T細胞相關炎癥因子在帕金森病發病中的作用

許吉怡 趙程 王鐵山 徐筱青 時晶 秦斌

帕金森病(Parkinson’s disease，PD)是第二常見的神經退行性疾病，大腦黑質多巴胺神經元的死亡及α-突觸核蛋白(α-synuclein，α-syn)的沉積是其主要病理改變特征。PD病因尚不完全清楚，越來越多的證據表明神經免疫和炎癥因子參與了帕金森病的發病過程，其機制十分復雜。既往認為固有免疫在這一過程中發揮了主要作用，即錯誤折疊的α-突觸核蛋白直接激活小膠質細胞釋放炎癥因子，通過神經細胞焦亡(pyroptosis)和免疫興奮毒性(immunoexcitotoxicity)方式損傷多巴胺神經元[1]。新近研究發現PD腦內黑質區有大量外周T細胞浸潤，這提示T細胞可能進入腦內參與中樞多巴胺神經元的損傷[1-3]。T細胞免疫應答是適應性免疫應答的重要組成部分，活化的T細胞可釋放多種促炎因子，在PD炎癥損傷中發揮重要作用，這可能是導致PD發病的原因之一[1，4]。為此，本研究對PD患者外周血中T細胞相關炎癥因子水平進行檢測，并與非神經變性病對照組比較，旨在探討炎癥因子與PD發病的相關性。

1 對象和方法

1.1 研究對象收集2018年12月至2019年10月就診于北京醫院神經內科專病門診的PD患者41例(男21例、女20例)，年齡67.00±9.85歲，病程2.66±1.44年，Hoehn-Yahr 分期(H-Y 分期)均≤Ⅱ期；非神經變性病患者39例(男20例、女19例)作為對照組，年齡63.38±10.08歲。兩組間性別、年齡無顯著性差異。PD專病門診常規診斷流程：采集就診患者一般臨床信息，常規行神經系統查體，重點采集運動癥狀、快速眼動期睡眠行為障礙、便秘、嗅覺減退等非運動癥狀，同時進行簡易智力狀態檢查量表(Mini-mental State Examination，MMSE)、漢密爾頓焦慮量表(Hamilton Anxiety Scale，HAMA)、漢密頓抑郁量表(Hamilton Depression Scale，HAMD)和嗅覺檢測。此外，患者需進行MRI影像學檢查，并完善血常規，血生化，同型半胱氨酸、維生素B12、葉酸水平以及甲狀腺功能八項等血液檢查，綜合評估是否符合PD診斷。PD組納入標準：(1)符合英國腦庫帕金森病診斷標準[5]；(2)年齡40～80歲之間；(3)Hoehn-Yahr 分期(H-Y 分期)評定≤Ⅱ期；(4)病程≤5年；(5)均已開始PD藥物治療；(6)自愿作為受試者，簽署知情同意書。對照組納入標準：(1)年齡40～80歲；(2)除外非典型PD或其他神經變性病史；(3)自愿作為受試者，簽署知情同意書。排除標準：(1)近2個月曾患有急慢性感染；(2)曾服用抗炎藥物(包括非甾體抗炎藥、激素類藥物、免疫抑制劑等)；(3)既往自身免疫病史；(4)腫瘤病史。本研究已獲得本院倫理委員會批準，入組對象均簽署知情同意書。

1.2 方法用真空分離膠促凝采血管收集受試者空腹血液5 mL，室溫凝血后，以1721 g離心10 min，留取血清置于-80℃冰箱儲存待測。待80例樣本收集，使用LEGENDplexTM多因子檢測試劑盒和BDTMFACSCanto Ⅱ流式細胞儀測定80例受試者血清樣本中干擾素-α(IFN-α)、干擾素-γ(IFN-γ)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-1β(IL-1β)、白細胞介素-6(IL-6)、白細胞介素-8(IL-8)、白細胞介素-10(IL-10)、白細胞介素-12p70(IL-12p70)、白細胞介素-17A(IL-17A)、白細胞介素-18(IL-18)、白細胞介素-23(IL-23)及白細胞介素-33(IL-33)水平，檢測試劑盒和流式細胞儀均按說明書進行操作[6]。

1.3 統計學處理采用SPSS 25.0軟件進行統計學分析，非正態分布計量資料以中位數(四分位數間距)〔M(QU-QL)〕形式表示，兩組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗。以P<0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

PD組和對照組測定外周血清炎癥因子結果見表1。PD組血清IL-6、IFN-α、IL-12p70水平高于對照組，血清IL-17A水平明顯低于對照組(均P<0.05)。

