佟海侠,马良艳,陆春伟,王秋实
(1.中国医科大学附属盛京医院输血科,沈阳110022;2.中国医科大学公共卫生学院卫生检验教研室,沈阳110001)
特发性血小板减少性紫癜(idiopathic thrombocytopenic purpura,ITP)是一种常见的出血性自身免疫病,但发病机制尚未完全明了,难以找到真正特异而有效的治疗方法。近年来,越来越多的研究表明,ITP患者除有体液免疫异常外,都存在细胞免疫异常,发病与淋巴细胞亚群、细胞因子表达及功能改变有密切联系[1]。同时研究发现调节性T细胞(T regulatory cell,Treg细胞)是维持机体免疫耐受的重要调控者,在自身免疫病中的作用逐渐成为研究的热点。为了观察淋巴细胞免疫功能在ITP发病机制中的可能作用及Treg细胞与ITP发生、发展的关系及其临床意义,我们使用流式细胞分析仪检测40例初诊急性ITP患者外周血淋巴细胞亚群的水平和Treg细胞的数量,并与40例健康者进行比较,以观察其在ITP发病中的变化和临床意义。
1.1.1 研究对象及分组:全部为中国医科大学盛京医院血液科门诊及住院初诊(治疗前)急性ITP患者,诊断根据临床血象和骨髓检查确诊,符合张之南《血液病诊断及疗效标准》[2],ITP组40例,男18例,女22例,年龄3~43岁,中位年龄18岁;健康对照组40例,男24例,女16例,年龄19~54岁,中位年龄35岁。
1.1.2 主要试剂和仪器:MultiSET四色免洗淋巴细胞亚群试剂盒、FACS Lysing Solution红细胞裂解液、人调节性 T细胞检测试剂盒(CD25-APC、CD4-FITC、Foxp3-PE)购自美国 BD 公司;FACSCalibur流式细胞仪为美国BD公司产品。
1.2.1 淋巴细胞亚群检测方法:采集外周静脉血2.0 mL,EDTA-K2抗凝后备用。取2支FACS专用试管,各加入50 μL充分混匀的抗凝全血,分别加入20 μL CD3/CD8/CD45/CD4 抗体和20 μL CD3/CD16+56/CD45/CD19标记的抗体。涡旋混匀,室温避光放置15~20 min。取出加入 450 μL1×FACS 溶血素,充分混匀,避光放置15 min。24 h内上机,用MultiSET软件获取15000个细胞进行检测。
1.2.2 CD4+CD25+调节性T细胞检测方法:严格按照调节性T细胞检测试剂盒说明书进行操作。流式细胞仪检测分析应用CellQuest软件,在FSC-SSC散点图上选定淋巴细胞群,再以CD4和SSC设门选择CD4阳性细胞分析,分析CD25和Foxp3表达,检测结果分别以CD4+CD25+、CD4+CD25high和CD4+CD25+Foxp3+T细胞占CD4+T细胞的百分率表示。以CD4+T细胞中表达CD25+荧光强度>CD4-T细胞中CD25+荧光强度者定义为CD4+CD25highT细胞。收集细胞数50000个/管。
ITP组CD3+T淋巴细胞百分比、CD4+T淋巴细胞百分比及CD4+/CD8+的比值均显著低于正常对照组,差异有统计学意义(P<0.01);CD8+T淋巴细胞百分比略升高,差异有统计学意义(P>0.05),CD19+B淋巴细胞百分比则显著高于正常对照组,差异有统计学意义(P<0.01);CD16+/56+NK细胞百分比显著低于正常对照组,差异有统计学意义(P<0.01),见表1。
实验结果(表2)表明ITP患者外周血中CD4+CD25+T细胞占CD4+T细胞的百分比高于正常对照组,差异有统计学意义(P<0.05);同时检测高表达CD25的CD4+T细胞(CD4+CD25high)和CD4+CD25+Foxp3+T细胞的数量变化。结果显示ITP患者中CD4+CD25highT细胞比例略高于正常对照组,差异无统计学意义(P>0.05),而ITP患者CD4+CD25+Foxp3+T细胞比例低于对照组(P<0.05),差异有统计学意义。
T淋巴细胞在免疫反应中起重要作用,是细胞免疫的重要环节,按免疫应答中的功能不同,可将T细胞分成辅助性T细胞(helper T cell,Th)和抑制性T 细胞(T suppressor cell,Ts)。CD4+T 细胞是 T 辅助/诱导细胞的表面标志,具有辅助T细胞转变成效应细胞、B细胞转化成浆细胞以及活化巨噬细胞等功能。CD8+是抑制性T细胞/细胞毒性T细胞(cytotoxic T cell,Tc)的表面标志,能抑制 T 细胞活化、抑制B细胞产生抗体,起抑制细胞免抑和体液免抑的作用。细胞免疫与体液免疫相互促进,同时相互制约,T细胞比例失调必然导致B细胞的改变。CD19是与B细胞分化、活化、增殖及抗体产生的重要膜抗原,是鉴定B细胞的标志之一。CD16+56+是自然杀伤(natural killer,NK)细胞的特异性标志,NK 细胞对B细胞分化有抑制作用,能调节吞噬作用和抗体依赖细胞介导的细胞毒作用。
