與人類(lèi)自身免疫疾病最新研究進(jìn)展

1、PD-1與自身免疫疾病摘要 Kevin Lafferty提出的關(guān)于T細(xì)胞激活的雙信號(hào)假說(shuō)已被廣泛接受，該學(xué)說(shuō)認(rèn)為T(mén)CR-MHC-抗原肽復(fù)合物提供T細(xì)胞激活的第一信號(hào)，決定了免疫反應(yīng)的特異性，而其細(xì)胞膜上的正負(fù)共刺激信號(hào)作為第二信號(hào)共同決定了T細(xì)胞活化后的去向：增殖、無(wú)能或凋亡。因此正負(fù)共刺激信號(hào)之間的平衡在機(jī)體執(zhí)行免疫效應(yīng)，維持免疫耐受，阻止免疫介導(dǎo)的疾病發(fā)生中十分重要。PD-1（programmed death 1）及其配體PD-L1（programmed death 1 ligand 1）PD-L2（programmed death 1 ligand 2）是在T細(xì)胞激活中介導(dǎo)負(fù)性共刺激信號(hào)

2、的分子，已有眾多研究證實(shí)其在外周免疫耐受和自身免疫性疾病中發(fā)揮著重要作用1。關(guān)鍵詞 PD-1；PBMC；自身免疫疾病PD-1 associate with autoimmunityAbstract Dual signal hypothesis on T cell activation proposed by Kevin Lafferty has been widely accepted , which think of TCR-MHC-antigen peptide complexes provide a first signal for T cell activation, and dete

3、rmine the specificity of the immune response. And positive and negative costimulatory signal on membrane act as a second signal together determine the fate of activation of T cell , proliferation, incompetence or apoptosis. Therefore, the balance of positive and negative costimulatory signals betwee

4、n immune response in the body to perform and maintain immune tolerance to prevent immune-mediated diseases are important. programmed death 1 (PD-1) and its ligands programmed death 1 ligand 1 (PD-L1) and Programmed death 1 ligand 2 (PD-L2) are signal molecules on T cell activation mediates negative

5、costimulate. Numerous studies have confirmed that it plays an important role in peripheral immune tolerance and autoimmune disease.Key wolds Programmed death-1; PBMC; Autoimmunity1. PD1 及其配體的結(jié)構(gòu)與表達(dá) PD-1( programmed death 1)首先由Ishida2等應(yīng)用消減雜交技術(shù)在發(fā)生程序性死亡的細(xì)胞株中發(fā)現(xiàn)并描述，它被認(rèn)為參與了程序性死亡通路, 并由此而得名。PD-1的配體有兩個(gè)，分別是PD-

6、L1（也稱B7-H1或CD274）和PD-L2（也稱B7-DC或CD273），PD-L1的表達(dá)比PD-L2更加廣泛，而PD-L2的親和力比PD-L1更高。 PD-L2在樹(shù)突狀細(xì)胞（dendrtic cells , DC）、巨噬細(xì)胞和培養(yǎng)的骨髓源肥大細(xì)胞上可誘導(dǎo)表達(dá)；而PD-L1在鼠類(lèi)T細(xì)胞、B細(xì)胞、DC、巨噬細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞和培養(yǎng)的骨髓源肥大細(xì)胞組成性表達(dá)、活化后表達(dá)增強(qiáng)，人PD-L1的組成性表達(dá)水平較鼠類(lèi)低。PD-L1還表達(dá)于許多的非造血類(lèi)型的細(xì)胞上，在免疫豁免部位，如眼和胎盤(pán)也有表達(dá)，PD-L1在這些組織中可能調(diào)節(jié)自身反應(yīng)性T細(xì)胞或B細(xì)胞和炎性應(yīng)答3。 新近研究表PD-L1是通過(guò)阻止IF

7、N-誘導(dǎo)的NO生成而增加T細(xì)胞增殖的 4。當(dāng)巨噬細(xì)胞被用作抗原提呈細(xì)胞（antigen presenting cell APC）時(shí)，抗PD-L1和抗PD-1單克隆抗體（monoclonal antibody mAb）可以增加T細(xì)胞合成的IFN-2. 正常人PD-1的表達(dá) 中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)教研室彭輝等人5分離正常成年人外周血單個(gè)核細(xì)胞PBMC，利用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)CD4、CD8、CD45RA、CD27和PD-1等表面分子的表達(dá)情況，并觀察正常人PBMC T細(xì)胞的PD-1表達(dá)，同時(shí)分析其表型。結(jié)果發(fā)現(xiàn)正常成年人外周血中CD4PD-1T細(xì)胞和CD8PD-1T細(xì)胞的平均表達(dá)水平為（8.71

