MAIT在自身免疫性疾病中的研究進展

黃 倩 王玉芝 李璐希 李成文

(西南醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院，瀘州646000)

AID是機體免疫系統(tǒng)對自身組織細胞發(fā)生免疫應答，導致細胞破壞或組織損傷所引起的疾病。目前全球有幾億AID患者，積極診斷和治療AID迫在眉睫。MAIT是一種被Ⅰb型主要組織相容性復合物相關分子(Major histocompatibility complex class Ⅰb molecule，MHC class Ⅰ-related protein 1，MR1)限制的T淋巴細胞亞群[1]，通過識別微生物來源的B族維生素代謝物被激活，發(fā)揮細胞毒作用，分泌促炎細胞因子在感染部位介導抗菌作用[2]。目前國內(nèi)外對于MAIT在AID中的作用研究報道甚少。本文就MAIT在AID中的研究進展進行綜述。

1 MAIT的組成

MAIT一般被認為是CD3+CD161hiVα+T細胞，分為三種亞型，即CD4+、CD8+和CD4-CD8-(double negative,DN)細胞，大多數(shù)MAIT是CD8+或DN，少數(shù)是CD4+[3]。MAIT具有多樣性有限的T細胞受體(TCR)，由半恒定的TCRα鏈(在人類，恒定Vα7.2與 Jα33,Jα12或Jα20配對)與變化有限的TCRβ鏈的Vβ13(TRBV6)和Vβ2(TRBV20)組成[1,4]。

2 MAIT的分布

MAIT在腸(在空腸中最多，約60%的CD4-T細胞)、肝(20%～50%T細胞)和肺(2%～4%T細胞)等部位富集，MAIT在血液循環(huán)中也很豐富，在腎、淋巴器官(扁桃體和淋巴結)、卵巢、前列腺、脂肪組織和皮膚等部位也有少量分布[5]。健康人，MAIT占外周血T淋巴細胞的1%～10%，外周血中MAIT在成年后達到頂峰，然后隨著年齡的增長而下降，育齡期的婦女MAIT數(shù)量顯著高于同齡男性[6]。

MAIT在小鼠和人類的進化上都保守，但頻率顯著不同[7]。與人類相反，MAIT在常用的實驗室小鼠中罕見，在小鼠胸腺、脾臟和肝臟中分別僅占0.05%、0.08%和0.6%[5,8]。

3 MAIT與自身免疫性疾病

3.1MAIT與1型糖尿病 1型糖尿病(Type 1 diabetes，T1D)是一種多因素形成、由T細胞介導的胰腺β細胞被破壞引起的AID。目前關于T1D的發(fā)病因素還不十分清楚。Rouxel等[9]研究提示，與微生物代謝產(chǎn)物相關的MAIT可影響T1D的發(fā)展，同時也增加了這種疾病的復雜性。

MAIT在腸道固有層富集，能夠識別由MR1提呈的微生物核黃素代謝衍生物[1]，表明MAIT與腸道中的共生菌群有緊密聯(lián)系。通過對NOD小鼠回腸MAIT產(chǎn)生的細胞因子的研究結果發(fā)現(xiàn)，在糖尿病早期，回腸中IL-23減少，導致MAIT產(chǎn)生的使IL-22和IL-17A下降，破壞腸黏膜屏障，微生物菌群失調(diào)，加快疾病進程。在NOD小鼠實驗中，T1D進展期中回腸黏膜的改變表明MAIT對于維持腸黏膜穩(wěn)態(tài)的重要性，提示MAIT在腸道中具有保護作用[9,10]。Rouxel等[9,11]發(fā)現(xiàn)，早期T1D的兒童與對照兒童相比，外周血中MAIT的頻率降低，同時CD25和PD-1的表達增加，而組織募集和/或黏附分子CCR6和CD56的表達較低，表達抗凋亡分子BCL-2的MAIT細胞的頻率較低。結果反映了糖尿病初期兒童患者MAIT活化狀態(tài)增加以及通過細胞凋亡向炎癥組織遷移，參與抗炎作用，而且在NOD鼠模型的T1D研究也支持這一結果。

然而Petersone等[12]用佛波酯和離子霉素刺激T1D初期患者的MAIT發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生IFN-γ較少，但TNF、IL-4和顆粒酶B(GzB)比對照兒童組高。只有產(chǎn)生GzB的MAIT的頻率與MAIT的總體頻率相關，而且在具有較低頻率的MAIT的患者中產(chǎn)生更多的GzB，表明MAIT可能對人類β細胞具有細胞毒作用。而MAIT的侵襲性表型(TNF和GzB表達的增加)與新發(fā)病人的年齡呈負相關，這可能反映了在年輕患者中疾病進展更快。而且將純化MAIT與健康人胰腺β細胞共培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，MAIT可以直接殺死胰腺β細胞。這些結果表明MAIT直接參與殺傷胰腺β細胞和最終導致T1D自身免疫系統(tǒng)的破壞[9,11,12]，年齡越小，疾病進展越快。

