濾泡輔助性T細胞與自身免疫性疾病

陳　雨，張　文

(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院風(fēng)濕免疫科， 北京 100032)

ChinJAllergyClinImmunol，2016，10(3)：292- 296

濾泡輔助性T細胞概述

濾泡輔助性T細胞(Follicular T helper cells，Tfh)是一組能夠輔助B細胞產(chǎn)生抗體反應(yīng)的CD4+T細胞亞群[1]，主要定位于B淋巴細胞濾泡形成的生發(fā)中心，最初在人類扁桃體中被發(fā)現(xiàn)，是一群高表達趨化因子受體5(C-X-C chemokine receptor type 5，CXCR5)的CD4+T細胞亞群，能夠促發(fā)T細胞依賴的抗體反應(yīng)，其主要功能為誘導(dǎo)B細胞分化成為漿細胞，在B細胞分泌抗體、抗體的類別轉(zhuǎn)換及體細胞高頻突變過程中提供活化信號[2]。Chen等[2]運用示意圖展示了Tfh的分化及遷移大致過程(圖1)。

圖1　Tfh細胞分化及遷移的大致路徑[2]Fig 1　Multiple stages of Tfh differentiation and migration[2](i)在淋巴濾泡生發(fā)中心的T細胞區(qū)域，純真 CD4+T細胞 在抗原呈遞細胞(antigen presenting cell，APC)的抗原提呈及共刺激因子的輔助下分化為Tfh細胞，該細胞高表達CXCR5，同時趨化因子受體7(C-X-C chemokine receptor 7, CCR7)的表達下調(diào)，進一步遷移入富含趨化因子配體13(C-X-C motif chemokine 13，CXCL13)的淋巴濾泡生發(fā)中心；(ii) 在T/B 交界區(qū)域Tfh通過高表達CD40L、誘導(dǎo)性協(xié)同刺激分子(inducible co-stimulator，ICOS)及白細胞介素(interleukin，IL)- 21分子向B細胞提供活化信號; (iii)活化的B細胞在生發(fā)中心的Tfh輔助下一部分分化為短壽命的濾泡外漿母細胞，一部分則在生發(fā)中心分化為漿母細胞和記憶細胞。

Tfh細胞的生物學(xué)特征

Tfh細胞主要高表達CXCR5、程序性細胞死亡蛋白1(programmed cell death protein 1，PD- 1)、ICOS、SLAM相關(guān)蛋白(SLAM-associated protein，SAP)、CD200、OX40等細胞因子而低表達CCR7和CD127 (IL- 7R)，這些因子的高低表達可作為鑒別Tfh細胞的主要細胞表面標(biāo)記物[3]。細胞表面CXCR5的表達有助于促進Tfh細胞遷移入富含CXCL13的淋巴組織淋巴濾泡中心，相反，一般的原始T細胞主要表達CCR7，從而促進Tfh細胞遷移至淋巴組織中富含CCL19和CCL21的淋巴濾泡外區(qū)域[2]。PD- 1通過與生發(fā)中心的B細胞表面的PD- 1配體(PD- 1 ligand, PD-L1)及PD- 2配體(PD- 2 ligand, PD-L2)相互交聯(lián)從而維持B細胞的存活及促進其向漿細胞轉(zhuǎn)換[4]。ICOS是一種CD28樣的共刺激分子，與B細胞表面的ICOS配體(ICOS ligand, ICOSL)相互作用可以促進Tfh細胞的產(chǎn)生和維持以及生發(fā)中心和記憶B細胞的形成。有研究表明人和小鼠缺乏 ICOS時體內(nèi)Tfh細胞大量減少，并且出現(xiàn)B細胞成熟以及免疫球蛋白類別轉(zhuǎn)換的障礙[5]。SAP主要在Tfh與B細胞的相互作用中起著關(guān)鍵作用[6]。

