不同B細胞亞群在多發(fā)性硬化中的作用①

孫美麗 李呼倫（哈爾濱醫(yī)科大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)教研室，哈爾濱 150081）

多發(fā)性硬化（multiple sclerosis，MS）是青少年神經(jīng)功能障礙最常見的原因之一，其特征是持續(xù)的炎癥，脫髓鞘和對中樞神經(jīng)系統(tǒng)（central nervous system，CNS）不可修復(fù)的損傷［1-2］。MS經(jīng)典臨床分型包括復(fù)發(fā)緩解型多發(fā)性硬化癥（relapsing remitting multiple sclerosis，RRMS）、繼發(fā)進展型多發(fā)性硬化癥（secondary progressive multiple sclerosis，SPMS）和原發(fā)進展型多發(fā)性硬化癥（primary progressive multiple sclerosis，PPMS）［3］。其中以RRMS最為常見。MS的實驗動物模型和MS 患者是其主要的研究對象。實驗性自身免疫性腦脊髓炎（experimental autoimmune encepha?lomyelitis，EAE）是RRMS 的公認實驗?zāi)Ｐ停?］，而泰勒氏鼠腦脊髓炎病毒（TMEV）感染是進行性MS 的公認實驗?zāi)Ｐ停?］。MS 病因尚不清楚，其具有遺傳復(fù)雜性，被認為是環(huán)境（例如：低水平的維生素D、感染EB病毒、吸煙和過早肥胖）-遺傳相互作用的結(jié)果［6］。全基因組關(guān)聯(lián)研究MS的200多個遺傳風(fēng)險變異，其中許多編碼了參與免疫系統(tǒng)反應(yīng)的分子［7］，支持了MS 主要是一種免疫介導(dǎo)性疾病的流行概念。已知固有免疫系統(tǒng)和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)及其效應(yīng)細胞（如B 淋巴細胞、T 淋巴細胞、活化的小膠質(zhì)細胞和巨噬細胞）會影響MS 的發(fā)病機制［2］，且T 細胞已被普遍認為是MS 免疫病理機制和CNS 定向自身免疫調(diào)節(jié)的核心［8-9］。其中CD4+T 細胞、CD8+T 細胞和γδT 細胞在MS的發(fā)病機制中發(fā)揮相應(yīng)作用，尤其是CD4+T細胞［10-13］。已知調(diào)節(jié)性T 細胞（Treg）和CNS 反應(yīng)性效應(yīng)T細胞（Teff）之間的平衡失調(diào)是MS新發(fā)病的基礎(chǔ)，并且糾正這種平衡失調(diào)對MS 具有治療效果［14-15］。但在臨床上針對CD4+T 細胞靶向治療MS并沒有達到預(yù)期效果［16-22］。因此，可能存在其他因素參與MS 發(fā)病機制。值得注意的是，抗CD20 治療MS 顯著有效的結(jié)果突出了B 細胞在新的疾病攻擊中的中心作用，包括呈遞抗原、分泌細胞因子和產(chǎn)生抗體［14，23-24］。同時也證實在MS中B 細胞對CD4+T細胞和CD8+T 細胞存在調(diào)控作用，但與γδT 細胞的關(guān)系還鮮有報道，這值得進一步探索。但隨著在MS中B 細胞耗竭治療（B cell depletion therapy，BCDT）的進行，其副作用問題也漸漸凸顯出來，且在MS 的動物模型EAE 發(fā)病早期和高峰期過程中，BCDT 的應(yīng)用分別出現(xiàn)加劇和抑制疾病癥狀的不同狀態(tài)［25-27］。存在這些現(xiàn)象的原因可能是在EAE 免疫病理過程中存在不同的B細亞群所致。目前，在MS中根據(jù)起源和功能對B 細胞進行分類具有相應(yīng)的報道，但在發(fā)育過程中對B 細胞的分類還鮮有報道［14，28-29］。B 細胞發(fā)育過程中的調(diào)節(jié)異常會導(dǎo)致自身免疫性疾病的發(fā)生［30］。本課題組認為對MS 患者不同發(fā)育階段的B 細胞進行研究將為深入探討MS發(fā)病機制和臨床治療策略提供新思路。因此，本文將從B 細胞發(fā)育過程中不同的B 細胞亞群在MS 發(fā)病過程中的作用進行描述。

