Ⅱ型免疫反应在斑秃中的研究进展

闫昕,叶艳婷

斑秃(alopecia areata,AA)是一种非瘢痕性、斑片或斑片状的自身免疫性脱发疾病,以Ⅰ型免疫反应为主。既往认为毛囊周围活化的NKG2D+CD8+细胞产生的Th1细胞因子如IFN-γ,破坏了毛囊免疫豁免并使毛囊自身抗原暴露,从而引起大量炎症细胞浸润于毛囊周围导致脱发[1]。近些年来不少研究发现,斑秃患者也会伴有Ⅱ型细胞因子以及IgE水平的升高[1-3],同时在斑秃患者中常合并变应性疾病如特应性皮炎、变应性鼻炎、哮喘等。这些以Th2为主的变应性疾病如何影响斑秃的发生发展仍未可知,但从对斑秃患者进行尘螨脱敏可以有效改善脱发严重程度和炎症反应[4],以及普秃合并特应性皮炎的患者经Dupilumab治疗后,普秃得到明显改善[5]可知,Ⅱ型免疫反应在斑秃中扮演着举足轻重的作用。因此本文就目前对与斑秃发病有关的Ⅱ型免疫反应研究进行阐述。

1 Ⅱ型细胞因子

1.1IL-4 IL-4是一种多功能、多效性的Ⅱ型细胞因子,它在调节T细胞的活化、分化、增殖和不同类型的T细胞凋亡中发挥作用。研究[6]发现,IL-4基因在斑秃易感性中起重要作用,且IL-4可传递B细胞合成IgE所需信号,通过Ig恒定区基因刺激B细胞中IgE的转录[7]。然而IgE在斑秃发病机制中的作用尚不清楚,但无论是否存在特应性,斑秃患者血清中的IL-4和IgE均显著升高,尤其在普秃患者,这可能与患者HLA谱有关,而HLA谱可以控制免疫反应的类型、程度和持续时间,从而影响疾病的易感性、严重性和迁延性[8]。对于IL-4在斑秃中的作用,众说纷纭。一些研究[2, 9]发现,斑秃组IL-4水平显著高于健康对照组,可能参与疾病的进展;而有研究[10]发现,斑秃患者外周血IL-4水平及单个核细胞中IL-4 mRNA的表达均明显低于健康人群。因此IL-4在斑秃中的作用仍然尚不明确,需进一步研究。

1.2IL-13 IL-13是一种α螺旋蛋白家族的细胞因子,可上调MHC Ⅱ类分子的表达,抑制炎症细胞因子的产生。全基因组关联研究数据表明,IL-13是斑秃重要的易感位点[6],Ito等[1]发现,与正常对照组相比,斑秃患者CLA+/CLA-/CD4+/CD8+T细胞中IL-13水平升高,这与特应性皮炎相似,且斑秃的严重程度与Th2水平呈正相关,表明Th2/Tc2亚群在斑秃发病中起到一定作用。在斑秃发病过程中,维A酸(retinoic acid, RA)合成的基因增加,而RA降解的基因减少,这导致大量维生素A生成,从而降低IFN-γ水平,升高IL-13水平,加速斑秃向慢性阶段发展[11]。此外在Song等[12]的研究中,IL-13、CCL13(Th2相关的细胞因子)在斑秃中的表达均升高,且疾病严重程度与IL-13、CCL13的表达呈正相关。而与IL-4相似,IL-13也可传递B细胞合成IgE所需信号,再通过Ig恒定区基因刺激B细胞中IgE转录[7]。Romagnuolo等[5]报道了1例普秃合并特应性皮炎的患者经Dupilumab治疗后,普秃得到明显改善。Dupilumab是一种全人单克隆抗体,靶向结合IL-4α受体,从而下调Ⅱ型免疫反应。这间接说明IL-4和IL-13可能在斑秃伴特应性素质患者的免疫发病机制中发挥部分作用。

