张玉娇 瞿 文 邵宗鸿
(天津医科大学总医院血液科,天津300052)
免疫性血小板减少症相关免疫负调控因子研究进展①
张玉娇 瞿 文 邵宗鸿
(天津医科大学总医院血液科,天津300052)
ITP患者血小板减少的机制包括血小板消耗过多及产生不足,两者皆主要由IgG抗血小板抗体介导[1],自身免疫的主要靶点是血小板糖蛋白,如GPⅡb/Ⅲa和GPⅠb/Ⅸ。已经证实,ITP与血小板自身抗原的失耐受有关,而失耐受的原因仍不清楚。大量的研究表明ITP患者体内也存在着细胞免疫紊乱,如向Th1和Th17细胞极化,导致促炎性细胞因子产生过多等[2]。IgG抗体的产生需要类型转换及亲和力成熟,而这是由自身抗原特异性CD4+T细胞介导的。在ITP患者体内,可以辨认出针对GPⅡb/Ⅲa的CD4+T细胞,在体外实验中,这些细胞能够刺激B细胞产生针对自身血小板抗原的抗体[3]。
在正常情况下,具有潜在危险的自身反应性T细胞是被外周的各种免疫负调控因子抑制或者去除,这些免疫负调控因子在免疫系统的平衡及免疫耐受方面有重要作用。研究表明一些免疫细胞有免疫负调控的功能,这些细胞包括Treg、Breg、DC细胞。另外,许多可溶解的介质、受体和细胞内的信号转导分子也被认为是免疫负调控因子,包括IL- 10、TGF- β、FcγⅡB、CTLA4、IDO1及SOCS蛋白家族[4- 6]。在小鼠体内已经证实这些免疫负调控因子的缺乏可以导致自身免疫的出现。最近的一系列研究表明免疫负调控因子的异常参与ITP的发病,经过治疗后缓解,血小板上升的患者体内可以检测到这些免疫负调控因子的数量增多或者功能增强,表明它们极有可能成为更好的治疗方向。
一项关于抗GPⅡb/Ⅲa抗体如何产生的体外研究,提出了ITP患者体内不断产生IgG抗体的“致病环路”模型[7],即网状内皮系统的巨噬细胞通过FcγR捕获致敏的血小板并且通过主要组织相容性复合体Ⅱ(MHC- Ⅱ)类分子将血小板来源的抗原多肽呈递给T细胞,专门针对GPⅢb/Ⅱa的自身反应性CD4+T细胞通过识别抗原多肽而被激活,进而辅助B细胞产生抗血小板抗原的IgG抗体,这些抗体反过来再结合到循环的血小板上。理论上,不考虑这个反应的触发点,一旦这个环路形成,抗血小板的IgG抗体就会不断地产生。目前对ITP的治疗集中在打破这个“致病环路”来抑制IgG抗血小板抗体的产生,从而促进血小板的恢复。例如,糖皮质激素通过抑制过度的免疫应答,脾切除通过移除这个环路的主要场所,细胞毒类的免疫抑制剂如环磷酰胺及硫唑嘌呤通过抑制T、B细胞增殖,环孢素选择性地抑制T细胞活化,利妥昔单抗清除循环中的全部B细胞,即任何能够打破这个致病环路的措施,都有可能成为有效治疗ITP的方法。
Tregs细胞是一种高表达CD25及Foxp3的CD4+T细胞,可以通过分泌免疫抑制因子如TGF- β、IL- 10、IL- 35,和利用CTLA4中断CD80/CD86- CD28信号通路来抑制自身反应性T、B细胞的增殖而发挥免疫抑制作用[8,9]。另外,表达于Treg上的CTLA4可以调节特定抗原提呈细胞如DC细胞的功能,并且可以通过成熟抑制、下调CD80/CD86的信号通路等方式诱导出同样具有免疫负调控功能的耐受性DC细胞。由于Treg细胞在阻止自身免疫应答方面有重要作用[10],那么Treg细胞功能失调就极有可能参加了ITP的发病。实际上,很多研究表明ITP患者体内Treg所占外周血CD4+T细胞比例较健康对照组低[11],在脾脏及骨髓中也是降低的[12]。另一方面,ITP患者的Treg细胞抑制同种异体的T细胞应答的功能较健康对照组降低。一些研究也评估了治疗前后Treg细胞的比例及功能的改变。高剂量的地塞米松和利妥昔单抗可以增加应答者的Treg细胞的比例[13,14],然而,促血小板生成素受体激动剂不能增加Treg细胞的比例,但是可以增强其功能[15]。
