IgG4相关性疾病发病机制的研究进展*

2019-12-26 01:47闵赛南吴立玲俞光岩
中国病理生理杂志 2019年12期
关键词:唾液腺母细胞外周血

闵赛南, 吴立玲, 俞光岩, 丛 馨△

(1北京大学口腔医学院口腔颌面外科, 北京 100081; 2北京大学医学部生理学与病理生理学系, 北京100191)

IgG4相关性疾病(IgG4-related disease,IgG4-RD)是一种慢性、进行性炎症伴纤维化的自身免疫性疾病,其患者血清中IgG4水平异常升高,表现为多发性脏器肿大伴不同程度的功能障碍,可累及全身各个器官和组织,其中以胰腺、唾液腺、泪腺、胆管、肾及肺等最为常见。目前,IgG4-RD的发病机制尚不明确,可能有多种因素参与疾病的发生,包括遗传易感性、适应性免疫、固有免疫和自身抗原等。本文将对近年来IgG4-RD发病机制的研究进展作一综述。

1 概述

IgG4-RD是21世纪才被认识的一种新的疾病,既往本病因累及不同器官或组织而有独立的命名,如唾液腺和泪腺受累的“Mikulicz病”、胰腺受累的“自身免疫性胰腺炎(autoimmune pancreatitis)”、胆管受累的“硬化性胆管炎”及肾脏受累的“小管-间质性肾炎”等。患者受累组织存在相似的病理学改变:正常组织结构被破坏,镜下可观察到大量IgG4+浆细胞浸润、席纹状纤维化及阻塞性静脉炎。随着类似的病理改变累及全身其它脏器被陆续报道,Kamisawa等[1]于2003年首次提出IgG4系统性疾病的概念,并于2010年将该病命名为IgG4-RD[2]。

IgG4-RD在亚洲人群发病率较高,日本发病率约为(0.28~1.08)/10万[3],目前相关流行病学研究主要来自日本,且研究多集中在IgG4相关性胰腺炎,尚缺乏大规模的流行病学资料。日本研究报道,IgG4相关性胰腺炎患者男女比例为(3~4) ∶1,而对IgG4相关性泪腺和唾液腺炎患者的流行病学研究则没有显示存在性别差异[4-5]。IgG4-RD通常起病缓慢,主要症状与受累器官相关,表现为受累器官局部压迫症状及功能障碍。IgG4-RD患者对糖皮质激素治疗反应性较好,但由于对该病的认识不足,加之临床表现复杂多样,易被误诊为肿瘤、感染性疾病或其它自身免疫性疾病,导致患者不能得到及时有效的治疗,甚至接受不必要的手术。因此,阐明IgG4-RD的发病机制、寻找高特异性与灵敏性的生物标记物,对IgG4-RD的诊治具有十分重要的意义。

2 遗传学研究

人类白细胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)是编码人类主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)的基因簇,在全基因组中具有高度多态性。HLA基因多态性被认为是多种自身免疫性疾病和感染性疾病的主要易感因素。对40例日本IgG4相关性胰腺炎患者的全基因组关联分析发现,患者HLA-DRB1*0405和HLA-DQB1*0401的表达频率显著高于慢性钙化性胰腺炎患者和健康人群[6]。在40例韩国IgG4相关性胰腺炎患者中,等位基因HLA-DQβ1的第57位为非天门冬氨酸的患者治疗后更易复发,但该结果在日本人群中未得到证实[7-8]。英国学者的一项研究则发现HLA-DRB1*0301和HLA-DQB1*0201的表达频率在IgG4相关性硬化性胆管炎和IgG4相关性胰腺炎患者中显著升高[9]。除了HLA基因多态性外,也有非HLA基因被认为是IgG4-RD的易感基因,例如,与Fcγ受体基因在结构上高度同源的Fc受体样基因3(Fcγ receptor-like gene3,FCRL3),其多态性可与多种自身免疫性疾病相关。Umemura等[10]使用TaqMan探针法对59例IgG4相关性胰腺炎患者、57例健康对照人群和62例慢性钙化性胰腺炎患者进行基因分型,发现FCRL3-110A/A基因型与IgG4相关性胰腺炎相关,且该易感基因的数目与患者血清中IgG4的水平成正比。细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen 4,CTLA-4)是T细胞免疫反应的负调节因子,CTLA-4单核苷酸多态性也与多种自身免疫性疾病相关。一项针对46例中国IgG4相关性胰腺炎患者和200例健康对照者的研究显示,CTLA-4 49A多态性和-318C/+49A/CT60G单倍体是IgG4相关性胰腺炎的易感因素[11]。值得注意的是,上述报道的研究对象大多为亚洲人群,样本数量有限,且以往对自身免疫性胰腺炎患者未进行分型(后证实只有I型自身免疫性胰腺炎属于IgG4-RD),另外几个研究之间关于基因多态性的结果一致性较差,因此存在一定局限性,还需要多人群、大样本的研究来揭示基因遗传在IgG4-RD发病中的作用。

