树突状细胞在银屑病中的研究进展

2021-01-02 20:39曹志强张春红
中国麻风皮肤病杂志 2021年12期
关键词:树突银屑病细胞因子

曹志强 张春红,2

1山东大学齐鲁医学院,济南,250012;2山东大学第二医院 皮肤科,济南,250033

银屑病是一种慢性炎症性表皮增生分化异常性皮肤病,临床表现为局限或泛发的红色斑块,上覆银白色鳞屑。组织病理特征包括表皮角化异常、炎性细胞浸润和真皮乳头毛细血管迂曲扩张。银屑病发病率高且易反复发作,对患者的身心影响非常大,越来越多的研究表明银屑病患者往往合并心血管疾病、代谢性疾病、消化系统疾病、恶性肿瘤等[1,2]。目前系统治疗的传统药物主要包括维A酸类药物、免疫抑制剂等,但均存在起效慢、不良反应多和部分患者疗效差等缺点。生物制剂发展迅速,包括TNF-α、IL-17A、IL-23拮抗剂等靶向药物,其相对于传统药物而言,具有起效快、疗效好且不良事件的发生率低等优点[3],但银屑病的发病机制复杂,不是某一种药物对所有的银屑病都有效,因此,探讨银屑病的发病机制及其潜在的治疗靶点,是非常有前景的。

1 树突状细胞与银屑病的关系

1.1 DCs概述 树突状细胞(dendritic cells, DCs)最早是由加拿大学者Steinman于1973年发现的,是一种功能最强的抗原递呈细胞。主要分布于表皮的中上部,其次在真皮、脾脏和淋巴结也有分布。其中,未成熟DCs具有较强的迁移能力,而成熟的DCs失去吞噬能力,作用从抗原吸收转变为抗原呈递,具有较强的激活初始T细胞能力,可以启动、调控、维持免疫应答,在免疫炎症性疾病中发挥重要作用。

银屑病炎性细胞浸润主要由真皮中的DCs、T细胞以及表皮中的中性粒细胞组成,且在银屑病皮损内树突状细胞显著增加[4]。新近多项研究显示,DCs主要通过刺激已激活的效应T细胞或者记忆T细胞,激活初始T细胞并诱导T细胞活化增殖来发挥作用。很多免疫性疾病包括炎症性肠病、系统性红斑狼疮及银屑病等都与DCs的功能异常或者过度活化相关[5]。尽管DCs被认为在银屑病的发病机制中起重要作用,但其相关发病机制仍不清楚,因此有必要对其分子机制及影响因素进行阐述,以便寻找银屑病新的治疗靶点。

1.2 血液前体DCs DCs根据来源不同可分为髓样DCs(myeloid dendritic cells, mDCs)和浆细胞样DCs(plasmacytoid dendritic cells, pDCs)。血液CD1c+的mDCs和pDCs是皮肤DCs的潜在前体,对血液前体DCs的研究可以了解银屑病患者DCs是否仅在皮肤微环境中获得其特定特征。Khasawneh等[6]发现银屑病患者CD1c+mDCs处于早熟状态,CD83成熟标志物、CD86激活标记物表达增加,趋化因子(CXCL9、CCL20、CXCL8和CXCL10)、白细胞介素(interleukin, IL)-12产生明显增加。然而,pDCs不能产生与银屑病相关的细胞因子和大量的趋化因子,其表面未检测到CD83和CD86的表达,表现为不活跃的表型。进一步证实Blanco等[7]的假设,即皮肤pDCs的外周血前体细胞在静息状态下循环,并在银屑病皮肤环境中局部激活。有研究表明TNF-α、IL-6以及IFN-α可能使血液中的mDCs达到这种早熟状态,并且这些预激活的细胞进入皮肤后可以快速地进一步激活,从而导致皮肤恶性循环[8]。生物制剂(如TNF-α抑制剂)可以通过阻断这些细胞因子发挥作用来影响血液中前体DCs的成熟和功能。

