ms的免疫病理機制及免疫干預治療

1、,多發(fā)性硬化發(fā)病的免疫病理機制及免疫干預治療 季曉輝 教授,多發(fā)性硬化(Multiple Sclerosis,MS) 的病理特征,中樞神經系統(tǒng)脫髓鞘病變多發(fā)性病灶，反復發(fā)作，慢性進行性過程病變常侵犯腦室周圍白質、視神經、脊髓傳導束、腦干、小腦臨床表型復雜：良性型、亞臨床無癥狀型、復發(fā)緩解型、慢性進展型,MS免疫學異常的基本特征,病變神經組織T細胞及單核巨噬細胞等炎性細胞浸

2、潤神經膠質細胞增生外周血及CNS中存在MBP(髓磷脂堿性蛋白)特異性T細胞的活化外周血淋巴細胞中Th1/Th2比例異常，顯示Th1優(yōu)勢可分離出自身反應性致病性T細胞，即MBP特異性T細胞，體外培養(yǎng)可形成克隆化，并能轉移致病性(動物實驗)，屬Th1細胞用MBP免疫動物可復制疾病模型IL-2、IFN-γ、TNF、IL-12等Th1型細胞因子可加重病情，而 IL-4、IL-10等Th2型細胞因子能緩解病情緩解的病人及模型動

3、物體內能分離出Th2型的抑制性T細胞克隆,MS發(fā)病的微生物感染引起交叉免疫和分子模擬假說,MS病人血清、腦脊液中存在高頻率、高滴度的HHV-6抗體MS腦組織中能通過PCR法擴增到HHV-6基因組DNA ————MS發(fā)病與HHV-6有關HHV-6病毒蛋白可通過分子模擬機制激活MBP特異性自身反應性T細胞？80%MS患者腦組織MS斑中的少突神經膠質細胞或斑周圍神經白質處含有HHV-6病毒蛋白101K或

4、p41，而非MS者無一例陽性,美國貝勒醫(yī)學院中國學者秦瑩、藏敬伍教授夫婦,重組HHV-6B101K蛋白及其29KD免疫優(yōu)勢片段：具有觸發(fā)復發(fā)緩解型MS(RR-MS)患者T細胞對HHV-6應答的免疫原性。MS病人識別HHV-6的T細胞以較高的前質頻率出，HHV-6對T細胞 的致敏作用可能與RR-MS的臨床發(fā)作有關對從MS患者體內獲得的HHV-6特異性T細胞株和從健康對照建株的T細胞進行比較，發(fā)現(xiàn)二者對HHV-6優(yōu)勢片段的反應性不同,M

5、S患者 HHV-6特異性T細胞的反應頻率,,MS與趨化因子的異常表達,CNS組織病灶中大量浸潤CD4+T細胞 異常的T細胞遷徙是MS發(fā)病的重要因素CD4+T細胞如何進入CNS？焦點：趨化因子及其受體的作用,1、RANTES(C-C趨化因子家庭成員),具有很強的趨化T細胞和單核巨噬細胞的能力優(yōu)勢趨化的T細胞主要是分泌IFN-γ的T細胞，而對其趨化作用不敏感的T細胞主要分泌IL-10(RANTES主要促進Th1/Th0細胞遷徙？)

6、MS患者對外周T細胞表現(xiàn)較高的自發(fā)遷移能力，在RANTES或MIP-1α刺激下呈劑量依賴性增高，所需濃度0.1～1ng/ml，與MS患者血漿和腦脊液中測得的濃度一致免疫組化法證實RANTES在CNS主要由星形膠質細胞表達，活動性患者的表達水平高于正常人2倍，也高于穩(wěn)定期患者Th1型細胞因子及IL-1β、TNF-α在體外均可刺激星形膠質細胞RANTES表達增強Glatiramer acetate:抑制IL-1β誘導RANTES表達

7、，對MS起治療作用RANTES～Th1之間的正反饋相互調節(jié)：互為促進，參與MS發(fā)病,2、CCR5(RANTES的主要受體),CCR5在外周血T細胞上主要表達于Th1細胞免疫組化發(fā)現(xiàn)： ★CCR5主要表達于MS炎癥損傷灶的T細胞、巨噬細胞、小膠質細胞 ★MS中樞病灶中T細胞CCR5表達水平顯著高于外周血T細胞復發(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

8、T細胞遷移有些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)出較長的疾病緩解期，病灶中炎癥細胞浸潤減少——RANTES—CCR5參與MS發(fā)病中的T細胞遷移，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高表達是病因，還是繼發(fā)因素、炎癥刺激的結果？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，或病

9、毒基因產物模擬CCR5功能？,3、MIP-1,MS患者CNS中MIP-1α/-1β含量明顯高于正常對照，尤以MIP-1β顯著主要分布于血管周圍、腦實質的巨噬細胞和髓鞘降解產物在動物模型EAE，用MIP-1基因與一段重復的免疫刺激序列重組后對EAE小鼠作基因免疫接種，使小鼠體內產生抗MIP-1抗體，可抑制MIP-1的趨化作用，使模型小鼠發(fā)病變緩、癥狀變輕、對EAE的抵抗力增強其他：MCP、MIG、IP-10、MMP、CXCR3、CC

