B淋巴細(xì)胞與神經(jīng)脊髓炎譜系疾病

古麗加娜提·努爾買買提綜述， 瑪依努爾·買買提審校

視神經(jīng)脊髓炎譜系疾病(Neuromyelitis Optica Sprectrum Disorder，NMOSD)是一種慢性炎癥性中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system,CNS)疾病，主要影響脊髓和視神經(jīng)易發(fā)于中青年女性CNS的自身免疫性星形膠質(zhì)細(xì)胞病，目前認(rèn)為，包括 B、T淋巴細(xì)胞在內(nèi)的多種炎性細(xì)胞和細(xì)胞因子在其發(fā)病過(guò)程中扮演著重要角色[1]。本文就B淋巴細(xì)胞在NMOSD 發(fā)病機(jī)制中的作用進(jìn)行綜述。

B淋巴細(xì)胞通過(guò)產(chǎn)生水通道蛋白4特異性自身抗體(Aquaporin-4 antibody,AQP4-ab)參與NMOSD的發(fā)病機(jī)制[2]；大約75%的NMOSD患者中檢測(cè)到針對(duì)水通道蛋4 (AQP4- IgG)的自身抗體[3]，在血清陽(yáng)性(AQP4-IgG+)和血清陰性(AQP4-IgG-) NMOSD患者中，還經(jīng)常發(fā)現(xiàn)神經(jīng)和非神經(jīng)自身抗體。無(wú)論在體內(nèi)還是體外，AQP4-IgG都被證明能夠引起疾病病理的基礎(chǔ)，支持了這種自身抗體在中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷中發(fā)揮的直接作用。但在臨床實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，AQP-4抗體滴度水平與疾病活動(dòng)度、復(fù)發(fā)并不完全相關(guān)[4]，而經(jīng)過(guò)治療緩解NMOSD癥狀后，AQP-4抗體水平未見明顯的下降[5]，由此提示NMOSD 的發(fā)病并非單純因AQP-4抗體的分泌所導(dǎo)致。隨著研究的推進(jìn)，B淋巴細(xì)胞在NMOSD發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮著重要作用[6]。

1 B細(xì)胞的抗原提呈功能

B淋巴細(xì)胞是一種專業(yè)的抗原提呈細(xì)胞(antigen presenting cell,APC):它甚至能特異性地識(shí)別低濃度的抗原，并組成性地表達(dá)主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex，MHC) Ⅱ類和共刺激分子。這使得B淋巴細(xì)胞能夠啟動(dòng)T淋巴細(xì)胞，進(jìn)而誘導(dǎo)自身分化為記憶細(xì)胞和產(chǎn)生抗體的漿細(xì)胞[7]。B淋巴細(xì)胞具有通過(guò)B細(xì)胞受體(B cell receptor,BCR)高效捕獲微量抗原的獨(dú)特能力。因此，對(duì)于具有相同抗原特異性的T淋巴細(xì)胞，B淋巴細(xì)胞是最有效的APC。當(dāng)BCR信號(hào)亞基(Ig-a and Ig-b)結(jié)合蛋白結(jié)合時(shí)，會(huì)觸發(fā)受體蛋白化、內(nèi)化，針對(duì)一個(gè)內(nèi)吞室優(yōu)化肽加載到MHC-Ⅱ分子。在內(nèi)吞室，BCR相關(guān)蛋白抗原被降解成肽段，由MHC-Ⅱ類分子表達(dá)。細(xì)胞內(nèi)MHC-Ⅱ類分子的轉(zhuǎn)運(yùn)也通過(guò)BCR連接進(jìn)行調(diào)節(jié)，以促進(jìn)抗原衍生肽的最大負(fù)荷，即使在含量較低的情況下也是如此。抗原衍生肽與 MHC-Ⅱ類分子結(jié)合富集后提呈給T 輔助細(xì)胞，激活的T輔助細(xì)胞參與到 B淋巴細(xì)胞的分化和免疫轉(zhuǎn)型中，使活化的B淋巴細(xì)胞分泌不同類型的抗體。B淋巴細(xì)胞抗原提呈與活化密切相關(guān)。B淋巴細(xì)胞通過(guò)抗原提呈或分泌細(xì)胞因子刺激病原體對(duì)T淋巴細(xì)胞的反應(yīng)，促進(jìn)NMOSD的疾病活性。在自身免疫的背景下，B淋巴細(xì)胞的APC功能可能是有害的，而自身免疫主要由低親和力的淋巴細(xì)胞和數(shù)量有限的抗原控制。在常用的小鼠模型中，MCH Ⅱ類對(duì)B淋巴細(xì)胞的選擇性消融表現(xiàn)出對(duì)疾病誘導(dǎo)的抵抗[8]，顯示出它們作為APC對(duì)該模型的重要貢獻(xiàn)。