1 不同B細胞亞群在MS發(fā)病過程中的作用

為了更好地了解不同B 細胞亞群在MS 免疫病理過程中的作用，課題組首先總結(jié)了B 細胞的發(fā)育過程（圖1）。B 細胞最早可分為B1 和B2 兩個亞群，通常所說的B 細胞都是后天發(fā)育成熟的，統(tǒng)稱為B2細胞。只有成熟的B細胞才能進入脾臟和淋巴結(jié)的淋巴濾泡，從而有效參與免疫應(yīng)答。為了完成發(fā)育，骨髓中未成熟的B 細胞作為過渡性B 細胞（tran?sitional B cells）遷移到脾臟經(jīng)歷T1 B 細胞和T2 B 細胞兩個過渡階段［31］。在進入外周免疫器官之前，未成熟的B 細胞進行負選擇防止自身反應(yīng)性的B 細胞進入外周免疫器官［32］。脾臟中過渡性B 細胞通過B細胞受體（B cell receptor，BCR）和其他受體接收的信號分化為邊緣區(qū)（marginal zone，MZ）B 細胞或濾泡（follicular，F(xiàn)O）B 細胞［33］。MZ B 細胞和FO B 細胞在外周淋巴組織經(jīng)歷T 細胞依賴性抗原（TD-Ag）或T 細胞非依賴性抗原（TI-Ag）激活后分化為漿母細胞、漿細胞和記憶B 細胞參與體液免疫反應(yīng)［34］。而一種先天發(fā)育成熟的特殊B 細胞稱為B1細胞，不同于B2 細胞的發(fā)育途徑，在無刺激和優(yōu)先接受TI-Ag激活后分別產(chǎn)生天然免疫球蛋白M（IgM）和后天IgM［35］。B1細胞是具有自我更新能力的CD5+的B細胞，主要來自腹膜腔和胸膜腔，是天然IgM 分泌的主要來源，并參與固有免疫反應(yīng)［35-36］。值得注意的是，有證據(jù)表明幾乎所有的B細胞亞型都可以通過涉及炎癥信號和BCR 識別的機制分化為調(diào)節(jié)性B 細胞（Breg）［37］。

圖1 B細胞的發(fā)育過程Fig.1 Process of B cell development

1.1 過渡性B細胞在MS免疫病理過程中的作用過渡性B細胞過渡性發(fā)育階段是人體對自身反應(yīng)性B 細胞存活與凋亡的關(guān)鍵選擇點。共刺激分子CD40、BAFF-R、TACI 和TLRs 可能在表達自身免疫BCR 的過渡性B 細胞發(fā)育為成熟的幼稚B 細胞的過程中發(fā)揮積極作用［38］。KLHL6 基因缺陷有利于過渡性B 細胞存活和分化為成熟的幼稚B 細胞，為自身免疫性疾病的治療提供了新的理論基礎(chǔ)［39］。在自身免疫性疾病系統(tǒng)性紅斑狼瘡（systemic lupus erythematosus，SLE）和干燥綜合征（Sj?gren syndrome，SS）患者血液中，B 細胞穩(wěn)態(tài)失調(diào)（主要包括過渡性B 細胞增多）導(dǎo)致各種器官功能障礙［40］。在放射學(xué)孤立綜合征（RIS）和臨床孤立綜合征（CIS）中，過渡性B 細胞亞群比例改變［41］。以上說明過渡性B 細胞在自身免疫性疾病過程中發(fā)揮重要作用。因此，自身反應(yīng)性過渡性B 細胞的清除可能為MS 或自身免疫性疾病治療的對策。

