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1、 多发性硬化发病的免疫病理机制及免疫干预治疗 1 多发性硬化 MultipleSclerosis MS 的病理特征 中枢神经系统脱髓鞘病变多发性病灶 反复发作 慢性进行性过程病变常侵犯脑室周围白质 视神经 脊髓传导束 脑干 小脑临床表型复杂 良性型 亚临床无症状型 复发缓解型 慢性进展型 2 MS免疫学异常的基本特征 病变神经组织T细胞及单核巨噬细胞等炎性细胞浸润神经胶质细胞增生外周血及CNS中存在MBP 髓磷脂碱性蛋白 特异性T细胞的活化外周血淋巴细胞中Th1 Th2比例异常 显示Th1优势可分离出自身反应性致病性T细胞 即MBP特异性T细胞 体外培养可形成克隆化 并能转移致病性 动物实验
2、属Th1细胞用MBP免疫动物可复制疾病模型IL 2 IFN TNF IL 12等Th1型细胞因子可加重病情 而IL 4 IL 10等Th2型细胞因子能缓解病情缓解的病人及模型动物体内能分离出Th2型的抑制性T细胞克隆 3 MS发病的微生物感染引起交叉免疫和分子模拟假说 MS病人血清 脑脊液中存在高频率 高滴度的HHV 6抗体MS脑组织中能通过PCR法扩增到HHV 6基因组DNA MS发病与HHV 6有关HHV 6病毒蛋白可通过分子模拟机制激活MBP特异性自身反应性T细胞 80 MS患者脑组织MS斑中的少突神经胶质细胞或斑周围神经白质处含有HHV 6病毒蛋白101K或p41 而非MS者无一例阳性
3、 4 美国贝勒医学院中国学者秦莹 藏敬伍教授夫妇 重组HHV 6B101K蛋白及其29KD免疫优势片段 具有触发复发缓解型MS RR MS 患者T细胞对HHV 6应答的免疫原性 MS病人识别HHV 6的T细胞以较高的前质频率出 HHV 6对T细胞的致敏作用可能与RR MS的临床发作有关对从MS患者体内获得的HHV 6特异性T细胞株和从健康对照建株的T细胞进行比较 发现二者对HHV 6优势片段的反应性不同 5 MS患者HHV 6特异性T细胞的反应频率 6 MS与趋化因子的异常表达 CNS组织病灶中大量浸润CD4 T细胞异常的T细胞迁徙是MS发病的重要因素CD4 T细胞如何进入CNS 焦点 趋化因
4、子及其受体的作用 7 1 RANTES C C趋化因子家庭成员 具有很强的趋化T细胞和单核巨噬细胞的能力优势趋化的T细胞主要是分泌IFN 的T细胞 而对其趋化作用不敏感的T细胞主要分泌IL 10 RANTES主要促进Th1 Th0细胞迁徙 MS患者对外周T细胞表现较高的自发迁移能力 在RANTES或MIP 1 刺激下呈剂量依赖性增高 所需浓度0 1 1ng ml 与MS患者血浆和脑脊液中测得的浓度一致免疫组化法证实RANTES在CNS主要由星形胶质细胞表达 活动性患者的表达水平高于正常人2倍 也高于稳定期患者Th1型细胞因子及IL 1 TNF 在体外均可刺激星形胶质细胞RANTES表达增强Gl
5、atirameracetate 抑制IL 1 诱导RANTES表达 对MS起治疗作用RANTES Th1之间的正反馈相互调节 互为促进 参与MS发病 8 2 CCR5 RANTES的主要受体 CCR5在外周血T细胞上主要表达于Th1细胞免疫组化发现 CCR5主要表达于MS炎症损伤灶的T细胞 巨噬细胞 小胶质细胞 MS中枢病灶中T细胞CCR5表达水平显著高于外周血T细胞复发期炎性病灶中含量明显升高 缓解期则降低用抗CCR5单抗封闭 可部分抑制RANTES引起的T细胞迁移有些MS患者CCR5基因两端缺失 只能编码中间一段的CCR5 无功能 此类患者表现出较长的疾病缓解期 病灶中炎症细胞浸润减少 R
