Breg在免疫治疗中的应用潜力

PREFACE

前言

目前国内自体免疫细胞治疗技术(CAR-T、TCR-T、CTL、TIL、DC和NK)、干细胞技术及基因治疗技术在肿瘤免疫治疗领域取得重大突破。

随着研究发展，细胞治疗在非肿瘤性疾病包括器官移植、自身免疫性疾病等治疗上具有潜在临床应用价值。细胞治疗主要分为干细胞治疗和免疫细胞治疗，在移植免疫中已取得显著的治疗效果。调节性T细胞(Treg)已在基础研究和临床应用取得了许多突破性进展，Breg在免疫治疗中的作用逐渐被重视。

01、Breg表型与功能

调节性B细胞(Breg)的相关研究最早可以追溯到19世纪后期。1974年提出存在抑制豚鼠迟发性超敏反应的B细胞，1996年在脑脊髓膜炎模型中发现具有调节性功能的B细胞，参与抑制T细胞介导的自身免疫反应。2000年，Mizoguchi等将这一类具有抑制T细胞作用的B细胞命名为Breg。2002年将一类通过分泌IL-10而发挥免疫抑制作用的B细胞定义为Breg细胞。2006年发现Breg能够通过分泌IL-10抑制T细胞活性，促进肿瘤生长，而特异性清除Breg能够促进抗肿瘤免疫反应。近年来研究报道在小鼠银屑病样皮炎模型、小鼠心肌梗死模型及人急性髓系白血病中存在Breg。

B细胞表型具有多样性，在啮齿类动物和人体内分泌IL-10的B细胞(B10)不限于某一特定表型。啮齿类动物体内的Breg细胞表型包括，CD1dhighCD5+(B10)B细胞、CD19+CD1dhiCD21hiCD23hiCD24hitransitional2(T2)B细胞、Tim‐1+B细胞、marginalzone(MZ)B细胞、浆母细胞等。人体中Breg细胞表型包括，CD24hiCD38hi过渡性B细胞、CD19+CD24hiCD27+B10细胞、CD27interCD38+浆母细胞、Tim‐1+Bregs和CD25+CD71+Breg。

Breg细胞主要通过IL-10分泌调节B细胞和T细胞的免疫反应(Th1，Th2，Th17)，下调DCs表面CD80/CD86表达，产生IgG4阻断性抗体，促进Treg生成，抑制巨噬细胞等介导的炎症，抑制单核细胞产生TNFα，抑制反应性B细胞分泌抗体等。Breg通过产生IL-10、IL-35、TGF-β、IDO、GZB等多种因子，抑制辅助性T细胞(Th1)和Th17细胞增殖，抑制细胞毒性CD8+T细胞、单核细胞和IL-12+树突状细胞(DC)等促炎淋巴细胞反应。Breg产生IL-10使Th1/Th2平衡转向Th2，或通过调整Treg/Th17平衡，抑制Th17细胞。Breg还能促进Foxp3+Treg细胞的分化，辅助iNKT细胞。Breg细胞在调节机体免疫系统平衡中发挥重要作用。

图片来自DOI: 10.3389/fimmu.2020.582657

02、Breg与免疫治疗

Breg细胞在自身免疫性疾病、移植排斥反应、抗肿瘤反应和感染中具有抑制免疫反应的作用。免疫治疗是通过生物学技术调节机体自身免疫系统功能抵抗疾病继而达到免疫平衡并维持健康生理状态的治疗方式。

在非肿瘤性疾病中，包括器官移植、自身免疫性疾病等，Breg数量下降且功能也异常。免疫治疗通过促进Breg增殖和功能在非肿瘤性疾病中发挥抑制免疫反应的功效。阿达木单抗或依那西普等TNF-α拮抗剂联合甲氨蝶呤治疗6个月后，类风湿关节炎(RA)患者外周血B10细胞数量显著增多而血清IL-10含量没有变化。阿巴西普是一种CD28介导的T细胞活化抑制剂，经阿巴西普治疗6个月的RA患者，外周血Breg和Treg相对数量均明显增加，血清IL-35和IFN-β水平升高。在关节炎模型和脑膜炎模型小鼠中应用抗B细胞抗体CD79b单抗治疗与CD20单抗治疗具有相似疗效，CD79b单抗治疗时保留Breg细胞，抑制B细胞程度更低。

图片来自doi: 10.1111/imr.12964.

