B细胞在多发性硬化中的发病机制及靶向性治疗

安雪婷， 张凤和综述， 张 超审校

多发性硬化(multiple sclerosis，MS)是一种慢性进行性的神经系统自身免疫性脱髓鞘疾病，目前全世界有200多万MS患者，青年患者居多[1]。MS主要累及大脑、脑干、脊髓和视神经，可引起肢体无力瘫痪、感觉麻木疼痛、二便障碍以及情绪障碍。多数MS 患者首次起病时呈亚急性发作，症状和体征可呈临床孤立综合征(CIS)或者复发缓解型MS(RRMS)，治疗后可完全或部分缓解。早期疾病过程反复复发。随着病程延长，患者在没有明确复发的情况下表现为渐进性神经功能残疾加重，称为继发进展型 MS(SPMS)。少数MS患者的神经功能残疾呈持续进展并且没有缓解的表现，为原发进展型MS(PPMS)[2]。

MS一直被认为是一种典型的T细胞介导的自身免疫性疾病。对MS免疫病理学研究的深入，B细胞和体液免疫系统被认为在MS发病机制中起着关键的作用[3]。B细胞通过抗体依赖机制和非抗体依赖机制即抗原提呈、产生细胞因子和形成异位淋巴组织对MS发病起着重要的作用[4]。不同的疾病修饰药物可对B细胞产生不同的效应[5]。

1 B细胞在MS中的作用机制

1.1 抗体依赖机制 自身反应性B细胞以一种免疫耐受的状态存在于健康个体的免疫系统，中枢免疫耐受和外周免疫耐受两个检查点对于自身反应性B细胞的控制和消除非常重要[6]。通过对自身反应性抗体谱的分析， MS患者的B细胞似乎只存在外周免疫缺陷[6]。

抗体依赖机制即原本处于免疫耐受的自身反应性B细胞在接受外周抗原刺激时产生了相应的自身抗体，处于恶化期的MS患者血清的封闭蛋白和血管内皮钙粘蛋白的表达显著降低，在MS患者中，这些蛋白质表达下降可能导致血脑屏障(Blood-Brain Barrier,BBB)更加具有渗透性[4]。循环自身抗体可能会进入CNS，与大脑中具有亲和力的自身抗原相互反应形成抗原抗体复合物从而被巨噬细胞吞噬而造成相应细胞和组织的损伤[7]，还会促进补体系统的激活，导致轴突和组织的损伤[8,9]。脑脊液中克隆扩增的B细胞数量增多和寡克隆区带(Oligoclonal Bands,OCB)是MS常见的诊断标志[6,10]。OCB的数量与疾病的严重性和B细胞耗竭治疗的治疗反应呈正相关[11]。此外，MS患者脑脊液中克隆扩增的浆细胞产生的抗体可与CNS组织结合，介导脱髓鞘反应[9,12]。但目前还没有发现任何MS特异性的自身抗原[12]。一些中枢神经系统自身抗原已确定为血清或脑脊液的靶点，包括髓鞘碱性蛋白(Myelin Basic Protein,MBP)、少突胶质细胞表面的糖蛋白(Myelin Oligodendrocyte Glycoprotein,MOG)、热休克蛋白(Heat-shock proteins)、水通道蛋白4(aquaporin 4,AQP4)、DNA和RNA，轴突细胞骨架和离子通道蛋白[19]或者一些其他的自身抗原[13]。

1.2 抗原提呈作用 B细胞主要通过BCR捕获自身抗原，从而诱导BCR对自身抗原进行内化并提呈给特殊的中枢神经系统致病性的T细胞[14]。MS和EAE中的致病性T细胞包括Th17、Th1、Tfh和Tfh样细胞，B细胞作为抗原提呈细胞(Antigen presenting cells,APC)与这些T细胞互作，驱动MS和EAE的疾病活动和进展[13]。B细胞在维持T细胞自身增殖方面起着核心的作用[15]。 B细胞可以识别抗原表面的三维构象表位从而具有比专有APC更强的抗原提呈功能[9]，并且似乎是APC的主要来源[6,12]。自身增殖 B细胞主要表现为记忆表型和HLA-DR表达增加。记忆B细胞的转移导致CD4+T细胞以HLA-DR依赖的方式强烈激活和发生自身增殖[15,16]。B细胞在EAE中具有MHC Ⅱ依赖性而非抗体依赖性的作用[9,12]。 RASGRP2也在皮质神经元中表达，RASGRP2可能刺激CD4+T细胞，然后靶向损伤大脑中的RASGRP2[3]。

