任朝臣 综述,杨 垒 审校
(遵义医学院附属医院泌尿内科,贵州遵义 563000)
CD4+CD25+FoxP3调节性T细胞在肾病综合征中扮演的角色
任朝臣 综述,杨 垒△审校
(遵义医学院附属医院泌尿内科,贵州遵义 563000)
肾病综合征;CD4+CD25+FoxP3调节性T细胞;免疫机制
肾病综合征(nephrotic syndrome,NS)是一种常见肾病,以大量蛋白尿、低蛋白血症、高脂血症和水肿为临床特征。目前认为,免疫紊乱是NS发病机制的核心,但其具体发病机制至今仍未能阐明。近年来,关于NS发病机制的探索越来越多。CD4+CD25+FoxP3调节性T细胞(Treg)在免疫调节中的作用被大多学者所认识,尤其是在免疫耐受方面,其功能异常与许多疾病的发生、治疗效果等相关,其中就包括NS。
早在1974年就有人发现,麻疹病毒感染使微小病变型肾病的病情得到了缓解,故从此提出了免疫紊乱在NS发病机制及治疗等方面的可能关系。随后,关于细胞免疫,特别是T细胞亚群失衡与NS发病及治疗的研究逐渐增多。
与健康人相比,NS患者外周血中,Th17的数量明显增加,而Treg的数量则明显减少[1]。Th17细胞相关的细胞因子(如IL-17、IL-23)、转录因子(RORγt)水平增加,而Treg细胞相关的细胞因子(如TGF-β1、IL-10)、转录因子(Foxp3)的水平则明显减少,同时,Th17细胞/Treg比值也升高,这提示Th17细胞与Treg之间的失衡在NS的发病机制中发挥作用[2]。在激素抵抗型NS(SRNS)中,Th1细胞与正常对照组相似,Th2比激素敏感型(SSNS)及正常对照组均高,且激素抵抗型Th1/Treg比激素敏感型及正常对照组均高;而Th1/Th2在SSNS、SRNS、正常对照组则相似,SSNS治疗缓解后IL-10、TGF-β含量增加,而Th1、Th2减少[3]。这揭示了Th1、Th2细胞与Treg细胞之间的紊乱也参与了NS的发病。
以上结果表明,免疫细胞及其相关细胞因子的紊乱与NS发病密切相关。
2.1 Treg细胞简介及其免疫抑制机制 Treg细胞是一类能够调控免疫功能、维持免疫耐受,从而保持机体免疫稳态的细胞群。该类细胞以表达CD4、CD25、FoxP3为细胞表型特征。目前,相关研究已经证实了Treg细胞在感染、肿瘤、同种异体器官移植、胎盘免疫等方面具有抑制各种途径的病理生理免疫应答的作用。
Treg细胞可发源于胸腺,也可以由外周的T细胞分化而来[4],可分为自然型(nTreg)和诱生型(iTreg)。通过对比健康者及患有自身免疫性疾病的患者,有人发现只有健康者体内有Treg细胞,而后者没有,说明Treg细胞对于维持自身免疫耐受非常重要[5]。
Treg细胞通过上调IL-2受体(如CD25)的表达,结合并消耗IL-2,减少其他类型T细胞与IL-2的结合,从而影响其活化增殖。如果缺少了IL-2及Treg细胞,树突状细胞将会激活并使其他类型T细胞增殖[6],从而导致免疫紊乱。Foxp3+Treg细胞通过产生免疫抑制因子如IL-10、TGF-β、IL-35等抑制普通T细胞,相关细胞因子同时也促进了Treg细胞的增殖[7-8],从而增强Treg细胞的免疫调节作用。Treg还通过颗粒酶B和穿孔素-1杀伤靶细胞。细胞毒T淋巴细胞相关抗原-4(CTLA-4)是一个重要的免疫负性调节蛋白。Wing等[9]的研究发现,Treg细胞特异性表达共抑制分子CTLA-4,与树突状细胞直接接触后,下调其表面分子CD80和CD86的表达,通过影响抗原提呈细胞激活其他类型的T细胞而发挥免疫抑制作用。若CTLA-4基因的缺陷导致CTLA-4表达的减少,将会影响Treg细胞与B细胞的平衡,从而引起表现为反复感染、低丙种球蛋白血症等为特征的常染色体免疫失调综合征[10]。这从分子学的角度证实了Treg细胞在免疫抑制作用中的重要性。CTLA-4还能诱导树突状细胞产生吲哚胺2,3-双加氧酶,催化色氨酸分解为犬尿素导致周围细胞死亡。
Treg细胞可能还通过其他机制来调节免疫平衡。如糖尿病发病机制的研究中,Cipolletta等[11]证实,Treg细胞通过表达过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR),使胰岛素抵抗的小鼠对噻唑烷二酮类降糖药物重新建立起了胰岛素敏感性。同时也为治疗糖尿病提供了可能靶点。
2.2 Treg细胞与NS的相关性 王莉等[12]的研究发现,在儿童NS中,单纯型NS(SNS)及肾病型NS(NNS)外周血中Treg百分比显著低于正常对照组,其中,NNS组又显著低于SNS组,Treg相关细胞因子TGF-β1的数量亦显著低于正常对照组。类似提示NS患者Treg减少的研究还有很多。通过免疫组织化学发现,在局灶节段硬化性肾病(FSGS) 患者的肾脏病理中Treg细胞也明显比对照组减少[13]。Wolf等[14]在给抗-GBM肾病模型小鼠注射了Treg细胞后,CD4+、CD8+T细胞及巨噬细胞的渗透明显减少,减轻了肾小球的损伤,提示了Treg细胞通过细胞免疫抑制比体液免疫抑制发挥更为重要的作用。免疫失调综合征(IPEX)的核心发病机制为Treg基因缺陷,可合并NS,也佐证了Treg细胞在NS发病机制中的作用[15]。IL-2使转录因子STAT5磷酸化,上调FoxP3基因的表达,使Treg细胞中FoxP3的转录增加[16]。这些,无不揭示着NS与Treg细胞之间的密切关系。