3 适应性免疫

3.1IgG4 免疫球蛋白根据重链恒定区的不同可分为5类,即IgG、IgA、IgM、IgD和IgE。IgG是血清中主要的抗体成分,包括IgG1、IgG2、IgG3和IgG4 4个亚类,其中IgG4在健康人群血液中含量最少,占总IgG的比例不足10%。IgG4的产生需要Th2细胞的辅助,这与IgE的产生十分类似,因此诱导IgE产生的过敏原也可诱导IgG4的产生。在体内,IgG4分子有以下特征:(1)IgG4重链间的二硫键结合薄弱,这使得IgG4处于动态的“Fab-臂交换”过程中,从而获得2个不同的抗原结合位点,失去交联抗原及形成大的免疫复合物的能力;(2)IgG4的Fc段可与其它亚型IgG的Fc段交联,从而阻断IgG4与Fc受体及其它分子的连接;(3)IgG4分子Fc段可与不同的Fc受体或补体蛋白结合,使得激活免疫效应细胞及诱导补体生成的能力减弱,因而介导抗炎反应。例如,过敏性鼻炎患者接受过敏原特异性免疫治疗后,IgG4含量出现反应性增加并能识别桦树花粉主要过敏原Bet v1(betula verrucosa 1)的相似抗原表位,与IgE竞争结合重叠的抗原表位,从而减轻过敏症状[12]。但是,IgG4也可发挥一定的致病作用,在天疱疮患者中,靶向桥粒芯蛋白的IgG4抗体可通过松懈皮肤棘层诱导大疱的形成;在小鼠中注射桥粒芯蛋白的特异性IgG4能够引起天疱疮的症状[13]。

IgG4-RD患者受累器官(IgG4阳性浆细胞计数超过50个/高倍视野)及血清(IgG4>1.35 g/L)中存在大量IgG4是该病的主要特征之一,但升高的IgG4在IgG4-RD发生与发展中的作用尚不明确。IgG4在IgG4-RD中是参与抗炎过程而发挥保护作用,还是作为致病因素介导IgG4-RD的发生,或仅是继发于炎症刺激诱导的免疫应答而产生的一种表现,目前尚无定论。在乳鼠胰腺中注射从IgG4-RD患者血清中提取的IgG1和IgG4均能够诱导胰腺损伤,其中单独注射IgG1引起的损伤更为严重,但若同时注射IgG4则能够减轻IgG1诱导的损伤[14],这提示在IgG4-RD中IgG4可能是一把双刃剑。在使用B淋巴细胞清除剂利妥昔单抗的两项临床试验中发现,利妥昔单抗能够持续缓解IgG4-RD患者的临床症状,但治疗12个月后仅有42%的患者血清中IgG4恢复至正常水平[15],这提示,利妥昔单抗对IgG4-RD的治疗效果可能不是由于降低了患者体内IgG4的水平,而是源于清除了活化的B淋巴细胞,IgG4本身在IgG4-RD病程的发展中可能并不发挥关键作用。此外,在IgG4+浆细胞骨髓瘤患者病变组织中也有大量的IgG4+浆细胞浸润,且血清IgG4水平持续升高,但未出现典型的IgG4-RD临床表现[16]。因此,目前尚不能将血清中升高的IgG4作为IgG4-RD的主要病因以及唯一的诊断标准,IgG4的具体作用仍有待更进一步的研究。

