ms的免疫病理機(jī)制及免疫干預(yù)治療

1、 多發(fā)性硬化發(fā)病的多發(fā)性硬化發(fā)病的 免疫病理機(jī)制及免疫干預(yù)治療免疫病理機(jī)制及免疫干預(yù)治療 季曉輝季曉輝 教授教授 多發(fā)性硬化(Multiple Sclerosis,MS) 的病理特征 n中樞神經(jīng)系統(tǒng)脫髓鞘病變 n多發(fā)性病灶，反復(fù)發(fā)作，慢性進(jìn)行性過程 n病變常侵犯腦室周圍白質(zhì)、視神經(jīng)、脊髓傳導(dǎo)束、 腦干、小腦 n臨床表型復(fù)雜：良性型、亞臨床無癥狀型、復(fù)發(fā) 緩解型、慢性進(jìn)展型 MS免疫學(xué)異常的基本特征 n病變神經(jīng)組織T細(xì)胞及單核巨噬細(xì)胞等炎性細(xì)胞浸潤(rùn) n神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞增生 n外周血及CNS中存在MBP(髓磷脂堿性蛋白)特異性T細(xì)胞的活化 n外周血淋巴細(xì)胞中Th1/Th2比例異常，顯示Th1優(yōu)勢(shì) n可

2、分離出自身反應(yīng)性致病性T細(xì)胞，即MBP特異性T細(xì)胞，體外培養(yǎng) 可形成克隆化，并能轉(zhuǎn)移致病性(動(dòng)物實(shí)驗(yàn))，屬Th1細(xì)胞 n用MBP免疫動(dòng)物可復(fù)制疾病模型 nIL-2、IFN-、TNF、IL-12等Th1型細(xì)胞因子可加重病情，而 IL-4、IL-10等Th2型細(xì)胞因子能緩解病情 n緩解的病人及模型動(dòng)物體內(nèi)能分離出Th2型的抑制性T細(xì)胞克隆 MS發(fā)病的微生物感染引起 交叉免疫和分子模擬假說 nMS病人血清、腦脊液中存在高頻率、高滴度的HHV-6抗 體 nMS腦組織中能通過PCR法擴(kuò)增到HHV-6基因組DNA MS發(fā)病與HHV-6有關(guān) nHHV-6病毒蛋白可通過分子模擬機(jī)制激活MBP特異性自 身反應(yīng)性

3、T細(xì)胞？ n80%MS患者腦組織MS斑中的少突神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞或斑周 圍神經(jīng)白質(zhì)處含有HHV-6病毒蛋白101K或p41，而非 MS者無一例陽性 美國(guó)貝勒醫(yī)學(xué)院中國(guó)學(xué)者 秦瑩、藏敬伍教授夫婦 n重組HHV-6B101K蛋白及其29KD免疫優(yōu)勢(shì)片段： 具有觸發(fā)復(fù)發(fā)緩解型MS(RR-MS)患者T細(xì)胞對(duì) HHV-6應(yīng)答的免疫原性。MS病人識(shí)別HHV-6的 T細(xì)胞以較高的前質(zhì)頻率出，HHV-6對(duì)T細(xì)胞 的 致敏作用可能與RR-MS的臨床發(fā)作有關(guān) n對(duì)從MS患者體內(nèi)獲得的HHV-6特異性T細(xì)胞株 和從健康對(duì)照建株的T細(xì)胞進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)二者 對(duì)HHV-6優(yōu)勢(shì)片段的反應(yīng)性不同 MS患者 HHV-6 特異性T細(xì)胞

4、的反應(yīng)頻率 T 細(xì) 胞 頻 率 10(5) 病 歷 年 齡 / 性 別 診 斷 病 史 HHV-6 溶 菌 酶 M S-1 22/女 RR-M S 5yrs 3.13(E)/1.23(R) 1.10(E)/1.22(R) M S-2 25/女 RR-M S 2yrs 2.18(E)/0.90(R) 0.70(E)/0.67(R) M S-3 42/女 RR-M S 3yrs 2.66(E)/1.82(R) 0.42(E)/0.46(R) M ean 2.65(E)/1.32(R) 0.74(E)/0.78(R) M S-4 35/男 PP-M S 8yrs 1.72 0.78 M S-5 40

