(xì)胞在AD發(fā)病機(jī)制的研究報(bào)道發(fā)現(xiàn)，比較正常健康組，AD患者存在特異性的抗Aβ42抗體［38］；總CD19+B淋巴細(xì)胞明顯下降，B細(xì)胞亞群重塑，初始B細(xì)胞減少記憶B細(xì)胞增加，B細(xì)胞的數(shù)量和表達(dá)前致炎因子都與重癥AD相關(guān)［39］；活化B細(xì)胞釋放的高水平細(xì)胞因子TNF-α促進(jìn)斑塊形成［40］。以上結(jié)果初步證實(shí)了B細(xì)胞參與AD的進(jìn)展，B細(xì)胞表達(dá)譜有望成為早期和晚期AD的診斷標(biāo)志。

5 總結(jié)

盡管在各種前臨床研究中仍存在差異，但當(dāng)前證據(jù)證明了免疫系統(tǒng)在AD中的重要作用。T淋巴細(xì)胞及其亞群、B淋巴細(xì)胞及固有免疫細(xì)胞通過與Aβ、Tau及HSV、EBV等自身/外源抗原的免疫反應(yīng)在AD中發(fā)揮促進(jìn)或拮抗作用，免疫反應(yīng)的利弊與疾病時(shí)空密切關(guān)系，有待深入研究。未來亟需更多志愿者的CSF研究、鑒定AD特異性抗原以及單細(xì)胞測(cè)序、BCR/TCR組庫(kù)等高通量分析技術(shù)，將AD炎癥微環(huán)境的免疫應(yīng)答作為一個(gè)整體，研究不同免疫細(xì)胞類型的交互作用，有利于確立新靶標(biāo)和相應(yīng)治療方案。