B淋巴细胞与神经脊髓炎谱系疾病

古丽加娜提·努尔买买提综述， 玛依努尔·买买提审校

视神经脊髓炎谱系疾病(Neuromyelitis Optica Sprectrum Disorder，NMOSD)是一种慢性炎症性中枢神经系统(central nervous system,CNS)疾病，主要影响脊髓和视神经易发于中青年女性CNS的自身免疫性星形胶质细胞病，目前认为，包括 B、T淋巴细胞在内的多种炎性细胞和细胞因子在其发病过程中扮演着重要角色[1]。本文就B淋巴细胞在NMOSD 发病机制中的作用进行综述。

B淋巴细胞通过产生水通道蛋白4特异性自身抗体(Aquaporin-4 antibody,AQP4-ab)参与NMOSD的发病机制[2]；大约75%的NMOSD患者中检测到针对水通道蛋4 (AQP4- IgG)的自身抗体[3]，在血清阳性(AQP4-IgG+)和血清阴性(AQP4-IgG-) NMOSD患者中，还经常发现神经和非神经自身抗体。无论在体内还是体外，AQP4-IgG都被证明能够引起疾病病理的基础，支持了这种自身抗体在中枢神经系统损伤中发挥的直接作用。但在临床实践中发现，AQP-4抗体滴度水平与疾病活动度、复发并不完全相关[4]，而经过治疗缓解NMOSD症状后，AQP-4抗体水平未见明显的下降[5]，由此提示NMOSD 的发病并非单纯因AQP-4抗体的分泌所导致。随着研究的推进，B淋巴细胞在NMOSD发病机制中发挥着重要作用[6]。

1 B细胞的抗原提呈功能

B淋巴细胞是一种专业的抗原提呈细胞(antigen presenting cell,APC):它甚至能特异性地识别低浓度的抗原，并组成性地表达主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex，MHC) Ⅱ类和共刺激分子。这使得B淋巴细胞能够启动T淋巴细胞，进而诱导自身分化为记忆细胞和产生抗体的浆细胞[7]。B淋巴细胞具有通过B细胞受体(B cell receptor,BCR)高效捕获微量抗原的独特能力。因此，对于具有相同抗原特异性的T淋巴细胞，B淋巴细胞是最有效的APC。当BCR信号亚基(Ig-a and Ig-b)结合蛋白结合时，会触发受体蛋白化、内化，针对一个内吞室优化肽加载到MHC-Ⅱ分子。在内吞室，BCR相关蛋白抗原被降解成肽段，由MHC-Ⅱ类分子表达。细胞内MHC-Ⅱ类分子的转运也通过BCR连接进行调节，以促进抗原衍生肽的最大负荷，即使在含量较低的情况下也是如此。抗原衍生肽与 MHC-Ⅱ类分子结合富集后提呈给T 辅助细胞，激活的T辅助细胞参与到 B淋巴细胞的分化和免疫转型中，使活化的B淋巴细胞分泌不同类型的抗体。B淋巴细胞抗原提呈与活化密切相关。B淋巴细胞通过抗原提呈或分泌细胞因子刺激病原体对T淋巴细胞的反应，促进NMOSD的疾病活性。在自身免疫的背景下，B淋巴细胞的APC功能可能是有害的，而自身免疫主要由低亲和力的淋巴细胞和数量有限的抗原控制。在常用的小鼠模型中，MCH Ⅱ类对B淋巴细胞的选择性消融表现出对疾病诱导的抵抗[8]，显示出它们作为APC对该模型的重要贡献。