3.2B细胞与浆母细胞 体液免疫是效应B细胞分泌抗体发挥保护作用的过程,在IgG4-RD病变组织中能观察到大量的淋巴滤泡。B细胞在成熟和分化的不同阶段,会表达特异性的细胞表面标志分子,其中超过95%的B细胞(除B细胞前体、浆母细胞和浆细胞之外)均表达CD20,因此使用抗CD20药物(如利妥昔单抗)能够有效清除患者体内的B细胞。免疫应答后,抗原特异性B细胞增殖并分化为浆细胞或记忆性B细胞。浆母细胞是未成熟浆细胞的前体,存在时间短,随后分化成浆细胞并长期存在,是体内免疫球蛋白的重要来源之一。浆母细胞和浆细胞缺乏CD20的表达,因此不会被抗CD20药物清除,这可能是在使用利妥昔单抗治疗后IgG4-RD患者免疫球蛋白水平仍较高的一个原因。浆母细胞除了表达B细胞共有的表面标志分子CD19low外,还高表达CD27和CD38。在一项对15例IgG4-RD患者的研究中发现,与23名健康对照人群相比,未经治疗的活动期IgG4-RD患者外周血浆母细胞比例显著升高[17]。对6例IgG4相关性胆管炎患者的病变组织使用高通量二代测序技术发现大量的IgG4+B细胞[18]。对84例IgG4-RD患者血清学检测发现,即使IgG4水平正常的患者,其浆母细胞的比例也远高于对照组; 使用利妥昔单抗进行治疗后,浆母细胞数量减少并伴随疾病的缓解;而在利妥昔单抗治疗后复发的患者中,浆母细胞亦出现上调,并且出现更强的体细胞超频突变[19]。还有研究报道,IgG4-RD患者外周血中浆母细胞的数量与受累器官的个数及疾病活动度呈正比,因此浆母细胞可作为监测IgG4-RD活动性的一个潜在标志物[20]。值得注意的是,外周血中浆母细胞的大量存在并不是IgG4-RD所特有的,感染或其它B细胞介导的疾病等也会出现浆母细胞的增殖,因此需要结合临床症状及其它检查结果进行综合分析。

B细胞与浆母细胞一直被认为通过分泌自身抗体或作为抗原呈递细胞激活T淋巴细胞来介导IgG4-RD疾病的发生。然而最新研究显示,B细胞和浆母细胞不仅参与免疫应答反应,而且在诱导受累器官纤维化过程中发挥直接作用。Della-Torre等[21]分别从胰腺受累的IgG4-RD患者及健康人群外周血中提取CD19+B细胞,与人胰腺原代成纤维细胞共培养。转录组分析结果显示,与对照组相比,与IgG4-RD患者B细胞共培养的成纤维细胞胶原合成能力增强,并且上皮-间充质转化、肌细胞分化和细胞顶侧膜连接蛋白的相关基因表达均显著上调。研究者发现源于IgG4-RD患者的B细胞和浆母细胞不仅能通过分泌促纤维化因子, 如血小板衍生生长因子B等,促进成纤维细胞合成胶原,并且能合成赖氨酰氧化酶样蛋白-2等诱导细胞外基质重塑,从而促进纤维化的发生。此外,B细胞还能自身分泌,并促进活化的成纤维细胞分泌CC型趋化因子配体4(CC chemokine ligand 4,CCL4)、CCL5和CCL11等,这可能与受累器官慢性炎症的持续存在有关[21]。

3.3T淋巴细胞 在IgG4-RD患者病变组织中浸润的细胞类型以T淋巴细胞为主,被认为是介导IgG4-RD形成过程的关键细胞。CD4+辅助型T(T helper,Th)细胞能通过分泌细胞因子协调免疫细胞(如B细胞、巨噬细胞及其它类型T细胞)之间的相互作用,在适应性免疫中发挥重要功能。在细胞因子信号刺激下,CD4+Th细胞能够分化成不同亚群,分泌不同的细胞因子而发挥功能,如Th1和Th17细胞能够调节细胞免疫,而Th2和Tfh细胞介导体液免疫。