研究证实缺乏Treg细胞的小鼠可以自发地发展为血小板减少并且有明显的出血倾向[16],在小鼠模型中输入Treg细胞就可以终止血小板减少。此外,Treg细胞对抗血小板减少的保护作用可以被抗- CTLA4的中和抗体抵消。在血小板减少并且Treg细胞缺乏的小鼠模型中,结合在血小板表面的IgG抗体可以在血小板洗脱液中检测出来,这些IgG抗体针对的首要靶点是GPⅠb/Ⅸ[17],表明在Treg缺乏的小鼠模型中的血小板减少是由IgG抗血小板抗体介导的,这类似于人类的ITP。总之,动物研究表明Treg细胞在阻止抗血小板抗原IgG抗体介导自身免疫性血小板减少方面有重要的作用。
综上,Treg细胞可以通过分泌免疫抑制细胞因子、表达CTLA4、间接诱导耐受性DC细胞等方式来抑制CD4+T细胞,那么数量增多及功能增强的Treg细胞可以通过打断ITP的致病环路而起到治疗作用。
Breg细胞的缺乏可以使很多自身免疫性疾病如SLE、实验阶段的小鼠自身免疫性脑脊髓膜炎模型病情恶化[18]。与Treg细胞相似,Breg细胞抑制T细胞及单核细胞的活性在某种程度上是通过分泌抗炎因子IL- 10实现的,IL- 10可以调节Th细胞的极化,即促进Th0向Th2方向极化,减少Th1介导的细胞免疫应答及炎性反应[19]。研究发现在非脾切除的ITP患者外周血B10细胞是减低的,并且在适当的刺激下这些细胞产生IL- 10的功能是受损的,在经过促血小板生成素受体激动剂治疗后血小板上升的患者,其B10细胞较治疗前也明显升高[20]。这些数据表明功能失调的Breg细胞亚群可以作为ITP患者免疫网络附加的缺陷。在小鼠模型中研究发现,分泌IL- 10的Breg细胞可以促进Treg细胞分化及招募[21,22],表明这两种免疫细胞是相互作用的。虽然人体内Breg细胞如何控制Treg细胞分化的机制还没有被完全阐明,可能的机制在于改变的Breg细胞促使Treg细胞的功能减低[13,23,24]。这些细胞是如何相互作用的,答案可能是这些免疫成分存在着上下级的关系,即Breg细胞控制Treg细胞。扩增B10细胞的免疫抑制特性可以通过抑制血小板抗原特异性的CD4+T细胞而阻断致病环路,成为ITP有效的治疗方法[25]。
不成熟或半成熟的树突状细胞因缺乏共刺激分子及炎性细胞因子的表达而不能刺激T细胞,但是能够诱导T细胞无功能和产生适应性的Treg细胞,这类树突状细胞被称为耐受性树突状细胞(tolerogenic DCs,tDC)[26]。在动物模型中已经证实输入tDC可以通过诱导抗原特异性Treg细胞应答阻止自身免疫性疾病的发生[27]。浆细胞样树突状细胞(pDC)具备tDC的功能[28],最近,Saito等[29]报道了初诊ITP患者和Hp感染的ITP患者体内pDC的数量较年龄、性别匹配的健康对照组低。另外,那些根除Hp后血小板上升的患者外周血内可以检测到增多的pDC细胞,而那些对治疗没有反应的患者外周血pDC细胞仍然停留在低水平。另外,研究表明ITP患者tDC的功能是受损的。值得一提的是,ITP患者外周血树突状细胞IDO1的表达是减低的,导致其诱导适应性Tregs的功能也是减低的[30]。
tDC对治疗自身免疫性疾病和移植排斥有潜在的实用性[31],应用tDC的一个优点就是它可以诱导抗原特异性耐受。专门捕获抗原的tDC可以通过沉默血小板抗原特异性CD4+T细胞而抑制致病环路,从而阻止疾病的发生。另外,tDC通过与抗原特异性DC细胞相互作用可以进一步抑制血小板抗体的产生。一些应用tDC间接体内疗法陆续报道,这些经过加工的tDC表达高水平的抑制性受体ILT- 3和ILT- 4,可诱导潜在有害的自身反应性T细胞失去反应性,也可诱导抗原特异性适应性Tregs产生[32]。
FcγRs是专门针对IgG的细胞表面受体,表达于具有清除致敏抗原能力的造血细胞表面,如单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、B细胞等[33]。有3个激动受体包括FcγRⅠ,FcγRⅡA和FcγRⅢ,在人体内,FcγRⅡB是唯一的抑制性受体。这些FcγRs通过激活性及抑制性受体之间的平衡来控制免疫应答。在小鼠实验中已经证实FcγⅡB的缺乏与炎症、过敏及慢性的自身免疫有关[34]。研究证实,表达于B细胞和DC细胞表面的FcγRⅡB可以通过诱导适应性Tregs细胞来促进抗原特异性免疫耐受[35]。越来越多的证据表明,在ITP患者中有很大一部分根除Hp后出现了血小板的上升[36]。