CD8+T细胞在非节段性白癜风发病机制中的作用

侯心怡 综述 卢彬 审校

济宁医学院，山东 济宁 272000

白癜风是一种临床常见的后天色素脱失性皮肤黏膜疾病，可累及毛囊，以功能性黑素细胞选择性缺失为特征，该病典型的病变特点为无鳞屑的乳白色斑疹或斑片。全球患病率为0.5%~2%[1]，无明显性别、种族或地理区域差异[2]。白癜风的发病机制十分复杂，目前尚未有明确的学说阐明病因及发生机制，国内外研究表明白癜风的发病机理是多种因素共同参与的，主要包括遗传、自身免疫反应、氧化应激、炎症介质的产生等[3]，但这些学说本身都不能全面地解释不同类型的白癜风，这也导致缺乏针对该疾病病因治疗的有效手段。

2011 年白癜风欧洲学组将白癜风可分为两类：非节段型白癜风和节段型白癜风[4]。中国中西医结合学会皮肤性病专业委员会色素病学组修订的《白癜风诊疗共识(2021版)》将白癜风类型分为节段型、非节段型(包括散发型、泛发型、面肢型、肢端型和黏膜型)、混合型和未定类型四个类型[5]。

以往认为非节段型白癜风和节段型白癜风的发病机制不同，但近年的研究发现节段型白癜风和非节段型白癜风发病机制有相似之处，两者似乎都涉及多种因素[6-9]。现在一般认为白癜风是一种自身免疫性疾病，并与基因、环境、代谢、氧化应激等有关[6-8，10]。其中，CD8+T细胞是白癜风发病的关键因素之一[9]。白癜风患者血液和病变皮损中CD8+T细胞数量增多[11-13]，体内外研究证明其能破坏黑素细胞[14-15]，且与白癜风的活动相关[16]。本文综述CD8+T细胞在白癜风发病机制中的作用。

1 白癜风的发病机制

1.1 白癜风遗传学 白癜风是一种多基因遗传疾病，有明显的家族聚集倾向。一级亲属患有白癜风的个体，其患白癜风的风险可高至6%[17-18]，但一般人群的患病风险仅为1%。并且，白癜风还有很多共病，如自身免疫性甲状腺疾病、1型糖尿病、恶性贫血、类风湿性关节炎、艾迪生病、狼疮和自身免疫性胃炎等[19]，Spritz 等[18]在白癜风基因组关联研究中发现这类自身免疫性疾病与白癜风有着共同的易感基因，并且这些基因同免疫调节的关系较为密切。Šahmatova 等[20]的研究发现白癜风患者皮肤中存在miRNA的表达失调，过度表达的miR-155 不仅抑制与黑素细胞分化、黑素生成相关的基因，改变黑素细胞和角质形成细胞中干扰素调节基因的水平，而且还被IFN-α、TNF-α、IL-1β和IFN-γ等与白癜风相关的炎症因子诱导。

1.2 氧化应激反应 氧化应激是白癜风发病的诱因之一[21]。也有证据表明氧化应激可能与黑素细胞干细胞、角质形成细胞和细胞外微环境异常存在联系[6，22-23]，氧化应激反应的产物不仅损害膜脂质和细胞蛋白的功能[24-25]，也会影响ATP 的产生和线粒体的电子转移[25-28]，最终都会引起黑素细胞的损伤或凋亡并产生一系列免疫应答。在氧化应激反应早期，Nrf2-ARE信号通路调控抗氧化蛋白的生成[29]，Nrf2的活化受阻也会减少抗氧化酶的表达，使得黑素细胞凋亡进而引发白癜风[30]。

