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自身免疫性疾病中的信号失调详解

2022-09-21     来源:微信公众号- 闲谈 Immunology     点击次数:3202

作为适应性免疫的主力军,T细胞激活需要三个信号相协调:

1. TCR抗原识别

2. 共刺激信号

3. 细胞因子介导分化

 

正常情况下,机体大量的免疫细胞以稳态形式存在,防止免疫系统异常造成自我损伤。

 

而在自身免疫性疾病中,免疫系统对自身的耐受性受到干扰,信号失调造成T细胞错误激活,使免疫系统无法区分自我与非我,对自身抗体产生免疫反应。




自身免疫性疾病中失调的信号

信号1:初级信号异常

 

抗原识别初级信号的异常改变是自身免疫性疾病发生的主要原因。

 

抗原信号识别的起始阶段,抗原肽由MHC分子提呈。由于MHC/HLA具有多态性,一些等位基因改变会造成疾病发生,如:

 

  • 1型糖尿病中(T1D)中,HLA-DQβ链57位原本的天冬氨酸被其他氨基酸取代。

  • 以及在多发硬化症(MS)中,HLA-DRB1区的MHC-Ⅱβ链是该病的主要风险位点。

 

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(B) MHC-Ⅱ等位基因   (C) 异常靶向的自身抗原

 

而且除抗原递呈外,同源TCR对MHC不同的亲和力也与疾病发生相关。而且若环境中存在高浓度抗原肽,即使TCR对肽的亲和力较低仍能介导疾病发生。

 

但是MHC和TCR的多态性存在个体化特征,很难作为准确的治疗靶点。




信号2:信号级联失调

机体正常的信号2(共激活信号)能够放大或阻尼TCR识别的抗原信号,用来防止T细胞异常活化。

 

TCR的共刺激信号增强、共抑制信号减弱是自身免疫性疾病发生重要原因。

 

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参与自身免疫性疾病的共刺激(左)和共抑制受体(右)
 

但需要注意的是,部分共刺激信号同样具有免疫抑制效应,如:

 

  • CD28-CD80/86能促进CD25+Treg细胞发育,小鼠CD80、CD86双重缺乏反而加剧了T1D发病。

     

  • CD27同样也能够促进Treg发育。

     

  • ICOS同样是抑制性细胞Th2和Tr1分化的重要受体,在动物EAE模型中观察到其表达缺失会加重疾病。


信号3:功能亚群分化失调

信号1、2激活的T细胞并无对抗病原体的能力,在活化初期由APC分泌的细胞因子才是使T细胞拥有针对下游靶向反应的关键信号。

 

Th1是引起自身免疫性疾病的主要细胞亚群:

  • APC细胞通过释放IL-12,诱导Th1分化介导免疫损伤。

    IL-12 → Th1 → IFN-γ → JAK2 → STAT1

  • 由IL-23介导分化的pTh17促炎作用更强,而且也会进一步分化为Th1并分泌IFNγ从而促进疾病进展。

    Th17 → Th1

在自身免疫性疾病患者中,能够检测到Th1和Th17分化增加,以及Th1分泌的IFN-γ水平升高。



药物开发

 

T细胞激活途径上的3个信号调节使T细胞能够适应免疫环境的需求,针对错误的信号可作为自身免疫性疾病的治疗靶点。

但由于活化信号中存也具有个体特异性,只能从活化过程中的保守途径入手作为治疗靶点,如:
共受体CD28阻断、JAK抑制剂、IL-23抗体、TNFα阻断剂。

虽然疗法有有所成功,但不同疗法均伴有一定的副作用。
如,使用JAK抑制剂患者更容易感染病毒;抗TNFα患者容易感染结核。

 

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针对人类不同Th亚群的疗法

 

以上三个信号同时也能够促进抑制性亚群分化,如Th2、Treg、Tr1。

因此,药物开发同时靶向这一类细胞将会带来更安全更有效的治疗方法。


参考资料
  1. Krovi SH et al. Activation pathways that drive CD4+ T cells to break tolerance in autoimmune diseases. Immunol Rev. 2022 May;307(1):161-190. 
  2. Ruterbusch M et al. In Vivo CD4+ T Cell Differentiation and Function: Revisiting the Th1/Th2 Paradigm. Annu Rev Immunol. 2020 Apr 26;38:705-725. 
  3. Crotty S. T Follicular Helper Cell Biology: A Decade of Discovery and Diseases. Immunity. 2019 May 21;50(5):1132-1148. 
  4. Regen T et al. IL-17 controls central nervous system autoimmunity through the intestinal microbiome. Sci Immunol. 2021 Feb 5;6(56):eaaz6563. 
  5. Schwartz DM et al. JAK inhibition as a therapeutic strategy for immune and inflammatory diseases. Nat Rev Drug Discov. 2017 Dec 28;17(1):78. 
  6. Monaco C et al. Anti-TNF therapy: past, present and future. Int Immunol. 2015 Jan;27(1):55-62.
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