3.3.1Th2细胞 外周血CD4+Th细胞分类结果显示,IgG4-RD患者存在Th1/Th2比例失调以及Th2细胞比例增加和免疫反应增强[22]。早期研究认为Th2细胞介导的免疫反应在IgG4-RD中发挥主导作用,一方面, 由于IgG4-RD患者伴随过敏症状以及外周血嗜酸性粒细胞比例较高[23],而Th2细胞产生的白细胞介素4(interleukin-4,IL-4)、IL-5和IL-13均参与调控过敏反应;另一方面,Th2细胞及Th2细胞因子(包括IL-4、IL-5和IL-13等)在病变组织中高表达,其中IL-4和IL-13能够调控B细胞转化为浆细胞并促进免疫球蛋白的类别转换,进而产生大量的IgG4和IgE[24]。然而,随着对IgG4-RD认识的逐渐深入,Mattoo等[25]对患者外周血Th细胞的分析显示,仅在有过敏史的患者存在大量CD4+GATA3+Th2 细胞,由此推测Th2细胞免疫反应可能是由过敏引起的伴随现象。但是,尽管GATA3的mRNA表达较低,在IgG4-RD患者受累器官中却检测到IL-4的mRNA表达增强,这提示IL-4可能并非全部来源于Th2细胞[26]。

3.3.2Th1细胞与CD4+细胞毒性T细胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL) 近些年也有IgG4-RD患者外周血中Th1细胞增多的报道,推测Th1细胞也参与了IgG4-RD的发生发展。Ohta等[27]在10例IgG4相关性唾液腺炎患者的外周血中发现,Th1细胞比例及Th1细胞因子干扰素γ(interferon-γ,IFN-γ)含量均显著高于对照组。同样在IgG4相关性胰腺炎患者外周血中,Th1细胞数量较对照组亦显著升高[28]。然而,最近Mattoo等[25]通过多重免疫荧光染色发现组织中高表达的IFN-γ主要来自于一种具有细胞毒性的CD4+T细胞,该细胞及其效应分子颗粒酶A(granzyme A,GZMA)在IgG4-RD患者外周血及病变组织中大量存在,而CD4+GZMA-IFN-γ+Th1细胞在组织中却很少,这类细胞亚群同时具备CD4+和CD8+T淋巴细胞特征(但不表达CD8),在健康人群血液中很少,但在慢性抗原刺激下, 如病毒感染、肿瘤及自身免疫紊乱等,CD4+细胞则分化为具有效应细胞表型的MHC II类限制性CD4+CTL。CD4+CTL在清除感染细胞的同时,也参与慢性炎症的发生。在多种自身免疫性疾病(如风湿性关节炎等)病变组织中均发现CD4+CTL的累积,并且CD4+CTL的数量与病情的严重程度呈正相关[29]。在IgG4-RD患者外周血及多个受累器官均出现CD4+CTL细胞大量增殖,并能够分泌IFN-γ、转化生长因子β(transforming growth factor-β, TGF-β)和IL-1β等促炎因子,可能进一步参与器官纤维化的发生[25]。也有研究报道,IgG4-RD患者病变组织中IFN-γ+CD4+CTL的数量与血清中IgG4水平和患者受累器官数量呈正比[26]。IgG4-RD患者经利妥昔单抗治疗后,体内CD4+CTL细胞显著减少,提示B淋巴细胞和T淋巴细胞共同参与了疾病的发生[25]。