2 B細(xì)胞產(chǎn)生自身抗體功能

B細(xì)胞的獨(dú)特之處在于其產(chǎn)生抗體的能力，這種抗體在全身循環(huán)，并對(duì)特定的抗原進(jìn)行清除。經(jīng)典的漿細(xì)胞生成模型描述了抗體分泌細(xì)胞(antibody-secreting cell,ASCs)產(chǎn)生的抗體，其包括增殖性循環(huán)漿母細(xì)胞和非增殖性組織駐留的短壽命和長(zhǎng)壽命漿細(xì)胞。ASCs的前體最初在骨髓里出現(xiàn)，作為抗原缺乏經(jīng)驗(yàn)的B淋巴細(xì)胞。 隨后，通常在生發(fā)中心，這些天然B淋巴細(xì)胞為抗原發(fā)展記憶。為了獲得抗原的記憶，傳統(tǒng)上生發(fā)中心的B淋巴細(xì)胞需要抗原特異性T淋巴細(xì)胞的幫助[9]。隨后，經(jīng)歷抗原記憶的B淋巴細(xì)胞可以持續(xù)或分化成最早的循環(huán)ASC，也稱為漿母細(xì)胞。 漿母細(xì)胞可以成熟為短壽命或長(zhǎng)壽命的漿細(xì)胞。 長(zhǎng)壽命的漿細(xì)胞通常遷移到骨髓龕位并可能分泌恒定水平的IgG多年[10]。

2004 年Lennon 等人[11]在一部分NMOSD 患者血清中發(fā)現(xiàn)了疾病特異性水通道蛋白-4 抗體(AQP4-Ab/NMOSD-IgG)。骨髓(bone marrow,BM)和黏膜相關(guān)淋巴組織(mucosa associated lymphoid tissue,MALT)中的漿細(xì)胞提供長(zhǎng)期的體液免疫的IgG和IgA抗體。循環(huán)AQP4-IgG由BM和/或MALT漿細(xì)胞產(chǎn)生，經(jīng)血腦屏障(blood-brain barrier，BBB)進(jìn)入中樞神經(jīng)腦室后，可引起中樞神經(jīng)損傷。AQP-4是一種在腎臟等周圍器官和中樞神經(jīng)系統(tǒng)[12]中都存在的水通道蛋白抗體。它主要表達(dá)在星形膠質(zhì)細(xì)胞的末端，最密集的分布在視神經(jīng)和脊髓中，因此，這些部位是NMOSD病變主要發(fā)生的區(qū)域。事實(shí)上，已經(jīng)在NMOSD患者的CSF中鑒定出AQP4特異性漿細(xì)胞。然而，可溶性AQP4-IgG在血液中檢測(cè)到的水平是腦脊液的1000倍，可能在腦脊液中檢測(cè)不到[13],這表明最初的AQP4-IgG是在周圍。此外，有AQP4-IgG的NMOSD患者血清中參與T和B淋巴細(xì)胞功能和維持ASCs的細(xì)胞因子水平升高[14]。

白細(xì)胞介素-5(Interleukin-5，IL-5)、白細(xì)胞介素-6(Interleukin-6，IL-6)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、B細(xì)胞活化因子(B cell activating factor，BAFF)和增殖誘導(dǎo)配體(a proliferation inducing ligand，APRIL)是體外分離漿細(xì)胞存活的關(guān)鍵。腦脊液中IL-6、BAFF、APRIL、IL-5水平升高，可能對(duì)NMOSD患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)AQP4特異性ASC生存有促進(jìn)作用。同樣，嗜酸性粒細(xì)胞浸潤(rùn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)可促進(jìn)NMOSD病變中漿細(xì)胞的存活和IgG的產(chǎn)生。調(diào)節(jié)嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)量和位置或直接靶向IL-6信號(hào)可能對(duì)漿細(xì)胞存活、自身抗體生成和NMOSD病理產(chǎn)生直接影響。