研究表明,Th/Ts细胞的平衡在自身免疫性疾病的发生、发展过程中起重要作用[3]。Th细胞是机体免疫应答的中心细胞,CD4+/CD8+细胞比值变化反应机体的免疫功能状况,比例升高表明免疫功能亢进,比例降低表明免疫功能低下。淋巴细胞亚群检测结果显示ITP患者外周血NK细胞、CD3+T细胞、CD4+T细胞和CD4+/CD8+比值均显著低于对照组,CD8+T细胞、CD19+B淋巴细胞高于对照组;以上结果与国内其他文献报道相同[4,5]。T细胞功能异常导致B淋巴细胞激活,产生针对血小板的自身抗体可能是ITP的发病机制之一[6]。ITP患者CD19+B淋巴细胞的明显升高提示B细胞活化可能是ITP抗血小板抗体产生的直接根源;另外ITP时NK细胞数量减少及活性降低,导致其对B细胞激活、增殖、分化和抗体应答的抑制能力下降,从而使B细胞异常活化,产生大量自身抗体,进而导致血小板的破坏增多。Johansson等[7]研究发现,激活的NK细胞能够抑制ITP的自身免疫反应。
1995年Sakaguchi等[8]首次发现Treg细胞是一种专职抑制细胞,具有独特免疫调节作用,并在动物实验中将其去除后引发了多种自身免疫性疾病,而回输后则可抑制上述疾病的发生。叉头/翼状螺旋转录因子(Fork-head/winged helix transcription factor,Foxp3)特异性地表达于Treg细胞,调节其发育、维持其功能,故被作为Treg细胞的特征性标记[9]。人类体内天然产生的Tregs来源于胸腺,占人外周血CD4+T细胞总数的5%~10%[10]。Treg细胞具有免疫无反应性和免疫抑制性两大功能特征。免疫无能性主要表现在对IL-2特异性抗原及抗原提呈细胞(APC)的刺激呈低反应状态,免疫抑制性则表现在TCR介导的信号刺激活化后能够抑制CD4+和CD8+T细胞的活化和增殖。
我们观察40例ITP患者外周血CD4+CD25+T细胞占CD4+T细胞的百分比,结果显示较正常对照组明显增多;与罗祖军、孙雨梅等[11,12]报道的 ITP患者外周血CD4+CD25+T细胞百分率低于对照组有明显差异。考虑到ITP患者存在自身反应性T细胞的异常活化,而CD25也是细胞活化标志,活化的CD4+T效应细胞表面也表达CD25分子,很难区分这两群功能不相同的细胞,因此CD4+CD25+T细胞数量并不能代表真正的调节T细胞水平;如果实验中直接按照外周血CD4+CD25+T细胞数量进行比较,由于混杂有一些活化T细胞在内,会对实验结果的分析有影响。Clare等[13]发现人类外周血中高表达CD25的CD4+T细胞(CD4+CD25highT细胞)具有动物实验中所观察到的调节性T细胞所具有的低反应性及免疫抑制性的特性,而低表达CD25的CD4+T细胞却不具备上述特性,故认为CD4+CD25highT细胞就是存在于人体内的调节性T细胞。然而本研究观察到ITP患者外周血CD4+CD25highT细胞的比例并没有减少,但CD4+CD25+Foxp3+T细胞占CD4+T细胞比例却明显低于对照组。转录因子Foxp3可能是CD4+CD25+T细胞中主要的调节基因,是目前公认的CD4+CD25+Treg细胞的特异性标志,其他的淋巴细胞如CD4+CD25-T细胞、B细胞和CD8+T细胞仅表达少量的Foxp3。本研究在检测Treg细胞时,以CD4+CD25+Foxp3+来识别Treg细胞,更准确地反映了ITP患者Treg细胞数量的变化。
Treg细胞数量减少使机体内免疫耐受平衡破坏,不能正常抑制T细胞的活化,使患者体内存在大量活化的T淋巴细胞参与血小板的损伤。Liu等[14]发现活动期和非缓解期ITP患者Treg细胞百分比明显低于病情缓解期和健康人群。Sakakura等[15]研究认为抗血小板糖蛋白抗体阳性和病情严重的ITP患者Treg细胞数明显降低,病情缓解后Treg细胞数上升,同时外周血单个核细胞的Foxp3-mRNA水平明显增高。近来研究证实,Treg细胞通过抑制自身反应性T细胞的免疫反应,抑制T细胞的活化及促进某些抑制性细胞因子的分泌等,在自身免免疫性疾病的发生中发挥重要作用[16]。以上结果均提示ITP患者外周血Treg细胞比例降低,由此导致细胞免疫抑制功能缺陷,自身反应性T细胞活化,辅助B细胞产生自身抗体。由于ITP患者发病时体内Treg细胞水平降低,这提示我们可以以此为治疗靶点,采取一些能够提高Treg细胞水平及增强其功能的免疫疗法,以扭转患者体内的免疫紊乱,促进机体恢复。
本研究初步证实ITP发病机制中存在淋巴细胞免疫异常和免疫功能紊乱,淋巴细胞亚群水平和Treg细胞检测的联合使用对ITP的诊断及疗效观察有较好的实用价值。通过促进CD4+CD25+Foxp3+调节性T细胞的增生分化,增强其免疫抑制功能,为有效运用免疫调节手段治疗难治性ITP开辟了一条新途径。