此外，CIS和RRMS患者外周血中的過渡性B 細胞減少，但CD80 陽性活化狀態(tài)的過渡性B 細胞增加，同時在腦脊液（CSF）中發(fā)現(xiàn)存在過渡性B 細胞［42］。在CIS 和MS 患者體內(nèi)，過渡性B 細胞中整合素α4 和β1 鏈表達均升高（僅MS 患者α4 鏈的升高沒有統(tǒng)計學(xué)意義）［42-43］，說明過渡性B 細胞高表達CD80 和黏附分子的特殊狀態(tài)可能是其穿越血腦屏障的必備條件，是MS 疾病早期階段的一個特征。基于此開發(fā)的抗VLA-4 抗體Natalizumab 阻斷整合素α4β1 已被保留用于高度活躍的RRMS 患者［44］。因此尋找抑制整合素α4、β1或CD80的方法可能是抑制過渡性B細胞進入早期MS患者CNS和分化為自身反應(yīng)性成熟的幼稚B細胞治療MS的另一重要方向。

相反，在EAE 中過渡性B 細胞能作為Breg 產(chǎn)生IL-10 發(fā)揮其調(diào)節(jié)作用［45-46］。未來在充分理解自身免疫性過渡性B細胞存活與凋亡的具體信號通路和過渡性B細胞發(fā)育調(diào)節(jié)機制及其遷移和逃逸途徑的基礎(chǔ)上，研發(fā)過渡性B細胞清除和阻礙遷移的藥物可能是治療MS或其他自身免疫性疾病的重要策略。

1.2 濾泡B細胞在MS免疫病理過程中的作用 淋巴濾泡生發(fā)中心是活化的FO B 細胞發(fā)生體細胞超突變、類轉(zhuǎn)換重組和親和力成熟選擇分化為記憶性B細胞或分泌高親和力抗體的漿細胞的微環(huán)境［47-48］。有報道稱在CNS 自身免疫性疾病慢性炎癥條件下，免疫特權(quán)較低的腦膜腔室是異位淋巴濾泡優(yōu)先發(fā)育的部位，致病性B 細胞反應(yīng)可在此維持［49］。MS患者的腦膜中包含帶有生發(fā)中心的異位淋巴樣結(jié)構(gòu)，包括增殖B 細胞、T 細胞和漿細胞以及產(chǎn)生CXCL13的濾泡樹突狀細胞網(wǎng)絡(luò)，其形成可能是維持體液自身免疫和疾病惡化的關(guān)鍵步驟［50-51］。SPMS 患者軟腦膜的蛛網(wǎng)膜下腔中，濾泡樣結(jié)構(gòu)與皮質(zhì)脫髓鞘增加、神經(jīng)元丟失、腦膜浸潤和CNS 炎癥以及發(fā)展為嚴重殘疾和死亡有關(guān)［52］。綜上說明，F(xiàn)O B 細胞在活化后既可分化為產(chǎn)生抗體的漿細胞參與適應(yīng)性體液免疫應(yīng)答，又能作為成熟B 細胞發(fā)揮抗體非依賴性功能。因此，深入了解FO B細胞向漿細胞分化的機制和作為成熟B 細胞發(fā)揮的功能可能有助于MS或自身免疫性疾病發(fā)病機制的解析和治療對策的研究。轉(zhuǎn)錄因子B 淋巴細胞誘導(dǎo)成熟蛋白1（Blimp1）在協(xié)調(diào)漿細胞分化中發(fā)揮多種功能［53］。激活的B 細胞的增殖需要促進Blimp1 表達，但需要終止增殖以避免過度的免疫反應(yīng)［54］。B 細胞特異性激活蛋白1（AP-1）轉(zhuǎn)錄因子Fra1缺失的小鼠體內(nèi)漿細胞分化和抗體反應(yīng)增加，證實Fra1 通過抑制Blimp1的表達來抑制漿細胞分化［54］。目前還沒有相關(guān)報道闡明Fral對MS或其他自身免疫性疾病的影響，值得進一步探索。