2 B细胞产生自身抗体功能

B细胞的独特之处在于其产生抗体的能力，这种抗体在全身循环，并对特定的抗原进行清除。经典的浆细胞生成模型描述了抗体分泌细胞(antibody-secreting cell,ASCs)产生的抗体，其包括增殖性循环浆母细胞和非增殖性组织驻留的短寿命和长寿命浆细胞。ASCs的前体最初在骨髓里出现，作为抗原缺乏经验的B淋巴细胞。 随后，通常在生发中心，这些天然B淋巴细胞为抗原发展记忆。为了获得抗原的记忆，传统上生发中心的B淋巴细胞需要抗原特异性T淋巴细胞的帮助[9]。随后，经历抗原记忆的B淋巴细胞可以持续或分化成最早的循环ASC，也称为浆母细胞。 浆母细胞可以成熟为短寿命或长寿命的浆细胞。 长寿命的浆细胞通常迁移到骨髓龛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 患者血清中发现了疾病特异性水通道蛋白-4 抗体(AQP4-Ab/NMOSD-IgG)。骨髓(bone marrow,BM)和黏膜相关淋巴组织(mucosa associated lymphoid tissue,MALT)中的浆细胞提供长期的体液免疫的IgG和IgA抗体。循环AQP4-IgG由BM和/或MALT浆细胞产生，经血脑屏障(blood-brain barrier，BBB)进入中枢神经脑室后，可引起中枢神经损伤。AQP-4是一种在肾脏等周围器官和中枢神经系统[12]中都存在的水通道蛋白抗体。它主要表达在星形胶质细胞的末端，最密集的分布在视神经和脊髓中，因此，这些部位是NMOSD病变主要发生的区域。事实上，已经在NMOSD患者的CSF中鉴定出AQP4特异性浆细胞。然而，可溶性AQP4-IgG在血液中检测到的水平是脑脊液的1000倍，可能在脑脊液中检测不到[13],这表明最初的AQP4-IgG是在周围。此外，有AQP4-IgG的NMOSD患者血清中参与T和B淋巴细胞功能和维持ASCs的细胞因子水平升高[14]。

白细胞介素-5(Interleukin-5，IL-5)、白细胞介素-6(Interleukin-6，IL-6)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、B细胞活化因子(B cell activating factor，BAFF)和增殖诱导配体(a proliferation inducing ligand，APRIL)是体外分离浆细胞存活的关键。脑脊液中IL-6、BAFF、APRIL、IL-5水平升高，可能对NMOSD患者中枢神经系统AQP4特异性ASC生存有促进作用。同样，嗜酸性粒细胞浸润中枢神经系统可促进NMOSD病变中浆细胞的存活和IgG的产生。调节嗜酸性粒细胞数量和位置或直接靶向IL-6信号可能对浆细胞存活、自身抗体生成和NMOSD病理产生直接影响。

3 调节性B细胞控制功能的减弱

B淋巴细胞在免疫系统中扮演着多种角色，既有致病性，也有调节性。自身抗体的产生和促炎细胞因子,如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-6 (IL-6)作为自身免疫性疾病的发病机制[15]。此外,具有AQP-4特异性B淋巴细胞受体的B淋巴细胞可能作为抗原递呈细胞(APCs)，通过[16]细胞外周产生IL-6，将自身反应性T淋巴细胞部分分化为Th17谱系。抗CD20单克隆抗体的有效耗竭治疗也提示了B淋巴细胞在疾病活性中的潜在作用。另一方面，某些B淋巴细胞通过产生调节细胞因子来抑制免疫反应，如白细胞介素-10(Interleukin-10，IL-10)。这些类型的B淋巴细胞被称为调节性B细胞(regulatory B cell，Breg)或B10细胞。B10细胞可能起源于B10祖细胞(B10 progenitor cells，B10pro)。B10pro和B10细胞根据其原始组织[17]共享CD1dhiCD5等表型标记。在人类中，产生IL-10的B细胞亚群通常小于外周血B淋巴细胞的1%，并不局限于一种独特的[18]表型。CD1dhiCD5+B10细胞被认为是B细胞产生IL-10的主要细胞。此外，外周血B10和B10pro细胞高度集中在CD24hiCD27+B细胞亚群中(约25%)，在有丝分裂原刺激下的增殖能力高于其他B淋巴细胞。最近，B淋巴细胞的CD39hi亚群被认为是产生IL-10[19]的主要免疫调节因子。产生IL-10的B淋巴细胞也存在于CD24hiCD38hi和CD24intCD38int B细胞亚群中，这些亚群存在于未成熟的移行性B淋巴细胞中。在类风湿关节炎(Rheumatoid arthritis，RA)和系统性红斑狼疮(Systemic Lupus Erythematosus，SLE)患者中，IL-10产生调节B细胞的频率的试验组与对照组相比也存在类似的差异。所描述的Breg亚群中的一些差异是由于调节性B细胞表型定义的不同所致，尽管大多数CD5+CD1dhi和CD39hiB淋巴细胞与CD24hiCD38hi B淋巴细胞亚群重叠[20]。在SLE和RA患者中，与健康对照组相比，SLE和RA患者中CD24hiCD38hi B细胞减少或相似，CD5+CD1dhi或IL-10+B淋巴细胞增加。

