刘茂华 聂敏海 陈中林 刘旭倩 (西南医科大学附属口腔医院牙周黏膜病科,泸州 646000)
原发性干燥综合征(primary Sjögren's syndrome,pSS)是一种慢性自身免疫性疾病,以外分泌腺单核细胞浸润为特征,多累及唾液腺、泪腺,临床表现多为口干、眼干[1]。尽管pSS 发病多见于外分泌腺,但几乎各器官均可能受到其潜在影响。流行病学调查显示,约60%pSS 患者会出现系统性腺外受累,当肺、肾、肝等实质性器官上皮组织周围出现淋巴细胞浸润或引起紫癜、肾小球肾炎和周围神经病变的免疫复合物发生微血管沉积时,SS 腺外特征可被归类为上皮特征[2]。另外,pSS还存在免疫复合物介导的特征,临床表现为唾液腺肥大、冷球蛋白血症、低补体血症、生发中心样组织单核细胞浸润等。高丙种球蛋白血症是最严重的腺外器官并发症,有发展为淋巴瘤的风险[3]。pSS发病与多种因素相关,如感染、遗传、机体代谢异常等,各种生物效应因子可通过多种途径引发疾病。
pSS 患者组织活检中发现大量病毒或免疫复合物,且pSS 患者唾液腺淋巴细胞灶中存在浆细胞样树突状细胞(plasmacytoid dendritic cells,pDCs)。由于树突状细胞具有捕获抗原及调节适应性免疫应答等作用,因此病毒或免疫复合物可作为抗原被pDCs 捕获[4-5]。研究发现,Ⅰ型干扰素信号在患者外周血中普遍存在,Ⅱ型干扰素信号在患者唾液腺活检中占主导地位[6]。pDCs捕获的病毒可诱导Ⅰ型干扰素分泌,Ⅰ型干扰素可通过降低BCR 信号阈值、上调B 细胞活化因子表达提高B 细胞存活率,最终形成自身抗体和免疫复合物[7]。针对pSS 患者干扰素系统过度激活,目前已开发出来作用于IFNα或IFNα/β受体1(IFNAR1)的单克隆抗体[8]。由于蛋白和DNA 样本更易获得,研究者将蛋白和DNA 甲基化评分作为pSS 患者IFN 系统激活的替代标志,以期在临床试验中进行评估及开发新疗法[9]。
pSS 患者激活的pDCs 可促进促炎细胞因子产生,唾液腺组织中IL-1、TNF-α、IL-6、IL-17、IL-21 等炎症因子水平上调。细胞因子在pSS发生发展中具有重要作用,如IL-6 可影响Th 细胞、生发中心B 细胞和浆细胞分化[10]。IL-6与其特异性受体结合可刺激Th17 细胞产生IL-6 等多种细胞因子,活化大量T、B 细胞,产生自身抗体[11-12]。IL-21 也可由Th17 细胞自分泌,在IL-6 缺失状态下激活旁路分化途径,上调BAFF 水平,产生自身抗体[13]。因此,调控细胞因子产生可作为pSS的治疗方法。
T 细胞对pSS 发生发展具有重要作用。研究发现,pSS 患者淋巴组织中能分泌细胞因子调节自身免疫应答的辅助性T(helper T,Th)细胞Th1、Th2 和Th17增加,且Th1和Th2细胞互相拮抗;滤泡辅助性T(follicular helper T,Tfh)细胞增多,Tfh 细胞可促进生发中心形成、活化B细胞和高亲和力抗体产生;调节性T 细胞(regulatory T cells,Treg)在pSS 组织中明显减少,而Treg 可维持机体稳态,Th17 与Treg 互相拮抗,两者免疫失衡可促进疾病发展[14-15]。由于以上细胞均参与pSS 发病机制调控,因此对其进行调控有望成为pSS治疗的新方向。
2.1 抗原呈递 组织蛋白酶S 是一种位于抗原呈递细胞溶酶体内的蛋白酶,通过干扰主要组织相容性复合物(major histocompatibility complex,MHC)Ⅱ分子结合控制自身抗原向CD4+T细胞表达。研究发现,SS 患者眼泪中组织蛋白酶S 水平呈升高趋势,IFN-γ增加可促进组织蛋白酶S通过MHC Ⅱ类分子递呈抗原导致自身抗体及免疫复合物形成[16-17]。
2.2 共刺激作用 共刺激是自身免疫应答持续和扩增的主要表现,共刺激分子在免疫调节网络中起重要作用。T 细胞受体和抗原肽-MHC 作为T 细胞激活的第一个信号,共刺激分子为第二个信号。pSS 患者唾液腺上皮细胞存在B7 家族共刺激分子,外周血及唾液腺中PD-1、B7-H1、B7-H3 呈高表达,B7-H3可通过NF-κB 通路促进唾液腺上皮细胞炎症反应减少水通道蛋白表达,控制唾液腺分泌,B7-H3过表达还可抑制唾液腺上皮细胞增殖,诱导其凋亡[18]。
B 细胞活化被认为是pSS 的主要致病机制。高丙种球蛋白血症、生发中心形成和自身抗体产生等是与B 细胞存在和活化增加有关的生物学现象[19]。研究表明,多个基因参与B细胞活化、增殖和信号传导过程[20]。活化B 的细胞可产生IL-1、IL-6、TNF-α等多种细胞因子,进一步调控B、T 细胞活化。组织中IL-10刺激记忆B细胞转化为浆细胞,浸润唾液腺组织单核细胞中B细胞增加表明局部免疫应答的抗原驱动性[21]。
