γδT细胞在类风湿性关节炎中的研究进
2024-10-18
来源:威能网
中华实用儿科临床杂志2014年11月第29卷第21期Chin J Appl Clin Pediatr,November 2014,Vo1.29,No.21 专家论坛· T细胞在类风湿性关节炎中的研究进展 张伟 李莎 【摘要】类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种常见的、系统性自身免疫性疾病,以慢性关节炎 症、骨和软骨侵蚀及滑膜组织增生为特征,目前关于RA的发病机制尚未明确。"y8T细胞是近年来人们新认识 的一种表型和功能独特的T淋巴细胞亚群,外周血中 8T细胞仅占1%~10%,但在黏膜上皮组织中含量丰 富,是固有免疫和适应性免疫的桥梁。研究显示"yST细胞可通过发挥抗原提呈功能、产生前炎性因子、B淋巴 细胞辅助功能和免疫调节作用参与RA的发病机制。 【关键词】 8T细胞;类风湿性关节炎;自身免疫性疾病 Research advances in the role of俩_T cells in the pathogenesis of rheumatoid arthritis Zhang We ,L Sha.De— partment ofNephrology,Chengdu Women and Children S Central Hospital,Chengdu 610091,China Corresponding author:Zhang Wei,Email:gczhangwei@163.com 【Abstract】Rheumatoid arthritis(RA)is a common systemic autoimmune disease characterized by chronic in— flammation of joints,bone and cartilage erosion,synovial hyperplasia,and the pathogenesis of RA is not clear. 8T cells are a new kind of phenotype and function T lymphocyte subsets,which mainly distribute in the mucosal and epithelial tissue and account for 1%一1O%of the total T cells in the peripheral blood.and bridge innate and adaptive immunity. 8T cells play an important role in the pathogenesis of RA by the functions of antigen—presenting capacity,secretion of proinflammatory cytokines,immunomodulatory effects,and auxiliary function for B cells. 【Key words】 78T cells;Rheumatoid arthritis;Autoimmune disease 8T细胞是1986年在发现T淋巴细胞受体(T cell recep— tor,TCR) 链基因后被确认的,是一种表型和功能独特的T淋 巴细胞亚群…。78T细胞活化无需依赖抗原提呈细胞(APC), 也不受主要组织相容性复合体(MHC)限制,可直接识别抗原并 应答,故将78T细胞归为固有免疫细胞,因为TCR基因重排导 致的连接多样性使得',/ST细胞又具备部分记忆性免疫特征,所 以",/ST细胞被认为是固有免疫和适应性免疫的桥梁 J。 早期有关",/ST细胞的研究主要在抗感染、抗肿瘤领域,近 来研究显示3,8T细胞在自身免疫性疾病,尤其是类风湿性关节 胸腺中发现 。因为未经过典型的胸腺分化过程,"yST细胞在 表达成熟的CD4和CD8分子前即离开胸腺进人外周,所以绝大 多数为CIM—CD8一双阴性细胞,仅少数为CD8 细胞。外周血 中",/ST细胞仅占0.O1~0.10,但在黏膜上皮组织中含量丰富。 人类"yST细胞根据8链V区基因的表达可以分为3类 : 第1类是VS1 T细胞,主要分布于呼吸道和消化道上皮组织 中,可识别MHC I类分子相关基因A/B(MIC—A/B)等简单多 肽、热休克蛋白(HSP)、脂类抗原等,具有维持上皮组织的完整 性和免疫监视等功能。第2类是V82 T细胞,该类细胞TCR 同时表达 (也称为VT2)基因,主要存在于外周血和淋巴结 炎(rheumatoid arthritis,RA)发病中发挥重要作用。RA是一种 常见的、系统性自身免疫性疾病,主要累及四肢关节,世界范围 内该病的发病率为0.5%~1.0%,每年约有400万新增病 例 ,RA发病机制尚未明确,目前研究提示3'8T细胞在RA发 中,健康成人外周血中50%一90%的-/,ST细胞为V"y9V82 T细 胞。这类细胞能被小分子磷酸化的非肽类抗原[如异戊烯焦磷 酸(IPP)]、HSP、脂类抗原刺激增殖,活化后参与自身免疫性疾 病的发生、抗感染免疫和抗肿瘤免疫。第3类是V83 T细胞, 这类细胞只占外周血T淋巴细胞总数的0.2%,但在肝脏组织 及白血病、部分慢性病毒感染患儿体内数量丰富,植物血凝素 (PHA—P)和白细胞介素(IL)-2刺激可使该类细胞活化扩增,识 别并杀灭CD1d 靶细胞,释放Thl、Th2、Thl7细胞因子,促进树 突状细胞成熟,具有类似自然杀伤T(NKT)细胞功能 J。 