1.3其他细胞因子 除IL-4和IL-13外,其他Ⅱ型细胞因子(IL-6、IL-17E、IL-31和IL-33)也在斑秃的发病中起到作用。Bain等[3]发现,斑秃患者血浆中Ⅱ型细胞因子IL-6、IL-17E(IL-25)、IL-31和IL-33水平都升高。IL-6是一种参与慢性炎症的多效细胞因子,它与TGF-β1具有协同作用,可以促进IL-17+Th17细胞分化[13],IL-17E(IL-25)是IL-17细胞因子家族的成员,它能促进Th2细胞生成,并参与过敏性炎症[14]。IL-6和IL-17E与斑秃合并抑郁密切相关,其中IL-17E能显著预测抑郁评分,且与抑郁评分呈正相关[3]。此外IL-17E水平还与斑秃的严重程度密切相关[3]。IL-31是IL-6家族的成员,主要由活化的Th2细胞产生[15]。IL-31经JAK-STAT通路介导其下游作用。鉴于JAK抑制剂在斑秃中的治疗效果,IL-31可能在促进毛囊炎症中发挥作用[16]。IL-33是一种类似IL-1的细胞因子,它通过IL-1受体相关蛋白ST2发出信号,在Ⅱ型相关免疫应答中发挥重要作用[17]。近些年来,研究[18]发现,IL-31和IL-33在很多疾病中是相互关联的,它们二者都与变应性疾病密切相关。斑秃患者接受尘螨脱敏治疗不仅能够持续改善脱发严重程度,同时血清中IL-33水平下降可能意味着脱敏能减轻炎症反应,从而减轻斑秃发作严重程度[4]。

2 Ⅱ型免疫反应相关细胞

2.1肥大细胞 既往研究[19]发现,在斑秃皮损中,肥大细胞分布于真皮浅层毛囊周围及球周部,且肥大细胞在斑秃组真皮浅层毛囊周围和血管周围的浸润明显多于正常对照组。因此,斑秃皮损中真皮浅层毛囊及周围的肥大细胞也可能参与了斑秃发病[19]。肥大细胞通常会对T细胞免疫优先显示抑制作用,如胃癌晚期肿瘤中增多的肥大细胞表达免疫抑制配体PD-L1,通过PD-L1抑制T细胞免疫[20]。然而与健康皮肤相比,斑秃皮损中表达免疫抑制配体PD-L1肥大细胞的数量明显减少,这主要是因为斑秃病灶皮损毛囊周围的肥大细胞从保护性免疫抑制表型转变为促炎表型,从而可能会加强致病性CD8+T细胞对毛囊的应答[21]。在急性或亚急性斑秃患者和活动性斑秃患者的真皮深层,毛囊周围肥大细胞的活性增加,这表明活化的肥大细胞可能参与疾病的诱导和进展。斑秃患者中增多的肥大细胞主要浸润于毛囊周围和血管周围区域,并与深层毛囊周围CD8+T细胞数量呈正相关[22]。毛囊周围的肥大细胞倾向促炎活动,促进与CD8+T细胞的交互,因此诱发毛囊免疫豁免丧失。外周血嗜酸性粒细胞计数升高的斑秃患者,其肥大细胞在浅层血管和深层毛囊周围区域的浸润显著多于外周血嗜酸性粒细胞计数正常的患者,提示这两个部位肥大细胞的活化可能与特应性特征有关[22]。众所周知,肥大细胞参与多种变应性疾病的发病,包括特应性皮炎、变应性鼻炎、哮喘等,而部分斑秃患者往往合并变应性疾病。因此肥大细胞在斑秃合并变应性疾病中可能起到了重要的促进作用[1]。