3.1 B 细胞活化因子(B cell activating factor,BAFF)/BAFF 受体(BAFFR)相互作用 BAFF 也称B淋巴细胞刺激因子,是TNF 家族成员,可延长循环B 细胞存活时间,主要通过与相应受体结合抑制细胞内凋亡途径,并为B细胞提供生存信号。BAFF可与BAFFR、B 细胞成熟抗原和T 细胞激活剂和钙离子调节配体相互作用剂3种受体结合[22]。Ⅰ型干扰素可刺激HSGE 细胞分泌大量BAFF,异常BAFF 信号在异位生发中心形成、B 细胞存活率及其边缘区定位中起关键作用[23]。大量BAFF 可导致过渡性B 细胞增加,引发自身免疫应答[24]。因此针对B 细胞和BAFF 进行治疗为抑制pSS 炎症发生提供了可能,如LEE 等[25]通过研究证实了JAK 抑制剂对BAFF的抑制作用。
3.2 B 细胞受体(B cell receptor,BCR)信号 BCR激活是另一种能够诱导B细胞存活、增殖、功能分化和迁移的机制,为在pSS 中定位B 细胞信号提供了新的依据。部分激酶,如磷酸肌醇3 激酶δ 亚型和布鲁顿酪氨酸激酶(bruton tyrosine kinase,Btk)在BCR 信号转导中起关键作用[26]。最近研究表明,SS动物模型中BCR信号转导受唾液腺组织中PI3Kδ通路激活影响[27]。BCR 激活后,脾酪氨酸激酶和Btk磷酸化水平降低,引起辅助记忆B细胞的CD22和蛋白酪氨酸磷酸酶非受体6 型(SHP-1)低应答[28]。CD22作为BCR的共受体,与特异性反应物(如高亲和力单克隆抗体)结合可能导致CD22 对BCR 的抑制作用增强,进而导致信号减弱和抑制B细胞活化[29]。
3.3 异位生发中心形成 异位生发中心形成被认为是SS 与其他系统性自身免疫病发病机制中的关键机制。pSS 患者唾液腺中生发中心形成与较高的病灶评分、类风湿因子阳性和抗Ro/La 阳性及腺外表现有关,研究发现pSS 患者唾液腺组织中存在异位生发中心结构,并发现其与淋巴瘤发展相关[30]。pSS患者唾液腺中Tfh 细胞和树突状细胞数量增加,这些细胞可能参与生发中心形成,并可能促使B 细胞向记忆B 细胞和浆细胞分化[31]。因此,调控生发中心形成有望成为pSS治疗的新方向。
研究表明,包括pSS 在内的多种自身免疫性疾病发病机制均与表观遗传修饰有关,表观遗传修饰包括DNA 甲基化、组蛋白翻译后修饰及miRNAs。DNA 甲基化的关键功能是维持T 细胞调节,参与T细胞发育的重要转录因子RUNX1基因在pSS患者中呈高甲基化。由于DNA 甲基转移酶表达降低,唾液腺上皮细胞在pSS 患者中总体呈低甲基化。pSS患者全血中最典型的通路主要为IFN 信号、抗原呈递和移植物抗宿主信号。pSS患者B细胞中,启动子低甲基化导致IFN 诱导的基因表达增加,低甲基化伴有组蛋白高乙酰化,可能有助于控制增强子区域的表观遗传程序。pSS 患者CD19+B 细胞中miR-30b-5p呈低表达,低水平的miR-30b-5p 导致BAFF 增加和自身抗体产生。部分miRNA 可作为表观遗传开关监测pSS炎症状态,还可作为免疫失调的标志物,如CD4+T细胞中高表达miR-155-5p、miR-146a-5p可抑制Th2细胞增殖并促进Th1细胞反应。此外miR-155-5p还可促进Th17 细胞和Treg 分化和功能。对表观遗传修饰的深入探索可能有助于开发针对表观基因组治疗pSS 的策略[32-33]。甲基化CpG 结合域蛋白2可下调水通道蛋白调控-5 表达,影响唾液腺分泌,CpG 位点上的DNA 甲基化为治疗pSS 提供了靶点[34]。
近年研究表明机体代谢异常与部分自身免疫疾病发生发展密切相关。肥胖和2型糖尿病患者血液中存在高浓度的游离脂肪酸,其中棕榈酸水平已被证实与pSS发病机制相关。棕榈酸可诱导唾液腺上皮细胞分泌IL-6,促进CD4+T 细胞分化,诱导B 细胞成熟并分泌抗体,进而促进浆细胞产生并延长其生存时间;血浆中高水平的棕榈酸可诱导唾液腺上皮细胞凋亡,导致α蛋白裂解释放,抗原递呈细胞可将其识别为自身抗原,导致自身免疫应答;因此,有望通过改善脂质谱将游离脂肪酸水平正常化防治pSS[35]。代谢异常引起或促进的自身免疫性疾病或可通过调控代谢异常途径或异常代谢物量进行治疗。
随着分子生物学和基因治疗发展,疾病靶向治疗日益受到重视。目前,部分细胞成分、信号分子和通路,如干扰素、B、T细胞、共刺激通路等,已成为干预的潜在靶点。但pSS 发病机制极其复杂,可直接抑制干扰素及可调控B 细胞、T 细胞活性的所有途径的最佳靶点尚未明确;通过干扰共刺激通路的生物疗法疗效也未得到明确效果;B 细胞靶向药物,如Btk 抑制剂、PI3Kδ 抑制剂和组织蛋白酶S 抑制剂等目前尚处于评估阶段,尚无定论;探究代谢异常对疾病的影响还不够深入,因此通过靶向治疗pSS改善患者预后仍需进一步研究。