1.3 漿母細胞和漿細胞在MS 免疫病理過程中的作用 在RRMS 中，外周血濾泡輔助性T 細胞（TfH）與濾泡調(diào)節(jié)性T 細胞（Tfr）比值（TfH/Tfr）增加，且與血液和CSF 中的異常IgG 產(chǎn)生相關(guān)，表明源自外周生發(fā)中心反應(yīng)失調(diào)的抗體產(chǎn)生細胞（漿母細胞/漿細胞）在CNS 上定殖［55］。除了產(chǎn)生抗體，在小鼠中漿母細胞/漿細胞是產(chǎn)生細胞因子IL-10、IL-35、TNF-α、IL-17 和GM-CSF 的活化B 細胞的主要類型，表明存在不同的漿母細胞/漿細胞亞群，這些亞群可通過細胞因子的表達模式來區(qū)分［56］。此外，在EAE 中漿細胞通過IL-10、IL-35細胞因子的產(chǎn)生調(diào)節(jié)免疫［56］。

1.4 記憶B細胞在MS免疫病理過程中的作用 在MS 中，自身反應(yīng)性B 細胞逃避了外周選擇，并可能在次級淋巴器官淋巴濾泡內(nèi)分化為記憶群，然后進入CNS［57-58］。與外周血相比，MS 患者CNS 記憶B 細胞顯著升高［59］。MS 患者CSF 中存在的寡克隆區(qū)帶（OCB）提示這些記憶B 細胞在局部發(fā)生反應(yīng)從而再活化，進一步發(fā)展為產(chǎn)生免疫球蛋白（Ig）的記憶細胞或漿細胞［50］。Atacicept（阿塞西普）可增強記憶B 細胞反應(yīng)，并促使MS 復(fù)發(fā)，說明記憶B 細胞在復(fù)發(fā)性MS 中至關(guān)重要［60］，同時臨床上Atacicept 的應(yīng)用帶來疾病的復(fù)發(fā)值得進一步關(guān)注。在MS 中記憶B細胞接受BCR和CD40刺激后分泌LT和TNF-α［61］。MS 患者的記憶B 細胞能有效地向T 細胞呈遞神經(jīng)抗原，激活T 細胞［62-63］。有報道指出，在MS 患者不同的CNS 隔室中選擇性富集CXCR3+IgG1+記憶B 細胞，并且IFN-γ 和TLR9 信號能觸發(fā)該細胞群分化［64］，因此，確定MS 患者CNS 這些記憶細胞群特點，并尋找能夠調(diào)節(jié)它們形成，進行招募和局部反應(yīng)性的外界因素并加以抑制可能有效緩解MS 的病理變化。B 細胞淋巴瘤-6蛋白（Bcl-6）對記憶B 細胞的生成和維持其更新的能力是必需的［65-66］。此外，TfH分化受Bcl-6調(diào)控，且TfH調(diào)節(jié)異常與自身免疫性疾病SLE、MS 和類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）有關(guān)［67-68］。已有報道指出Bcl-6可通過調(diào)控Tfr和巨噬細胞活性來影響自身免疫的發(fā)生與發(fā)展［69-70］。目前尚無Bcl-6通過記憶B細胞對MS或其他自身免疫性疾病影響的相關(guān)報道，值得進一步探索。

1.5 B1 細胞與MZ B 細胞在MS 免疫病理過程中可能存在的作用 盡管B1細胞與MZ B細胞的發(fā)育關(guān)系尚不明確，二者可能來源于不同的譜系，但二者在某些功能上似乎有相同的作用［71-73］。B1 細胞與MZ B 細胞能夠通過TLR 快速對脂多糖刺激進行反應(yīng)，并分化為短壽命的漿母細胞，產(chǎn)生大量的IgM 及同型轉(zhuǎn)換抗體，這些與生俱來的淋巴細胞的特殊功能彌補了早期固有免疫反應(yīng)和較慢的適應(yīng)性抗體反應(yīng)之間的差距［74］。

在B 細胞非依賴性EAE 中，IFN-β 改善了神經(jīng)炎癥，而在依賴B 細胞的EAE 中，IFN-β 對疾病沒有影響，且在兩種EAE 模型中，IFN-β 均增加了MZ B細胞［75］，這些發(fā)現(xiàn)表明增加的MZ B 細胞可能影響EAE 中IFN-β 的功效。MZB1 是B 細胞特異性ER 分子伴侶復(fù)合物的一部分，在MZ B 細胞和B1 細胞中高表達，能調(diào)節(jié)成熟IgM 的適當組裝和分泌［76-77］。在自身免疫性疾病SLE 患者淋巴結(jié)和RA 患者滑膜組織標本中的MZB1+MZ B 細胞增加，因此MZB1 可能是SLE 和RA 潛在的治療靶標［78］。在MS 中MZB1是否存在異常和是否能夠作為潛在的治療靶標值得進一步探索。