病中发挥启动和保护的双重作用。因为幼年特发性关节炎 (JIA)基本病理变化在很多方面与RA相同,部分病例表现类似 RA,所以, 8T细胞在RA中的研究进展,可作为JIA研究的借 鉴。 1 T细胞概述 根据TCR的不同表达,T淋巴细胞分为a 3JT细胞和^y8T细 胞两大类。78T细胞TCR是由 链和8链组成的异二聚体,同 TCR dB和免疫球蛋白的结构类似,TCR 链基因由可变区 (V)、连接区(J)和恒定区(C)基因组成,TCR 8链基因由V区、 多样区(D)、J区和c区基因组成。在发育过程中,",/ST淋巴细 胞先于ct[3T淋巴细胞出现,'yST细胞最早可以在第14天的胚胎 鼠类常用来建立RA研究的动物模型,鼠类",/ST细胞根据 链V区基因的表达可以分为V,,/1、Vy2、V 、V,,/5VS1、 V-/6VS1、V'/,7 T细胞等亚群。 2 ’细胞在RA发病中的致病作用 尽管多种免疫细胞和分子被证实参与了 2.1抗原提呈功能RA的关节炎性反应和组织破坏,但抗原特异性T淋巴细胞的 DOI:10.3760/ema.j.issn.2o95 428X.2014.21.002 激活始终被认为是RA发病起始和进展的中心环节 。APC是 T淋巴细胞活化、产生免疫应答的必备条件,RA患者的滑膜组 织中含有大量成熟的APC和T淋巴细胞,APC和T淋巴细胞间 作者单位:610091成都市妇女儿童中心医院肾脏内科 通信作者:张伟,Email:gezhangwei@163.aom 中华实用儿科I临床杂志2014年11月第29卷第21期Chin J Appl Clin Pediatr。November2014。Vo1.29,No.21 1605· 的相互作用在启动和放大T淋巴细胞介导的免疫反应中必不 可少 J。人类V V82 T淋巴细胞被IPP激活后,上调淋巴归 巢受体(CCR7)和共刺激分子[如人类白细胞抗原-DR (HLA—DR)、CD 。、CD 、CD 和CD ]的表达,具有类似专职 淋巴细胞活化、分泌炎性因子、产生自身抗体或免疫调节等功能 参与RA的发病机制E2o]。滤泡辅助性T淋巴细胞(硼 )是一群 参与调控B淋巴细胞增殖和抗体产生的重要效应性T淋巴细 胞,趋化因子受体5(CXCR5)是其特异性细胞表面标志。Cae— APC的功能,辅助c,13T细胞的活化增殖 J,研究还发现,APC样 功能的 8T细胞较单核细胞源性树突状细胞具有更强的抗原 提呈效能 。RA患者关节滑液中异质性 8T细胞水平(20% 左右)明显高于外周血中 8T细胞的含量,其中效应记忆型 (CD RA—CD: 一)V-y9 V82 T细胞占绝大多数,由于该T淋巴细 胞表达更多的HLA—DR和CD 分子,其抗原提呈的潜能更大, 将与疾病关联的病毒肽、自身抗原肽提呈给CD4 T淋巴细胞, 不断激活CD4 T淋巴细胞而导致患者关节持续性慢性炎性反 应 J。鼠类^y8T细胞同样也具有APC样功能,用光感受器间维 生素A类结合蛋白(IRBP)1~20免疫接种小鼠,从其脾脏和淋 巴结中分离出的 8T细胞,经IRBP 1~20和IL一23激活后, 8T 细胞表达MHC 11类抗原、CD 和CD 并发挥抗原提呈功 能 。上述研究提示,受累关节滑膜中的 8T细胞数量增多, 通过发挥APC作用,将抗原信号不断提呈给抗原特异性T淋巴 细胞,介导关节炎症的发生发展。 2.2产生前炎性因子。促进炎性反应 IL一17、肿瘤坏死因子- (TNF. )和干扰素一^y(IFN一 )在RA发病机制和病理生理过程 中,诱导关节周围炎性细胞浸润、启动瀑布式炎症级联反应,参 与组织损伤,已被广泛的动物实验和临床研究所证实,阻断和 封闭相应的炎性因子能明显改善RA的临床症状和预后 。 V79V ̄2 T细胞将TCR作为模式识别受体来识别抗原刺激,迅 速活化并表达高水平的TNF一 和IFN一 _l ,在自身免疫性疾病 中 8T细胞同时也是产生IL一17的重要细胞 。RA实验动物 模型胶原诱导性关节炎(CIA)小鼠引流淋巴结和关节内存在 v-y4/v84 T细胞,该类细胞活化后绝大多数能分泌IL一17,尽管 IL一17 V /V84 T细胞数量少,但其释放的IL一17的量等同甚 至超过细胞数量占明显优势的IL-17 GIN c,13T细胞,用抗V 单克隆抗体清除V-/4/V ̄ T细胞,关节病变明显改善,同时抗 胶原抗体IgG和IgG2a水平显著下降,该研究提示V /V64 T 细胞是CIA重要的致病细胞,通过分泌IL一17参与CIA的发病 及进展 。Ito等 报道,在CIA小鼠肿胀的关节中,IL一17 8T细胞的数量是Thl7细胞的4倍多,IL一17 8T细胞是IL一17 的主要源泉,且IL.17 8 T细胞的数量的增多伴随着病变活 动。该研究小组同时发现,可能由于RA患者接受药物治疗抑 制了IL一17 ^y6T细胞的活性,在RA患者滑膜组织中几乎没有 发现IL一17 78T细胞,而IFN-^y 8T细胞含量丰富。以上研究 提示 8T细胞通过释放前炎性因子加重关节病变,在RA的发 病过程中起重要作用。 