3 調(diào)節(jié)性B細(xì)胞控制功能的減弱

B淋巴細(xì)胞在免疫系統(tǒng)中扮演著多種角色，既有致病性，也有調(diào)節(jié)性。自身抗體的產(chǎn)生和促炎細(xì)胞因子,如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和白細(xì)胞介素-6 (IL-6)作為自身免疫性疾病的發(fā)病機(jī)制[15]。此外,具有AQP-4特異性B淋巴細(xì)胞受體的B淋巴細(xì)胞可能作為抗原遞呈細(xì)胞(APCs)，通過(guò)[16]細(xì)胞外周產(chǎn)生IL-6，將自身反應(yīng)性T淋巴細(xì)胞部分分化為Th17譜系?？笴D20單克隆抗體的有效耗竭治療也提示了B淋巴細(xì)胞在疾病活性中的潛在作用。另一方面，某些B淋巴細(xì)胞通過(guò)產(chǎn)生調(diào)節(jié)細(xì)胞因子來(lái)抑制免疫反應(yīng)，如白細(xì)胞介素-10(Interleukin-10，IL-10)。這些類型的B淋巴細(xì)胞被稱為調(diào)節(jié)性B細(xì)胞(regulatory B cell，Breg)或B10細(xì)胞。B10細(xì)胞可能起源于B10祖細(xì)胞(B10 progenitor cells，B10pro)。B10pro和B10細(xì)胞根據(jù)其原始組織[17]共享CD1dhiCD5等表型標(biāo)記。在人類中，產(chǎn)生IL-10的B細(xì)胞亞群通常小于外周血B淋巴細(xì)胞的1%，并不局限于一種獨(dú)特的[18]表型。CD1dhiCD5+B10細(xì)胞被認(rèn)為是B細(xì)胞產(chǎn)生IL-10的主要細(xì)胞。此外，外周血B10和B10pro細(xì)胞高度集中在CD24hiCD27+B細(xì)胞亞群中(約25%)，在有絲分裂原刺激下的增殖能力高于其他B淋巴細(xì)胞。最近，B淋巴細(xì)胞的CD39hi亞群被認(rèn)為是產(chǎn)生IL-10[19]的主要免疫調(diào)節(jié)因子。產(chǎn)生IL-10的B淋巴細(xì)胞也存在于CD24hiCD38hi和CD24intCD38int B細(xì)胞亞群中，這些亞群存在于未成熟的移行性B淋巴細(xì)胞中。在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(Rheumatoid arthritis，RA)和系統(tǒng)性紅斑狼瘡(Systemic Lupus Erythematosus，SLE)患者中，IL-10產(chǎn)生調(diào)節(jié)B細(xì)胞的頻率的試驗(yàn)組與對(duì)照組相比也存在類似的差異。所描述的Breg亞群中的一些差異是由于調(diào)節(jié)性B細(xì)胞表型定義的不同所致，盡管大多數(shù)CD5+CD1dhi和CD39hiB淋巴細(xì)胞與CD24hiCD38hi B淋巴細(xì)胞亞群重疊[20]。在SLE和RA患者中，與健康對(duì)照組相比，SLE和RA患者中CD24hiCD38hi B細(xì)胞減少或相似，CD5+CD1dhi或IL-10+B淋巴細(xì)胞增加。

調(diào)節(jié)性B細(xì)胞主要通過(guò)抑制Th1和Th17，抑制巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的活化，促進(jìn)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞擴(kuò)增[21]發(fā)揮調(diào)節(jié)功能。因此，Breg細(xì)胞降低與多種神經(jīng)炎癥疾病的進(jìn)展密切相關(guān)。關(guān)于Breg細(xì)胞在人類自身免疫性疾病中的作用，目前有一些研究。據(jù)報(bào)道，自身免疫性疾病中IL-10生成B淋巴細(xì)胞的頻率增加[22]。既往報(bào)道證實(shí)B淋巴細(xì)胞活化方式?jīng)Q定IL-10的生成程度。既往有研究報(bào)道，NMOSD患者在攻擊過(guò)程中，至少6個(gè)月不使用免疫抑制劑的情況下，Breg細(xì)胞出現(xiàn)的頻率較低[23]，NMOSD患者B10細(xì)胞頻率與AQP-4抗體陽(yáng)性強(qiáng)度呈正相關(guān)。這可能是偶然現(xiàn)象。有證據(jù)表明AQP-4抗體滴度并不總是與疾病活動(dòng)性相關(guān)。我們可以假設(shè)，即使AQP-4抗體滴度較高，如果有足夠的功能性強(qiáng)的調(diào)節(jié)細(xì)胞，如Breg細(xì)胞，臨床緩解也是可能的。目前，缺乏更為深入的研究探討 NMOSD 中 Breg細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)功能，這將是未來(lái)NMOSD 研究關(guān)注的熱點(diǎn)之一。