Tfh細胞相關(guān)細胞因子

Tfh細胞主要分泌的細胞因子有IL- 4、IL- 6、IL- 10、IL- 21等[3]。IL- 21通過誘導(dǎo)Tfh分化、促進Tfh細胞表面CXCR5的表達、誘導(dǎo)Tfh細胞的誘導(dǎo)性協(xié)同刺激分子表達升高來調(diào)節(jié)Tfh細胞功能，它還能誘導(dǎo)生發(fā)中心B細胞分化為分泌抗體的漿細胞，并影響抗體的類別轉(zhuǎn)化和記憶性B細胞的生成[7]。有研究證實，阻斷IL- 21的信號能抑制B細胞抗體的產(chǎn)生及漿細胞的分化[7]。

Bcl- 6 是一種核磷酸化蛋白，屬于鋅指蛋白，其表達嚴(yán)格限制于生發(fā)中心，被認(rèn)為是Tfh細胞的特征性轉(zhuǎn)錄因子[8]?；罨蟮妮o助性T細胞在Bcl- 6的調(diào)控下分化為Tfh細胞，其分泌IL- 21及CXCR5，后者與其配體CXCL13相互結(jié)合后，刺激ICOS等分子與ICOSL結(jié)合，進而導(dǎo)致初始B細胞活化成為具有抗體分泌功能的漿細胞[8]。相反，B細胞誘導(dǎo)的成熟蛋白- 1(B lymphocyte-induced maturation protein1，Blimp- 1)表達的上調(diào)則能抑制Tfh細胞的分化，Tfh細胞在體內(nèi)的正常表達依賴于Bcl- 6和Blimp- 1這兩種調(diào)控因子間相互制約并達到平衡來實現(xiàn)[9]。有趣的是，有研究表明外周血中的Tfh細胞并不能表達Bcl- 6，但其功能與次級淋巴器官生發(fā)中心的Tfh功能無異，且Bcl- 6陽性和Bcl- 6陰性的Tfh細胞在功能上亦無明顯的差異，目前原因未明，可能的解釋是一旦Tfh細胞從原始CD4+T細胞向Tfh細胞分化后其功能就不再依賴Bcl- 6的表達[10]。

Tfh細胞的亞型

Morita等[11]根據(jù)Tfh表達CXCR3及CCR6的差異及各群細胞亞型分泌細胞因子及對于B細胞調(diào)節(jié)能力的不同將人外周血CD4+CXCR5+Tfh分為Tfh1(CXCR3+CCR6-)、Tfh2(CXCR3-CCR6-)、Tfh17(CXCR3-CCR6+)三種亞型，將這些亞型獨立分離出來體外培養(yǎng)，亦證實了Tfh1 可以分泌γ干擾素(interferon-γ，IFN-γ)，Tfh2可以分泌IL- 4、IL- 5、IL- 13；Tfh17則可以分泌IL- 17A和IL- 22。Tfh2和Tfh17細胞在IL- 21的輔助下均能誘導(dǎo)B細胞分化并分泌抗體，Tfh2主要誘導(dǎo)純真B細胞產(chǎn)生IgG及其亞類抗體，如IgM、IgA和部分IgE，Tfh17細胞則主要誘導(dǎo)純真B細胞分泌IgA抗體和部分IgG、IgM抗體，此外，Tfh2和Tfh17細胞還能誘導(dǎo)純真B細胞分化為CD19lowCD38+漿母細胞并分泌IL- 21抗體，而Tfh1 則不具備這些功能。

此外，Tfh還存在一種亞型，即T濾泡調(diào)節(jié)細胞(T follicular regulatory cell， Tfr)， 這類細胞同樣存在于生發(fā)中心，不僅高表達CD4和CXCR5、ICOS，還高表達FOXp3，其功能與Tfh相反，抑制生發(fā)中心的B細胞向漿細胞的分化、抗體的生成、抗體親和力的成熟及類別的轉(zhuǎn)換[12]。

Tfh細胞在自身免疫性疾病中的研究

鑒于Tfh在B細胞分化為漿細胞、產(chǎn)生抗體以及抗體類別轉(zhuǎn)換中的特殊作用，決定了其在以過多表達自身抗體為主要特征的自身免疫性疾病發(fā)生發(fā)展中的重要性。