6、ANTES CCR5参与MS发病中的T细胞迁移 但还有其他趋化因子及其受体参与 如RANTES还可以通过CCR1 CCR3迁移CCR5高表达是病因 还是继发因素 炎症刺激的结果 HHV 6的U12基因的ORF可编码RANTES的功能性受体 HHV 6感染或再活化使CCR5高表达 或病毒基因产物模拟CCR5功能 9 3 MIP 1 MS患者CNS中MIP 1 1 含量明显高于正常对照 尤以MIP 1 显著主要分布于血管周围 脑实质的巨噬细胞和髓鞘降解产物在动物模型EAE 用MIP 1基因与一段重复的免疫刺激序列重组后对EAE小鼠作基因免疫接种 使小鼠体内产生抗MIP 1抗体 可抑制MIP 1的趋
7、化作用 使模型小鼠发病变缓 症状变轻 对EAE的抵抗力增强其他 MCP MIG IP 10 MMP CXCR3 CCR1 CCR2等 趋化因子的级联放大反应 10 粘附分子与MS VCAM 1 慢性活动性MS病灶中VCAM 1 VLA 4水平升高 急性期则升高不明显RR MS SP 二次发作 的外周血中 单核细胞和T细胞上VLA 4高于正常1 5倍 脑脊液中高出3倍脑脊液中sVCAM 1浓度明显升高 复发期升高 缓解期回落 但血清浓度与对照一致 不随病情变化 VCAM 1 VLA 4在MS复发时表达增高 尤其在CNS脑脊液中sVCAM 1可作为反映MS病情活动的指标 11 TNF 与sVCAM
8、 1 抗TNF 抗体治疗 加速疾病的活化矛TNF 基因缺失小鼠 EAE模型病情更严重盾 TNF 刺激人脑皮质内皮细胞 HCEC 可使其显著高表达VCAM 1 72小时达高峰 144小时 培养上清sVCAM 1显著增多 膜表面VCAM 1显著减少 sVCAM 1来源于膜表面的VCAM 1的脱落sVCAM 1达100ng ml可阻断VCAM 1的作用 阻止PBMCs与HCEC的粘附炎症因素 TNF 分泌 VCAM 1表达增高 病情恶化IFN sVCAM 1大量形成 病情缓解 12 IFN 对MS的治疗作用 与TNF 协调作用 HCEC sVCAM 1大量增加IFN 单独刺激无效sVCAM 1直接注
9、射MS病人 缓解病情 治疗作用 13 ICAM 1与MS T细胞分泌的IFN TNF 可促使脑内皮质细胞 小胶质细胞 星形胶质细胞 巨噬细胞的ICAM 1的表达呈增高在MS患者的脑脊液中 sICAM 1也升高 且也有抑制白细胞游走的功能 14 Fas FasL介导的细胞凋亡与MS 在MS中 Fas FasL系统在三方面起作用1 外周T细胞凋亡2 CNST细胞凋亡3 其它非T细胞凋亡 15 MS中Fas FasL介导的T细胞凋亡 在MS动物模型EAE中 MBP特异的自身反应性T细胞转移给gld小鼠 FasL缺陷 产生EAE迁徙型临床症状 在Fas和FasL都缺乏的小鼠 急性期较少看到T细胞凋亡
10、急性期80 CD4 T细胞和50 巨噬细胞表达Fas和FasL 同时有20 的CD4 T细胞凋亡 一些星形胶质细胞和神经元也表达Fas FasL 但不凋亡 Fas缺乏的EAE易感小鼠 经抗原诱导EAE后 CNS中有大量CD4 T细胞浸润 但不凋亡 出现严重的神经麻痹症状 死亡率高 EAE的临床类型与转归与Fas FasL介导的T细胞凋亡有关 缺乏Fas系统的作用 自身反应性T细胞凋亡不良 可导致CNS损伤 16 在MS病人体内 将病人脑脊液中大量的MBP特异的T细胞分离出来 体外培养 用FasL抗体阻断MBP T的凋亡 发现MBP T明显增多 提示MS病人体内的MBP T对FasL介导的凋亡非
11、常敏感 然而病人体内凋亡不良不凋亡的MBP T能选择性识别MBP的特定肽段 并呈现Th2细胞因子分泌格局 提示MBP T细胞发生了由Th1 Th2的转变MS病人外周血中多克隆T细胞凋亡不足 sFAS水平增高 抑制了多克隆T细胞的凋亡 17 Fas FasL介导非T细胞的凋亡 MS病人脑损伤部位Fas FasL表达量比正常部位高 Fas FasL介导了脑实质细胞的损伤 小胶质细胞和T细胞表达FasL 少突胶质细胞高表达Fas 小胶质细胞和T细胞可引起MS中少突胶质细胞损伤体外实验证实 少突胶质细胞对FasL诱导的凋亡敏感巨噬细胞死亡 也表达Fas 巨噬细胞的死亡也是由Fas FasL介导 18
