T细胞及树突状细胞治疗脊髓损伤的研究进展

作者：哈尔滨医科大学附属第二医院骨科  赵松

脊髓损伤（SCI）包括原发性损伤及继发性损伤，原发性损伤是由直接暴力引起的血管损害，轴突变性崩解，神经元、星形胶质细胞及少突胶质细胞死亡等；继发性损伤由一系列生化、免疫机制引起，是脊髓原发性损伤之后由于各种因素引起的脊髓再损伤级联反应，加重原发性损伤，最终导致更严重的临床症状。SCI后的神经保护和再生一直是研究的难点和热点。近几十年来，研究者们在这一领域进行了大量深入的研究。其中有大量文献报道了应用T细胞及树突状细胞（DCs）治疗SCI是有效的，尽管其作用机制仍不十分明确，但也提出了其可能的作用机制。笔者就T细胞及DCs在SCI免疫治疗中的作用及其可能的机制综述如下。

T细胞

在SCI免疫治疗中的作用  Hirschberg等证实了内源性T细胞能够在路易斯鼠视神经损伤部位聚集。Moalem等应用成年路易斯鼠的视神经损伤模型，在损伤后立即注射负载髓磷脂碱性蛋白（MBP）的特异性T细胞（MBP-T细胞），结果显示注射MBP-T细胞的路易斯鼠视网膜神经节细胞和轴突的缺失大大减少，说明MBP经T细胞介导所产生的自身免疫反应是有效的；而且这种保护性自身免疫反应具有抗原特异性，即只有负载中枢神经系统（CNS）自身特异性抗原的T细胞才在CNS损伤中具有神经保护作用。他们的进一步研究表明，注射MBP-T细胞的路易斯鼠能显著抑制因光刺激而诱发产生的视觉响应缺失，起到对视神经的保护作用，并且证明了这种神经保护作用是持久的和显著的。

还有研究表明，在大鼠SCI模型中，在损伤时和损伤后1周注射MBP-T细胞进行被动免疫及在损伤前1周注射MBP进行主动免疫都能促进SCI功能的恢复，这说明MBP经T细胞所介导的被动免疫及主动免疫的治疗窗至少是1周。为了获得这种保护性自身免疫而不产生实验性变态性脑炎（EAE），有人应用与MBP具有交叉反应性但不致脑炎的共聚物1（Cop-1）以T细胞介导的被动免疫及主动免疫都能明显抑制大鼠视神经损伤后继发性变性的进展。进一步研究发现，在大鼠SCI后立即注射MBP衍生肽G91、A96及在大鼠SCI前1周注射脊髓匀浆蛋白（SCH）都能够显著促进SCI大鼠的运动功能恢复，说明G91、A96及SCH所介导的主动免疫同样有效。

有研究表明，保护性自身免疫既不是由CD8+T细胞，也不是由B细胞所介导，而是由CD4+T细胞介导的。进一步发现，具有神经保护作用的T细胞是由CD4+T细胞分化成的辅助性T细胞1（Th1细胞）所介导的。但是，也有研究表明辅助性T细胞2（Th2细胞）比Th1细胞具有更强的支持神经细胞存活的作用，并且证明了Th2细胞能抑制免疫CNS自身特异性抗原后EAE的发生。Schwartz等的研究表明，CD4+CD25+调节性T细胞能够抑制自身免疫性T细胞介导的这种神经保护作用，所以需要降低CD4+CD25+调节性T细胞水平来治疗SCI。

在SCI免疫治疗中的机制  T细胞能减少神经细胞的电生理活动。Moalem等在接受了MBP-T细胞治疗的路易斯鼠的中发现，在损伤早期，神经细胞的电生理活动明显减弱，MBP-T细胞通过减弱神经细胞的电生理活动，降低受损神经细胞的代谢，进而使神经细胞对葡萄糖和氧的需求减少，进一步降低能量消耗，保存神经细胞的活力。激活后的T细胞产生神经营养因子（NTs）的能力更强。

NTs是具有生物活性的蛋白质，包括神经生长因子（NGF）、脑源性神经营养因子（BDNF）、神经营养因子-3（NT-3）、神经营养因子-4/5（NT-4/5）等，这些NTs具有促进神经存活及神经塑性、促进少突胶质细胞存活、促进轴突和髓鞘再生、增强神经细胞清除炎性因子的潜在不利作用、阻止SCI后运动神经元死亡、预防EAE的产生等作用，并且参与对神经系统的发展、维护和对创伤的反应中。T细胞能分泌和释放NTs，但在脊髓损伤部位被抗原激活后的T细胞分泌和释放NTs的能力更强。

