B淋巴細胞與神經(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細胞病，目前認為，包括 B、T淋巴細胞在內的多種炎性細胞和細胞因子在其發(fā)病過程中扮演著重要角色[1]。本文就B淋巴細胞在NMOSD 發(fā)病機制中的作用進行綜述。

B淋巴細胞通過產(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)病機制[2]；大約75%的NMOSD患者中檢測到針對水通道蛋4 (AQP4- IgG)的自身抗體[3]，在血清陽性(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。無論在體內還是體外，AQP4-IgG都被證明能夠引起疾病病理的基礎，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。但在臨床實踐中發(fā)現(xiàn)，AQP-4抗體滴度水平與疾病活動度、復發(fā)并不完全相關[4]，而經(jīng)過治療緩解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抗體的分泌所導致。隨著研究的推進，B淋巴細胞在NMOSD發(fā)病機制中發(fā)揮著重要作用[6]。

1 B細胞的抗原提呈功能

B淋巴細胞是一種專業(yè)的抗原提呈細胞(antigen presenting cell,APC):它甚至能特異性地識別低濃度的抗原，并組成性地表達主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex，MHC) Ⅱ類和共刺激分子。這使得B淋巴細胞能夠啟動T淋巴細胞，進而誘導自身分化為記憶細胞和產(chǎn)生抗體的漿細胞[7]。B淋巴細胞具有通過B細胞受體(B cell receptor,BCR)高效捕獲微量抗原的獨特能力。因此，對于具有相同抗原特異性的T淋巴細胞，B淋巴細胞是最有效的APC。當BCR信號亞基(Ig-a and Ig-b)結合蛋白結合時，會觸發(fā)受體蛋白化、內化，針對一個內吞室優(yōu)化肽加載到MHC-Ⅱ分子。在內吞室，BCR相關蛋白抗原被降解成肽段，由MHC-Ⅱ類分子表達。細胞內MHC-Ⅱ類分子的轉運也通過BCR連接進行調節(jié)，以促進抗原衍生肽的最大負荷，即使在含量較低的情況下也是如此。抗原衍生肽與 MHC-Ⅱ類分子結合富集后提呈給T 輔助細胞，激活的T輔助細胞參與到 B淋巴細胞的分化和免疫轉型中，使活化的B淋巴細胞分泌不同類型的抗體。B淋巴細胞抗原提呈與活化密切相關。B淋巴細胞通過抗原提呈或分泌細胞因子刺激病原體對T淋巴細胞的反應，促進NMOSD的疾病活性。在自身免疫的背景下，B淋巴細胞的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B淋巴細胞的選擇性消融表現(xiàn)出對疾病誘導的抵抗[8]，顯示出它們作為APC對該模型的重要貢獻。

2 B細胞產(chǎn)生自身抗體功能

B細胞的獨特之處在于其產(chǎn)生抗體的能力，這種抗體在全身循環(huán)，并對特定的抗原進行清除。經(jīng)典的漿細胞生成模型描述了抗體分泌細胞(antibody-secreting cell,ASCs)產(chǎn)生的抗體，其包括增殖性循環(huán)漿母細胞和非增殖性組織駐留的短壽命和長壽命漿細胞。ASCs的前體最初在骨髓里出現(xiàn)，作為抗原缺乏經(jīng)驗的B淋巴細胞。 隨后，通常在生發(fā)中心，這些天然B淋巴細胞為抗原發(fā)展記憶。為了獲得抗原的記憶，傳統(tǒng)上生發(fā)中心的B淋巴細胞需要抗原特異性T淋巴細胞的幫助[9]。隨后，經(jīng)歷抗原記憶的B淋巴細胞可以持續(xù)或分化成最早的循環(huán)ASC，也稱為漿母細胞。 漿母細胞可以成熟為短壽命或長壽命的漿細胞。 長壽命的漿細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)和黏膜相關淋巴組織(mucosa associated lymphoid tissue,MALT)中的漿細胞提供長期的體液免疫的IgG和IgA抗體。循環(huán)AQP4-IgG由BM和/或MALT漿細胞產(chǎn)生，經(jīng)血腦屏障(blood-brain barrier，BBB)進入中樞神經(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。它主要表達在星形膠質細胞的末端，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。事實上，已經(jīng)在NMOSD患者的CSF中鑒定出AQP4特異性漿細胞。然而，可溶性AQP4-IgG在血液中檢測到的水平是腦脊液的1000倍，可能在腦脊液中檢測不到[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淋巴細胞功能和維持ASCs的細胞因子水平升高[14]。