8、77;3.97），CD8PD-1T細(xì)胞的頻率為(2.44±0.76)。正常人外周血CD4PD-1T細(xì)胞可分成3個(gè)亞群，即初始T細(xì)胞（CD45RACD27T細(xì)胞）、中央記憶型（CD45RACD27T細(xì)胞）和效應(yīng)記憶型（CD45RACD27）T細(xì)胞，其比例分別為(18.5±8.79)、( 65.0±13.84 )和（15.5±5.12），而在CD4PD-1T細(xì)胞中3種T細(xì)胞的比例分別為（68.25±10.33）、（ 27.75±9.04）和（3.0±1.22）。由此可以看出正常人周?chē)写嬖贑D4PD-1T細(xì)胞并且多為中央記憶T

9、細(xì)胞，而CD4PD-1T細(xì)胞則多為初始T細(xì)胞。3. PD-1在自身免疫疾病中的表達(dá)3.1 PD-1與I型糖尿?。═ype I Diabetes T1D） Kristen E. Pauken6等人近期研究了非肥胖糖尿?。∟OD）小鼠中PD-1對(duì)I型糖尿病的制約作用。他們開(kāi)發(fā)了一個(gè)新的模型用于在體內(nèi)生理?xiàng)l件下特異性CD4+T細(xì)胞的研究。他們將少量的天然CD4+ T細(xì)胞從BDC2.5小鼠轉(zhuǎn)移到前驅(qū)糖尿病NOD小鼠，用以模仿生理性前體頻率，并讓細(xì)胞變成內(nèi)源性自身抗原。轉(zhuǎn)BDC2.5 T細(xì)胞變成被激活狀態(tài)，分化成T-bet（+）IFN-生成細(xì)胞，并滲透到胰腺。在這個(gè)模型中，抗原特異性的CD4+T細(xì)胞數(shù)目

10、在脾、胰腺引流淋巴結(jié)和胰腺中增加，并導(dǎo)致是PD-1的損失，而PD-L1不會(huì)損失。 PD-1的缺失還增加了趨化因子受體CXCR3的表達(dá)。最后，組織學(xué)數(shù)據(jù)表明PD-1的喪失引起B(yǎng)DC2.5細(xì)胞深入滲透到胰島核心，導(dǎo)致從周?chē)葝u炎轉(zhuǎn)變成破壞性胰島炎。這些數(shù)據(jù)支持了一個(gè)模型，即由PD-1調(diào)控的小島反應(yīng)性CD4+T細(xì)胞通過(guò)抑制細(xì)胞增殖，而使其被控制在細(xì)胞固有的方式中，從而抑制了胰腺的浸潤(rùn)，并限制I型糖尿病的發(fā)生。3.2 PD-1與系統(tǒng)性紅斑狼瘡（Systemic lupus erythematosus SLE） 在Dolff S等7的研究中，他們納入32例SLE患者和31名健康對(duì)照。通過(guò)流式細(xì)胞儀分析從

11、外周血分離得到的T細(xì)胞上PD-1的表達(dá)。能夠表達(dá)IFN-和IL-17的細(xì)胞則是作為進(jìn)行研究的共刺激標(biāo)記物。結(jié)果證明了SLE患者的CD4 + T細(xì)胞上PD-1的表達(dá)有所增加，并且CD4 + T細(xì)胞上PD-1的表達(dá)與CD3 + T細(xì)胞上IFN-的表達(dá)之間有關(guān)聯(lián)。 Jiao Q和Liu C8等也通過(guò)流式細(xì)胞儀技術(shù)和RT-PCR技術(shù)證實(shí)了PD-1與SLE之間的關(guān)聯(lián)性，同樣發(fā)現(xiàn)PD-1在SLE病人中可能呈現(xiàn)出表達(dá)上調(diào)的情況，表明PD-1表達(dá)上調(diào)可能是SLE的一種生物學(xué)標(biāo)志，PD-1抑制劑對(duì)于SLE的治療可能會(huì)很有用。3.3 PD-1與多發(fā)性硬化癥（Multiple Sclerosis MS） Takiz

12、awa S和Kaneyama T等9在由泰勒鼠腦脊髓炎病毒（TMEV）誘發(fā)的脫髓鞘疾?。═MEV-IDD）的小鼠身上研究了PD-1通路的作用。他們通發(fā)現(xiàn)在體外感染TMEV可以誘導(dǎo)骨髓來(lái)源的樹(shù)突狀細(xì)胞的PD-1和PD-L1的mRNA上調(diào)表達(dá)。此外，在TMEV感染的小鼠體內(nèi)的脊髓中，PD-1和PD-L1的mRNA表達(dá)也在增加。通過(guò)治療與阻斷性單克隆抗體（mAb）抗PD-1，特別是在執(zhí)行階段，導(dǎo)致了TMEV-IDD的臨床和組織學(xué)顯著惡化。流式細(xì)胞術(shù)分析揭示了抗PD-1單克隆抗體治療的小鼠的脊髓中，CD4（+）的T細(xì)胞產(chǎn)生的Th1細(xì)胞因子如的IFN-和TNF-顯著提高。這些結(jié)果表明，PD-1通路在TM