Shaked等的研究发现，在CNS损伤早期，损伤部位的小胶质细胞成为CNS实质的主要抗原提呈细胞（APC），提呈CNS抗原，激活T细胞，激发自身保护性免疫应答。Aloisi等的研究表明，T细胞被激活后能在适当的控制下激活损伤部位其余的小胶质细胞来控制局部的固有免疫反应。Shaked等进一步研究发现，MBP-T细胞能够上调小胶质细胞清除谷氨酸的能力，并且证明是通过自身分泌的可溶性细胞因子来实现的。Ishii等的研究表明，Th1细胞分泌的白细胞介素-10（IL-10）能活化小胶质细胞及巨噬细胞，能提高NTs的表达水平，促进脊髓损伤功能恢复。他们的进一步研究表明，Th1细胞分泌的干扰素-γ（IFN-γ）能够促进Th1细胞、小胶质细胞及巨噬细胞分泌IL-10。

Butovsky等的研究表明，IL-4较IFN-γ具有更好的神经保护作用，IL-4能够下调肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的产生、上调胰岛素样生长因子-1（IGF-1）的分泌、促进小胶质细胞表达主要组织相容性复合物-Ⅱ（MHC-Ⅱ）来加强小胶质细胞的抗原提呈作用。进一步的研究表明，IL-4激活的小胶质细胞能够诱导神经干细胞向少突胶质细胞分化偏移，低剂量IFN-γ激活的小胶质细胞能诱导神经干细胞向神经元分化偏移。而新生成的少突胶质细胞能促进小胶质细胞表达MHC-Ⅱ及IGF-1，大剂量的IFN-γ能阻碍神经干细胞向少突胶质细胞分化，阻碍IGF-1的分泌，但这种不利影响可以通过Th2细胞分泌的细胞因子IL-4来避免。

DCs

在SCI免疫治疗中的作用  DCs具有激活初始T细胞，启动免疫应答；分泌细胞因子，调节免疫细胞分化发育；分泌趋化性细胞因子，趋化T细胞等作用。Liu等的研究表明，SCH经非成熟DCs所介导的被动免疫可以显著降低小鼠SCI后胶质瘢痕对神经再生的屏障作用，发挥改善小鼠神经功能的作用，而SCH主动免疫具有相对较弱的作用；另外他们的研究也表明了SCH经非成熟DCs所介导的被动免疫是通过全身性系统免疫起作用的。由于DCs的功能与其成熟度有关，非成熟DCs是弱的APC，参与对外周T细胞免疫耐受的诱导，一旦非成熟DCs导入宿主，可能导致免疫耐受，而不是抗原提呈，而成熟DCs具有启动抗原特异性T细胞应答的能力。

Wang等的研究表明，SCH经成熟DCs所介导的被动免疫同样有效。Hauben等的研究表明，MBP衍生肽A91经成熟DCs所介导的被动免疫在SCI小鼠中产生了明显的治疗效果，同时他们也证明了只有经DCs介导被动免疫反应的CNS自身特异性抗原才在SCI中具有治疗作用。Yaquchi等的研究表明DCs在狨猴SCI治疗中一样有效，证明DCs在非人类灵长类动物的SCI治疗中具有潜在的作用。

在SCI免疫治疗中的机制  Wang等从分子水平研究了负载SCH的非成熟DCs在SCI小鼠的治疗作用，结果表明，移植负载了SCH的非成熟DCs能促进损伤部位T细胞聚集，诱导强大的T细胞增殖和潜在的Th1细胞偏移，促进T细胞分泌NTs，促进IL-4、IFN-γ等其他细胞因子在损伤部位的高水平表达，能促进神经干细胞的存活、增殖、分化。用负载了SCH的成熟DCs来研究也得出了与上述结果相同的治疗机制。在负载了A91的成熟DCs的研究中，也证明了上述治疗机制。

总结与展望

大量的研究都证明了T细胞及DCs在SCI免疫治疗中是有效的，并达成了以下几点共识：适当的自身适应性免疫反应能够保护受损的脊髓；这种保护性自身免疫反应可以被适当促进；T细胞及DCs介导的神经保护免疫反应是专门针对CNS自身抗原的；为了避免产生EAE，应用于研究的CNS自身特异性抗原的选择是相当重要的。由于SCI复杂的病理生理机制，目前关于T细胞及DCs在SCI免疫治疗中的作用机制仍不十分明确，需要对其进行进一步的研究。

此外，在SCI的被动免疫治疗中，由于机体中T细胞及DCs含量较少，且提取困难，在不导致实验动物模型死亡或者在不增加其他影响因素的前提下，目前用于实验研究的T细胞及DCs都是从处死后的非实验动物模型的淋巴结、骨髓等免疫器官中提取的。但随着人们对T细胞及DCs提取技术的改进，应用自身个体来源的T细胞及DCs进行被动免疫在将来可能成为一种趋势。另外，在SCI的免疫治疗中可能产生的副作用是对实验动物胸腺、脾脏等免疫器官的影响，有待进一步研究。

来源：中国脊柱脊髓杂志2015年第25卷第10期