摘要:Update on the Pathomechanism, Diagnosis,and Treatment Options for Rheumatoid Arthritis,Cells 2020, 9, 880; doi:10.3390/cells904088
概述
我国类风湿性关节炎(RA)的患病率约为0.42%,患者总数约500万,男女比约为1∶4。
RA的临床表现为滑膜炎,并逐渐出现关节软骨和骨破坏,最终导致关节畸形和功能丧失,可并发肺部疾病、心血管疾病、恶性肿瘤、骨折及抑郁症等。
Update on the Pathomechanism, Diagnosis,and Treatment Options for Rheumatoid Arthritis,Cells 2020, 9, 880; doi:10.3390/cells9040880
遗传因素
100 多种等位基因多态性与疾病风险相关,MHC II 类等位基因尤其是HLA - DRB1等位基因关联性强。HLA - DRB1 等位基因含有在 β 链氨基酸残基 71 - 74 处的特定序列(“共享表位”),与氨基酸残基 11 和 13 共同形成抗原结合口袋,这种结构与类风湿因子(RF)和抗瓜氨酸化蛋白抗体(ACPA)的产生相关。
T 细胞能够在 HLA - DRB1*04 的背景下识别瓜氨酸化抗原,而自身免疫性 B 细胞反应涵盖了大量瓜氨酸化蛋白质,这表明 MHC II 类分子在呈递抗原给 T 细胞,进而驱动 B 细胞产生自身抗体的过程中起到了关键作用,体现了 MHC II 类多态性与自身抗体产生之间的紧密联系。
环境因素
肠道菌群等环境暴露可能触发先天免疫,影响蛋白质抗原修饰,导致自身耐受性破坏。肠道菌群可以调节多种免疫细胞的功能,如调节 T 细胞(Treg)和辅助性 T 细胞(Th)的分化和活性。在 RA 患者中,肠道菌群的异常可能导致免疫细胞功能失调,例如使 T 细胞分化偏向促炎表型,从而促进炎症反应。
正常情况下,肠道菌群有助于维持免疫系统的耐受状态。然而,在 RA 发病过程中,肠道菌群的改变可能破坏这种耐受平衡,引发自身免疫反应。例如,肠道菌群的失调可能影响肠道黏膜屏障功能,使抗原更容易进入体内,进而激活免疫系统,导致自身抗体的产生。鉴于肠道菌群在 RA 中的重要作用,调节肠道菌群可能成为一种新的治疗策略。例如,通过益生菌、益生元和粪菌移植等方法来改善肠道菌群的组成和功能,有望恢复免疫系统的平衡,减轻 RA 的炎症反应,为 RA 的治疗提供了新的方向。
免疫细胞与信号网络异常
多种免疫细胞类型和信号网络功能失常,引发适应不良的组织修复过程,主要损害关节,也可累及肺和血管系统。
T 细胞免疫反应:HLA - DRB1 位点与 RA 相关,CD4⁺T 淋巴细胞驱动 RA,IL-6、IFN-γ、IL-17 等细胞因子参与,Th1、Th17 细胞起重要作用,T 细胞通过多种机制迁移至关节,其可塑性对免疫应答有重要意义,但功能作用尚未完全明确,调节性 T 细胞(Treg)功能可能受损,细胞因子 IL - 22 也参与炎症反应。
B 细胞免疫反应
自身抗体产生:自身抗体主要由 B 细胞产生,RF 和 ACPA 是重要的 RA 相关自身抗体,ACPA 对早期诊断和预测 RA 特异性高,其可通过多种机制诱导炎症,如激活免疫细胞、诱导 NETosis、激活补体系统、促进破骨细胞分化等,RF 在诊断中有一定价值但水平与疾病活动相关性存在争议。