3.3.3调节性T细胞(regulatory T cell,Treg) Treg是调节自身免疫反应的T细胞亚群,可直接或通过分泌TGF-β和抗炎因子IL-10间接调控T细胞和B细胞的免疫反应,其中,TGF-β能通过激活经典Smad信号通路和非经典信号通路,诱导成纤维细胞向肌成纤维细胞转化、增加I型胶原和纤维连接蛋白的合成,从而促进纤维化的发生[30];IL-10能够抑制过敏原特异性IgE并促进IgG4的产生,同时也能够增强IL-4引起的IgG向IgG4的类别转换[31]。阻断Treg表面IL-10受体可阻断IL-10抑制IgE产生和促进IgG4产生的作用[32]。 IgG4-RD患者受累唾液腺组织的免疫组化染色显示,病变组织中存在大量Treg浸润,Treg的标志性细胞因子转录因子叉头蛋白3(forkheadbox protein 3, FoxP3)的表达较正常及舍格伦综合征(Sjogren syndrome)患者显著上调,并且与IgG4+/IgG比值呈正相关,表明Treg介导的免疫反应可促进B细胞产生IgG4[33]。此外,在IgG4相关性肾病及胆管炎患者的病变组织中也发现Treg比例升高及相应细胞因子产生增加[34-35]。IgG4相关性肾炎患者的肾脏免疫组化染色结果显示,IgG4+/IgG+浆细胞比值、Foxp3+/CD3+比值及TGF-β+细胞占总细胞数的比例均显著高于肾脏受累的舍格伦综合征患者和肾小管-间质肾炎患者,并且Foxp3+/CD3+与IgG4+/IgG+的比值呈正比。此外,Foxp3+和TGF-β1+细胞在肾间质中共定位,TGF-β1+细胞所占比例与纤维化的严重程度也显著相关[34],以上结果提示Treg可能在促进IgG4产生和纤维化形成方面介导IgG4-RD的发生与发展。

3.3.4Th17细胞 CD4+Th细胞可在TGF-β、IL-6和IL-23的诱导下向Th17细胞分化,而Th17细胞能够通过分泌细胞因子IL-17在抗感染、炎症免疫反应以及自身免疫中发挥重要作用。对28例IgG4-RD患者的外周血检测显示,IL-17+CD4+T细胞的比例显著增加[36]。但是,IgG4相关性唾液腺炎患者受累唾液腺中并未检测到IL-17的表达,这与舍格伦综合征患者血清及唾液腺中IL-17均增高是不同的[33]。因此,Th17细胞是否参与IgG4-RD的发生及其具体作用仍有待进一步研究。

3.3.5滤泡辅助性T(follicular helper T,Tfh)细胞 Tfh细胞是一种新型的Th细胞,参与免疫球蛋白的类别转换和生发中心的形成。IgG4-RD病变组织中存在大量异位生发中心,Tfh细胞位于生发中心的明区,是辅助B细胞成熟活化的CD4+T细胞亚群。即使只占次级淋巴器官中生发中心细胞的5%~20%,但Tfh细胞对生发中心的形成、抗体的产生、体细胞超突变以及浆母细胞和浆细胞的形成均至关重要。Tfh细胞主要分泌IL-21,也可分泌IL-4,二者均能促进B细胞向浆母细胞分化。在IgG4-RD患者唾液腺中,IL-21表达显著上调,并且与生发中心的数量和IgG4+/IgG比值呈正比[37]。根据其表面抗原CXC趋化因子受体3(CXC chemokine receptor 3,CXCR3)和CC趋化因子受体6(C-C chemokine receptor type 6,CCR6)的表达,可以将Tfh细胞分为CXCR3+CCR6-Tfh1、CXCR3-CCR6-Tfh2和CXCR3-CCR6+Tfh17细胞3个亚群。Akiyama等[38]报道,IgG4-RD患者外周血中Tfh2细胞比例显著高于对照组,并与疾病活动度、浆母细胞数量及血清中IgG4水平呈正相关;进一步研究证实,在活动期未接受治疗的IgG4-RD患者中,Tfh2细胞能够诱导B细胞向浆母细胞分化并促进IgG4的产生。IgG4-RD患者中活化的Tfh1细胞亚群也显著增加,但不同于Tfh2细胞,其数量仅与疾病活动度相关,而与血清中IgG4水平无相关性,提示Tfh2细胞可能在IgG4-RD免疫球蛋白类别转换中发挥更重要的作用。IgG4-RD患者接受糖皮质激素治疗后,外周血中Tfh2细胞和浆母细胞均随着临床症状的缓解而减少,而在复发的患者中数量再次增加,提示Tfh2细胞可以作为一个监测IgG4-RD疾病进程的标志物[36]。然而也有文献报道,IgG4-RD患者治疗后浆母细胞数量和血清中IgG4水平显著下降,而Tfh2细胞并未发生改变,但由Tfh2细胞分泌的IL-4水平降低,因此糖皮质激素治疗可能影响的是Tfh2细胞的功能而非数量[17]。

