多发性硬化免疫机制研究进展

杨均

西南医科大学附属泸州市人民医院神经内科（四川泸州 646000）

MS是一种以中枢神经系统白质炎性脱髓鞘病变为主要特点的自身免疫性疾病已经取得了医学界广泛认同，最常累及脑室周围白质、视神经、脊髓、脑干和小脑［1］，基本病理特点是局灶性脱髓鞘、炎症反应、神经胶质增生，而轴突相对保留。临床症状和体征表现多样、复杂、多变，且临床变异类型较多，发病年龄、首发症状、严重性、复发频率、预后往往难以预测，常为诊治带来困难。常见的首发症状包括肢体无力、感觉障碍、视力障碍、步态不稳、复视、共济失调等。MS具有时间和空间多发性的特点，但其发病原因仍未完全阐明。目前认为其主要机制可能是在特定环境中某些易感因素作用于具有遗传易感性的患者，诱发异常自身免疫反应，从而引起多发性硬化，其中免疫机制是MS发病的中心环节，包括细胞免疫、体液免疫等多方面。目前大多数疾病研究证据多来自于实验性变态性脑脊髓炎（EAE）动物模型研究［2］。

1 细胞因子

MS疾病过程涉及多种细胞因子，这些细胞因子包括 IFN-α、IFN-γ、IFN-β、TGF-β、IL-10、IL-12、IL-33等，其中IFN-α、IFN-γ、IL-12、IL-33是主要的促炎介质，TGF-β、IL-10为主要的抑制性细胞因子［3］。研究证实辅助性T细胞（TH-17）与EAE发生密切相关，IFN-α干扰素能诱导TH-17的产生［3-4］，并且能激活细胞毒性T细胞和NK细胞，诱导人类主要组织相容性复合体的表达和细胞凋亡，破坏少突胶质细胞和髓鞘。MS活动期患者血清和脑脊液中的IFN-γ水平显著增高，并且随着病情的缓解而逐渐恢复正常，提示IFN-γ是MS疾病过程中的一种促炎因子［5-6］，可以作为疾病活动性判断的指标之一。IL-12由p35和p40两个亚单位通过分子内二硫键结合而成，其受体（IL-12R）由p1链和B2链组成。IL-12能诱导初始T细胞和记忆T细胞的扩增，并在此过程中产生IFN-γ，同时激活信号传导和转录激活因子，刺激单核细胞产生IL-12［7］。研究发现通过抑制中枢神经系统IL-12的分泌可抑制EAE的进展，IL-12是MS过程中的一种促炎因子。TGF-β在MS中的作用研究较少，但有观察发现在复发-缓解型病人的早期，TGF-β的激活与炎症的加重可能相关，在EAE模型中有研究发现阻滞TGF-β的药物可以抑制EAE的病情，反之则加重［9］，推测TGF-β在慢性阶段炎症反应中可能起着作用。

IL-33是近年来新发现的一种细胞因子，由270个氨基酸残基组成，在其C端有类似三叶草结构，为其活性中心。IL-33在内皮细胞、上皮细胞、平滑肌细胞、巨噬细胞、星形胶质细胞等均有表达，并且高度表达于脊髓、大脑等中枢神经系统部位［10］。EAE模型中，IL-33在小鼠脊髓星形胶质细胞中表达明显增加，经过IL-33抗体处理后使血清中IFN-γ、IL-17下调，可抑制EAE病情的发展，经过重组IL-33处理后的EAE小鼠伴有明显IFN-γ、IL-17增加，提示IL-33参与了EAE的发病过程［11］。

细胞因子在中枢神经系统内有广泛的表达，在MS疾病过程中的作用较为复杂，通过干预某些细胞因子的表达，可能为临床治疗提供新的思路。除此之外一些新型细胞因子及其生物学特性的发现，为细胞因子在MS免疫机制研究中提供了新的路径。

2 B细胞在MS免疫机制中的作用

机体内部的抗体是B细胞激活后产生的一种免疫球蛋白，既可起到对机体的保护作用，同时也可针对自身抗原产生异常免疫应答导致组织损伤。体液免疫在MS中的作用尚未完全明确，推测有可能是人体内B细胞和浆细胞受到异常刺激，产生某种抗体来对抗能够引起MS的某些抗原，这些细胞可能也因产生抗特异性髓鞘抗原的自身抗体而损害髓鞘，或者可能产生参与调节MS病程的自身抗体［12］。在EAE模型中，B细胞作为抗原呈递细胞，可与CD4+T细胞相互作用并启动适应性免疫应答，对髓鞘抗原产生致炎作用［13］，同时还可看到通过抑制B细胞免疫，EAE大鼠炎症状态和临床评分可得到改善［14］。提示B细胞免疫在调节中枢神经系统炎症反应方面起着重要作用，很有可能参与了MS的发病环节。