4 B細(xì)胞異常耐受作用

B 淋巴細(xì)胞自原始骨髓造血干細(xì)胞開始，發(fā)育分化過(guò)程細(xì)胞成熟后遷移至外周循環(huán)中，在機(jī)體內(nèi)遇到外界抗原后活化成為效應(yīng)B淋巴細(xì)胞，包括漿細(xì)胞(plasma-cell)、漿母細(xì)胞 (plasma-blast)以及記憶B 細(xì)胞(memory B cell)?；罨腂淋巴細(xì)胞參與體液免應(yīng)答[24]。

在B細(xì)胞早期發(fā)育過(guò)程中，免疫球蛋白可變區(qū)基因片段被隨機(jī)重組，產(chǎn)生在細(xì)胞表面表達(dá)的功能性抗體(B細(xì)胞受體B cell receptor BCRs)。這一過(guò)程對(duì)于免疫球蛋白庫(kù)的廣泛多樣性的產(chǎn)生是基本的，但同時(shí)也產(chǎn)生自身反應(yīng)性B細(xì)胞以及那些無(wú)自身反應(yīng)性的幼稚B細(xì)胞。自身反應(yīng)性B細(xì)胞的清除是由耐受機(jī)制控制的。在骨髓中存在第一個(gè)檢查點(diǎn)，也稱作中樞檢查點(diǎn)。骨髓在早期未成熟和未成熟B淋巴細(xì)胞階段之間的中心檢查點(diǎn)清除了大量表達(dá)自身反應(yīng)和多反應(yīng)抗體的發(fā)育B細(xì)胞。通過(guò)第一個(gè)檢查點(diǎn)后，只有極少部分自我反應(yīng)水平較低的B細(xì)胞克隆遷移到外周。第二個(gè)B細(xì)胞耐受性檢查點(diǎn)，即外周耐受檢查點(diǎn)，在這些新外逃的B細(xì)胞進(jìn)入成熟幼稚的B細(xì)胞室之前對(duì)其進(jìn)行自我反應(yīng)(見圖1)。事實(shí)上，功能失調(diào)的B細(xì)胞耐受可能會(huì)導(dǎo)致AQP4-IgG和其他自身反應(yīng)性外周B細(xì)胞的產(chǎn)生[25]。由于NMOSD患者的疾病活性主要與AQP-4自身抗體的產(chǎn)生有關(guān)，因此中樞和外周B淋巴細(xì)胞檢查點(diǎn)功能的調(diào)節(jié)可能直接影響疾病活性。因此，研究B淋巴細(xì)胞耐受功能不僅能夠闡釋NMOSD的發(fā)病機(jī)制，更重要的是指導(dǎo)設(shè)計(jì)NMOSD的B淋巴細(xì)胞清除治療方案。

圖1 圖解：B細(xì)胞耐受性的確保,潛在有害的自身反應(yīng)B細(xì)胞從B細(xì)胞庫(kù)中清除。在B細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中，自身反應(yīng)的B細(xì)胞被分為兩個(gè)步驟移除。首先，在向未成熟B細(xì)胞轉(zhuǎn)化之前，骨髓中的一個(gè)中心檢查點(diǎn)清除了大量表達(dá)多反應(yīng)性抗體的發(fā)育中的B細(xì)胞，只留下極小部分具有低水平多反應(yīng)性的克隆從骨髓遷移到周圍。第二個(gè)耐受點(diǎn)位于細(xì)胞外周，在分化為成熟的幼稚B細(xì)胞之前，進(jìn)一步選擇自身反應(yīng)的新外源B細(xì)胞)

5 總結(jié)和展望

綜上所述，目前B淋巴細(xì)胞被認(rèn)為在NMOSD和許多其他慢性炎癥疾病中起中心致病作用，B淋巴細(xì)胞對(duì)NMOSD發(fā)病機(jī)制中的作用可能超出AQP4-IgG的產(chǎn)生，包括促炎和抗炎B淋巴細(xì)胞功能的失衡。越來(lái)越多的證據(jù)表明抗原提呈和自身抗體分泌的重要性;然而，受損的B細(xì)胞耐受和調(diào)節(jié)性B細(xì)胞控制功能的減弱需要進(jìn)一步的研究。涉及B淋巴細(xì)胞耗竭或調(diào)節(jié)的策略可能會(huì)改變B淋巴細(xì)胞的多種功能，因此它們的影響不能簡(jiǎn)單地歸因于僅由表面標(biāo)記所定義的特定亞群。因此，以更好地理解這些研究治療的潛在多種生物效應(yīng)。為B淋巴細(xì)胞的治療提供許多其他的新信息。