B細胞在多發(fā)性硬化中的發(fā)病機制及靶向性治療

安雪婷， 張鳳和綜述， 張 超審校

多發(fā)性硬化(multiple sclerosis，MS)是一種慢性進行性的神經系統(tǒng)自身免疫性脫髓鞘疾病，目前全世界有200多萬MS患者，青年患者居多[1]。MS主要累及大腦、腦干、脊髓和視神經，可引起肢體無力癱瘓、感覺麻木疼痛、二便障礙以及情緒障礙。多數MS 患者首次起病時呈亞急性發(fā)作，癥狀和體征可呈臨床孤立綜合征(CIS)或者復發(fā)緩解型MS(RRMS)，治療后可完全或部分緩解。早期疾病過程反復復發(fā)。隨著病程延長，患者在沒有明確復發(fā)的情況下表現(xiàn)為漸進性神經功能殘疾加重，稱為繼發(fā)進展型 MS(SPMS)。少數MS患者的神經功能殘疾呈持續(xù)進展并且沒有緩解的表現(xiàn)，為原發(fā)進展型MS(PPMS)[2]。

MS一直被認為是一種典型的T細胞介導的自身免疫性疾病。對MS免疫病理學研究的深入，B細胞和體液免疫系統(tǒng)被認為在MS發(fā)病機制中起著關鍵的作用[3]。B細胞通過抗體依賴機制和非抗體依賴機制即抗原提呈、產生細胞因子和形成異位淋巴組織對MS發(fā)病起著重要的作用[4]。不同的疾病修飾藥物可對B細胞產生不同的效應[5]。

1 B細胞在MS中的作用機制

1.1 抗體依賴機制 自身反應性B細胞以一種免疫耐受的狀態(tài)存在于健康個體的免疫系統(tǒng)，中樞免疫耐受和外周免疫耐受兩個檢查點對于自身反應性B細胞的控制和消除非常重要[6]。通過對自身反應性抗體譜的分析， MS患者的B細胞似乎只存在外周免疫缺陷[6]。

抗體依賴機制即原本處于免疫耐受的自身反應性B細胞在接受外周抗原刺激時產生了相應的自身抗體，處于惡化期的MS患者血清的封閉蛋白和血管內皮鈣粘蛋白的表達顯著降低，在MS患者中，這些蛋白質表達下降可能導致血腦屏障(Blood-Brain Barrier,BBB)更加具有滲透性[4]。循環(huán)自身抗體可能會進入CNS，與大腦中具有親和力的自身抗原相互反應形成抗原抗體復合物從而被巨噬細胞吞噬而造成相應細胞和組織的損傷[7]，還會促進補體系統(tǒng)的激活，導致軸突和組織的損傷[8,9]。腦脊液中克隆擴增的B細胞數量增多和寡克隆區(qū)帶(Oligoclonal Bands,OCB)是MS常見的診斷標志[6,10]。OCB的數量與疾病的嚴重性和B細胞耗竭治療的治療反應呈正相關[11]。此外，MS患者腦脊液中克隆擴增的漿細胞產生的抗體可與CNS組織結合，介導脫髓鞘反應[9,12]。但目前還沒有發(fā)現(xiàn)任何MS特異性的自身抗原[12]。一些中樞神經系統(tǒng)自身抗原已確定為血清或腦脊液的靶點，包括髓鞘堿性蛋白(Myelin Basic Protein,MBP)、少突膠質細胞表面的糖蛋白(Myelin Oligodendrocyte Glycoprotein,MOG)、熱休克蛋白(Heat-shock proteins)、水通道蛋白4(aquaporin 4,AQP4)、DNA和RNA，軸突細胞骨架和離子通道蛋白[19]或者一些其他的自身抗原[13]。

1.2 抗原提呈作用 B細胞主要通過BCR捕獲自身抗原，從而誘導BCR對自身抗原進行內化并提呈給特殊的中樞神經系統(tǒng)致病性的T細胞[14]。MS和EAE中的致病性T細胞包括Th17、Th1、Tfh和Tfh樣細胞，B細胞作為抗原提呈細胞(Antigen presenting cells,APC)與這些T細胞互作，驅動MS和EAE的疾病活動和進展[13]。B細胞在維持T細胞自身增殖方面起著核心的作用[15]。 B細胞可以識別抗原表面的三維構象表位從而具有比專有APC更強的抗原提呈功能[9]，并且似乎是APC的主要來源[6,12]。自身增殖 B細胞主要表現(xiàn)為記憶表型和HLA-DR表達增加。記憶B細胞的轉移導致CD4+T細胞以HLA-DR依賴的方式強烈激活和發(fā)生自身增殖[15,16]。B細胞在EAE中具有MHC Ⅱ依賴性而非抗體依賴性的作用[9,12]。 RASGRP2也在皮質神經元中表達，RASGRP2可能刺激CD4+T細胞，然后靶向損傷大腦中的RASGRP2[3]。