B细胞在免疫中的作用直接证据来源于病理学观察和脑脊液免疫学检查。MS患者脑膜组织上可见淋巴滤泡样组织，髓鞘脱失部位的小血管周围常伴有明显B细胞浸润，提示中枢神经系统能持续不断地产生成熟B细胞，引起局部体液免疫应答，从而造成大脑皮层的持续损伤，加剧疾病的进展［15］。MS患者的脑脊液中可检测到B淋巴细胞增高，利用凝胶电泳分析提示脑脊液中存在的寡克隆区带（OB），表明MS患者鞘内存在抗体的克隆性扩增。MS鞘内合成IgG是其区别于其他中枢神经系统疾病的重要特征之一，超过70%的患者可以发现CSF蛋白含量明显增加，95%的患者CSF可发现OB，并且大多数OB是活化的免疫球蛋白G同种型［16］。当患者脑脊液中出现活化B细胞标记物时常提示病情处于活动性或加重状态，这已通过对MS患者的MRI特征、临床表现相关研究所证实，OB目前已作为MS一个确诊标准之一［17］。除此之外，B细胞还可通过产生的细胞因子和抗体发挥作用。B细胞可分化为带有独特细胞因子的亚型，可产生TNF-α、IFN-γ等的细胞因子。TNF-α参与了生发中心的形成和记忆B细胞产生和表型转换［18］，通过IFN-γ介导而诱导Th1型T细胞表型的表达，激活细胞毒性T细胞、NK细胞等，从而导致组织损伤。

目前，调节性B细胞（Bregs）在MS疾病过程中的作用是研究热点之一，Bregs可通过产生IL-10、IL-35等抑制细胞因子介导的免疫耐受和炎症反应［19］。Bregs缺失小鼠可致EAE小鼠病情加重，无法像对照组小鼠自发缓解，而且症状不能完全恢复，推测Bregs参与了EAE的疾病缓解过程［20］。Bregs一方面可抑制TH1和TH17等CD4+T细胞的增殖，另一方面可提高调节性T细胞（Tregs）和CTLA-4的表达，起到调节炎症反应的作用。B细胞可以通过诱导共刺激分子（ICOS）选择性活化Tregs，并通过与ICOS的相互作用促进T细胞产生IL-10和CD4+CD25+调节性T细胞的形成来抑制EAE的加重［21］。临床上，MS的治疗多通过药物或抗体减少B细胞的数量和其产生的抗体浓度，达到诱导免疫耐受的目的，例如目前针对表达CD20的B细胞的单克隆抗体代表了多发性硬化症（MS）患者的一个重要的新治疗选择。B细胞消耗疗法对疾病的复发形式非常有效，也是第一种被证明能防止原发性进行性多发性硬化症残疾恶化的治疗方法。但是这种抑制体内B细胞的治疗方法在特异性方面仍然存在缺失，能够抑制正常具有潜在调节功能的Bregs，因而有可能加重病情。因此，找到Bregs分化的信号通路和相应的特异性转录因子，有助于为临床提供一种新的治疗途径。

3 T细胞在MS免疫机制中的作用

免疫细胞的异常激活是MS发病机制的重要环节，激活的异常免疫细胞、细胞因子、炎症介质等可穿过血脑屏障（BBB）进入中枢神经系统（CNS）引起神经损伤［22］。由于受到抗原刺激，外周血中免疫性T、B细胞被异常激活，特别是髓鞘特异性CD4+T细胞的激活在MS发病过程中起着重要作用［23］。CD4+T细胞是在机体免疫在起着至关重要作用的免疫细胞。在抗原刺激下，初始CD4+T细胞可被激活，并增殖分化为各种能够产生细胞因子的Th效应细胞，包括Th1细胞、Th17细胞、Treg等，从而触发一系列免疫应答过程。Thl细胞主要分泌IFN-γ介导细胞免疫应答，Thl细胞过度活跃会导致组织损伤；Th2细胞主要分泌IL-4介导体液免疫应答；Thl7细胞主要分泌IL-17A、IL-17F等促炎因子；Treg细胞具有免疫抑制特性，主要分泌IL-10和TGF-β。在正常免疫应答过程中，CD4+T细胞能够调控Thl、Thl7、Treg细胞的分化，并与其产生的细胞因子间起到动态平衡，Thl/Thl7细胞扩增或Th2/Treg细胞减少都可能诱导MS的发病。因此，在一定程度上看，MS是一种以T细胞免疫介导的自身免疫性疾病。