通過分析MAIT配體和核黃素衍生物5-OP-RU對TCR的特異性活化能力顯示[13]，刺激后，對照兒童的MAIT的活化標記CD69和CD25表達上調(diào)，說明MAIT的功能改變，并且檢測外周血中MAIT上的四種標志物CCR6、CD25、PD-1和CD56的相對表達可作為T1D易感性和進展的生物標志物。

Harms等[10]觀察到在幼年T1D患者中，MAIT頻率與對照組相似，并且沒有像在其他疾病中觀察到的那樣下降。然而，Novak等[6]發(fā)現(xiàn)，病程大于1年的T1D患者外周血MAIT的頻率沒有隨著年齡增加而增加，一種可能的解釋是，長期T1D患者外周血中的MAIT實際上已經(jīng)耗盡。

因此MAIT在T1D中可能發(fā)揮雙重作用，在T1D初期產(chǎn)生IL-17A和IL-22來增強腸屏障功能，但是在胰島中可能對其產(chǎn)生細胞毒效應。

3.2MAIT細胞與自身免疫性肝病 自身免疫性肝病(Autoimmune liver diseases，AILD)的發(fā)病機制尚不十分清楚，但環(huán)境誘因和免疫調(diào)節(jié)通路的改變導致慢性炎癥和T細胞介導的免疫損傷肝臟是明確的[14]。

MAIT占肝臟T細胞的20%～50%[5]，表達CD161、IL-18受體α鏈和趨化因子受體CCR5、CCR6、CCR9和CXCR6，利于其被募集到肝臟抵抗病菌[15]。MAIT也表達控制產(chǎn)生IL-17的視黃酸相關孤兒受體(RORγδ)和多種藥物耐藥性轉運蛋白ABCB1，使MAIT有泵出藥物的能力，導致患者對化療耐藥[16]。

在AILD患者的外周血和肝組織中，MAIT的頻率和絕對數(shù)量嚴重減少[17]，所有MAIT亞群在外周血中均顯著降低，MAIT的頻率隨著疾病進展而降低。CD39是T細胞耗竭的標志物，B?ttcher等[2]發(fā)現(xiàn)，AILD患者的MAIT高表達CD39，隨著CD39的增加，其活化標志物CD38表達更高，并且CD69、HLA-DR的表達顯著增加，表明AILD患者的外周血中MAIT長期處于活化狀態(tài)。AILD中MAIT頻率與CD38和HLA-DR的表達以及耗竭標志物(如CTLA4，CD39和TIM-3)之間呈負相關性表明，AILD患者循環(huán)MAIT的低頻率可能是由于慢性活化和體內(nèi)耗竭導致。MAIT表現(xiàn)出慢性活化和功能衰竭的特征，這可能是長期暴露于促炎性細胞因子IL-12和IL-18所致。盡管處于衰竭狀態(tài)，MAIT還是會產(chǎn)生大量的IL-17A，以對IL-12的重復刺激產(chǎn)生應答。MAIT可以進一步由IL-17A介導以及MAIT和HSC以細胞-細胞接觸的方式在體外激活原代肝星狀細胞(hHSC)，導致hHSC增殖，表達成纖維和促炎性基因，促進肝臟纖維化的發(fā)展[2]。

AILD患者的MAIT從外周血遷移到肝臟，通過產(chǎn)生細胞因子和GzB對肝臟的炎癥部位產(chǎn)生應答，有助于研究AILD的發(fā)病機制。

3.3MAIT與強直性脊柱炎 目前研究認為，強直性脊柱炎(Ankylosing spondylitis，AS)的發(fā)生與遺傳和環(huán)境因素密切相關，腸道免疫也與AS的進展有關，腸道微生物菌群異常與疾病活動有關[18]。MAIT是優(yōu)先定位于腸固有層中的固有樣淋巴細胞，它分泌炎性細胞因子IL-17和TNF-α，參與多種AID[19]。