12、DowlingPetal 1997 JNeurolsci 免疫组化定位MSFas FasL表达细胞及MS损伤部分凋亡 发现 MS病人脑白质损伤部位多种细胞 主要是小胶质细胞 也包括巨噬细胞 表达FasL 同时这些细胞也高表达Fas形态学和DNA梯度电泳证实 MS损伤部位的细胞凋亡是导致少突胶质细胞死亡的主要原因 19 Fas FasL介导的细胞凋亡对MS的意义 Adouble edgedsword 介导了CNS局部病灶中的组织损伤参与局部与外周淋巴细胞的清除及极化格局的转换治疗原则 促进自身反应性T细胞凋亡 诱导向Th2转换保护CNS中局部组织细胞 免受Fas FasL介导的凋亡 20 树突状
13、细胞 DCs 在MS中的作用 DCs在MS中的致病作用 促进T细胞活化 增殖和分化为Th1细胞 释放促炎症因子 是致炎症性细胞因子的重要来源 激活自身反应性T细胞 DCs在MS中的促进恢复和病情缓解的作用 诱导活化的致病性自身反应性T细胞凋亡 清除 诱导自身反应性T细胞耐受性形成 21 外周DCs在MS中的致病作用 MS患者外周血中分泌IFN TNF 和IL 6的循环性DCs含量增加 提示DCs是致炎症性细胞因子的重要来源 在MS发病中起到促进作用病毒 细菌感染 非特异性免疫途径 激活DCs 俘获交叉反应性和 或隐蔽自身抗原 迁移到淋巴组织 激活自身反应性T细胞 此T细胞获得穿越血脑屏障的能力
14、 进入CNS 攻击宿主细胞 引起炎症 造成组织损伤 22 中枢DCs在MS中的作用 CNS中有可表达高水平炎症因子IFN TNF IL 12的DCs脑胶质细胞可在GM CSF培养系统中产生DCs样细胞 DCs不但在外周起作用 还可以在CNS中募集并成熟 在局部起到刺激和维持自身免疫的作用 从而参与致病过程CNS中DCs的来源 起源于脑胶质细胞 外周迁移到CNS 23 DCs促进MS和EAE恢复的作用 EAE恢复期的DCs 产生高水平NO NO诱导DCs本身和自身反应性T细胞凋亡 由DCs驱动 NO介导的负反馈环路促进了EAE的缓解MS病灶组织中CD8 DCs表达FasL 诱导表达Fas的CD4
15、 T细胞 巨噬细胞 小胶质细胞凋亡 消除或限制T细胞对其递呈的抗原反应 MS恢复期常常伴有炎性浸润细胞的缺失和凋亡 24 多发性硬化中补体的作用 MS 机体对自身CNS内髓鞘脂成分及其产生的细胞少突胶质细胞发生免疫应答靶细胞 少突胶质细胞靶抗原 MBP MOG PLP CNP和MAG及少突胶质细胞的特异性蛋白病人脑脊液中可检出补体攻膜复合物C56789 除T细胞 细胞因子之外 Ig和补体也参与其免疫病理髓鞘特异性蛋白MOG 能结合C1q 其结合位点在IgG位点附近 MOG是CNS内活化补体的特异蛋白 病人少突胶质细胞上表达的CD59减少 但星形胶质细胞仍能表达大量CD59 这是少突胶质细胞易于
16、受损而星形胶质细胞不易受损的原因 25 MS的免疫干预防治 1 IFN 的应用 IFN 1b或IFN 1a 皮下注射 用于复发 缓解型病人 早期应用效果较好 明显降低疾病恶化率 减慢病残进展 阻止疾病复发机理 协同TNF 促进sVCAM 1大量增加 抑制炎性T细胞浸润 直接抑制DCs分泌IL 12及T细胞分泌IFN IL 2 促进单核细胞产生IL 10 诱导DC2 Th2分化过程 抑制Th1 26 2 T细胞疫苗 TCR疫苗 V TCR疫苗的应用 以致病性T细胞或其TCR的V 独特型决定簇刺激抗独特型T细胞克隆的活化 从而抑制致病性T细胞的活化 增殖和致病 已用于临床试验 可激发Th2细胞活化 27 3 抗炎治疗和免疫抑制治疗 皮质类固醇激素 抗炎诱导Th1凋亡 Th2增殖活化 沙丁胺醇 抑制DCs产生IL 12 免疫抑制剂 氨甲喋呤 硫唑嘌呤 环孢素A 28 4 口服MBP人工肽段诱导免疫耐受 髓磷脂抗原的口服诱导耐受处于前期临床研究阶段 IshigamiTetal 1998 EurJImmunolMBP 佛氏完全佐剂EAE模型可溶性MBP腹腔注射CNS V 8 2 T细胞高表达Fa