但PNlinger等 研究结果与上述研究不同,尽管在CIA小 鼠病变关节中IL.17 8T细胞和Thl7细胞的数量相同,均可通 过分泌IL一17诱导破骨细胞形成,清除这2种细胞后发现,Thl7 细胞在诱导破骨细胞介导关节破坏方面的作用明显强于 8T 细胞的作用;在RA病变关节活检组织中,与 8T细胞相比, Thl7细胞数量及分布均明显有利于破骨细胞的集聚和关节破 坏;认为在介导CIA小鼠和RA患者关节病变过程中,起主要作 用的为Thl7细胞而不是 8T细胞。出现2种不同的研究结论, 可能与病变处于不同时期、研究的细胞亚类不同有关。 2.3 B淋巴细胞辅助功能B淋巴细胞通过抗原提呈辅助T camo等 发现,在健康人外周血和二级淋巴组织(如扁桃体) 中V ̄/9V82T细胞可表达CXCR5,扁桃体中的CXCR5 V-/9V82T 细胞同时表达CD: 、HIJA.DR、CD L、可诱导共刺激分子(ICOS) 等共刺激分子,提示该类细胞参与扁桃体的免疫反应;抗原刺激 后,CXCR5 V V82T细胞产生大量IL-4和IL一10,共培养 CXCR5 V V82T细胞和B淋巴细胞后,IgC、Iga和IgM的产生 明显增加,提示V79V ̄2T细胞具有Tfh细胞样功能。此外, IL一21能够诱导V79V82T细胞上调表达Bel-6(调控T玎1细胞转 录的必备因子)、ICOS、CD L、CXCR5及CXCL一13(B细胞聚集 趋化因子),使V'/,9V ̄2T细胞的B淋巴细胞辅助功能上调,抗体 产生增加 。推测^y8T细胞可发挥B淋巴细胞辅助功能,促进 B淋巴细胞活化,参与关节病变的发生发展。 3 T细胞在RA发病中的免疫调节作用 调节性T细胞(Treg)抑制自身反应性应答,维持免疫耐受 及平衡,其数量、功能异常在RA发病过程中起重要的调节作 用。除Treg外,最近研究发现在体外培养环境中加入转化生长 因子.13(TGF.13),78T细胞在增殖过程中同时伴有明显Foxp3 表达上调,并能抑制自身其他免疫细胞的增殖,提示^y8T细胞 也具有免疫调节特性 。su等 报道,RA患者经过 锝一亚 甲基二磷酸盐治疗后,临床病情缓解,红细胞沉降率(ESR)、c 反应蛋白(CRP)和疾病活动指数28(DAS28)评分明显下降,外 周血中CD3 ^y8T细胞和CD4 CD25 Foxp3 Tregs比例明显升 高,血清TGF.13水平显著上调,促炎因子TNF—or.和IL-6水平显 著下降。有趣的是,疾病指数下降、血清TGF一13水平上调均与 CD3 ^y8T比例上调呈正相关,而与CD4 CD25 Foxp3 Tregs细 胞比例上调均无相关性。因此推测,经过 锝一亚甲基二磷酸盐 治疗,TGF.13诱导产生的具有免疫调节功能的^y8T细胞的作用 超过了CD4 CD Foxp3 Tregs,成为该特殊环境下的主要免 疫调节细胞。 RA增生的滑膜组织中,成纤维样滑膜细胞(FLS)是最主要 的组成细胞之一,在异常活化增殖的同时,可以分泌多种前炎性 因子和基质降解酶侵蚀和破坏临近的软骨和骨,是介导关节破 坏和滑膜炎症的主要效应细胞。从系统性硬化患者体内分离出 来的FLS和V,y9V82T细胞,在体外共同培养,V-y9V82T细胞活 化后可诱导FLS凋亡_2 。此外,人 8T细胞活化后,通过释放 IFN. ,抑制破骨细胞的分化和生成,并抑制成熟的破骨细胞的 活性及功能 。上述结果提示 8T细胞通过免疫调节作用,可 减轻滑膜炎症、骨和关节损伤,在RA中发挥保护作用。 此外, 8T细胞和Treg细胞可以相互作用,发挥免疫调节 作用。一方面CD4 CD Treg能够下调 8T细胞的增殖及活 性 ;另一方面 8T细胞能够抑制CD4 CD25 Treg增殖 , 还可以通过一种IL-23依赖的机制限制Treg反应,阻止初始T 淋巴细胞向Foxp3 Treg发育,并使Thl7细胞对Treg的调节作 用产生耐受,使免疫负调作用失效,从而加剧自身免疫性疾病的 进展 。 4结语及展望 尽管 8T细胞在体内T淋巴细胞总数中只占很少的比例, 有关 6T细胞在RA的发生发展过程的中机制研究起步较晚, 1606· 中华实用儿科临床杂志2014年l1月第29卷第2l期Chin J Appl Clin Pediatr,November2014,Vo1.29,No.21 TST细胞的作用机制仍不完全清楚,但现有的研究结果显示 TST细胞在RA发病过程中起启动和抑制免疫病理的双重效 应,其中具体效应可能取决于细胞的类型和所处的特定环境, 对 8T细胞的深入研究将有助于阐明其在RA发病机制中的作 用,为RA的治疗提供新的方向。 参考文献 [1]Brenner MB,Mclean J,Dialynas DP,et a1.Identiifcation of a putative second T·cell receptor[J].Nature,1986,322(675):145—149. [2]Bonneville M,O Brian RL,Born WK.Gammadelta T cell effcetor func— tions:a blend of innate programming and acquired plasticity[J].Nat Bey Immunol,2010,10(7):467—478. [3]HuC,Qian L,MiaoY,eta1.Antigen—presenting effects of effectormemo- ryV ̄9W2 T cellsin rheumatoid arthritis[J].CellMolInmlnol,2012, 9(3):245—254. [4]Havran