13、EV-IDD的發(fā)展起著至關(guān)重要的調(diào)控作用。MS是最常見(jiàn)的一種中樞神經(jīng)脫髓鞘疾病，表明PD-1與PD-Ls通路在MS的發(fā)生和發(fā)展中同樣起著重要的調(diào)控作用。3.4 PD-1與類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis RA） Li S和Liao W等10研究了RA患者的外周CD4+和CD8 + T細(xì)胞上PD-1的表達(dá)。 PD-1 陽(yáng)性細(xì)胞的百分比是通過(guò)流式細(xì)胞儀在82位 RA病例和90名健康對(duì)照之間測(cè)定。結(jié)果表明，RA患者外周血CD4+和CD8 + T細(xì)胞上PD-1的表達(dá)均顯著降低（P = 0.002和P<0.001）。同樣，RA病人血清水平上可溶性PD-1的表達(dá)也出現(xiàn)下調(diào)的情

14、況。當(dāng)對(duì)RA患者的PD-1的水平通過(guò)不同的臨床參數(shù)進(jìn)行比較時(shí)發(fā)現(xiàn)，具有陽(yáng)性C-反應(yīng)蛋白（CRP）的患者的CD4 +和CD8+ T細(xì)胞上的PD-1表達(dá)水平比具有陰性CRP的病人的比例要低。另外，RA患者的疾病活動(dòng)指數(shù)與外周CD4+和CD8 + T細(xì)胞上PD-1的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。這些數(shù)據(jù)表明，PD-1可能在RA的發(fā)病機(jī)制和進(jìn)展中起到負(fù)調(diào)節(jié)作用。4. 總結(jié)和展望 綜合最近的文獻(xiàn)，可以看出，正常人外周血中都存在一定比例的表達(dá)PD-1的T細(xì)胞，而患有自身免疫疾病的病人的免疫細(xì)胞上PD-1及其配體PD-Ls跟正常人相比，都呈現(xiàn)出不正常的上升或減少表達(dá)，而且，PD-1及其配體表達(dá)上升或減少都會(huì)加速自身免疫疾病

15、的發(fā)展。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表明了PD-1或許在眾多自身免疫疾病中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用，它在人體的健康狀態(tài)中扮演著重要的角色。這可以為自身免疫疾病的控制和治療提供了一個(gè)新的突破點(diǎn)。當(dāng)然，目前PD-1通路在這些自身免疫疾病中是否只是單純的扮演這調(diào)節(jié)作用？它們還有沒(méi)有其他方面的作用？如果單純的去阻斷或者增加PD-1的表達(dá)，能不能將這些自身免疫疾病完全治愈？治療過(guò)程中會(huì)不會(huì)因?yàn)镻D-1通路的變化而導(dǎo)致其他新的疾病發(fā)生？等等，這些問(wèn)題目前還不是很明確，依然需要進(jìn)行大量的研究來(lái)進(jìn)一步解決。參考文獻(xiàn)1 杜觀環(huán)，PD1PDLs對(duì)自身免疫病及慢性感染的影響及對(duì)OLP研究的啟示。臨床口腔醫(yī)學(xué)雜志2008年11月第24

16、卷第11期.2 Yasumasa Ishida, Yasutoshi Agata, Keiichi Shibahara and Tasuku Honjo, Induced expression of PD-1, a novel member of the immunoglobulin gene superfamily, upon programmed cell death. The EMBO Journal vol. 1 1 no. 1 1 pp.3887 - 3895, 1992.3 魏欣、張野等，PD-1及其配體與免疫調(diào)節(jié)。ISSN 1007-8738細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志（Ch in J

17、Cell Mol Immunol ) 2008, 24 ( 7 ).4 Yamazaki T , Akiba H, Koyanagi A, et al . Blockade of B7-H1 on macrophages suppresses CD 4+ T cell proliferation by augmenting IFN-gamma induced nitric oxide production J . J Immunol , 2005 ,175( 3 ): 1586- 1592.5 彭輝，喬丹，李琴等，正常人PBMC中T細(xì)胞的PD-1表達(dá)及其表型分析。熱帶醫(yī)學(xué)雜志2012年4月第1

18、2卷第4期：426-428.6 Kristen E. Pauken, Marc K. Jenkins, Miyuki Azuma, and Brian T. Fife. PD-1, but Not PD-L1, Expressed by Islet-Reactive CD4+T Cells Suppresses Infiltration of the Pancreas During Type 1 Diabetes. Diabetes. 2013 Aug;62(8):2859-69. doi: 10.2337/db12-1475. Epub 2013 Apr 4.7 Dolff S, Quand

19、t D, et al. Increased percentages of PD-1 on CD4+ T cells is associated with higher INF-production and altered IL-17 production in patients with systemic lupus erythematosus. Scand J Rheumatol. 2014;43(4):307-13. doi: 10.3109/03009742.2013.869830. Epub 2014 Feb 6.8 Jiao Q, Liu C, et al. Upregulated PD-1 Expression Is Asso