4 固有免疫

近些年固有免疫在IgG4-RD疾病中发挥的作用逐渐引起人们的关注。固有免疫系统的模式识别受体包括Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)、核苷酸结合寡聚化结构域样受体[nucleotide-binding oligomerization domain (NOD)-like receptor,NLR]、视黄酸诱导基因1样受体和C型凝集素受体(C-type lectin receptor,CLR),通过对病原相关分子模式进行识别进而产生免疫应答。

4.1巨噬细胞 单核细胞是巨噬细胞的前体,来自正常人群的单核细胞NLR受细菌胞壁酰二肽刺激后,能够激活NF-кB信号通路并诱导B细胞活化因子(B cell-activating factor,BAFF)依赖的IgG4的产生。用NLR和TLR的配体刺激IgG4相关性胰腺炎患者外周血的单核细胞,可以通过诱导BAFF表达促进IgG4的产生[39],这表明IgG4相关性胰腺炎的发病机制可能与微生物抗原刺激下单核细胞介导的异常固有免疫反应有关。巨噬细胞根据表型及分泌的细胞因子可以分为经典活化的M1型和选择性活化的M2型巨噬细胞,二者均表达CD68,但在免疫应答过程中发挥不同的功能。M1型巨噬细胞由脂多糖或IFN-γ诱导,出现在炎症早期,能分泌促炎细胞因子,如肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、IL-1β和IL-6等,并激活适应性免疫,诱导Th1和Th17反应从而清除病原体,亦可损伤正常组织。最近研究发现,TNF-α在IgG4相关性唾液腺炎患者唾液腺组织及血清中表达显著升高,可激活ERK1/2信号通路引起转录因子EB发生重分布,通过抑制溶酶体酸化和自噬体与溶酶体的融合过程从而损伤唾液腺腺泡细胞,因此是介导IgG4相关性唾液腺炎疾病形成的关键细胞因子[40]。

M2型巨噬细胞由Th2细胞因子(如IL-4或IL-13)诱导,出现在炎症晚期发挥抗炎作用,可诱导Th2反应,在寄生虫感染、伤口愈合及组织重塑过程中发挥重要功能。Furukawa等[41]在IgG4相关性泪腺和唾液腺炎患者的下颌下腺中发现M2型巨噬细胞标志分子CD163显著高于舍格伦综合征和健康人群,主要分布在纤维化区域,并与IL-10和CCL-18共定位。此外,患者下颌下腺纤维化程度与CD163/CD68比值显著正相关,提示M2型巨噬细胞可能通过分泌细胞因子促进纤维化的发生。Ishiguro等[42]发现TLR7在IgG4-RD患者唾液腺组织中高表达,且主要表达在浸润的CD163+M2型巨噬细胞中。使用TLR7激动剂R848能诱导来源于IgG4-RD患者外周血的CD163+M2型巨噬细胞产生IL-33,从而增强Th2免疫反应。此外,TLR7转基因小鼠的下颌下腺、胰腺和肺出现炎症浸润及纤维化,且血清中IgG1表达显著升高,表现出与IgG4-RD相似的表型;而使用TLR7激动剂处理小鼠能够进一步加重小鼠炎症及纤维化表型,提示IgG4-RD的病理改变与TLR7+CD163+M2型巨噬细胞的异常增加有关,阻断TLR7或TLR7下游信号有可能成为抑制IgG4-RD疾病发生或进展的新策略。IL-33属于IL-1细胞因子超家族,可以通过与其受体生长刺激表达基因2蛋白(growth stimulation expressed gene 2, ST2)结合促使巨噬细胞向M2表型转化,进而增强Th2免疫反应。在IgG4相关性唾液腺炎患者中IL-33和ST2受体高表达,IL-33与M2型巨噬细胞共定位,并且其含量与Th2细胞因子呈正比[43]。以上研究提示,M2型巨噬细胞可能参与了Th2介导的免疫反应,从而在IgG4-RD发生发展中发挥一定的作用。