但是,也有人研究提示,在膜性肾病患者外周血中Treg细胞数量却较健康人多[17]。可能是膜性肾病发生后,为发挥免疫抑制作用,Treg细胞代偿性增多,也可能是因当时研究者对Treg的标记仅有CD4、CD25,而无FoxP3,同时,这也可能提示着不同病理类型可导致Treg细胞的不同变化,这值得进一步研究。还有其他类似NS患者Treg细胞数量增加的报道[18]。有趣的是,还有学者的研究提示,NS患者血中的Treg细胞数量与对照组并无差别,激素治疗前后Treg细胞也没改变[19],这是否提示Treg细胞根本就不参与NS的发病呢?这也是值得思考的。
初诊NS患者的Treg细胞数量明显减少,且其水平变化与疾病严重程度及治疗效果相关,这提示了提升Treg细胞数量及其功能可能为治疗NS的一条新途径[20]。静脉注射甲基泼尼龙治疗表现为严重蛋白尿的狼疮肾炎儿童患者后,试验组外周血中Treg细胞的数量明显增加,蛋白尿亦得到明显缓解[21],提示Treg细胞的增加对缓解蛋白尿起着重要作用。利妥昔单抗可以使外周血中的Treg细胞升高,哪怕是一开始对利妥昔单抗产生过敏反应的患者,经过脱敏治疗后也能达到良好疗效,提示Treg在免疫耐受中的重要作用[22]。NS患者外周血单核细胞(PBLs)表面P-gp明显比缓解者高,激素治疗可诱导PBLs表面P-gp的下调,增加Treg及其细胞因子的表达,而减少Th1、Th2的数量[7]。给胰岛移植的小鼠注入Treg细胞后,可以显著减少供体物种的CD8+T细胞,从而控制同种异体排除反应[23]。曹江等[24]在对小鼠进行异基因骨髓移植时联合输注基因工程的Treg细胞提示可以有效减少移植物抗宿主病(GVHD)的发生。近期研究发现,在同种异体造血干细胞移植后,IL-35表达的增加,可能损害CD4+T细胞,增加了IL-10、Treg细胞的数量,从而抑制了移植物抗宿主反应,这提示通过细胞因子治疗移植物抗宿主反应的可能[25]。我国学者的研究也证实,西罗莫司通过下调IL-1β、IL-6、IL-17、IFN-γ,抑制了Th1、Th17细胞,增加了Treg细胞的数量,改善了肾功能,从而改善了肾移植患者后的排斥反应[26],为相关免疫抑制剂用于NS的治疗提供了证据。黑色素瘤的患者,通过大剂量IL-2处理后,血中Treg细胞数量增加,患者相应表现出不好的临床表现[27],提示Treg所表现的免疫抑制作用可能增加了肿瘤细胞的扩散。如前所述,Treg细胞与B细胞之间的平衡紊乱参与NS的发病机制,以此为切入点,Kamburova EG及Ilse M Rood的研究证实,大剂量的利妥昔单抗通过消耗血液及次级淋巴中的B细胞,从而使激素依赖的、复发型的NS得到了缓解[28-29],这可能是相对增加了Treg细胞数量,重新建立了Treg与B细胞之间平衡的结果。
综上所述,使动物模型及人体的Treg细胞及其细胞因子恢复重新平衡,为多种免疫性疾病的治疗提供能新的治疗靶点。同时,免疫抑制亦是一把双刃剑,Treg的免疫抑制作用对于自身免疫性疾病固然难能可贵,但同时也会引起不良后果,如肿瘤的产生即可能与之相关[27]。
目前鲜有研究Treg细胞治疗NS。有研究表明,给NS模型小鼠注射Treg细胞后,小鼠蛋白尿得到了缓解。Treg细胞可以通过体内扩增、体外扩增等方式得到,目前已经证实,于初始状态或静息状态的Treg细胞,在高浓度IL-2和抗原刺激条件下扩增并表达FoxP3,同时该条件下效应T细胞会发生凋亡。临床上也证实了,使用小剂量 IL-2治疗GVHD和HCV相关的血管炎是有效的,类似的疗法也有人用于类风湿关节炎的小鼠实验模型。但是,目前还没有关于Treg细胞治疗人体NS的报道,结合以上Treg细胞与NS发病机制、激素及免疫抑制剂治疗之间的关系,是否可以通过Treg细胞的直接使用而达到对NS的治疗,这是具有重要临床价值的一个探讨,值得更进一步的研究。
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任朝臣(1991-),住院医师,硕士,主要从事慢性肾脏病与血液净化方面研究。△
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10.3969/j.issn.1671-8348.2017.01.033
R726.9
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1671-8348(2017)01-0123-03
2016-07-22
2016-10-16)