[1]Maurer AM,Liu Y,Caen JP,et al.Ex vivo expansion of megakaryocytic cells[J].Int J Hematal,2000,71(3):203.
[2]张之南.血液病诊断及疗效标准[M].3版.北京:科学出版社,2007:172-176.
[3]McmillanR,WangL,TomerA,etal.Suppressionofin vitro megakaryocyte production by antiplatelet autoantibodies from adult patients with chronic ITP[J].Blood,2004,103(4):1364-1369.
[4]甘思林,孙慧,张秋堂.淋巴细胞亚群在成人特发性血小板减少性紫癜中的变化及临床意义[J].临床血液学杂志,2009,22(9):500-501.
[5]韩呈武,于雪莹,费书颖.流式细胞术检测特发性血小板减少性紫癜患者血小板相关免疫球蛋白及T淋巴细胞亚群[J].中日友好医院学报,2008,22(2):90-92.
[6]张峰,侯明.T细胞异常与特发性血小板减少性紫癜[J].中华血液学杂志,2005,26(3):188-190.
[7]Johansson U,Macey MG,Kenny D,et a1.The role of natural killer T(NKT) cells in immune thrombocytopenia:is strong in vitro NKT cel1 activity related to the development of remission [J].Br J Haematol,2005,129(4):564-565.
[8]Sakaguchi S,Sakaguchi N,Asano M,et al.Immunologic self-tolerance maintained by activated T cells expressing IL-2 receptor alpha-chains(CD25).Breakdown of a single mechanism of self-tolerancecauses various autoimmune diseases[J].J Immunol,1995,155(3):1151-1164.
[9]Lopes JE,Soper DM,Ziegler SF.Foxp3 is required throughout the life of a regulatory T cell[J].Sci Stke,2007,2007(393):36-42.
[10]Picca CC,Caton AJ.The role of self-peptides in the development of CD4+CD25+regulatory T cells[J].Curr Opin Immunol,2005,17(2):131-l36.
[11]罗祖军,刘新海.特发性血小板减少性紫癜患者调节性T细胞及 Foxp3 基因的检测[J].实验与检验医学,2009,27(6):589-594.
[12]孙雨梅,张彦明,何广胜,等.CD4+CD25+调节性T细胞在特发性血小板减少性紫癜患者中的变化及意义[J].临床血液学杂志,2008,21(9):469-473.
[13]Baecher-Allan C,Brown JA,Freeman GJ,et a1.CD4+CD25highregulatory cells in human peripheral blood [J].J Immunol,2001,167(3):l245-l253.
[14]Liu B,Zhao H,Poon MC.Abnormality of CD4(+)CD25(+)regulatory T cells in idiopathic thrombocytopenic purpura [J].Eur J Haematol,2007,78(2):139-143.
[15]Sakakura M,Wada H,Sugiyama T,et a1.Reduced CD4+CD25+T cells in patients with idiopathic thrombocytopenic purpura[J].Thromb Res,2007,120(2):187-193.
[16]Paust S,Cantor H.Regulatory T cells and autoimmune disease[J].Immunol Rev,2005,204:195-207.