Cho等[20]研究報道，AS患者的MAIT頻率降低不明顯。而另一研究顯示AS患者MAIT頻率呈下降趨勢[21]；Gracey等[22]也發(fā)現(xiàn)AS患者血液中MAIT的頻率降低，而滑液(Synovial fluid，SF)中富含MAIT，血液中MAIT頻率低下可能不是MAIT死亡引起，而是外周血中MAIT遷移到SF中所致。實驗觀察到AS患者的IL-17A+MAIT細胞頻率升高，IL-7刺激MAIT細胞使IL-17升高；Hayashi等[23]也報道，AS患者外周血中MAIT的頻率低于健康對照組，而且AS患者活化MAIT產(chǎn)生IL-17升高。由于MAIT能夠產(chǎn)生TNF-α和IL-17，細胞因子是AS發(fā)病機制的中心，所以IL-17的升高對AS的疾病進程有重要意義。此外研究還發(fā)現(xiàn)，MAIT上CD69的表達與AS疾病活動評分相關，表明MAIT在體內(nèi)被激活，并且激活狀態(tài)也反映了AS疾病進展。

造成AS患者外周血MAIT的頻率高低不一的原因目前仍不是十分清楚，可能患者差異和疾病持續(xù)時間是原因之一。但從這些研究可以看出，MAIT確實參與了AS的病理過程。

3.4MAIT與多發(fā)性硬化癥 多發(fā)性硬化癥(Multiple sclerosis，MS)通常由自身反應性淋巴細胞對中樞神經(jīng)系統(tǒng)(Central nervous system，CNS)自身抗原產(chǎn)生異常免疫應答引起。當外周耐受被破壞時，CNS導向的自動活化的T細胞和B細胞可以通過不同的機制被激活，如分子模擬或旁路激活，MAIT與固有免疫細胞一起運輸?shù)紺NS被激活，導致炎癥和組織損傷[24]。許多研究表明，MAIT可能參與非細菌性疾病的進程。

用單鏈構象多態(tài)性克隆型分析技術在MS患者的炎性病灶中檢測到MAIT，與健康個體相比，MAIT在外周血中未降低[25]，據(jù)報道在半數(shù)MS患者的尸檢CNS病灶中累積了恒定的Vα7.2-Jα33T細胞，而且在復發(fā)緩解型MS(Relapsing-remitting MS，RRMS)患者的大部分腦脊液樣品中也檢測到，提示MAIT是MS患者CNS浸潤的成分[26]。

最近研究顯示，RRMS患者緩解期外周血MAIT的頻率減少，在臨床復發(fā)期間增多，其頻率反映MS的活動情況[25]，活動性MS患者的外周血MAIT頻率較低，但是在臨床恢復的同時頻率會增加。此外，MAIT通過與T細胞以依賴性細胞接觸方式抑制IFN-γ的產(chǎn)生，這不需要IL-10、ICOS和B細胞參與，表明通過抑制致病性Th1細胞對MS患者的MAIT具有免疫調(diào)節(jié)作用[24,25]。最近研究也發(fā)現(xiàn)，MS患者外周血中CD8+MAIT細胞的表達水平與MS患者的IL-18相關[27]。IL-18驅動的CD8+MAIT細胞活化、誘導的VLA-4可能增強其滲入CNS的能力，并導致血液中MAIT的頻率降低[24]。

研究發(fā)現(xiàn)MS患者的MAIT上IL-7Rα表達增加并且與IL-17產(chǎn)生相關[28]，IL-17+細胞的頻率顯著增加，并且來自MS患者的MAIT RORγδ和CCR6表達顯著升高，而T細胞活化標記物CD38和HLA-DR沒有差異。因此，增加的IL-17不但是活化增強標志，也是MS患者MAIT區(qū)別于健康者MAIT的標志。過量IL-17的產(chǎn)生對機體有害，促進了MS的病理過程。也有研究報道，RRMS患者和健康志愿者的血液MAIT細胞頻率相似，患者隨著疾病的進程MAIT逐漸減少，這可能與患者的年齡較大以及自身免疫力的高低有關。MAIT浸潤腦組織的頻率比血液中較低，但中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷表達的分子對其活化很重要，表明MAIT可以在原位發(fā)揮損傷作用[24,29]。

此外，有研究發(fā)現(xiàn)健康受試者MAIT的頻率與CD4+iNKT細胞和CD56brightNK細胞的頻率正相關，但在MS患者中沒有發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象，表明MAIT可以調(diào)節(jié)這些細胞的功能以預防MS[25],所以MAIT在MS患者不同部位發(fā)揮雙重作用。

3.5MAIT與系統(tǒng)性紅斑狼瘡 研究發(fā)現(xiàn)，促炎細胞因子IL-17與系統(tǒng)性紅斑狼瘡(Systemic lupus erythematosus，SLE)活動程度相關[30]，而MAIT是IL-17的有效產(chǎn)生者；另有研究發(fā)現(xiàn)，一些非MHC位點可能導致SLE的遺傳易感性[31]，因此MR1或其他MAIT細胞相關基因中潛在的多態(tài)性都可能導致這種傾向。這些發(fā)現(xiàn)表明，MAIT的變化與SLE有一定聯(lián)系。