5、/女 PP-M S 11yrs 1.09 1.52 M S-6 62/女 PP-M S 13yrs 0.63 0.47 M ean 1.14 0.92 NS-1 28/女 1.00 1.20 NS-2 31/女 1.20 0.91 NS-3 28/女 0.16 0.30 NS-4 19/男 1.45 1.62 NS-5 56/女 0.89 1.04 M ean 0.68 1.00 MS與趨化因子的異常表達(dá) nCNS組織病灶中大量浸潤(rùn)C(jī)D4+T細(xì)胞 n異常的T細(xì)胞遷徙是MS發(fā)病的重要因素 nCD4+T細(xì)胞如何進(jìn)入CNS？ n焦點(diǎn)：趨化因子及其受體的作用 1、RANTES(C-C趨化因子家庭成員)

6、 n具有很強(qiáng)的趨化T細(xì)胞和單核巨噬細(xì)胞的能力 n優(yōu)勢(shì)趨化的T細(xì)胞主要是分泌IFN-的T細(xì)胞，而對(duì)其趨化作用不敏 感的T細(xì)胞主要分泌IL-10(RANTES主要促進(jìn)Th1/Th0細(xì)胞遷徙？) nMS患者對(duì)外周T細(xì)胞表現(xiàn)較高的自發(fā)遷移能力，在RANTES或MIP- 1刺激下呈劑量依賴性增高，所需濃度0.11ng/ml，與MS患者 血漿和腦脊液中測(cè)得的濃度一致 n免疫組化法證實(shí)RANTES在CNS主要由星形膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)，活動(dòng)性 患者的表達(dá)水平高于正常人2倍，也高于穩(wěn)定期患者 nTh1型細(xì)胞因子及IL-1、TNF-在體外均可刺激星形膠質(zhì)細(xì)胞 RANTES表達(dá)增強(qiáng) nGlatiramer acetate

7、:抑制IL-1誘導(dǎo)RANTES表達(dá)，對(duì)MS起治療 作用 nRANTESTh1之間的正反饋相互調(diào)節(jié)：互為促進(jìn)，參與MS發(fā)病 2、CCR5(RANTES的主要受體) CCR5在外周血T細(xì)胞上主要表達(dá)于Th1細(xì)胞 免疫組化發(fā)現(xiàn)： CCR5主要表達(dá)于MS炎癥損傷灶的T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞 MS中樞病灶中T細(xì)胞CCR5表達(dá)水平顯著高于外周血T細(xì)胞復(fù)發(fā)期 炎性病灶中含量明顯升高，緩解期則降低 用抗CCR5單抗封閉，可部分抑制RANTES引起的T細(xì)胞遷移 有些MS患者CCR5基因兩端缺失，只能編碼中間一段的CCR5(無功 能)，此類患者表現(xiàn)出較長(zhǎng)的疾病緩解期，病灶中炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)減少 RANTESCCR

8、5參與MS發(fā)病中的T細(xì)胞遷移，但還有其他趨化因 子及其受體參與，如RANTES還可以通過CCR1、 CCR3遷移 CCR5高表達(dá)是病因，還是繼發(fā)因素、炎癥刺激的結(jié)果？ HHV-6的U12基因的ORF可編碼RANTES的功能性受體 HHV-6感染或再活化使CCR5高表達(dá)，或病毒基因產(chǎn)物模擬CCR5 功能？ 3、MIP-1 nMS患者CNS中MIP-1/-1含量明顯高于正常對(duì)照，尤 以MIP-1顯著 n主要分布于血管周圍、腦實(shí)質(zhì)的巨噬細(xì)胞和髓鞘降解產(chǎn) 物 n在動(dòng)物模型EAE，用MIP-1基因與一段重復(fù)的免疫刺激 序列重組后對(duì)EAE小鼠作基因免疫接種，使小鼠體內(nèi)產(chǎn) 生抗MIP-1抗體，可抑制MIP-