CD80、CD86、CD40和HLA分子是B細胞活化的經典標志物，他們共同作用以獲得完全的APC效力[17]。B細胞表達的這些共刺激性分子可有效誘導CNS特異性致病性T細胞的克隆、擴增和分化。CD40-CD40L相互作用可能增強B細胞抗原提呈的能力[18]。在治療和未治療的MS患者中，共刺激分子的顯著增加僅出現(xiàn)在未治療的MS患者的外周血B細胞中[17]。人類B細胞也通過CD80和CD86刺激T細胞，在MS中，活動性疾病患者CD80+B細胞的頻率異常升高[6]。除了表達共刺激分子外，B細胞還表達下調效應T細胞反應的共抑制分子[6]。

1.3 產生細胞因子 未經治療的MS患者的循環(huán)B細胞在促炎和抗炎細胞因子反應之間表現(xiàn)出異常平衡[6,16]。與正常個體比，MS患者 的B細胞產生高水平的IL-6、腫瘤壞死因子-α(Tumor Necrosis Factor,TNF-α)、LT-α、GM-CSF、IFN-γ[19,20]。B細胞增強這些促炎細胞因子的產生可以激活其他免疫細胞，導致疾病進展[21]。CXCL13與B細胞表面的CXCR5結合后促使其激活并上調T細胞的表達[12]。B細胞分泌的IL-6可以誘導Th17分化[13]。CD40和BCR聯(lián)合刺激可顯著增加人類B細胞的TNF-α和LT-α分泌[9]。IFN-γ可刺激CXCR3+IgG+B細胞的抗原提呈功能，刺激人漿細胞形成過程并建立IgG1轉換[22]。

B細胞還可以產生IL-4[23]、IL-10、IL-35和轉化生長因子(Transforming Growth Factor,TGF-β)等抗炎細胞因子來調節(jié)免疫反應[13]。表達這些細胞因子的B細胞被CD19和CD138標記，被稱為調節(jié)性B細胞(Regulatory B cells,Breg)[12]。IL-10通過下調APC上MHC Ⅱ類受體和共刺激分子的表達來限制抗原提呈并抑制CD4+T細胞的增殖和細胞因子的分泌[24]。產生IL-35的B細胞可通過誘導產生IL-10的B細胞來調節(jié)免疫反應，在接受產生IL-10的B細胞的EAE小鼠中，該疾病受到抑制[12]。

1.4 形成異位淋巴組織 中樞神經系統(tǒng)通過BBB與周圍神經系統(tǒng)分離，記憶T細胞在兩者間有穩(wěn)定的傳輸，這些細胞與軟腦膜周圍蛛網膜下腔的APC相互作用，傳播免疫反應[25]。這些免疫細胞浸潤與皮質脫髓鞘和神經元變性有關[12]。軟腦膜炎癥的范圍表現(xiàn)出顯著的變異性，這些免疫細胞具有許多淋巴組織的特征被稱為腦膜異位淋巴組織(meningeal Ectopic Lymphoid Tissue,mELT)。在ELT中，B細胞增殖并經歷親和力成熟和體細胞突變(Somatic Hypermutation,SHM)[13]。經過一系列反應后，B細胞可以分化為漿細胞和記憶細胞，產生自身抗體。此外，ELT中的B細胞對抗CD20治療具有抵抗力，盡管B細胞完全消失，但仍能持續(xù)產生抗體，這可能是由B細胞存活因子(如BAFF)局部分泌引起。B細胞還通過產生細胞因子，趨化因子、淋巴毒素信號參與這些結構的維持[26]。B細胞濾泡樣結構在整個大腦中分布不均勻，mELT主要見于大腦深部的皮質區(qū)，尤其是扣帶回、島葉、顳葉和額葉區(qū)，偶爾見于腦回的頂部[27]。ELT的形成與疾病的嚴重程度的提高有關[4]，這可能是由于有利于SHM和親和力成熟，增加和自身抗原的親和力[36]。mELT通過SHM參與B細胞庫的多樣化，使其成為真正的mELT[28]。mELT的存在會促進MS患者更快速轉化為進行性疾病和死亡[27]。

2 B細胞靶向治療方法

2.1 B細胞刪除療法 長期以來，中樞神經系統(tǒng)炎癥OCB異常提示B細胞參與MS的發(fā)病機制。最近幾年，針對B細胞的治療主要包括抗CD20的治療，包括利妥昔單抗、奧瑞珠單抗、帕尼單抗、烏妥昔單抗[29]、奧法妥木單抗[30]。CD20單克隆抗體選擇性結合表達CD20抗原的B細胞，通過CDC以及ADCC導致細胞破壞[31,32]。