2 DCs在银屑病发病中的分子机制及影响因素

2.1 DCs的表面分子 Xiao等[9]用IL-4和GM-CSF刺激骨髓细胞,使CD100-/-小鼠及野生小鼠分别产生骨髓来源的树突状细胞(bone marrow derived DCs, BMDCs),然后用咪喹莫特(imiquimod, IMQ)处理。发现与野生小鼠BMDCs相比,CD100-/-小鼠BMDCs产生的IL-1β、TNF-α、IL-36和IL-23的水平显著升高,且被sCD100所阻断,提示CD11c+DCs中CD100的缺乏导致了病变皮肤促炎细胞因子的产生增加。在银屑病患者外周血中HLADR+CD11c+DCs上Plexin-B2的表达水平显著低于健康个体,而CD100没有差异。这些数据表明,银屑病患者DCs中CD100介导的信号转导减弱可能是由于Plexin-B2在DCs的表达减少所致。CD100通过Plexin-B2抑制了IMQ小鼠BMDCs和银屑病患者的单核细胞来源树突状细胞(monocyte-derived DCs, MoDCs)促炎性细胞因子的产生,提示了银屑病中DCs负调控机制。

同样,在Fukui等[10]研究中发现小鼠耳朵皮肤应用IMQ后CD103-/-小鼠表现出比野生小鼠更显著的银屑病样皮炎,且炎症相关细胞因子和趋化因子表达增加。此外,经典树突状细胞表面CD80及CD86表达增加,且IL-6、IL-23A高表达,并能增加产生IL-17的CD8+T细胞。这些结果表明CD103在经典树突状细胞和CD8+T细胞中起着重要的负调节作用,它可以阻止致病细胞因子和炎性白细胞环境的形成,从而抑制银屑病样皮炎的发展。

DCs表面CD47可与其配体血小板反应蛋白结合。钱青等[11]通过实验表明,在银屑病外周血mDCs细胞上CD47表达降低,且诱导的Treg细胞比例也降低,在将重组质粒过表达CD47的mDCs细胞与CD4+T细胞共培养,银屑病转染组可见CD4+Treg细胞分化显著增加,且IL-23和IL-17浓度降低,结果表明CD47的表达增加可抑制DCs成熟及分泌炎症细胞因子。因此上调DCs中CD47的表达可能在抑制银屑病免疫方面发挥作用。

总的来看,DCs表面CD100,CD103,CD47均具有负调节免疫反应,可以抑制银屑病样皮损的发展,因此,探索抗相关表面分子抗体或提高表面分子在DCs上的表达或许是一种新的治疗银屑病的策略。此外,最新研究表明CD5标志着人类皮肤朗格汉斯细胞和皮肤CD1adimDCs的种群,CD5+DCs是细胞毒性T细胞和Th22细胞的有效诱导剂,其在银屑病皮损中明显富集,与炎症性疾病的发生发展也密切相关[12]。

2.2 DCs免疫分子机制的影响因素 有研究表明脾脏酪氨酸激酶(spleen tyrosine kinase, SYK)参与了DCs的炎症信号级联反应,下调SYK信号通路可以促进小鼠调节性DCs的诱导[13]。SYK是IL-17A刺激的角质形成细胞中的信号分子,抑制SYK可减弱CCL20的产生[14]。Alzahrani等[15]观察到SYK抑制剂R406可减轻IMQ小鼠银屑病样皮炎,在脾细胞培养中IMQ直接激活Toll样受体7可增加CD11c+DCs SYK表达,释放IL-6/IL-23,而应用R406后CD11c+DCs共刺激分子(如MHCII和CD40),IL-6/IL-23、RORγT、IL-17 A均减少,这有利于抑制Th17细胞和上调Treg细胞。此实验表明,SYK的抑制通过改变小鼠的DCs功能,下调Th17免疫反应来缓解银屑病样炎症。

p38α在DCs中协调细胞因子和共刺激分子的表达,促进Th17的分化。此外,p38α是组织浸润型DCs维持Th17应答所必需的,证实了p38α信号是DCs中整合Th17分化和炎症的指示信号的中心途径[16]。在Zheng等[17]构建的p38α△DC小鼠模型中,发现DCs中p38α的缺失改善了IMQ诱导的小鼠银屑病样皮损,且IL-17A、TNF-α、IL-6、IL-1β等表达降低,其中γδT细胞是IL-17的主要来源。同样地,当将p38α抑制剂SB203580注射到IMQ处理的小鼠中时,也出现了类似上述的现象。

我们可以得出,下调SYK及p38α相关信号通路均可通过改变DCs的功能而抑制Th17免疫反应,从而缓解银屑病,因此通过对上述通路的干预可能会为我们提供治疗银屑病的新思路。

最新研究发现IMQ诱导的小鼠口服雌激素受体α激动剂丙吡唑三醇可显著诱导瘙痒行为和促炎反应,包括IL-17和IL-22的水平。此外,观察到丙吡唑三醇预处理能显著增强脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)刺激的BMDCs对IL-23及TNF-α的分泌。表明在IMQ银屑病小鼠模型中,雌激素受体α的激活通过增强DCs中IL-23的分泌,与炎症和瘙痒反应直接相关[18]。因此,对雌激素受体α的调节在银屑病治疗方面提供了潜在可能。