调节性B细胞主要通过抑制Th1和Th17，抑制巨噬细胞和树突状细胞的活化，促进调节性T细胞扩增[21]发挥调节功能。因此，Breg细胞降低与多种神经炎症疾病的进展密切相关。关于Breg细胞在人类自身免疫性疾病中的作用，目前有一些研究。据报道，自身免疫性疾病中IL-10生成B淋巴细胞的频率增加[22]。既往报道证实B淋巴细胞活化方式决定IL-10的生成程度。既往有研究报道，NMOSD患者在攻击过程中，至少6个月不使用免疫抑制剂的情况下，Breg细胞出现的频率较低[23]，NMOSD患者B10细胞频率与AQP-4抗体阳性强度呈正相关。这可能是偶然现象。有证据表明AQP-4抗体滴度并不总是与疾病活动性相关。我们可以假设，即使AQP-4抗体滴度较高，如果有足够的功能性强的调节细胞，如Breg细胞，临床缓解也是可能的。目前，缺乏更为深入的研究探讨 NMOSD 中 Breg细胞的免疫调节功能，这将是未来NMOSD 研究关注的热点之一。

4 B细胞异常耐受作用

B 淋巴细胞自原始骨髓造血干细胞开始，发育分化过程细胞成熟后迁移至外周循环中，在机体内遇到外界抗原后活化成为效应B淋巴细胞，包括浆细胞(plasma-cell)、浆母细胞 (plasma-blast)以及记忆B 细胞(memory B cell)。活化的B淋巴细胞参与体液免应答[24]。

在B细胞早期发育过程中，免疫球蛋白可变区基因片段被随机重组，产生在细胞表面表达的功能性抗体(B细胞受体B cell receptor BCRs)。这一过程对于免疫球蛋白库的广泛多样性的产生是基本的，但同时也产生自身反应性B细胞以及那些无自身反应性的幼稚B细胞。自身反应性B细胞的清除是由耐受机制控制的。在骨髓中存在第一个检查点，也称作中枢检查点。骨髓在早期未成熟和未成熟B淋巴细胞阶段之间的中心检查点清除了大量表达自身反应和多反应抗体的发育B细胞。通过第一个检查点后，只有极少部分自我反应水平较低的B细胞克隆迁移到外周。第二个B细胞耐受性检查点，即外周耐受检查点，在这些新外逃的B细胞进入成熟幼稚的B细胞室之前对其进行自我反应(见图1)。事实上，功能失调的B细胞耐受可能会导致AQP4-IgG和其他自身反应性外周B细胞的产生[25]。由于NMOSD患者的疾病活性主要与AQP-4自身抗体的产生有关，因此中枢和外周B淋巴细胞检查点功能的调节可能直接影响疾病活性。因此，研究B淋巴细胞耐受功能不仅能够阐释NMOSD的发病机制，更重要的是指导设计NMOSD的B淋巴细胞清除治疗方案。

图1 图解：B细胞耐受性的确保,潜在有害的自身反应B细胞从B细胞库中清除。在B细胞发育过程中，自身反应的B细胞被分为两个步骤移除。首先，在向未成熟B细胞转化之前，骨髓中的一个中心检查点清除了大量表达多反应性抗体的发育中的B细胞，只留下极小部分具有低水平多反应性的克隆从骨髓迁移到周围。第二个耐受点位于细胞外周，在分化为成熟的幼稚B细胞之前，进一步选择自身反应的新外源B细胞)

5 总结和展望

综上所述，目前B淋巴细胞被认为在NMOSD和许多其他慢性炎症疾病中起中心致病作用，B淋巴细胞对NMOSD发病机制中的作用可能超出AQP4-IgG的产生，包括促炎和抗炎B淋巴细胞功能的失衡。越来越多的证据表明抗原提呈和自身抗体分泌的重要性;然而，受损的B细胞耐受和调节性B细胞控制功能的减弱需要进一步的研究。涉及B淋巴细胞耗竭或调节的策略可能会改变B淋巴细胞的多种功能，因此它们的影响不能简单地归因于仅由表面标记所定义的特定亚群。因此，以更好地理解这些研究治疗的潜在多种生物效应。为B淋巴细胞的治疗提供许多其他的新信息。