CD80、CD86、CD40和HLA分子是B细胞活化的经典标志物，他们共同作用以获得完全的APC效力[17]。B细胞表达的这些共刺激性分子可有效诱导CNS特异性致病性T细胞的克隆、扩增和分化。CD40-CD40L相互作用可能增强B细胞抗原提呈的能力[18]。在治疗和未治疗的MS患者中，共刺激分子的显著增加仅出现在未治疗的MS患者的外周血B细胞中[17]。人类B细胞也通过CD80和CD86刺激T细胞，在MS中，活动性疾病患者CD80+B细胞的频率异常升高[6]。除了表达共刺激分子外，B细胞还表达下调效应T细胞反应的共抑制分子[6]。

1.3 产生细胞因子 未经治疗的MS患者的循环B细胞在促炎和抗炎细胞因子反应之间表现出异常平衡[6,16]。与正常个体比，MS患者 的B细胞产生高水平的IL-6、肿瘤坏死因子-α(Tumor Necrosis Factor,TNF-α)、LT-α、GM-CSF、IFN-γ[19,20]。B细胞增强这些促炎细胞因子的产生可以激活其他免疫细胞，导致疾病进展[21]。CXCL13与B细胞表面的CXCR5结合后促使其激活并上调T细胞的表达[12]。B细胞分泌的IL-6可以诱导Th17分化[13]。CD40和BCR联合刺激可显著增加人类B细胞的TNF-α和LT-α分泌[9]。IFN-γ可刺激CXCR3+IgG+B细胞的抗原提呈功能，刺激人浆细胞形成过程并建立IgG1转换[22]。

B细胞还可以产生IL-4[23]、IL-10、IL-35和转化生长因子(Transforming Growth Factor,TGF-β)等抗炎细胞因子来调节免疫反应[13]。表达这些细胞因子的B细胞被CD19和CD138标记，被称为调节性B细胞(Regulatory B cells,Breg)[12]。IL-10通过下调APC上MHC Ⅱ类受体和共刺激分子的表达来限制抗原提呈并抑制CD4+T细胞的增殖和细胞因子的分泌[24]。产生IL-35的B细胞可通过诱导产生IL-10的B细胞来调节免疫反应，在接受产生IL-10的B细胞的EAE小鼠中，该疾病受到抑制[12]。

1.4 形成异位淋巴组织 中枢神经系统通过BBB与周围神经系统分离，记忆T细胞在两者间有稳定的传输，这些细胞与软脑膜周围蛛网膜下腔的APC相互作用，传播免疫反应[25]。这些免疫细胞浸润与皮质脱髓鞘和神经元变性有关[12]。软脑膜炎症的范围表现出显著的变异性，这些免疫细胞具有许多淋巴组织的特征被称为脑膜异位淋巴组织(meningeal Ectopic Lymphoid Tissue,mELT)。在ELT中，B细胞增殖并经历亲和力成熟和体细胞突变(Somatic Hypermutation,SHM)[13]。经过一系列反应后，B细胞可以分化为浆细胞和记忆细胞，产生自身抗体。此外，ELT中的B细胞对抗CD20治疗具有抵抗力，尽管B细胞完全消失，但仍能持续产生抗体，这可能是由B细胞存活因子(如BAFF)局部分泌引起。B细胞还通过产生细胞因子，趋化因子、淋巴毒素信号参与这些结构的维持[26]。B细胞滤泡样结构在整个大脑中分布不均匀，mELT主要见于大脑深部的皮质区，尤其是扣带回、岛叶、颞叶和额叶区，偶尔见于脑回的顶部[27]。ELT的形成与疾病的严重程度的提高有关[4]，这可能是由于有利于SHM和亲和力成熟，增加和自身抗原的亲和力[36]。mELT通过SHM参与B细胞库的多样化，使其成为真正的mELT[28]。mELT的存在会促进MS患者更快速转化为进行性疾病和死亡[27]。

2 B细胞靶向治疗方法

2.1 B细胞删除疗法 长期以来，中枢神经系统炎症OCB异常提示B细胞参与MS的发病机制。最近几年，针对B细胞的治疗主要包括抗CD20的治疗，包括利妥昔单抗、奥瑞珠单抗、帕尼单抗、乌妥昔单抗[29]、奥法妥木单抗[30]。CD20单克隆抗体选择性结合表达CD20抗原的B细胞，通过CDC以及ADCC导致细胞破坏[31,32]。