3 基于DCs分子免疫机制的银屑病药物研究进展

3.1 DCs成熟抑制剂 应激反应酶血红素加氧酶-1(Heme-Oxygenase-1, HO-1)是银屑病发病机制中DCs的一种免疫调节剂,Campbell等[19]证明,鼠尾草酚和姜黄素可上调人DCs中HO-1的表达,其过表达可通过抑制DCs表面共刺激和成熟标记,从而抑制LPS介导的人DCs成熟及促炎因子的产生,减弱适应性T细胞反应。其可能机制是鼠尾草酚和姜黄素依赖于HO-1抑制MEK、ERK和p38等MAPK信号通路的激活。血红素加氧酶系统在银屑病中的抗炎和细胞保护特性,支持了HO-1诱导剂可作为治疗银屑病的潜力药物,但其在临床应用上的安全性,有效性等尚需充分的实验证据支撑。

3.2 DCs免疫抑制剂 DCs中的程序性死亡受体1(programmed death-ligand 1, PD-L1)通过与PD-1结合而抑制T细胞的增殖和分泌细胞因子。与正常表皮相比,银屑病表皮中PD-L1的表达降低,这表明提高PD-L1的表达对于抑制银屑病的发病机理是必要的[20]。研究发现液体等离子体以及非热等离子体治疗可抑制小鼠IMQ诱发的银屑病样皮肤炎症,且不会影响正常小鼠皮肤组织,其结果是液体等离子体诱导人永生化角质形成细胞中 PD-L1表达,并且抑制了TNF-α及LPS刺激的BMDCs中促炎性细胞因子表达的诱导[21]。提示两种等离子体主要通过诱导PD-L1表达,负调节DCs活化来抑制免疫反应。皮肤是其方便应用的组织,因此,可考虑其作为一种治疗银屑病皮损的手段而进一步研究。

Sawada等[22]发现ω-3多不饱和脂肪酸代谢物Resolvin E1(RvE1)可有效抑制银屑病皮肤中的炎症细胞浸润和表皮增生。RvE1对白三烯B4(Leukotriene B4, LTB4)受体BLT1起拮抗作用且对BLT1缺陷小鼠没有进一步的抑制作用。由于DCs和γδT细胞表达BLT1[23],LTB4对DCs和γδT细胞均具有趋化活性,增加了Th17和Tc17细胞的趋化因子,诱导人MoDCs中IL-23p19的产生,这些作用均被BLT1拮抗剂包括RvE1阻断。RvE1还可能通过抑制LTB4-BLT1途径来减弱DCs和γδT细胞迁移,抑制DCs产生IL-23而具有抗炎作用。RvE1主要功能是限制对宿主有害的过度炎症,因此可考虑应用于银屑病的治疗。

3.3 促调节性DCs表达 蓝色泻湖中沐浴对银屑病患者有益。相关证据表明蓝藻分泌的胞外多糖诱导DCs产生IL-10,具有将T细胞分化为Treg的能力,这可以将免疫应答从促炎性免疫转向调节性免疫[24]。现在进一步研究发现胞外多糖增加了DCs表达关于调节性DCs相关的表面分子CD141的比例,并且CD141+细胞比CD141-细胞分泌更多的IL-10。Dectin-1是诱导DCs中SYK信号通路的受体之一,胞外多糖通过抑制CLEC7A的mRNA水平,进而导致DCs中Dectin-1的表达下调,减少DCs中SYK的表达[25]。因此,开发以胞外多糖为成分的药物制剂,可作为银屑病外治的一种新的方案。

4 小结

综上所述,很多实验研究已经证实,多种机制通过影响DCs的表面分子表达及功能来促进银屑病的发生发展。DCs可通过SYK及p38α等信号的影响来调节Th17免疫反应,促进银屑病的发生。此外,多种新的治疗银屑病药物在临床上尚未取得足够的实验证据支持,其应用有限,在对其生物安全性和有效性等多方面价值充分考虑和评估之后,可尝试应用于临床进行试验。当前,由于银屑病顽固难治、容易反复发作,且多种治疗手段都有其局限性和不足,深入探索与DCs相关的通路,探寻以DCs为靶向的高效药物,减少及延缓复发,改善患者生存质量具有深远意义。

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