抗原呈递:B 细胞是重要抗原呈递细胞,在 RA 中可向 CD4⁺T 辅助细胞呈递自身抗原,循环中 T 滤泡辅助细胞(Tfh)和外周辅助细胞(Tph)频率增加,Tph 细胞可促进 B 细胞活化、增殖、分化和抗体产生,血清 IL - 21 水平与 RA 疾病活动相关指标呈正相关。
细胞因子分泌:RA 患者外周血 B 细胞分泌多种细胞因子,TNF - α 可促进破骨细胞形成,调节性 B 细胞(Breg)分泌抗炎细胞因子抑制 RA 进展,活动期 RA 患者外周血中具有调节功能的 B 细胞数量减少。
破骨细胞激活:记忆 B 细胞表达 RANKL,调节骨稳态,ACPA 阳性 RA 患者骨吸收更明显,血浆细胞也可促进破骨细胞生成。
先天免疫介导的免疫反应:先天免疫系统在 RA 起始和进展中起重要作用,巨噬细胞是 RA 滑膜中最丰富的免疫细胞,产生多种炎性介质,M1/M2 巨噬细胞失衡与 RA 相关;树突状细胞(DC)在诱导耐受或自身免疫中起作用,其表型和功能复杂;自然杀伤(NK)细胞和先天淋巴细胞(ILC)在 RA 发病中也有一定作用,ILC 分布变化与 RA 发展相关,IL - 9 产生的 ILC2 细胞可促进炎症消退。
Jang, S.; Kwon, E.-J.; Lee, J.J. Rheumatoid Arthritis: Pathogenic Roles of Diverse Immune Cells. Int. J. Mol. Sci. 2022, 23, 905. https:// doi.org/10.3390/ijms23020905
检查点 1:全身性自我耐受崩溃
初始耐受破坏位置:关节外,如流行病学研究发现 RF 在滑膜炎前多年存在,抗瓜氨酸化和氨甲酰化抗原的自身抗体也在临床前期出现。
免疫应答特点:RA 自身免疫针对翻译后修饰蛋白,具有高度多反应性,主要由外周耐受缺陷主导,遗传风险因素促进自身抗体产生,T 细胞在自身抗体产生和疾病进展中起关键作用。
检查点 2:从无症状自身免疫到组织炎症的转变
炎症触发因素:环境暴露等因素使疾病过程转移,免疫细胞进入滑膜,肠道微生物群等环境因素可能是风险因素,早期滑膜炎病例中 CD3⁺T 细胞常见,滑膜活检样本组织学表型可预测疾病。
T 细胞异常与功能后果:CD4⁺T 细胞内在缺陷导致分化异常,与 DNA 修复机制缺陷和细胞生物能量重编程有关,如 ATM 和 MRE11A 表达降低影响 DNA 修复,导致端粒脆弱、线粒体 DNA 损伤等,使 T 细胞分化为短寿命效应 T 细胞(SLEC),引发滑膜炎症,还可能导致 T 细胞记忆反应减弱、寿命缩短、增殖压力增加等,影响宿主免疫力,如患者中 CD4⁺CD28⁻T 细胞具有早衰特征,与冠状动脉疾病存在共同发病机制。
检查点 3:急性滑膜炎向慢性持续性滑膜炎的转变
组织细胞变化:慢性滑膜炎使免疫细胞增殖压力增加,部分患者病情进展,其发病与局部组织环境相关,如滑膜成纤维细胞活化、组织侵袭性 T 细胞诱导炎症和淋巴样结构形成等,应用高分辨率技术发现滑膜组织中存在多种细胞亚群,包括成纤维细胞、巨噬细胞、T 细胞和 B 细胞等,各细胞亚群具有不同特征和功能,如部分成纤维细胞为促炎效应细胞,巨噬细胞有保护性和促炎性不同亚群,T 细胞包括多种功能亚群,B 细胞在滑膜炎症中也有一定作用,且滑膜 T 细胞和巨噬细胞是 TNF 的细胞来源,TNF在 RA 滑膜炎中起重要作用。
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来源:医脉通风湿汇