血小板恢复与根除Hp之间强烈的相关性表明Hp感染在ITP的致病环路中有直接的作用。最近研究发现,Hp感染通过下调抑制性受体FcγⅡB,使激活性的FcγRs受体相对增多,来改变单核巨噬细胞FcγR的平衡[37]。Hp感染患者外周血单核细胞具有增强的吞噬功能,而抑制性受体FcγⅡB的表达降低。在根除Hp治疗1周后,这些激活的单核细胞就会被抑制。也有研究报道,在单核巨噬细胞上使FcγR的平衡向抑制性受体FcγⅡB方向偏移的原理也存在于现有的治疗ITP的方法中,如静注丙球[38]及大剂量地塞米松[39]。这些研究表明如何控制单核巨噬细胞表面的FcγR的平衡是治疗ITP很有前景的方法。一项2期临床试验证实,Fostamatinib是通过阻断激活性FcγR下游信号通路的脾酪氨酸激酶抑制剂,可以有效地提高ITP患者的血小板水平[40]。
在ITP患者体内,多种免疫负调控因子是异常的。CD4+Treg细胞、Bregs(B10)和耐受性DC细胞数量减低及功能受损可能促使ITP的致病环路加重。Hp感染会导致巨噬细胞抑制性的FcγⅡB信号通路受损,从而增加疾病的易感性。这些免疫负调控因子在免疫调控网络中是相互联系的,进一步阐明ITP患者免疫负调控因子异常机制的研究将会有助于阐明ITP发病的机制。虽然目前免疫抑制治疗是治疗ITP主要方法,但是调节免疫负调控因子的方法因其可以避免过度抑制免疫带来的风险而更有前景,成为治疗ITP的另一个选择。
[1] Johnsen J.Pathogenesis in immune thrombocytopenia:new insights[J].Hematology Am Soc Hematol Educ Program,2012,2012:306- 312.
[2] Semple JW,Provan D.The immunopathogenesis of immune thrombocytopenia:T cells still take center- stage[J].Curr Opin Hematol,2012,19(5):357- 362.
[3] Kuwana M,Kaburaki J,Ikeda Y.Autoreactive T cells to platelet GPⅡb- Ⅲa in immune thrombocytopenic purpura.Role in production of anti- platelet autoantibody[J].J Clin Invest,1998,102(7):1393- 1402.
[4] Hua F,Li Y,Zhao X,etal.The expression profile of toll- like receptor signaling molecules in CD19(+) B cells from patients with primary immune thrombocytopenia[J].Immunol Lett,2016,176:28- 35.
[5] Gudbrandsdottir S,Ghanima W,Nielsen CH,etal.Effect of thrombopoietin- receptor agonists on circulating cytokine and chemokine levels in patients with primary immune thrombocytopenia (ITP)[J].Platelets,2017,28(5):478- 483.
[6] Catani L,Sollazzo D,Trabanelli S,etal.Decreased expression of indolea mine 2,3- dioxygenase 1 in dendritic cells contributes to impaired regulatory T cell development in immune thrombocytopenia[J].Ann Hematol,2013,92(1):67- 78.