MS 患者的腦脊液中表達CD5 的B 細胞增加并且具有致病作用，RRMS 患者的外周血中B1 細胞亞群減少［79-80］。這些現(xiàn)象表明MS 患者外周血B1 細胞可能進入CNS 后影響疾病病理變化。先天性反應(yīng)激活劑IRA-B細胞（來源于B1a細胞）產(chǎn)生的GM-CSF能加速病原體的清除，預(yù)防敗血性休克［81］。在動脈粥樣硬化中IRA-B 細胞以GM-CSF 依賴的方式激活Th1 適應(yīng)性免疫進而加重疾病進展［82］。GM-CSF 是罕見的MS 發(fā)病機制中必需的細胞因子之一［83］，目前尚無IRA-B 細胞與MS 相關(guān)的報道，值得進一步思考。

此外MZ B細胞和B1細胞是脾臟中B細胞IL-10的主要來源［84］。在狼瘡小鼠中，TLR-9 激活的MZ B細胞通過分泌IL-10調(diào)節(jié)T細胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)［85］。在膠原蛋白誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎（collagen-induced arthritis，CIA）（常用的RA 模型）緩解階段，表達T-bet 的MZ B細胞向CXCR3配體遷移并在炎癥刺激后（anti-IgM、CpG 和IFN-γ）分泌IL-10 調(diào)節(jié)CIA 的緩解［86］。目前激活的MZ B 是否也存在同樣的緩解MS 的作用鮮有報道，值得進一步探索。

1.6 Breg 在MS 免疫病理過程中的作用 在慢性炎癥疾?。ㄈ鏜S）過程中，免疫系統(tǒng)被持續(xù)激活，其特征是Breg 在循環(huán)和炎癥部位的數(shù)量與功能不足［87］。在MS 和其他自身免疫性疾病中，Breg 在抑制疾病活動和發(fā)生與發(fā)展中發(fā)揮重要作用［88］。在MS 中Breg 通過抑制樹突狀細胞（dendritic cells,DCs）產(chǎn)生促炎細胞因子間接地抑制致病性T 細胞分化［89］；Breg 通過同源相互作用誘導(dǎo)Treg 生成而抑制自身免疫性疾病的發(fā)生與發(fā)展［90］；此外，Breg 通過分泌細胞因子IL-10、IL-35、TGF-β1 抑制炎癥反應(yīng)［91］。有證據(jù)表明，幾乎所有的B 細胞亞群都可以通過涉及炎癥信號和BCR 識別的機制分化為Breg［37］。MS 的未來研究和治療策略中，識別誘導(dǎo)B細胞成為Breg 必需的刺激物是一個重要的考慮因素，如TLR 和/或CD40 激活是已知誘導(dǎo)其分化的最有特征的信號［92］。當然不能排除將來可能會發(fā)現(xiàn)定義Breg功能的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子。

綜上所述，不同B細胞亞群在MS中的相對貢獻存在差異，每種B 細胞亞群同時具有致病作用和保護作用，兩種作用失衡可能是導(dǎo)致疾病發(fā)展的主要原因。因此，消除或抑制致病性B 細胞亞群或?qū)ふ乙种圃搧喨盒纬傻囊蛩乜赡軐S具有治療作用。

2 結(jié)語與展望

在MS的發(fā)病過程中B細胞發(fā)揮重要作用，然而BCDT 存在一定的副作用，這使研究者的關(guān)注點集中在B 細胞亞群上。然而不同B 細胞亞群的相對貢獻存在差異，是否存在其他對MS有影響的B細胞亞群還未知。目前在MS 中靶向特異B 細胞亞群的治療方法很少，在臨床上，針對不同B細胞亞群開發(fā)和應(yīng)用特異性的靶向致病性B細胞亞群的藥物來治療MS是未來需要解決的重要問題。