與人類自身免疫疾病最新研究進展

1、PD-1與自身免疫疾病摘要 Kevin Lafferty提出的關(guān)于T細胞激活的雙信號假說已被廣泛接受，該學(xué)說認為TCR-MHC-抗原肽復(fù)合物提供T細胞激活的第一信號，決定了免疫反應(yīng)的特異性，而其細胞膜上的正負共刺激信號作為第二信號共同決定了T細胞活化后的去向：增殖、無能或凋亡。因此正負共刺激信號之間的平衡在機體執(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細胞激活中介導(dǎo)負性共刺激信號

2、的分子，已有眾多研究證實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 PD-1( programmed death 1)首先由Ishida2等應(yīng)用消減雜交技術(shù)在發(fā)生程序性死亡的細胞株中發(fā)現(xiàn)并描述，它被認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，分別是PD-

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

7、N-誘導(dǎo)的NO生成而增加T細胞增殖的 4。當(dāng)巨噬細胞被用作抗原提呈細胞（antigen presenting cell APC）時，抗PD-L1和抗PD-1單克隆抗體（monoclonal antibody mAb）可以增加T細胞合成的IFN-2. 正常人PD-1的表達 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核細胞PBMC，利用流式細胞術(shù)檢測CD4、CD8、CD45RA、CD27和PD-1等表面分子的表達情況，并觀察正常人PBMC T細胞的PD-1表達，同時分析其表型。結(jié)果發(fā)現(xiàn)正常成年人外周血中CD4PD-1T細胞和CD8PD-1T細胞的平均表達水平為（8.71

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

9、細胞，而CD4PD-1T細胞則多為初始T細胞。3. PD-1在自身免疫疾病中的表達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病（NOD）小鼠中PD-1對I型糖尿病的制約作用。他們開發(fā)了一個新的模型用于在體內(nèi)生理條件下特異性CD4+T細胞的研究。他們將少量的天然CD4+ T細胞從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，并讓細胞變成內(nèi)源性自身抗原。轉(zhuǎn)BDC2.5 T細胞變成被激活狀態(tài)，分化成T-bet（+）IFN-生成細胞，并滲透到胰腺。在這個模型中，抗原特異性的CD4+T細胞數(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不會損失。 PD-1的缺失還增加了趨化因子受體CXCR3的表達。最后，組織學(xué)數(shù)據(jù)表明PD-1的喪失引起B(yǎng)DC2.5細胞深入滲透到胰島核心，導(dǎo)致從周圍胰島炎轉(zhuǎn)變成破壞性胰島炎。這些數(shù)據(jù)支持了一個模型，即由PD-1調(diào)控的小島反應(yīng)性CD4+T細胞通過抑制細胞增殖，而使其被控制在細胞固有的方式中，從而抑制了胰腺的浸潤，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名健康對照。通過流式細胞儀分析從

11、外周血分離得到的T細胞上PD-1的表達。能夠表達IFN-和IL-17的細胞則是作為進行研究的共刺激標(biāo)記物。結(jié)果證明了SLE患者的CD4 + T細胞上PD-1的表達有所增加，并且CD4 + T細胞上PD-1的表達與CD3 + T細胞上IFN-的表達之間有關(guān)聯(lián)。 Jiao Q和Liu C8等也通過流式細胞儀技術(shù)和RT-PCR技術(shù)證實了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)出表達上調(diào)的情況，表明PD-1表達上調(diào)可能是SLE的一種生物學(xué)標(biāo)志，PD-1抑制劑對于SLE的治療可能會很有用。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)的脫髓鞘疾病（TMEV-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)骨髓來源的樹突狀細胞的PD-1和PD-L1的mRNA上調(diào)表達。此外，在TMEV感染的小鼠體內(nèi)的脊髓中，PD-1和PD-L1的mRNA表達也在增加。通過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細胞產(chǎn)生的Th1細胞因子如的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細胞上PD-1的表達。 PD-1 陽性細胞的百分比是通過流式細胞儀在82位 RA病例和90名健康對照之間測定。結(jié)果表明，RA患者外周血CD4+和CD8 + T細胞上PD-1的表達均顯著降低（P = 0.002和P<0.001）。同樣，RA病人血清水平上可溶性PD-1的表達也出現(xiàn)下調(diào)的情

14、況。當(dāng)對RA患者的PD-1的水平通過不同的臨床參數(shù)進行比較時發(fā)現(xiàn)，具有陽性C-反應(yīng)蛋白（CRP）的患者的CD4 +和CD8+ T細胞上的PD-1表達水平比具有陰性CRP的病人的比例要低。另外，RA患者的疾病活動指數(shù)與外周CD4+和CD8 + T細胞上PD-1的表達呈負相關(guān)。這些數(shù)據(jù)表明，PD-1可能在RA的發(fā)病機制和進展中起到負調(diào)節(jié)作用。4. 總結(jié)和展望 綜合最近的文獻，可以看出，正常人外周血中都存在一定比例的表達PD-1的T細胞，而患有自身免疫疾病的病人的免疫細胞上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，而且，PD-1及其配體表達上升或減少都會加速自身免疫疾病

15、的發(fā)展。這些實驗結(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新的突破點。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，能不能將這些自身免疫疾病完全治愈？治療過程中會不會因為PD-1通路的變化而導(dǎo)致其他新的疾病發(fā)生？等等，這些問題目前還不是很明確，依然需要進行大量的研究來進一步解決。參考文獻1 杜觀環(huán)，PD1PDLs對自身免疫病及慢性感染的影響及對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細胞的PD-1表達及其表型分析。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