2.2嗜酸性粒细胞 在Ⅱ型免疫反应中,嗜酸性病理特征是对过敏原或刺激物的不适当免疫反应的结果,或者作为一种有组织的反应来启动组织修复程序,以减轻与蠕虫感染相关的损害[23]。Yoon等[24]的研究发现,毛球周围或纤维束内嗜酸性粒细胞总浸润率仅为18.5%,其中急性期的嗜酸性粒细胞浸润率为14.8%,而在球周没有明显淋巴细胞浸润的慢性期,球周嗜酸性粒细胞浸润密度非常稀疏,纤维束中无嗜酸性粒细胞,嗜酸性粒细胞浸润率仅为3.7%,这提示在斑秃组织病理学上,嗜酸性粒细胞在毛球周围或纤维束内浸润并不常见,且很难与雄激素性脱发区分。因此Yoon等认为嗜酸性粒细胞浸润是非特异性的,但在少数慢性斑秃的病例仍有其诊断价值。Zhao等[25]还发现,在弥漫性斑秃组中,嗜酸性粒细胞计数与单核细胞,CD3+、CD4+和CD8+T细胞计数呈正相关,且正如前面所提,外周血嗜酸性粒细胞计数升高的斑秃患者,肥大细胞在浅层血管和深层毛囊周围的浸润多于嗜酸性粒细胞计数正常的患者[22],这提示嗜酸性粒细胞与单核细胞,CD3+、CD4+和CD8+T细胞以及肥大细胞都可能共同参与了斑秃的发病。此外,斑秃患者tIgE或sIgE水平较高,且病变部位嗜酸性粒细胞的浸润与血清IgE水平呈正相关[22]。对斑秃合并外源性特应性皮炎患者头皮皮损进行病理分析,可见淋巴细胞和嗜酸性粒细胞密集浸润,且经Dupilumab治疗后毛球周围淋巴细胞和嗜酸性粒细胞的数量减少,这些发现均说明Ⅱ型免疫也参与斑秃的发病[26]。

2.3树突状细胞 树突状细胞(dendritic cells, DCs)可分为浆细胞样树突状细胞(plasmacytoid dendritic cells, PDCs)和髓样树突状细胞(myeloid dendritic cells, MDCs)。MDCs是驻留在正常皮肤中的抗原呈递细胞,而PDCs通常存在于淋巴组织,具有抗原呈递和固有免疫标志物的作用[27]。皮肤DCs合成的大量维生素A,可以通过增加Th2细胞因子,降低Th1细胞因子来调节免疫耐受,同时调节毛囊周期和免疫反应,进而影响斑秃的进展[11]。在病理状态下,PDCs被招募到皮肤上,经Toll样受体激活,产生大量的1型IFN(IFN-α和IFN-β)。毛囊球周区域PDCs的存在、斑秃病变处大量IFNα以及IFNα本身诱导疾病的能力都有利于PDCs在斑秃发病中起着启动作用[27]。1型IFN还可抑制IFN-γ反应,同时调节滤泡辅助性T细胞与CD4+效应T细胞分化的平衡,可能为1型IFN增强Th2反应提供了潜在的机制[28]。Gong等[29]的研究发现,TSLP/OX40L/IL-13通路可作为重度斑秃患者DPCP治疗反应的预测指征。而TSLP在DCs的活化和迁移中起重要作用,OX40L是DCs表达的TNF超家族成员之一。因此DPCP在重症斑秃治疗的作用机制之一可能是DCs通过TSLP/OX40L/IL-13通路,启动和维持Ⅱ型免疫反应[29]。

3 结语

综上所述,尽管斑秃仍是一个以Ⅰ型免疫反应为主的疾病,但Ⅱ型免疫反应中的IL-4、IL-13等细胞因子与肥大细胞、嗜酸性粒细胞等与斑秃的易感性、严重性和迁延性存在密切联系。目前为止,对斑秃中Ⅱ型免疫反应的认识仍然有限,针对Ⅱ型免疫反应体系中的靶点有待进一步确认,以开发新的斑秃精准治疗方案。