9、1的趨化作用，使模型小 鼠發(fā)病變緩、癥狀變輕、對(duì)EAE的抵抗力增強(qiáng) n其他：MCP、MIG、IP-10、MMP、CXCR3、CCR1、 CCR2等 趨化因子的級(jí)聯(lián)放大反應(yīng)？ 粘附分子與MS：VCAM-1 n慢性活動(dòng)性MS病灶中VCAM-1/VLA-4水平升高，急性 期則升高不明顯 nRR-MS、SP(二次發(fā)作)的外周血中，單核細(xì)胞和T細(xì)胞 上VLA-4高于正常1.5倍，腦脊液中高出3倍 n腦脊液中sVCAM-1濃度明顯升高，復(fù)發(fā)期升高，緩解期 回落，但血清濃度與對(duì)照一致，不隨病情變化 VCAM-1/VLA-4在MS復(fù)發(fā)時(shí)表達(dá)增高，尤其在CNS 腦脊液中sVCAM-1可作為反映MS病情活動(dòng)的指標(biāo)

10、 TNF-與sVCAM-1 抗TNF-抗體治療：加速疾病的活化 矛 TNF-基因缺失小鼠，EAE模型病情更嚴(yán)重 盾？ TNF-刺激人腦皮質(zhì)內(nèi)皮細(xì)胞(HCEC)： 可使其顯著高表達(dá)VCAM-1,72小時(shí)達(dá)高峰 144小時(shí)，培養(yǎng)上清sVCAM-1顯著增多，膜表面VCAM-1顯著減少 sVCAM-1來源于膜表面的VCAM-1的脫落 sVCAM-1達(dá)100ng/ml可阻斷VCAM-1的作用，阻止PBMCs與 HCEC的粘附 炎癥因素： TNF-分泌VCAM-1表達(dá)增高病情惡化 IFN- sVCAM-1大量形成病情緩解 IFN-對(duì)MS的治療作用 n與TNF-協(xié)調(diào)作用HCEC：sVCAM-1大量增加 nI

11、FN-單獨(dú)刺激無效 nsVCAM-1直接注射MS病人：緩解病情，治療作 用 ICAM-1與MS nT細(xì)胞分泌的IFN-、TNF-可促使腦內(nèi)皮質(zhì)細(xì) 胞、小膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞、巨噬細(xì)胞的 ICAM-1的表達(dá)呈增高 n在MS患者的腦脊液中，sICAM-1也升高，且也 有抑制白細(xì)胞游走的功能 Fas-FasL介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡與MS n在MS中，F(xiàn)as-FasL系統(tǒng)在三方面起作用 1、外周T細(xì)胞凋亡 2、CNS T細(xì)胞凋亡 3、其它非T細(xì)胞凋亡 MS中Fas-FasL介導(dǎo)的T細(xì)胞凋亡 n在MS動(dòng)物模型EAE中： MBP特異的自身反應(yīng)性T細(xì)胞轉(zhuǎn)移給gld小鼠(FasL缺陷)：產(chǎn)生EAE 遷徙型臨床癥狀

12、在Fas和FasL都缺乏的小鼠：急性期較少看到T細(xì)胞凋亡 急性期80%CD4+T細(xì)胞和50%巨噬細(xì)胞表達(dá)Fas和FasL，同時(shí)有 20%的CD4+T細(xì)胞凋亡；一些星形膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元也表達(dá)Fas、 FasL，但不凋亡 Fas缺乏的EAE易感小鼠，經(jīng)抗原誘導(dǎo)EAE后，CNS中有大量 CD4+T細(xì)胞浸潤(rùn)，但不凋亡，出現(xiàn)嚴(yán)重的神經(jīng)麻痹癥狀，死亡率高。 EAE的臨床類型與轉(zhuǎn)歸與Fas-FasL介導(dǎo)的T細(xì)胞凋亡有關(guān)：缺乏 Fas系統(tǒng)的作用，自身反應(yīng)性T細(xì)胞凋亡不良，可導(dǎo)致CNS損傷 在MS病人體內(nèi) n將病人腦脊液中大量的MBP特異的T細(xì)胞分離出來，體外 培養(yǎng)，用FasL抗體阻斷MBP-T的凋亡，發(fā)現(xiàn)MB