在静脉注射利妥昔单抗或奥瑞珠单抗后，MS患者血液、CSF和CNS血管周围间隙中的CD20+B细胞迅速耗竭并持续数月[33]，尽管该药物对BBB的渗透有限[34]。抗CD20治疗后B细胞在淋巴结和血液中缓慢而稳定的重新出现，重新出现的B细胞显示CD40和CD86表达增强[35]。抗CD20治疗后重现的B细胞的激活增强作用是短暂的，B细胞的耗竭使重新出现的B细胞向着不太成熟和更加活跃的方向转变。尽管抗CD20治疗后B细胞有效减少，但利妥昔单抗和其他的抗CD20药物不会直消耗浆细胞[30]。长期使用抗CD20药物治疗MS可导致低丙种球蛋白血症，并会增加感染风险[36]。利妥昔单抗在不减少浆细胞数量和循环抗体水平的情况下消耗B细胞而对治疗MS患者有效认为抗CD20治疗主要参与了B细胞非抗体依赖机制[6,13]。在静脉注射利妥昔单抗和奥瑞珠单抗后，除B细胞外，表达CD20的T细胞也被耗竭[37]。这一T细胞群的功能尚不清楚，但被认为是MS致病过程的贡献者，表明奥瑞珠单抗的临床疗效可能不仅仅是通过B细胞作用介导的。除了T细胞成熟度的变化外，还可以观察到T细胞黏附分子CD62L的表达显著增加，这表明这些细胞有更高的能力进入次级淋巴器官[35]。

使用利妥昔单抗治疗会去除B-T细胞之间的相互作用，这些患者的CD4+和CD8+T细胞增殖以及T细胞中IFN-γ和IL-17的T细胞表达下降。但B细胞耗竭治疗会增加残余抗原提呈细胞激活脑炎性T细胞的能力， B细胞也可以局部调节其他的APC。体内耗竭B细胞后残留的APC显示出促进脑源性Th1和Th17细胞发育的能力增强[38]。在由B细胞诱导出EAE的模型中，重新出现的B细胞充当APC时，T细胞增殖显著增强，而在T细胞诱导的EAE模型中，未观察到APC功能的增加[33]。

B细胞耗竭治疗后重建的B细胞不同于未治疗患者的B细胞，并且倾向于产生高水平的抗炎性IL-10[34]，但产生低水平的促炎性细胞因子，并有助于持久耐受[15]。而分泌IL-10和TNF-α的B细胞的频率保持不变[35]，同时也会降低趋化因子如CXCL13的产生[30]。B细胞的耗竭不会阻止mMLT的形成，而且mMLT的形成及其抑制作用可能与B细胞无关。mMLT的形成发生在EAE出现临床症状之前。在抗CD20治疗后，由于B220+B细胞大量清除，mMLT的细胞数量减少，并且中性粒细胞的数量增加[39]。

2.2 BTK抑制剂 由于B细胞是多发性硬化脑膜浸润的主要成分，一些试验试图使用抗CD20单克隆抗体靶向脑膜炎症，但均未成功。因此需要寻找更具选择性、持久性和可逆性的B细胞导向MS疗法[40]。BTK抑制剂(BTK inhibitor,BTKi)是一种抑制B细胞和髓样细胞表达BTK的一种小分子物质，对于MS而言，这些分子的大小可能是其穿过BBB能力的另一个优势[41]。BTKi在功能上损害了B细胞作为抗原提呈细胞使T细胞发展成促炎性T细胞，导致小鼠的疾病严重程度显著降低[42]。与抗CD20治疗相比，BTKi抑制MS中B细胞的抗原提呈功能，在小鼠和人B细胞中，功能性BCR信号在48 h内基本恢复，不损害B细胞的频率和功能完整性[40]。同时，抗原提呈所必须的MHCⅡ类和共刺激分子CD86的B细胞表达在使用BTKi后降低，而CD80水平不变。BTKi通过直接抑制B细胞向活化表型分化和可能间接作用于T细胞来控制临床和组织学EAE的严重性[40]。CD27+激活的B细胞通常比其他B细胞亚群表达更高水平的BTK，BTKi可降低BCR激活后的IL-6、IFN-γ等促炎细胞因子的分泌。BTKi治疗后改变了脑膜炎症浸润的成分，B细胞显著减少，但髓样细胞没有明显改变。还注意到脑膜炎症区域周围星形细胞增多显著减少，这表明脑膜浸润正影响临近皮质的炎症。

3 小结和展望

MS是一种复杂的异质性疾病，目前治疗仍面临 极大的困难与挑战。随着B细胞与MS之间的关系被不断探索，B细胞在MS的发病机制中的作用日益提高。目前在临床使用的治疗MS的药物会通过抑制淋巴细胞的产生，转移和发挥作用等多种作用机制来发挥作用，以CD20作为靶点删除B细胞的方法也在防治MS中取得了很好的结果并被不断发展，但长期删除B细胞会导致感染风险的增加，BTKi抑制剂的发展为MS的治疗提供了新的思路。未来应深入探索MS分型及分治。