4.2浆细胞样树突状细胞(plasmacytoid dendritic cell,pDC) pDC细胞也被证实与IgG4-RD的发病相关。在IgG4相关性胰腺炎患者和小鼠模型胰腺组织中发现大量分泌IFN-α的pDC细胞和中性粒细胞胞外陷阱(neutrophil extracellular trap,NET)。NET是一种由颗粒蛋白和DNA构成的结构,能够活化pDC细胞。在体外培养的pDC中,NET能够促进IFN-α及BAFF的表达;进一步与B细胞共培养,能够促进B细胞产生IgG4而非IgG1。在自身免疫性胰腺炎小鼠模型中减少IFN-α的产生或抑制其信号通路能够有效减轻炎症反应[44]。以上研究初步提示,pDC可能在IgG4-RD发生发展中发挥一定作用,具体机制与其分泌的IFN-α以及NET引起的pDC激活等有关。

4.3嗜碱性粒细胞和嗜酸性粒细胞 寄生虫感染、过敏反应及自身免疫性疾病时嗜碱性粒细胞会被招募至组织中,产生Th2细胞因子并可以作为抗原呈递细胞参与Th2细胞的免疫应答过程[45]。在IgG4-RD患者中,外源性刺激可能通过激活嗜碱性粒细胞的TLRs和NLRs参与疾病发生。Watanabe等[46]将健康人群的嗜碱性粒细胞与B细胞培养,用TLR配体激活嗜碱性粒细胞的TLR能够诱导B细胞产生IgG4,而使用配体激活IgG4相关性胰腺炎患者的嗜碱性粒细胞的TLR,能较对照组产生更多的IgG4,其作用与BAFF和IL-13的合成增加有关,提示TLR介导的嗜碱性粒细胞活化可能经BAFF信号通路参与IgG4-RD的发生发展。另外,约30%~40%的IgG4-RD患者外周血中嗜酸粒细胞比例增加,因此过敏反应被认为参与了疾病的发生,但嗜酸性粒细胞的增加并不仅仅存在于有过敏史的IgG4-RD患者[47]。嗜酸性粒细胞能够分泌Th2细胞因子和TGF-β,被认为与肝、肺等多种器官的纤维化有关[48];嗜酸性粒细胞还可表达MHC II,因此可能作为CD4+T细胞的抗原呈递细胞参与IgG4-RD的病变过程。

5 IgG4-RD抗原的发现

5.1自身抗原 迄今为止,诱导IgG4-RD患者机体产生免疫反应的抗原尚无定论。Perugino等[49]使用质谱对1例处于活动期的IgG4-RD患者单克隆抗体进行分析,发现一种疾病相关的半乳糖凝集素-3(galectin-3)的自身抗体,且该抗体属于IgG4亚型。Galectin-3在巨噬细胞、肿瘤细胞、嗜酸性粒细胞和肌成纤维细胞等多种细胞中均有表达,其中活化的巨噬细胞是galectin-3的主要来源。Galectin-3具有多种生物学功能,除了能促进细胞增殖、抗细胞凋亡、介导细胞黏附,并参与炎症反应,还参与肝、肾及肺等多种器官纤维化的过程[50]。日本学者通过蛋白质组学分析发现,IgG4相关性胰腺炎患者胰腺中共有17种蛋白的表达是正常胰腺的两倍以上,包括HLA-A、锌指蛋白497和醛酮还原酶家族1成员C4等,其中galectin-3的表达量是正常胰腺的13倍,被认为可能参与了受累器官纤维化的发生[51]。此外,Shiokawa等[52]在IgG4相关性胰腺炎患者的血清中也发现了细胞外基质蛋白层黏连蛋白(laminin)511-E8的自身抗体,51例患者中有26例存在该自身抗体,而对照组则没有出现。在小鼠中注射患者血清或用人laminin511-E8诱导小鼠免疫,能够引起与IgG4相关性胰腺炎相似的症状。Du等[53]在中国IgG4-RD患者血清中发现一种新的自身抗原—抗增殖蛋白(prohibitin,PHB),PHB自身抗体在IgG4相关性胰腺炎、IgG4相关性唾液腺炎、IgG4相关性腹膜后纤维化和其它IgG4-RD患者中的阳性率分别为73%、53%、54%和89%,而在舍格伦综合征患者和健康人群中仅为13%和1%。PHB能参与调控细胞增殖、细胞周期、转录和信号转导等多种生物学过程,然而目前PHB在IgG4-RD发生发展过程中的作用仍不清楚。欧洲的一项研究发现在50例IgG4相关性胰腺炎患者血清中有9例存在膜联蛋白(annexin)A11的自身抗体[54]。Annexins是一类钙依赖的磷脂结合蛋白,在细胞核中大量存在。当细胞发生损伤时,暴露的annexins被识别为自身抗原,从而引起自身免疫疾病,如在抗磷脂综合征、红斑狼疮和系统性硬化症等患者血清中均能检测到annexins的自身抗体[55-56]。以上研究显示,在IgG4-RD患者中存在多种自身抗原,然而其中一些自身抗体仅存在于IgG4相关性胰腺炎患者中,未在其它器官受累的IgG4-RD患者中检测到,提示可能有多种抗原参与IgG4-RD的发生发展。