[7] Kuwana M,Okazaki Y,Ikeda Y.Splenic macrophages maintain the anti- platelet autoimmune response via uptake of opsonized platelets in patients with immune thrombocytopenic purpura[J].J Thromb Haemost,2009,7(2):322- 329.
[8] Sakaguchi S,Miyara M,Costantino CM,etal.Foxp3+regulatory T cells in the human immune system[J].Nat Rev Immunol,2010,10(7):490- 500.
[9] Huang WY,Sun QH,Chen YP.Expression and significance of CD4+CD25+CDl27lowregulatory T cells,TGF- beta and Notch1 mRNA in patients with idiopathic thrombocytopenic purpura[J].Zhongguo Shi Yan Xue Ye Xue Za Zhi,2015,23(6):1652- 1656.
[10] Miyara M,Gorochov G,Ehrenstein M,etal.Human Foxp3+regulatory T cells in systemic autoimmune diseases[J].Autoimmun Rev,2011,10(12):744- 755.
[11] Nishimoto T,Kuwana M.CD4+CD25+Foxp3+regulatory T cells in the pathophysiology of immune thrombocytopenia[J].Semin Hematol,2013,50(Suppl 1):S43- S49.
[12] Daridon C,Loddenkemper C,Spieckermann S,etal.Splenic proliferative lymphoid nodules distinct from ger minal centers are sites of autoantigen stimulation in immune thrombocytopenia[J].Blood,2012,120(25):5021- 5031.
[13] Ling Y,Cao X,Yu Z,etal.Circulating dendritic cells subsets and CD4+Foxp3+regulatory T cells in adult patients with chronic ITP before and after treatment with high- dose dexamethasome[J].Eur J Haematol,2007,79(4):310- 316.
[14] Stasi R,Cooper N,Del PG,etal.Analysis of regulatory T- cell changes in patients with idiopathic thrombocytopenic purpura receiving B cell- depleting therapy with rituximab[J].Blood,2008,112(4):1147- 1150.
[15] Bao W,Bussel JB,Heck S,etal.Improved regulatory T- cell activity in patients with chronic immune thrombocytopenia treated with thrombopoietic agents[J].Blood,2010,116(22):4639- 4645.
[16] Nishimoto T,Satoh T,Takeuchi T,etal.Critical role of CD4(+)CD25(+) regulatory T cells in preventing murine autoantibody- mediated thrombocytopenia[J].Exp Hematol,2012,40(4):279- 289.
[17] Nishimoto T,Satoh T,Simpson EK,etal.Predo minant autoantibody response to GPIb/IX in a regulatory T- cell- deficient mouse model for immune thrombocytopenia[J].J Thromb Haemost,2013,11(2):369- 372.
[18] Kalampokis I,Yoshizaki A,Tedder TF.IL- 10- producing regulatory B cells (B10 cells) in autoimmune disease[J].Arthritis Res Ther,2013,15(Suppl 1):S1.
[19] Luo HQ,Feng WY,Zhong YG,etal.Clinical significance of the balanceshift of Th1 and Th2 type cytokines in patients with primary immune thrombocytopenic purpura detected by cytometric bead array[J].Zhongguo Shi Yan Xue Ye Xue Za Zhi,2016,24(6):1846- 1849.
[20] Li X,Zhong H,Bao W,etal.Defective regulatory B- cell compartment in patients with immune thrombocytopenia[J].Blood,2012,120(16):3318- 3325.
[21] Carter NA,Vasconcellos R,Rosser EC,etal.Mice lacking endogenous IL- 10- producing regulatory B cells develop exacerbated disease and present with an increased frequency of Th1/Th17 but a decrease in regulatory T cells[J].J Immunol,2011,186(10):5569- 5579.
[22] Amu S,Saunders SP,Kronenberg M,etal.Regulatory B cells prevent and reverse allergic airway inflammation via FoxP3- positive T regulatory cells in a murine model[J].J Allergy Clin Immunol,2010,125(5):1114- 1124.
[23] Yu J,Heck S,Patel V,etal.Defective circulating CD25 regulatory T cells in patients with chronic immune thrombocytopenic purpura[J].Blood,2008,112(4):1325- 1328.