系統(tǒng)性紅斑狼瘡

目前研究最多的疾病是系統(tǒng)性紅斑狼瘡(syste-mic lupus erythematosus，SLE)，SLE是一種由T細胞和B細胞介導(dǎo)的系統(tǒng)性自身免疫性結(jié)締組織病。關(guān)于Tfh細胞在SLE發(fā)病機制的研究大多通過構(gòu)建狼瘡鼠模型來實現(xiàn)。將SLE小鼠模型體內(nèi)的Tfh細胞過繼轉(zhuǎn)移入正常小鼠體內(nèi)可成功誘導(dǎo)自發(fā)性生發(fā)中心的形成，反之，封閉SLE小鼠模型體內(nèi)的IL- 21抗體或創(chuàng)建IL- 21表達缺失的SLE小鼠模型均能導(dǎo)致狼瘡疾病活動度的減輕、抗ds-DNA抗體滴度減低，以及自發(fā)性生發(fā)中心形成減少等[13]。同樣地，敲除SLE動物模型體內(nèi)的SAP分子基因后，小鼠體內(nèi)Tfh細胞數(shù)量、IL- 21以及自身免疫性抗體均顯著減少，這些研究均提示了Tfh在SLE的發(fā)病機制中起著重要作用[3]。

多項研究均證實了在SLE患者體內(nèi)可檢測到高表達CXCR5+、CXCR5+PD- 1+、CXCR5+ICOS+的CD4+T細胞群，且CD4+CXCR5+PD- 1+Tfh細胞群的比例與疾病活動度及抗體的滴度均呈正相關(guān)性，而CD4+CXCR5+ICOS+細胞群則與器官受累程度密切相關(guān)[14]。最新研究發(fā)現(xiàn)SLE患者外周循環(huán)中Tfh樣細胞的表型和功能均與淋巴濾泡中心的Tfh細胞相同，它們在外周循環(huán)池中異常大量存在使得其對B細胞的陰性選擇功能出現(xiàn)異常，從而使得自身反應(yīng)性B細胞病態(tài)克隆分化成能夠產(chǎn)生大量自身抗體的漿細胞[15]。值得一提的是，前面提到的外周血中Tfh細胞一般不表達Bcl- 6，但有研究發(fā)現(xiàn)在SLE患者的外周血中卻能檢測到高表達的CD4+CXCR5+Bcl- 6+Tfh細胞，盡管這群細胞與疾病活動度及抗ds-DNA抗體滴度無相關(guān)性，但卻與血液中異常表達增加的CXCR5+Bcl- 6+B細胞呈正相關(guān)[16]。此外，在SLE患者的外周血中均發(fā)現(xiàn)Tfh2細胞群明顯高于正常人，而Tfh1細胞群的比例明顯降低[17]。另有研究證實激素沖擊治療后的SLE患者體內(nèi)Tfh細胞比例隨之減低，這些均提示或許可以將Tfh作為SLE疾病治療的一個新的靶點[18]。

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis，RA)是一類以對稱性小關(guān)節(jié)受累為主要特點的慢性炎癥性疾病，體內(nèi)常見的自身抗體包括血清中類風(fēng)濕因子(rheumatoid factor，RF)、抗環(huán)瓜氨酸多肽(cyclic citrullinated peptide，CCP)抗體、抗核周因子(anti-perinuclear factor，APF)抗體、抗角蛋白抗體(anti-keratin antibody，AKA)等。Tfh細胞在RA疾病的發(fā)病機制中亦發(fā)揮著重要作用，不僅在RA患者外周血中能檢測到高表達CXCR5+、CXCR5+PD- 1high、CXCR5+ICOShigh的CD4+T細胞群，在RA患者受累的滑膜組織中亦能檢測到Tfh相關(guān)表面標(biāo)記物CD4、CXCR5及ICOS的高表達[19]。將RA患者外周血中的Tfh進行亞型分類發(fā)現(xiàn)，僅有Tfh2細胞群明顯高于正常人，而Tfh1細胞群的比例則明顯減低[20]，提示主要是Tfh2類細胞在疾病的發(fā)生機制中起作用。此外，CXCR5+ICOS+Tfh細胞群與抗CCP抗體滴度以及疾病活動度均呈正相關(guān)性，而CXCR5+PD- 1 Tfh細胞群與RF的滴度呈負相關(guān)性，有研究推測CXCR5+PD- 1+Tfh細胞群與CXCR5+ICOS+Tfh細胞群或許是Tfh細胞的兩種不同群種，但其各自不同的特性與功能有待進一步研究[21]。