在靜脈注射利妥昔單抗或奧瑞珠單抗后，MS患者血液、CSF和CNS血管周圍間隙中的CD20+B細胞迅速耗竭并持續(xù)數月[33]，盡管該藥物對BBB的滲透有限[34]?？笴D20治療后B細胞在淋巴結和血液中緩慢而穩(wěn)定的重新出現(xiàn)，重新出現(xiàn)的B細胞顯示CD40和CD86表達增強[35]?？笴D20治療后重現(xiàn)的B細胞的激活增強作用是短暫的，B細胞的耗竭使重新出現(xiàn)的B細胞向著不太成熟和更加活躍的方向轉變。盡管抗CD20治療后B細胞有效減少，但利妥昔單抗和其他的抗CD20藥物不會直消耗漿細胞[30]。長期使用抗CD20藥物治療MS可導致低丙種球蛋白血癥，并會增加感染風險[36]。利妥昔單抗在不減少漿細胞數量和循環(huán)抗體水平的情況下消耗B細胞而對治療MS患者有效認為抗CD20治療主要參與了B細胞非抗體依賴機制[6,13]。在靜脈注射利妥昔單抗和奧瑞珠單抗后，除B細胞外，表達CD20的T細胞也被耗竭[37]。這一T細胞群的功能尚不清楚，但被認為是MS致病過程的貢獻者，表明奧瑞珠單抗的臨床療效可能不僅僅是通過B細胞作用介導的。除了T細胞成熟度的變化外，還可以觀察到T細胞黏附分子CD62L的表達顯著增加，這表明這些細胞有更高的能力進入次級淋巴器官[35]。

使用利妥昔單抗治療會去除B-T細胞之間的相互作用，這些患者的CD4+和CD8+T細胞增殖以及T細胞中IFN-γ和IL-17的T細胞表達下降。但B細胞耗竭治療會增加殘余抗原提呈細胞激活腦炎性T細胞的能力， B細胞也可以局部調節(jié)其他的APC。體內耗竭B細胞后殘留的APC顯示出促進腦源性Th1和Th17細胞發(fā)育的能力增強[38]。在由B細胞誘導出EAE的模型中，重新出現(xiàn)的B細胞充當APC時，T細胞增殖顯著增強，而在T細胞誘導的EAE模型中，未觀察到APC功能的增加[33]。

B細胞耗竭治療后重建的B細胞不同于未治療患者的B細胞，并且傾向于產生高水平的抗炎性IL-10[34]，但產生低水平的促炎性細胞因子，并有助于持久耐受[15]。而分泌IL-10和TNF-α的B細胞的頻率保持不變[35]，同時也會降低趨化因子如CXCL13的產生[30]。B細胞的耗竭不會阻止mMLT的形成，而且mMLT的形成及其抑制作用可能與B細胞無關。mMLT的形成發(fā)生在EAE出現(xiàn)臨床癥狀之前。在抗CD20治療后，由于B220+B細胞大量清除，mMLT的細胞數量減少，并且中性粒細胞的數量增加[39]。

2.2 BTK抑制劑 由于B細胞是多發(fā)性硬化腦膜浸潤的主要成分，一些試驗試圖使用抗CD20單克隆抗體靶向腦膜炎癥，但均未成功。因此需要尋找更具選擇性、持久性和可逆性的B細胞導向MS療法[40]。BTK抑制劑(BTK inhibitor,BTKi)是一種抑制B細胞和髓樣細胞表達BTK的一種小分子物質，對于MS而言，這些分子的大小可能是其穿過BBB能力的另一個優(yōu)勢[41]。BTKi在功能上損害了B細胞作為抗原提呈細胞使T細胞發(fā)展成促炎性T細胞，導致小鼠的疾病嚴重程度顯著降低[42]。與抗CD20治療相比，BTKi抑制MS中B細胞的抗原提呈功能，在小鼠和人B細胞中，功能性BCR信號在48 h內基本恢復，不損害B細胞的頻率和功能完整性[40]。同時，抗原提呈所必須的MHCⅡ類和共刺激分子CD86的B細胞表達在使用BTKi后降低，而CD80水平不變。BTKi通過直接抑制B細胞向活化表型分化和可能間接作用于T細胞來控制臨床和組織學EAE的嚴重性[40]。CD27+激活的B細胞通常比其他B細胞亞群表達更高水平的BTK，BTKi可降低BCR激活后的IL-6、IFN-γ等促炎細胞因子的分泌。BTKi治療后改變了腦膜炎癥浸潤的成分，B細胞顯著減少，但髓樣細胞沒有明顯改變。還注意到腦膜炎癥區(qū)域周圍星形細胞增多顯著減少，這表明腦膜浸潤正影響臨近皮質的炎癥。

3 小結和展望

MS是一種復雜的異質性疾病，目前治療仍面臨 極大的困難與挑戰(zhàn)。隨著B細胞與MS之間的關系被不斷探索，B細胞在MS的發(fā)病機制中的作用日益提高。目前在臨床使用的治療MS的藥物會通過抑制淋巴細胞的產生，轉移和發(fā)揮作用等多種作用機制來發(fā)揮作用，以CD20作為靶點刪除B細胞的方法也在防治MS中取得了很好的結果并被不斷發(fā)展，但長期刪除B細胞會導致感染風險的增加，BTKi抑制劑的發(fā)展為MS的治療提供了新的思路。未來應深入探索MS分型及分治。