[24] Audia S,Samson M,Guy J,etal.Immunologic effects of rituximab on the human spleen in immune thrombocytopenia[J].Blood,2011,118(16):4394- 4400.
[25] Perera M,Garrido T.Advances in the pathophysiology of primary immune thrombocytopenia[J].Hematology,2017,22(1):41- 53.
[26] Saei A,Hadjati J.Tolerogenic dendritic cells:key regulators of peripheral tolerance in health and disease[J].Int Arch Allergy Immunol,2013,161(4):293- 303.
[27] Ganguly D,Haak S,Sisirak V,etal.The role of dendritic cells in autoimmunity[J].Nat Rev Immunol,2013,13(8):566- 577.
[28] Bronte V.Tolerogenic pDCs:spotlight on Foxo3[J].J Clin Invest,2011,121(4):1247- 1250.
[29] Saito A,Yokohama A,Osaki Y,etal.Circulating plasmacytoid dendritic cells in patients with primary and Helicobacter pylori- associated immune thrombocytopenia[J].Eur J Haematol,2012,88(4):340- 349.
[30] Catani L,Sollazzo D,Trabanelli S,etal.Decreased expression of indolea mine 2,3- dioxygenase 1 in dendritic cells contributes to impaired regulatory T cell development in immune thrombocytopenia[J].Ann Hematol,2013,92(1):67- 78.
[31] Van Brussel I,Lee WP,Rombouts M,etal.Tolerogenic dendritic cell vaccines to treat autoimmune diseases:can the unattainable dream turn into reality?[J].Autoimmun Rev,2014,13(2):138- 150.
[32] Manavalan JS,Rossi PC,Vlad G,etal.High expression of ILT3 and ILT4 is a general feature of tolerogenic dendritic cells[J].Transpl Immunol,2003,11(3- 4):245- 258.
[33] Yu X,Lazarus AH.Targeting FcgammaRs to treat antibody- dependent autoimmunity[J].Autoimmun Rev,2016,15(6):510- 512.
[34] Smith KG,Clatworthy MR.FcgammaRIIB in autoimmunity and infection:evolutionary and therapeutic implications[J].Nat Rev Immunol,2010,10(5):328- 343.
[35] Sun JB,Xiang Z,Smith KG,etal.Important role for FcgammaRIIB on B lymphocytes for mucosal antigen- induced tolerance and Foxp3+regulatory T cells[J].J Immunol,2013,191(8):4412- 4422.
[36] Kuwana M.Helicobacter pylori- associated immune thrombocy- topenia:clinical features and pathogenic mechanisms[J].World J Gastroenterol,2014,20(3):714- 723.
[37] Asahi A,Nishimoto T,Okazaki Y,etal.Helicobacter pylori eradication shifts monocyte Fcgamma receptor balance toward inhibitory FcgammaRIIB in immune thrombocytopenic purpura patients[J].J Clin Invest,2008,118(8):2939- 2949.
[38] Samuelsson A,Towers TL,Ravetch JV.Anti- inflammatory activity of IVIG mediated through the inhibitory Fc receptor[J].Science,2001,291(5503):484- 486.
[39] Liu XG,Ma SH,Sun JZ,etal.High- dose dexamethasone shifts the balance of stimulatory and inhibitory Fcgamma receptors on monocytes in patients with primary immune thrombocytopenia[J].Blood,2011,117(6):2061- 2069.
[40] Podolanczuk A,Lazarus AH,Crow AR,etal.Of mice and men:an open- label pilot study for treatment of immune thrombocytopenic purpura by an inhibitor of Syk[J].Blood,2009,113(14):3154- 3160.
[收稿2016- 12- 09 修回2017- 01- 08]
(编辑 许四平 刘格格)
10.3969/j.issn.1000- 484X.2017.08.030
①本文为国家自然科学基金(81170472、81370607、81400085、81400088)。
张玉娇(1988年-),女,硕士,住院医师,主要从事ITP及出凝血疾病方面的研究,E- mail:1670337477@qq.com。
及指导教师:瞿 文(1969年-),女,硕士,主任医师,硕士生导师,主要从事ITP及出凝血疾病方面的研究,E- mail:quwentj923@sina.com。
R558+2
A
1000- 484X(2017)08- 1259- 04