Tfh細胞所表達的細胞因子IL- 21在RA疾病的發(fā)生發(fā)展中亦起著主要作用[22]。RA患者血清中的IL- 21水平及外周血單個核細胞中的 IL- 21 mRNA水平明顯高于正常人，且與患者的疾病活動評分及抗CCP抗體滴度顯著正相關(guān)；RA患者在應(yīng)用傳統(tǒng)的改善病情抗風(fēng)濕藥(diseases modifying antirheumatic drugs，DMARDs)治療后CXCR5+PD- 1+Tfh細胞群比例及血清中IL- 21水平均能明顯降低[23]。有研究表明，將RA患者外周血單個核細胞分離，在重組白細胞介素21(rIL- 21)的刺激下進行體外培養(yǎng)，可誘導(dǎo)B細胞的活化、增殖、分化及抗體IgG、IgM的分泌增加。這些研究均提示IL- 21或許是RA治療的潛在靶點[23]。

干燥綜合征

干燥綜合征(Sjogren’s syndrome，SS)是一類以外分泌腺體受累為主要特點的自身免疫性疾病。同樣，在SS患者外周血及受累腺體中均可檢測到高表達的CXCR5+、CXCR5+PD- 1high、CXCR5+ICOShighCD4+T細胞群[24]。在原發(fā)性干燥綜合征(primary Sjogren’s syndrome，pSS)的研究中，外周血中Tfh細胞比例增高的pSS患者往往同時還合并腺體以外的其他系統(tǒng)受累，且SSA/SSB 抗體陽性率更高[25]。對pSS患者外周血中Tfh亞型的研究發(fā)現(xiàn)只有Tfh- 17類細胞群是表達增加的，且多見于體內(nèi)自身抗體陽性的患者[26]。

其他自身免疫性疾病

在幼年性皮肌炎患者外周血中，除發(fā)現(xiàn)Tfh細胞明顯高于正常人，并高表達細胞因子IL- 21和IL- 10外，有研究表明在該類患者外周血中，只有CXCR3-CCR6+Tfh17細胞和CXCR3-CCR6-Tfh2細胞水平明顯高于正常人，并與疾病活動度以及機體內(nèi)漿細胞比例均呈正相關(guān)，而CXCR3+CCR6-Tfh1細胞水平則與正常人沒有明顯差別[11]。據(jù)日本 Maehara等[27]報道，IL- 21與IgG4相關(guān)性米庫利茲病生發(fā)中心的形成及IgG4抗體的產(chǎn)生相關(guān)。亦有最新研究報道IgG4相關(guān)性疾病患者外周血中Tfh2細胞比例顯著高于正常人，且其比例和血清IgG4水平、IgG4/IgG比例及外周血漿細胞數(shù)目均呈正相關(guān)[28]。Tan等[29]在前列腺癌中證實了Tfh2細胞群具有促進B細胞向能夠分泌IgG4抗體的B細胞亞群分化的功能，這些研究均提示了Tfh2細胞亞型對于自身免疫性疾病的發(fā)生發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

展　　望

Tfh細胞在自身免疫性疾病中作用的研究為這類疾病的治療提供了新的方向，盡管目前尚未發(fā)現(xiàn)有明確針對Tfh細胞的有效治療策略，但或許在不久的將來，通過限制Tfh細胞分化過程中的某些重要信號分子或細胞因子的表達，能夠為自身免疫性疾病的靶向治療開辟新的途徑。

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