5.2幽门螺旋杆菌感染 幽门螺旋杆菌的纤溶酶原结合蛋白与人胰腺中高表达的泛素蛋白连接酶E3成分N-识别蛋白2存在同源性,在意大利IgG4相关性胰腺炎患者中94%能检测到抗纤溶酶原结合蛋白的抗体。此外,幽门螺旋杆菌的α-碳酸酐酶与人的碳酸酐酶II也具有同源性,因此幽门螺旋杆菌感染被认为能够通过分子模拟或抗体交叉反应诱导IgG4相关性胰腺炎的发生[57]。然而,也有研究报道并未在IgG4相关性胰腺炎患者组织或胰液中检测到幽门螺旋杆菌的DNA。对英国IgG4相关性硬化性胆管炎与IgG4相关性胰腺炎患者的研究进一步显示,没有发现幽门螺旋杆菌感染风险增加或幽门螺旋杆菌纤溶酶原结合蛋白免疫记忆的证据[58]。因此,幽门螺旋杆菌感染是否参与了IgG4-RD以及是否还有其他病原微生物的参与有待进一步研究。

6 结语

近年来尽管人们对IgG4-RD诊断、治疗的认识逐渐加深,但对该病发病机制的了解仍十分有限。遗传与环境的影响、固有免疫反应与适应性免疫反应的交互作用、B细胞与T细胞的协同调控以及Tfh细胞的参与均是引起生发中心形成、IgG4类别转换、受累组织纤维化,进而导致IgG4-RD发生的关键环节,见图1。糖皮质激素是治疗IgG4-RD的一线药物,患者对糖皮质激素有良好的反应性,但极易复发;利妥昔单抗具有良好的治疗前景,但也存在对利妥昔单抗治疗不敏感的难治性患者,因此仍亟需寻找更有效的治疗手段。对IgG4-RD发病机制的进一步探索,将有助于寻找潜在的治疗靶点,为IgG4-RD的诊断、治疗及药物研发提供新思路。

Figure 1.The pathogenesis of IgG4-RD. HLA: human leukocyte antigen; FCRL3: Fcγ receptor-like gene3; CTLA-4: cytotoxic T lymphocyte-associated antigen 4; TLR: Toll-like receptor; NLR: nucleotide-binding oligomerization domain (NOD)-like receptor; IL-4: interleukin 4; BAFF: B cell-activating factor; pDC: plasmacytoid dendritic cell; IFN-α: interferon-α; Th: T helper; Treg: regulatory T cell; Tfh: follicular helper T cell; CTL: cytotoxic T lymphocyte; TGF-β: transforming growth factor-β; FoxP3: forkhead box protein 3.

猜你喜欢
唾液腺母细胞外周血
分化型甲状腺癌患者131I 治疗后唾液腺功能变化的诊疗进展
成人幕上髓母细胞瘤1例误诊分析
外周血B细胞耗竭治疗在狼疮性肾炎中的应用进展
ACS患者血清FSTL-1、外周血淋巴细胞中PPAR-γ、 MMP-9与冠状动脉狭窄程度的关系
顶骨炎性肌纤维母细胞瘤一例
外周血红细胞膜脂肪酸C20:1n9水平与冠状动脉病变严重程度的关系研究
犬常见唾液腺疾病的诊治分析
2 456例唾液腺肿瘤临床病理分析
99mTcO4-唾液腺动态显像评价头颈部肿瘤放射治疗对唾液腺功能的影响
髓外硬膜内软骨母细胞瘤1例