WL,Allison JP.Ofi ̄n ofThy—l+dendriitc epidermal cells ofa— dult mice from fetal thmic precuresm[J].Nature,1990,344(6261): 68—70. [5]wu YL,Ding YP,Tanaka Y,et 1a.T8 T cells nad their potential for im- munothempy[J].Int J Biol Sci,2014,10(2):l19—135. [6]Mangan BA,Dunne MR,O reilly VP,et a1.Cutitng edge:CD1d res ̄c— itonand Thl/Th2/Thl7 c ̄okmesecretion by humanV83 T cells[J].J Immunol,2013,191(1):30—34. [7]Cope AP,Schulze—Keeps H,Aringer M.111e central role of T cells in rheumatoid arthritis[J].Clin Exp Rheumatol,2007,25(5 Suppl 46): S4一l1. [8]Aarvak T。Natvig JB.Cell—cell interactions in synovitis:antigen presenting cells nad T cell interaction in rheumatoid arthriits[J].Arthriits Res, 2001,3(1):13—17. [9]BrandesM,W'dlimannK,MaserB.Prdessionalantigen·presentationfunction by human gammaddta T Cells[J].Science,2005,309(5732):264— 268. [10]Brandes M,Wilimann K,Bioley G,et a1.Cross-presenting human gam— madelta T cells induce robust CD8 alphabeta T cell resopnses[J]. Proc Natl Acad Sci U S A,2009,106(7):2307—2312. [11]ChengL,CuiY,ShaoH,et a1.Mouse gamraadeltaTtens are capable of expressing MHC clsas II molecules,and of functioning as antigenpre— senting cells[J].J Neumimmunol,2008,203(1):3一l1. [12]Blnadizzi C,Gionchetti P,Annuzzi A,et a1.11le role oftumour necrosis factor in the pathogenesis of immune—mediated diseases[J].htt J Im— munopathol Pharmacol,2014,27(Suppl 1):S1—10. [13]Trnchetet ME,Mossalayi MD,Boniface K.IL-17 in the rheumatologist 8 line of sight[J].BiomedResInt,2013,2013:295132. [14]Kellner H.Targeting intedeukin-17 in patien ̄wiht active rheumatoid arthritis:rationale and clinical potentila[J].Ther Adv Musculoskelet Dis,2013,5(3):141—152. [15]Beetz S,Wesch D,Marischen L,et a1.Innate immune functions of hu— man gammadelta T cells[J].Immunobiology,2008,213(3/4):173— 182. [16]SuRon CE,Mielke LA,Mils KH.IL-17·producing T cells and innate lymphoid cells[J].Eur J Immunol,2012,42(9):2221—2231. [17]Boark CL,French JD,Taylor MA,et a1.Exacerbation of collagen—in- duced arthriits by oligoclonal,IL·17一producing gamma delta T cells [J].J Immunol,2007,179(8):5576—5583. [18]It0 Y,Usui T,Kobayashi S,et a1.Gamma/delta T cells are the predomi— nant 8oul ̄e ofinterleukin.17 in affected joints in collagen-induced 81"- thritis,but not in rheumatoid arthriits[J].Arthriits Rheum,2009,60 (8):2294—2303. [19]Ptllinger B,Junt T,Metzler B,et a1.Thl7 ceils,not IL一17+-/8 T cells,drive arthriitc bone destruction in mice nad humansI J_.J Immu— nol,2011,186(4):26o2—2612. [20】Finnegan A,Ashaye S,Hamel KM.B efcetor ceHs in hreumatoid arthri— tis nad experimental arthritis[J].Autoimmunity,2012,45(5):353— 363. [21]Caccamo N,Battistiin L,Bonnedlle M,et a1.CXCR5 identiifes a subset of VgammagVdelta2 T cells which secrete IL4 and IL一10 and help B cells for antibody production[J].J Immunol,2006,177(8):5290— 5295. [22]Caccamo N,Todaro M,La Manna MP,et a1.IL-21 regulates the diffe— rentiation of a human 8 T cell subset equipped with B cell helper activiyt[J].PLoS One,2012,7(7):e41940. [23]Casetti R,Agrati C,Wallace M,et 81.Cuttign edge:TGF—betal and IL一 15 Induce FOXP3 gammadelta regulatory T cells in the presence of antigen stimulation[J].J Immunol,2009,183(6):3574—3577. [24]Li X,Kang N,Zhang X,et a1.Generation of human regulatory gamma— delat T cells by TCRgammadelta stimulation in the presence of TGF·-be-· ta and their involvement in山e pathogenesis of systemic lupus ecthe— amtosus[J].J Immunol,201l,186(12):6693—6700. [25]su D,Shen M,Gu B,et a1.99 Tc-methylene diphosphonate improves rheumatoid arthriits disease activity by increasing the frequency of pe— ripheral,Y8T cellsand CIM CD25 Foxp3 Tregs[J].Int J Rheum Dis,2014,[Epub ahead ofprint]. [26]Bendemky A,Markovits N,Bank I.Vganmm9 gammadeha T cells in systemic sclerosis patients are numerically and functionally preserved nad induce fibreblsat apoptosis[J].Immunobiology,2010,215(5): 380—394. [27]Pappalardo A,Thompson K.Activated 8 T ceHs inhibit osteeclast dif- ferentiation and resorptive activity in vitro[J].Clin Exp Immunol, 2013,174(2):281—291. [28]Kunzmann V,Kimmel B,Hen'mann T,et a1.Inhibition of phosphoanti— gen—mediated gammadelta T.cell proliferation by CD4 CD25 FoxP3 regulatory T celis[J].Immunology,2009,126(2):256—267. [29]Gong G,Shao L,Wang Y,et a1.Phosphoantigen—activated V gamma 2V delta 2 T cells natagonize IL-2一induced CD4 CD25 Foxp3 T ergula. tory cells in mycobacterila infection[J].Blood,2009,l13(4):837— 845. [30]Petermann F,Rothhammer V,Claussen MC,et a1. T cells enhance autoimmunity by restraining regulatory T cell responses via all interleu— kin-23一dependent mechanism[J].Immunity,2010,33(3):351—363. (收稿日期:2014-09—16) (本文编辑:李建华)