1.3 环境触发因素 外伤、化学因素、心理因素及日晒等环境因素与白癜风的发病也有着重要关系。白癜风患者的正常皮肤受到外伤刺激后，可在该部位表现出白癜风样的皮损，这种现象被称为Koebner 现象[31]。这一现象可用黑素细胞理论解释，当皮肤受到外伤或摩擦后该部位的黑素细胞与基膜分离后迁移至基层上方最终形成色素脱失斑块。Kumar等[32]也证明了不稳定型白癜风的黑素细胞与基底膜角质形成细胞的黏附异常，处于分离状态。既往的报道中，与白癜风相关的化学物质都是苯酚。作为酪氨酸类似物，苯酚干扰了酪氨酸酶和黑色素合成过程，并导致炎症因子的释放，从而引发黑素细胞的自身免疫反应[33-36]。更有研究表明白癜风患者在发病前所经历的应激性生活事件明显多于正常对照组[37]，这说明白癜风发病与心理因素有关，调节患者心理情绪有助于预防、控制疾病进展。参与白癜风发病的因素较多，机制也较为复杂，但最终环节都是通过CD8+T细胞杀伤黑素细胞导致皮损处形成脱色斑块。

2 黑素细胞特异性CD8+T细胞的激活与募集

在遗传及环境的共同影响下，机体对内源性或外源性刺激均会反应性地产生活性氧(ROS)，当机体抗氧化的清除能力与ROS的产生失衡时，氧化应激反应就会损伤黑素细胞功能，产生损伤相关分子模式(damage-associated molecular patterns，DAMPs)[25，38]，通过与模式识别受体(pattern recognition receptors，PRP)相互作用激活先天免疫反应，而CD8+T细胞则是在先天免疫过程中被激活后发挥黑素细胞特异性细胞毒性参与免疫应答[6]。 IFN-γ-趋化因子轴在杀伤黑素细胞过程中发挥核心作用。自然杀伤细胞不仅在疾病早期直接杀伤黑素细胞，同时也分泌IFN-γ作用于角质形成细胞[39]。CD8+T细胞也可分泌IFN-γ，IFN-γ与角质形成细胞表面受体结合后激活JAK-STAT 通路，通过信号级联反应启动CXCL9/10-CXCR3 轴放大免疫效应[40]。研究表明，在进展期，白癜风患者体内的CXCL-9、CXCL-10 水平较健康人群和稳定期患者的有所升高[41-46]，而CXCL-10 的升高水平则更为显著，这表明两种细胞因子在白癜风病情变化中有指向意义[42-43]。Rashighi 等[43]的研究证明，在白癜风发病的初期，CXCL-9 向皮肤募集大量T淋巴细胞，而CXCL-10 则在CD8+T细胞浸润表皮、杀伤黑素细胞的过程中发挥作用。利用CXCL-9 及CXCL-10 的这种差异可以监测白癜风的病情变化。

3 多种因素调节CD8+T细胞杀伤黑素细胞

3.1 免疫调控可影响CD8+T 细胞杀伤黑素细胞 PD-1(细胞程序性死亡蛋白1)作为免疫检查点有PD-L1与PD-L2两种配体，PD-L1表达较为广泛，主要分布于T 细胞、B 细胞、DC 细胞中[47]。PD-1/PD-L1的结合抑制了自身反应性T细胞的激活和功能，抑制其增殖并诱导凋亡，进而调节炎症反应以及阻止自身免疫性疾病的发生[13]。部分黑色素瘤患者应用PD-1 靶向单克隆抗体后出现白癜风样色素脱失[48]，黑素细胞与黑色素瘤细胞相似，也表达PD-L1，且在炎症环境中的表达更强[49]，这提示在白癜风中PD-1可能也在CD8+T 细胞上高度表达以调节CD8+T 细胞的反应[50]。Tregs 对CD8+T 细胞的激活和扩增有着负性调控作用[51]，也可以抑制其产生细胞因子(IFN-γ、TNF-α和IL-2)[52]。缺少Treg细胞的小鼠黑素瘤模型中，黑素瘤细胞特异性细胞毒性T细胞活化杀伤黑素瘤细胞，产生白癜风样色素脱失[53]。多个白癜风小鼠模型试验都证明Treg 细胞可减弱CD8+T 细胞介导的黑素细胞杀伤效应，所以激活体内的Treg 细胞可以起到治疗白癜风的作用[54-55]。与PD-1 和Tregs 相关的免疫制剂都可以作为治疗白癜风的一个切入点。