13、P-T明顯 增多，提示MS病人體內(nèi)的MBP-T對(duì)FasL介導(dǎo)的凋亡非常 敏感，然而病人體內(nèi)凋亡不良 n不凋亡的MBP-T能選擇性識(shí)別MBP的特定肽段，并呈現(xiàn) Th2細(xì)胞因子分泌格局，提示MBP-T細(xì)胞發(fā)生了由 Th1Th2的轉(zhuǎn)變 nMS病人外周血中多克隆T細(xì)胞凋亡不足，sFAS水平增高， 抑制了多克隆T細(xì)胞的凋亡 Fas-FasL介導(dǎo)非T細(xì)胞的凋亡 nMS病人腦損傷部位Fas、FasL表達(dá)量比正常部位高 Fas-FasL介導(dǎo)了腦實(shí)質(zhì)細(xì)胞的損傷？ 小膠質(zhì)細(xì)胞和T細(xì)胞表達(dá)FasL，少突膠質(zhì)細(xì)胞高表達(dá)Fas 小膠質(zhì)細(xì)胞和T細(xì)胞可引起MS中少突膠質(zhì)細(xì)胞損傷 體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)：少突膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)FasL誘導(dǎo)的凋

14、亡敏感 巨噬細(xì)胞死亡，也表達(dá)Fas 巨噬細(xì)胞的死亡也是由Fas-FasL介導(dǎo) Dowling P et al. 1997. J Neurol sci 免疫組化定位MS Fas-FasL表達(dá)細(xì)胞及MS損傷 部分凋亡，發(fā)現(xiàn)： MS病人腦白質(zhì)損傷部位多種細(xì)胞(主要是小膠 質(zhì)細(xì)胞，也包括巨噬細(xì)胞)表達(dá)FasL，同時(shí)這些 細(xì)胞也高表達(dá)Fas 形態(tài)學(xué)和DNA梯度電泳證實(shí)： MS損傷部位的細(xì)胞凋亡是導(dǎo)致少突膠質(zhì)細(xì)胞 死亡的主要原因 Fas-FasL介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡對(duì)MS的意義 A double-edged sword: 介導(dǎo)了CNS局部病灶中的組織損傷 參與局部與外周淋巴細(xì)胞的清除及極化格局的轉(zhuǎn)換 治療原則：

15、 促進(jìn)自身反應(yīng)性T細(xì)胞凋亡，誘導(dǎo)向Th2轉(zhuǎn)換 保護(hù)CNS中局部組織細(xì)胞，免受Fas-FasL介導(dǎo)的凋亡 樹突狀細(xì)胞(DCs)在MS中的作用 DCs在MS中的致病作用： 促進(jìn)T細(xì)胞活化、增殖和分化為Th1細(xì)胞 釋放促炎癥因子，是致炎癥性細(xì)胞因子的重要來源 激活自身反應(yīng)性T細(xì)胞 DCs在MS中的促進(jìn)恢復(fù)和病情緩解的作用 誘導(dǎo)活化的致病性自身反應(yīng)性T細(xì)胞凋亡、清除 誘導(dǎo)自身反應(yīng)性T細(xì)胞耐受性形成 外周DCs在MS中的致病作用 nMS患者外周血中分泌IFN-、TNF-和IL-6的循環(huán)性 DCs含量增加，提示DCs是致炎癥性細(xì)胞因子的重要來 源，在MS發(fā)病中起到促進(jìn)作用 n病毒、細(xì)菌感染非特異性免疫途徑