MAIT產(chǎn)生的IFN-γ在SLE患者是有缺陷的，而MAIT產(chǎn)生的IFN-γ主要由NFAT1轉錄因子調(diào)節(jié)，SLE患者MAIT中IFN-γ產(chǎn)生受損是由于Ca2+/鈣調(diào)磷酸酶/ NFAT1信號通路的固有缺陷，MAIT這一功能缺陷與其在激活時反應性差以及升高的程序性細胞死亡蛋白1(PD-1)表達有關[20]。iNKT細胞的數(shù)量和功能缺陷也可能導致MAIT的功能障礙。最近研究發(fā)現(xiàn)[32]，MAIT在SLE的外周血中顯著下降，而且下降的原因并不是MAIT表面的標志物下調(diào)造成，caspase-3陽性細胞的增加，表明MAIT細胞的凋亡在增加，部分是激活誘導的細胞凋亡導致。MAIT在疾病中可以被激活，其活化狀態(tài)也與疾病活動程度相關。研究闡明了SLE中MAIT激活的兩種可能機制，一是SLE患者的單核細胞提高了MR1抗原提呈和激活MAIT的能力，與IL-12的濃度有關；二是IL-6、IL-18和IFN-α的血漿水平與SLE中MAIT的活化狀態(tài)呈正相關，并且MAIT被IL-18和IFN-α激活，在沒有外源抗原的情況下，表明炎性細胞因子也可能負責激活狼瘡中的MAIT。這表明MAIT可能與SLE的發(fā)病機制有關。

3.6MAIT與類風濕性關節(jié)炎 最近研究發(fā)現(xiàn)人類MAIT被認為是導致類風濕性關節(jié)炎(Rheumatoid arthritis，RA)病理損傷的關鍵細胞。研究顯示，在RA患者中CD8+和DN MAIT亞群選擇性減少，PD-1低水平表達，表明MAIT數(shù)量減少可能與其他因子相關，而不是MAIT無能或耗竭[20]。MAIT表達高水平的CCR5、CCR6和CXCR6等趨化因子受體，有利于MAIT向滑膜組織遷移，使MAIT在RA患者滑液中累積，表明RA患者外周血MAIT降低是由于MAIT遷移進入發(fā)炎的關節(jié)所致。

TNF-α和IL-1β被公認是RA的致病因子。目前TNFα和IL-1β抑制劑是RA最有效的治療選擇之一。最近Kim等[33]研究MAIT中唾液酸化路易斯X(sLeX)的表達與其向炎性滑膜組織的優(yōu)先遷移之間的相關性，發(fā)現(xiàn)SF中的TNF-α和IL-1β促進MAIT遷移依賴于MAIT上的選擇素配體、sLeX和CCR6的表達，RA患者SF中的MAIT高表達sLeX，這表明TNF-α和IL-1β介導的E-選擇素的表達優(yōu)先吸引sLeX介導的MAIT遷移進入患者SF。在炎性血管中，TNF-α和IL-1β介導的E-選擇素、CCL20、ICAM-1和VCAM-1的表達選擇性地增強SF中表達sLex和CCR6，促進MAIT遷移。這可能是TNF-α和IL-1β加重RA相關的重要病理過程之一。因此，阻斷炎性MAIT向SF的遷移可能是TNF-α和IL-1β抑制劑治療RA的一種機制。研究也發(fā)現(xiàn)趨化因子配體CCL20和其特異性趨化因子受體CCR6增強MAIT向TNF-α和IL-1β介導的炎性血管內(nèi)皮細胞遷移。用TNF-α和IL-1β處理人臍靜脈血管內(nèi)皮細胞，CCL20顯著增加，CCL20通過CCR6轉移傳遞活化信號，使整合蛋白活化，從而結合ICAM-1和VCAM-1。研究表明MAIT與RA的病理進程密切相關。

4 展望

MAIT在不同組織發(fā)揮不同的功能，無論是產(chǎn)生促炎因子還是發(fā)揮細胞毒效應，過強都會對機體造成損傷，這對我們以后了解它在其他疾病中的作用提供了參考依據(jù)。現(xiàn)在提供的AID動物模型有助于深入研究MAIT在疾病中的作用，但是存在種屬差異以及MAIT在動物組織的分布與人類不同，使得研究進展緩慢。目前對MAIT在各種AID中的作用，大多數(shù)只有表淺的研究和通過觀察性實驗得出的結果，需要更多病例的積累，同時也需要更深入的分子機制研究，以及從更大的范圍來看MAIT在AID中扮演的角色，為治療AID提供基礎理論，有助于為治療AID提供新的思路。