3.2 其他因子参与CD8+T细胞杀伤黑素细胞 许多炎性细胞因子如IL-12、IFN-α和IFN-β能够促进CD8+T细胞毒性的发挥[56-57]。树突状细胞向淋巴组织中的T 细胞呈递黑素细胞特异性抗原的过程中分泌IFN-α、IL-1β和IL-18等细胞因子[58-59]，DAMPs也可刺激角质形成细胞产生IL-1β、IL-8、CXCL9、CXCL10和CXCL16[42]，这些促炎因子将活化的NK 细胞和黑素细胞特异性CD8+T 细胞募集到黑素细胞附近后将其杀伤。另外，Li 等[60]证明了CXCL16-CXCR6 参与了白癜风患者体内CD8+T 细胞的迁移过程。各种细胞因子及趋化因子来源及作用都较为广泛，明确其通路机制后并采取具有针对性的高效阻断剂对白癜风的治疗有着重要意义。

3.3 CD8+T 细胞在表观遗传修饰的影响下杀伤黑素细胞 表观遗传机制在CD8+T细胞生长、发育和分化过程中的基因表达以及对环境因素的响应中发挥着至关重要的作用[61]，但表观遗传改变可能会导致基因失调，继而导致自身免疫性疾病或癌症的发生[62]。表观遗传修饰的三种主要机制包括DNA甲基化、组蛋白修饰和微RNA(miRNAs)[63]，组蛋白是构成核小体核心中心的保守核蛋白，最常见的组蛋白修饰是赖氨酸残基的乙酰化和脱乙酰化[64]。Mi-2β是一种ATP 依赖性核小体重塑剂，是核小体重构和脱乙酰酶(NuRD)复合物的核心成分，可能在白癜风的发病机制中通过影响CD8+T细胞的生长分化造成对黑素细胞的过度杀伤，但目前与这一方面相关的研究报告较少，还需要进一步探究。但已有研究表明，无明显分化缺陷的情况下，表皮中缺失Mi-2β会导致角质形成细胞活化和皮肤炎症，这说明Mi-2β和NuRD 复合物在调节皮肤应激反应中起关键作用[65]，Mi-2β也有可能会通过影响角质形成细胞所分泌的细胞因子影响CD8+T 细胞的对黑素细胞的杀伤。进一步研究CD8+T 细胞表观遗传学在白癜风发病机制中的作用，对于白癜风乃至其他自身免疫性疾病的诊断、监测以及治疗都有着重要意义。

4 CD8+T细胞对黑素细胞的杀伤作用

CD8+T细胞释放的IFN-γ可以从多个方面导致黑素细胞凋亡。一是诱导成纤维细胞[66]和角质形成细胞产生CXCL9 和CXCL10，招募更多的T细胞促进白癜风进展[9，67]；二是瞬时IFN-γ可在局部形成高浓度的微环境，使CD8+T细胞精确杀伤黑素细胞而不误伤其他细胞[68]；三是在癌症免疫治疗中，IFN-γ可能会抑制半胱氨酸的摄取，并触发肿瘤细胞铁死亡[69-70]，但这一机制是否在白癜风中发挥作用尚待探究。另外，CD8+T细胞分泌的IFN-γ可促进黑素细胞细胞间黏附分子1(intercellular cell adhesion molecule1，ICAM-1)的表达，进而增强CD8+T 细胞与黑素细胞之间的黏附作用，增加了CD8+T细胞对黑素细胞的破坏[71-72]。CD8+T细胞杀伤黑素细胞主要有两种方式，一是分泌穿孔素/颗粒酶等物质直接杀伤靶细胞，二是通过表达FasL 与靶细胞表面的Fas，通过Fas-FasL 途径诱导靶细胞凋亡[73]。