10、R1、CCR2等 ———趨化因子的級聯(lián)放大反應？,粘附分子與MS：VCAM-1,慢性活動性MS病灶中VCAM-1/VLA-4水平升高，急性期則升高不明顯RR-MS、SP(二次發(fā)作)的外周血中，單核細胞和T細胞上VLA-4高于正常1.5倍，腦脊液中高出3倍腦脊液中sVCAM-1濃度明顯升高，復發(fā)期升高，緩解期回落，但血清濃度與對照一致，不隨病情變化——VCAM-1/VLA-4在MS復發(fā)時表達增高，尤其在CNS

11、 腦脊液中sVCAM-1可作為反映MS病情活動的指標,TNF-α與sVCAM-1,抗TNF-α抗體治療：加速疾病的活化 矛TNF-α基因缺失小鼠，EAE模型病情更嚴重 盾？TNF-α刺激人腦皮質內皮細胞(HCEC)： ＊ 可使其顯著高表達VCAM-1,72小時達高峰 ＊ 144小時，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

12、落sVCAM-1達100ng/ml可阻斷VCAM-1的作用，阻止PBMCs與HCEC的粘附炎癥因素： TNF-α分泌→VCAM-1表達增高→病情惡化 IFN-β→ sVCAM-1大量形成→病情緩解,,,IFN-β對MS的治療作用,與TN

13、F-α協(xié)調作用→HCEC：sVCAM-1大量增加IFN-β單獨刺激無效sVCAM-1直接注射MS病人：緩解病情，治療作用,ICAM-1與MS,T細胞分泌的IFN-γ、TNF-α可促使腦內皮質細胞、小膠質細胞、星形膠質細胞、巨噬細胞的ICAM-1的表達呈增高在MS患者的腦脊液中，sICAM-1也升高，且也有抑制白細胞游走的功能,Fas-FasL介導的細胞凋亡與MS,在MS中，F(xiàn)as-FasL系統(tǒng)在三方面起作用 1、外周T細胞凋亡

14、 2、CNS T細胞凋亡 3、其它非T細胞凋亡,MS中Fas-FasL介導的T細胞凋亡,在MS動物模型EAE中：①MBP特異的自身反應性T細胞轉移給gld小鼠(FasL缺陷)：產生EAE遷徙型臨床癥狀②在Fas和FasL都缺乏的小鼠：急性期較少看到T細胞凋亡③急性期80%CD4+T細胞和50%巨噬細胞表達Fas和FasL，同時有20%的CD4+T細胞凋亡；一些星形膠質細胞和神經元也表達Fas、FasL，但不凋亡④ Fas缺乏的

15、EAE易感小鼠，經抗原誘導EAE后，CNS中有大量CD4+T細胞浸潤，但不凋亡，出現(xiàn)嚴重的神經麻痹癥狀，死亡率高?！狤AE的臨床類型與轉歸與Fas-FasL介導的T細胞凋亡有關：缺乏Fas系統(tǒng)的作用，自身反應性T細胞凋亡不良，可導致CNS損傷,在MS病人體內,將病人腦脊液中大量的MBP特異的T細胞分離出來，體外培養(yǎng)，用FasL抗體阻斷MBP-T的凋亡，發(fā)現(xiàn)MBP-T明顯增多，提示MS病人體內的MBP-T對FasL介導的凋亡非常敏感，

16、然而病人體內凋亡不良不凋亡的MBP-T能選擇性識別MBP的特定肽段，并呈現(xiàn)Th2細胞因子分泌格局，提示MBP-T細胞發(fā)生了由Th1→Th2的轉變MS病人外周血中多克隆T細胞凋亡不足，sFAS水平增高，抑制了多克隆T細胞的凋亡,Fas-FasL介導非T細胞的凋亡,MS病人腦損傷部位Fas、FasL表達量比正常部位高——Fas-FasL介導了腦實質細胞的損傷？小膠質細胞和T細胞表達FasL，少突膠質細胞高表達Fas——小膠質細胞和

17、T細胞可引起MS中少突膠質細胞損傷體外實驗證實：少突膠質細胞對FasL誘導的凋亡敏感巨噬細胞死亡，也表達Fas——巨噬細胞的死亡也是由Fas-FasL介導,Dowling P et al. 1997. J Neurol sci,免疫組化定位MS Fas-FasL表達細胞及MS損傷部分凋亡，發(fā)現(xiàn)： ＊ MS病人腦白質損傷部位多種細胞(主要是小膠質細胞，也包括巨噬細胞)表達FasL，同時這些細胞也高表達Fas形態(tài)學和DNA梯度電泳