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

3 調節(jié)性B細胞控制功能的減弱

B淋巴細胞在免疫系統(tǒng)中扮演著多種角色，既有致病性，也有調節(jié)性。自身抗體的產(chǎn)生和促炎細胞因子,如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和白細胞介素-6 (IL-6)作為自身免疫性疾病的發(fā)病機制[15]。此外,具有AQP-4特異性B淋巴細胞受體的B淋巴細胞可能作為抗原遞呈細胞(APCs)，通過[16]細胞外周產(chǎn)生IL-6，將自身反應性T淋巴細胞部分分化為Th17譜系。抗CD20單克隆抗體的有效耗竭治療也提示了B淋巴細胞在疾病活性中的潛在作用。另一方面，某些B淋巴細胞通過產(chǎn)生調節(jié)細胞因子來抑制免疫反應，如白細胞介素-10(Interleukin-10，IL-10)。這些類型的B淋巴細胞被稱為調節(jié)性B細胞(regulatory B cell，Breg)或B10細胞。B10細胞可能起源于B10祖細胞(B10 progenitor cells，B10pro)。B10pro和B10細胞根據(jù)其原始組織[17]共享CD1dhiCD5等表型標記。在人類中，產(chǎn)生IL-10的B細胞亞群通常小于外周血B淋巴細胞的1%，并不局限于一種獨特的[18]表型。CD1dhiCD5+B10細胞被認為是B細胞產(chǎn)生IL-10的主要細胞。此外，外周血B10和B10pro細胞高度集中在CD24hiCD27+B細胞亞群中(約25%)，在有絲分裂原刺激下的增殖能力高于其他B淋巴細胞。最近，B淋巴細胞的CD39hi亞群被認為是產(chǎn)生IL-10[19]的主要免疫調節(jié)因子。產(chǎn)生IL-10的B淋巴細胞也存在于CD24hiCD38hi和CD24intCD38int B細胞亞群中，這些亞群存在于未成熟的移行性B淋巴細胞中。在類風濕關節(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)生調節(jié)B細胞的頻率的試驗組與對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節(jié)性B細胞表型定義的不同所致，盡管大多數(shù)CD5+CD1dhi和CD39hiB淋巴細胞與CD24hiCD38hi B淋巴細胞亞群重疊[20]。在SLE和RA患者中，與健康對照組相比，SLE和RA患者中CD24hiCD38hi B細胞減少或相似，CD5+CD1dhi或IL-10+B淋巴細胞增加。

調節(jié)性B細胞主要通過抑制Th1和Th17，抑制巨噬細胞和樹突狀細胞的活化，促進調節(jié)性T細胞擴增[21]發(fā)揮調節(jié)功能。因此，Breg細胞降低與多種神經(jīng)炎癥疾病的進展密切相關。關于Breg細胞在人類自身免疫性疾病中的作用，目前有一些研究。據(jù)報道，自身免疫性疾病中IL-10生成B淋巴細胞的頻率增加[22]。既往報道證實B淋巴細胞活化方式?jīng)Q定IL-10的生成程度。既往有研究報道，NMOSD患者在攻擊過程中，至少6個月不使用免疫抑制劑的情況下，Breg細胞出現(xiàn)的頻率較低[23]，NMOSD患者B10細胞頻率與AQP-4抗體陽性強度呈正相關。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性相關。我們可以假設，即使AQP-4抗體滴度較高，如果有足夠的功能性強的調節(jié)細胞，如Breg細胞，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細胞的免疫調節(jié)功能，這將是未來NMOSD 研究關注的熱點之一。

4 B細胞異常耐受作用

B 淋巴細胞自原始骨髓造血干細胞開始，發(fā)育分化過程細胞成熟后遷移至外周循環(huán)中，在機體內遇到外界抗原后活化成為效應B淋巴細胞，包括漿細胞(plasma-cell)、漿母細胞 (plasma-blast)以及記憶B 細胞(memory B cell)。活化的B淋巴細胞參與體液免應答[24]。

在B細胞早期發(fā)育過程中，免疫球蛋白可變區(qū)基因片段被隨機重組，產(chǎn)生在細胞表面表達的功能性抗體(B細胞受體B cell receptor BCRs)。這一過程對于免疫球蛋白庫的廣泛多樣性的產(chǎn)生是基本的，但同時也產(chǎn)生自身反應性B細胞以及那些無自身反應性的幼稚B細胞。自身反應性B細胞的清除是由耐受機制控制的。在骨髓中存在第一個檢查點，也稱作中樞檢查點。骨髓在早期未成熟和未成熟B淋巴細胞階段之間的中心檢查點清除了大量表達自身反應和多反應抗體的發(fā)育B細胞。通過第一個檢查點后，只有極少部分自我反應水平較低的B細胞克隆遷移到外周。第二個B細胞耐受性檢查點，即外周耐受檢查點，在這些新外逃的B細胞進入成熟幼稚的B細胞室之前對其進行自我反應(見圖1)。事實上，功能失調的B細胞耐受可能會導致AQP4-IgG和其他自身反應性外周B細胞的產(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，因此中樞和外周B淋巴細胞檢查點功能的調節(jié)可能直接影響疾病活性。因此，研究B淋巴細胞耐受功能不僅能夠闡釋NMOSD的發(fā)病機制，更重要的是指導設計NMOSD的B淋巴細胞清除治療方案。

圖1 圖解：B細胞耐受性的確保,潛在有害的自身反應B細胞從B細胞庫中清除。在B細胞發(fā)育過程中，自身反應的B細胞被分為兩個步驟移除。首先，在向未成熟B細胞轉化之前，骨髓中的一個中心檢查點清除了大量表達多反應性抗體的發(fā)育中的B細胞，只留下極小部分具有低水平多反應性的克隆從骨髓遷移到周圍。第二個耐受點位于細胞外周，在分化為成熟的幼稚B細胞之前，進一步選擇自身反應的新外源B細胞)

5 總結和展望

綜上所述，目前B淋巴細胞被認為在NMOSD和許多其他慢性炎癥疾病中起中心致病作用，B淋巴細胞對NMOSD發(fā)病機制中的作用可能超出AQP4-IgG的產(chǎn)生，包括促炎和抗炎B淋巴細胞功能的失衡。越來越多的證據(jù)表明抗原提呈和自身抗體分泌的重要性;然而，受損的B細胞耐受和調節(jié)性B細胞控制功能的減弱需要進一步的研究。涉及B淋巴細胞耗竭或調節(jié)的策略可能會改變B淋巴細胞的多種功能，因此它們的影響不能簡單地歸因于僅由表面標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。為B淋巴細胞的治療提供許多其他的新信息。