5 皮肤驻留记忆性T 细胞(resident memory T cells，TRM)介导白癜风病情的复发

白癜风常于初发部位复发，且停止治疗后1 年内复发率约为40%[74-75]，具体机制不明，推测可能与TRM密切相关。TRM是局部淋巴结微环境中的T 细胞受到抗原等刺激后，通过皮肤淋巴细胞相关抗原、CCR4和CCR6 等的介导进入皮肤，并表达CD69 和/或CD103等特征性标志的一类细胞[76]。在相关因素的刺激下，CD8+TRM大量增殖产生免疫应答致疾病复发，且随着复发次数增多，皮肤中的驻留TRM越多，病情也更易复发[77]。多数研究表明CD8+TRM细胞毒性能力较差。健康人皮肤中CD8+TRM 细胞不表达转录因子T-bet 或EOME，颗粒酶B和穿孔素水平较低，并高度表达检查点抑制剂PD-1[78]。Richmond 等[79]利用小鼠模型发现，选择性耗尽循环记忆T 细胞或抑制T 细胞迁移到皮肤中均可导致白癜风病变部位快速重新着色，并且TRM细胞的数量并没有发生改变。这说明TRM细胞在缺少额外T 细胞的情况下，不能单独引发白癜风，TRM在白癜风复发中主要发挥从循环中募集效应细胞的作用。皮肤中的TRM可以通过CXCL9/10 与CXCR-3结合将外周循环的记忆T细胞募集至皮肤病变处与皮肤中的TRM协同杀伤黑素细胞。但该模型中TRM细胞不仅产生CXCL10 发挥募集作用参与白癜风的复发，也可产生大量IFN-γ。表达CD49α的CD49α+CD8+TRM依赖IL-15 产生IFN-γ、穿孔素和颗粒酶B直接杀伤黑素细胞[80]研究发现，IL-15、TGF-β、IL-12、IL-18、IL-33、IFN-β、TNF-α等细胞因子参与TRM的分化、调节及驻留等过程，例如，TGF-β诱导CD103 的表达[81]，IL-15则被TRM高度依赖，并且，TRM也聚集在毛囊这种高度表达IL-15的位点[82]，阻断IL-15信号可彻底逆转脱色。白癜风皮损中CD122 与IL-15 结合可促进细胞存活与增殖，用抗CD122抗体处理稳定期白癜风小鼠后CD8+TRM较前明显减少。而长期应用抗CD122抗体会消耗皮肤中的CD8+TRM，短期则会减少CD8+TRM产生的IFN-γ从而降低其毒性，两者均可使白癜风皮损处复色[83]。由此可见，利用抗CD122 抗体阻断IL-15 信号可防治白癜风的复发。Deng 等[84]在研究过程发现白癜风皮损处CD8+T 细胞中OCLN 基因显著上调。在后续研究中发现，OCLN 基因在白癜风患者的CD8+T 细胞和黑素细胞中高度表达，并通过上调HIF-1α信号通路促进CD8+T 细胞与黑素细胞的黏附[85]，所以研究者猜测OCLN 也可能参与维持TRM在白癜风皮损中的驻留，但有待进一步探讨，OCLN 也可能会成为白癜风潜在的治疗靶点。糖皮质激素、局部钙调神经磷酸酶抑制剂或JAK 抑制剂等临床常用免疫抑制剂同样也可以抑制CD8+TRM活化、增殖和驻留[77]。

6 结语

白癜风的发病机制尚不明确，发病因素较多且复杂，但最终都通过CD8+T细胞杀伤黑素细胞，这一过程中有许多自身抗体、细胞因子及趋化因子共同作用，其中，CD8+T 细胞分泌的IFN-γ通过IFN-γ-CXCL9/10-CXCR3 信号轴在白癜风的发病中起到关键的作用，不仅IFN-γ下游因子可以作为未来的治疗靶点，CXCL9/10也对监测疾病进展有着重要意义。以PD-1为代表的免疫检查点以及Treg 细胞通过影响机体免疫状态进而影响CD8+T细胞对黑素细胞的损害，可以应用相应制剂改善病情，但白癜风往往在原发皮损处复发，这是由于黑素细胞特异性CD8+TRM介导的自身免疫记忆，CD8+TRM的细胞毒性较弱，较多依赖于IL-15 信号作为哨兵从循环中招募效应物，利用抗CD122抗体阻断IL-15信号可以达到防止复发和维持远期疗效的目的。