18、證實： ＊ MS損傷部位的細胞凋亡是導致少突膠質細胞 死亡的主要原因,Fas-FasL介導的細胞凋亡對MS的意義,A double-edged sword: 介導了CNS局部病灶中的組織損傷 參與局部與外周淋巴細胞的清除及極化格局的轉換治療原則： 促進自身反應性T細胞凋亡，誘導向Th2轉換 保護CNS中局部組織細胞，免受Fas-FasL介導的凋亡,樹突狀細胞(DCs)在MS中的作用,⒈ DCs在MS中的致病作

19、用： ＊ 促進T細胞活化、增殖和分化為Th1細胞 ＊ 釋放促炎癥因子，是致炎癥性細胞因子的重要來源 ＊ 激活自身反應性T細胞⒉ DCs在MS中的促進恢復和病情緩解的作用 ＊ 誘導活化的致病性自身反應性T細胞凋亡、清除 ＊ 誘導自身反應性T細胞耐受性形成,外周DCs在MS中的致病作用,MS患者外周血中分泌IFN-γ、TNF-α和IL-6的循環(huán)性DCs含量增加，提示DCs是致炎癥性細胞因子的重要來源，在MS發(fā)病中起到促進作用病

20、毒、細菌感染→非特異性免疫途徑：激活DCs→俘獲交叉反應性和/或隱蔽自身抗原→遷移到淋巴組織→激活自身反應性T細胞→此T細胞獲得穿越血腦屏障的能力→進入CNS：攻擊宿主細胞，引起炎癥，造成組織損傷,中樞DCs在MS中的作用,CNS中有可表達高水平炎癥因子IFN-γ、TNF-α、IL-12的DCs腦膠質細胞可在GM-CSF培養(yǎng)系統(tǒng)中產生DCs樣細胞——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

21、，從而參與致病過程CNS中DCs的來源？起源于腦膠質細胞 ？外周遷移到CNS？,DCs促進MS和EAE恢復的作用,EAE恢復期的DCs：產生高水平NO，NO誘導DCs本身和自身反應性T細胞凋亡 ——由DCs驅動、NO介導的負反饋環(huán)路促進了EAE的緩解MS病灶組織中CD8+DCs表達FasL，誘導表達Fas的CD4+T細胞、巨噬細胞、小膠質細胞凋亡，消除或限制T細胞對其遞呈的抗原反應 ——MS恢復期常常伴有炎性浸潤細胞的缺失和凋亡

22、,多發(fā)性硬化中補體的作用,MS：機體對自身CNS內髓鞘脂成分及其產生的細胞少突膠質細胞發(fā)生免疫應答靶細胞：少突膠質細胞靶抗原：MBP、MOG、PLP、CNP和MAG及少突膠質細胞的特異性蛋白病人腦脊液中可檢出補體攻膜復合物C56789：除T細胞、細胞因子之外，Ig和補體也參與其免疫病理髓鞘特異性蛋白MOG：能結合C1q，其結合位點在IgG位點附近——MOG是CNS內活化補體的特異蛋白？病人少突膠質細胞上表達的CD59減少，但

23、星形膠質細胞仍能表達大量CD59——這是少突膠質細胞易于受損而星形膠質細胞不易受損的原因？,MS的免疫干預防治,1、IFN-β的應用：＊ IFN-β1b或IFN-β1a，皮下注射＊ 用于復發(fā)-緩解型病人，早期應用效果較好＊ 明顯降低疾病惡化率，減慢病殘進展，阻止疾病復發(fā)機理：＊協(xié)同TNF-α促進sVCAM-1大量增加，抑制炎性T細胞浸潤＊直接抑制DCs分泌IL-12及T細胞分泌IFN-γ、IL-2，促進單核細胞產生IL-1

24、0，誘導DC2→Th2分化過程，抑制Th1,,2、T細胞疫苗/TCR疫苗/VβTCR疫苗的應用 ＊ 以致病性T細胞或其TCR的Vβ獨特型決定簇刺激抗獨 特型T細胞克隆的活化，從而抑制致病性T細胞的活化、 增殖和致病 ＊ 已用于臨床試驗 ＊ 可激發(fā)Th2細胞活化,,3、抗炎治療和免疫抑制治療①皮質類固醇激素：抗炎 誘導Th1凋亡、Th2增殖活化②沙丁胺醇

25、：抑制DCs產生IL-12③免疫抑制劑：氨甲喋呤，硫唑嘌呤，環(huán)孢素A,,4、口服MBP人工肽段誘導免疫耐受＊ 髓磷脂抗原的口服誘導耐受處于前期臨床研究階段＊ Ishigami T et al. 1998. Eur J Immunol MBP+佛氏完全佐劑 EAE模型 可溶性MBP 腹腔注射

26、 CNS： Vβ8.2+T細胞高表達Fas、FasL T細胞凋亡率增高，癥狀大大減輕,,,,,5、發(fā)展對Fas-FasL系統(tǒng)的藥物Liedtke W, et al. 1998. Ann Neurol 基質金屬蛋白酶能抑制FasL轉換酶，用來治療EAE，發(fā)現(xiàn)脫髓鞘和膠質細胞凋亡都減輕，細胞因子的分泌格局也由Th1向Th2轉換Wendling U,et al. 2000. J N