表1 PD組和對照組炎癥因子檢測結果〔M(QU-QL)，pg/mL〕

3 討論

PD的病因迄今不清、發病機制十分復雜，但許多研究證據表明神經免疫炎癥介導了PD的發病，特別是疾病早期[7-8]。外周炎癥水平在一定程度上能反應腦內免疫炎癥情況，本研究通過PD組與對照組T細胞相關炎癥因子的檢測和比較，發現PD組部分炎癥因子有升高和下降特點，這些結果表明T細胞免疫和相關炎癥因子可能參與了PD的發病；PD的發生中存在免疫炎性應答[9-10]。

人體發揮免疫功能是通過固有和適應性免疫應答，T細胞是適應性免疫應答的重要部分，成熟T細胞根據表面分子不同可分為CD8+T細胞和CD4+T細胞。在慢性感染過程中，初始T細胞(Naive T Cell)識別抗原(活化)后，可以分化成效應T細胞參與免疫應答反應。初始CD8+T細胞活化后能分化為毒性T細胞(cytotoxic T lymphocyte，CTL)，直接殺傷靶細胞，初始CD4+T細胞(Th0)活化后可分化成調節性T細胞(Regulatory T cell，Treg)或輔助T細胞(helper T cell，Th)如Th1、Th2、Th17細胞等[11]。以往研究認為固有免疫是導致PD多巴胺神經元死亡的主要原因，后來Brochard等[12]發現PD腦黑質內存在大量T細胞，這意味著T細胞可能參與多巴胺神經元的損傷[1-3]，也提示PD的發病有適應性免疫應答，這使既往PD發病源于固有免疫的理念予以更新。一般認為CD4+T細胞的活化和發揮作用都介導炎癥因子的作用。例如IL-12和INF-α和INF-γ等可誘導Th0分化成Th1細胞，Th1再分泌IL-6、TNF-α、IL-1β、IL-18、IL-33等多種促炎因子，IL-1β和IL-23可誘導Th0分化成Th17細胞，Th17主要釋放IL-17炎性因子，Th17與Th1細胞有相互協同促炎作用[13-15]。因此，T細胞適應性免疫及其相關因子介導在PD發病中的機制十分復雜。本研究發現PD組IL-12p70(IL-12的主要活性形式)水平顯著升高，因其是Th0細胞分化成Th1細胞的主要誘導因子，所以，IL-12p70明顯增高可能會使PD患者促炎作用較對照組顯著增強，還有Th1細胞分泌的IL-6和INF-α在PD組明顯高于對照組，進一步支持促炎因子參與PD的發病過程。本研究還檢測了其他促炎因子如IL-23、IL-1β、IL-33、IL-18及抗炎因子IL-10，但并未發現PD組與對照組有顯著差異，這與既往研究結果相似[16-17]。

本研究還發現PD組IL-17A水平顯著降低，與Rocha等[18]研究結果相同。González等[16]認為被激活的小膠質細胞分泌的炎癥因子可誘導外周CD4+T細胞(Th0)分化成Th17，Th17細胞主要分泌IL-17A因子而發揮促炎作用[19-20]。Kustrimovic等[21]研究發現PD患者外周Th17和CD4+T細胞減少，而中樞Th17細胞增高，表明在PD的發病過程中，Th17細胞可能通過受損的血腦屏障從外周進入腦內釋放IL-17A因子參與神經元的損傷[1]。一項基礎研究發現IL-17A可通過上調IL-17受體(IL-17R)激活核因子κB(NF-κB)導致多巴胺神經元死亡，相反應用IL-17A抗體拮抗劑可以成功阻止神經元死亡，上述研究闡明Th17細胞及其分泌IL-17A因子可能是導致多巴胺能神經元變性焦亡的主要途徑之一[1，4]。綜上，本研究結果進一步驗證了上述PD發病的假說。因此，Tan等[1]認為T細胞介導的適應性免疫中輔助T細胞(Th17)和其分泌的IL-17A因子可能是多巴胺能神經元損傷的關鍵因素，值得大家關注。

綜上，T細胞通過分泌相關促炎因子在PD神經炎癥發病機制中發揮了重要作用。研究T細胞相關炎性因子與PD的關系，不但可以探索PD可能的發病機制，而且有利于未來PD免疫標志物的篩查和免疫治療的開展。本研探討了T細胞及其相關炎癥因子與PD的發病關系，由于樣本量較小，所得結果和結論均具有一定局限性，未來尚需進一步深入、擴大樣本量研究。