16、：激活DCs俘獲 交叉反應(yīng)性和/或隱蔽自身抗原遷移到淋巴組織激活 自身反應(yīng)性T細(xì)胞此T細(xì)胞獲得穿越血腦屏障的能力 進(jìn)入CNS：攻擊宿主細(xì)胞，引起炎癥，造成組織損傷 中樞DCs在MS中的作用 CNS中有可表達(dá)高水平炎癥因子IFN-、TNF-、IL-12 的DCs腦膠質(zhì)細(xì)胞可在GM-CSF培養(yǎng)系統(tǒng)中產(chǎn)生DCs樣 細(xì)胞 DCs不但在外周起作用，還可以在CNS中募集并成熟， 在局部起到刺激和維持自身免疫的作用，從而參與致病 過程 CNS中DCs的來源？起源于腦膠質(zhì)細(xì)胞 ？外周遷移到 CNS？ DCs促進(jìn)MS和EAE恢復(fù)的作用 nEAE恢復(fù)期的DCs：產(chǎn)生高水平NO，NO誘導(dǎo)DCs本身 和自身反應(yīng)性T細(xì)

17、胞凋亡 由DCs驅(qū)動(dòng)、NO介導(dǎo)的負(fù)反饋環(huán)路促進(jìn)了EAE的緩解 nMS病灶組織中CD8+DCs表達(dá)FasL，誘導(dǎo)表達(dá)Fas的 CD4+T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞凋亡，消除或限制 T細(xì)胞對(duì)其遞呈的抗原反應(yīng) MS恢復(fù)期常常伴有炎性浸潤(rùn)細(xì)胞的缺失和凋亡 多發(fā)性硬化中補(bǔ)體的作多發(fā)性硬化中補(bǔ)體的作 用用 nMS：機(jī)體對(duì)自身CNS內(nèi)髓鞘脂成分及其產(chǎn)生的細(xì)胞少突膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生免 疫應(yīng)答 n靶細(xì)胞：少突膠質(zhì)細(xì)胞 n靶抗原：MBP、MOG、PLP、CNP和MAG及少突膠質(zhì)細(xì)胞的特異性蛋白 n病人腦脊液中可檢出補(bǔ)體攻膜復(fù)合物C56789：除T細(xì)胞、細(xì)胞因子之外， Ig和補(bǔ)體也參與其免疫病理 n髓鞘特異性蛋白MOG：

18、能結(jié)合C1q，其結(jié)合位點(diǎn)在IgG位點(diǎn)附近 MOG是CNS內(nèi)活化補(bǔ)體的特異蛋白？ n病人少突膠質(zhì)細(xì)胞上表達(dá)的CD59減少，但星形膠質(zhì)細(xì)胞仍能表達(dá)大量 CD59 這是少突膠質(zhì)細(xì)胞易于受損而星形膠質(zhì)細(xì)胞不易受損的原因？ MS的免疫干預(yù)防治 1、IFN-的應(yīng)用： IFN-1b或IFN-1a，皮下注射 用于復(fù)發(fā)-緩解型病人，早期應(yīng)用效果較好 明顯降低疾病惡化率，減慢病殘進(jìn)展，阻止疾病復(fù)發(fā) 機(jī)理： 協(xié)同TNF-促進(jìn)sVCAM-1大量增加，抑制炎性T細(xì)胞浸潤(rùn) 直接抑制DCs分泌IL-12及T細(xì)胞分泌IFN-、IL-2，促進(jìn) 單核細(xì)胞產(chǎn)生IL-10，誘導(dǎo)DC2Th2分化過程，抑制 Th1 2、T細(xì)胞疫苗/TCR疫苗/VTCR疫苗的應(yīng)用 以致病性T細(xì)胞或其TCR的V獨(dú)特型決定簇刺激抗獨(dú) 特型T細(xì)胞克隆的活化，從而抑制致病性T細(xì)胞的活化、