T细胞免疫是MS发病过程中的核心过程之一，多种分化的T细胞和miRNA共同参与了MS的发病过程，如自然调节CD4+CD25+T细胞、CD8+细胞、Th9细胞、Th17细胞、Th22细胞等，并且与B细胞、细胞因子、雌激素相互作用形成MS发病机制的网络效应，在此过程中miRNA起到调控作用。在大鼠EAE模型中，去除CD4+CD25+T细胞的小鼠可诱发MS，而重新输入该细胞则可使疾病缓解［24］。MS患者外周血调节性T细胞抑制活性降低，活化的效应性T细胞数量增加，提示与MS疾病活动性有关［25］。Th17细胞是参与自身免疫性疾病的主要Th细胞亚群，能够表达转录因子孤儿核受体和IL-17，是MS发病机制中居中心位置的促炎因子［3，26］，在此过程中微小核糖核酸（miRNA）起着重要的调节作用。miRNA是一种小的内源性非编码RNA分子，大约由21～25个核苷酸组成，主要表达参与免疫、基因转录调控等生物作用。目前已发现miRNA-155、miRNA-132等多个miRNA也可通过Th17细胞介导炎症反应。在EAE模型中，大鼠的中枢神经系统中可见到miRNA-155表达，并通过促进Th17细胞的分化而导致EAE的发生，并且拮抗miRNA-155治疗后可减轻神经系统损伤［27］。Th9细胞、Th22细胞在MS疾病过程中的作用目前研究处于起步阶段，且存在较多争议。研究表明Th9主要分泌IL-9，其表达水平与MS的炎症活动呈负相关［28］，转化生长因子-β（TGF-β）可诱导Th4、CD4+T细胞转化为Th9起到促炎作用，但是IL-9可抑制Th-17细胞的分化，又起着抑制炎症的作用。Th22主要分泌IL-22，MS患者的外周血和脑脊液中Th22细胞数量以及IL-22含量有明显增加，特别是在疾病活动期，并且与疾病持续时间长短密切相关。

4 雌激素在MS中的免疫作用

雌激素在MS发病中的作用研究一直受到关注。临床观察表明MS存在着性别差异，女性发病率较高，初发时间也较早。在女性MS患者妊娠末期，疾病的严重程度明显减轻，复发时间延长，复发次数明显减少，体内高水平雌激素对女性MS患者可能具有保护作用［29］。雌激素细胞核受体包括ER-α和ER-β，均位于细胞核内，通过调节靶基因的转录，产生具有调节免疫应答功能的效应子而发挥其调节作用。而位于树突状细胞和巨噬细胞等抗原递呈细胞膜上的雌激素膜受体与雌激素结合后，调节组织相容性抗原复合物Ⅱ类分子、共刺激信号分子和细胞因子等的表达，影响其抗原吞噬和递呈功能。目前，已经发现在EAE大鼠模型中T淋巴细胞、B淋巴细胞、胶质细胞中均有ER的表达，雌激素可能通过其广泛分布的受体而发挥其免疫调节功能［30］。

MS发病与Th1细胞和Th2细胞的失衡有关，Th1细胞分泌IL-12、TNF-α、IFN-γ等致炎细胞因子，而Th2细胞分泌IL-4、IL-10等抗炎细胞因子。雌激素不仅可以调节初始CD4+T细胞的分化方向，还具有抑制Th1细胞和增强Th2细胞的功能，进而发挥对自身免疫的抑制作用。通过对雌激素相关EAE研究表明，雌激素可减轻EAE大鼠的病情并延缓其发病时间，且这种作用与剂量有关［31］。这解释了临床上常可以看到女性患MS的比例远高于男性、且妊娠期间病情有不同程度缓解的原因［32］。雌激素对EAE的免疫抑制机制可能是，一方面下调ICAM-1的表达，保护了BBB的功能；另一方面可能是使EAE的炎细胞浸润数量和程度减轻，CNS的炎性反应得到缓解［33］。

雌激素在MS发病中的机制较为复杂，参与免疫调节、调控T细胞分化，可能是其在参与MS发病过程中的主要机制。

5 结语

目前学者们对MS的认识有了一些颠覆性的改变，如对B细胞作用的认识、脱髓鞘病灶的多样性和免疫病理分型、miRNA在T细胞调控中的作用等，以及针对免疫机制中某一环节的治疗如调节Th1/Th2的平衡、抑制Th17细胞的产生和分化、神经干细胞移植等，这些新发现为MS临床诊断和治疗提供了新的方向。