目前约50%的心脏移植项目在术后早期采用免疫抑制或诱导疗法，这些疗法可能降低早期排斥反应的风险，但感染风险增加。钙调神经磷酸酶抑制剂(环孢素和他克莫司)、抗代谢剂(硫唑嘌呤、霉酚酸酯)、mTOR抑制剂(西罗莫司和依维莫司)免疫抑制药物，抑制T淋巴细胞和B淋巴细胞的增殖，破坏患者对外来抗原、病原体做出反应的免疫防御系统，而且需要长期服用药物维持免疫状态，甚至存在严重并发症和停药反应等副作用。近年研究发现，过继性移植供体Breg细胞能增加心脏移植受体小鼠Treg细胞数量和生存周期，是潜在心脏移植排斥反应的细胞治疗药物。因此，Breg细胞治疗将是未来的器官移植免疫耐受诱导的发展方向。

Breg逐渐成为肿瘤免疫治疗研究的新焦点。近年来，人们在不同肿瘤组织中均发现Breg异常增多，包括胃癌、胰腺癌、肝癌、肺癌、乳腺癌、宫颈癌、胶质瘤、黑色素瘤、卵巢癌、食管癌、舌鳞状细胞癌和骨髓瘤等，主要通过IL-10、TGF-β或IL-35抑制CD4+T和CD8+T细胞功能，或促进Treg分化和增殖，介导肿瘤细胞的免疫逃逸。以Breg为治疗靶点，通过减少Breg数量、抑制Breg成熟和功能、抑制Breg相关肿瘤免疫抑制性微环境形成，是新的避免肿瘤细胞发生免疫逃逸的肿瘤免疫治疗策略。小分子抑制剂能抑制肿瘤Breg数量和功能。STAT3的特异性抑制剂可使Breg功能丧失，抑制肿瘤生长;MEK抑制剂可减少小鼠结直肠癌模型肿瘤引流淋巴结中Breg数量;TGF-β受体的小分子抑制剂可消除软组织肉瘤小鼠Breg的免疫抑制作用。此外，特异性调节Breg与肿瘤细胞或T细胞的相互作用能有效抑制Breg发挥免疫抑制作用，从而抑制肿瘤生长。CD40L抗体通过与Breg表面的CD40L特异性结合，阻断肿瘤细胞与Breg间的CD40-CD40L信号通路，从而使肝癌模型小鼠抑瘤率达到76%。联合应用IL-18抑制剂IL-18的结合蛋白和PD-1/PD-L1抑制剂，通过阻断Breg与细胞毒性T细胞间的PD-1/PD-L1通路，能有效抑制肿瘤生长及转移。

图片来自doi:10.1111/tri.13706

03、Breg免疫治疗未来应用及困难

随着Breg免疫调节作用研究的进展，过继性Breg细胞治疗和以Breg细胞为靶点的治疗分别为自身免疫性疾病和肿瘤等疾病提供了治疗新思路。目前，Breg的研究还停留在基础研究、动物模型和临床样本关联层面上，在临床应用研究方面依旧空白。在此之前，明确Breg细胞的标志性转录因子是极其重要的过程，FOXP3是Treg标志性的转录因子，而Breg还没有标志性的转录因子，这是现阶段研究的难点。STAT3信号通路是Breg发挥免疫抑制作用的重要信号通路，尽管特异性地抑制Breg内STAT3活化能使Breg失去免疫抑制活性，但此类小分子抑制剂毒副作用大，难以实现临床转化。此外，诱导Bregs的信号包括:TLRs配体、CD40-L、激活BCR的抗原、共刺激分子(CD80、CD86)和炎症细胞因子等。诱导Breg产生的信号同时是体内B细胞的激活信号，这是主动诱导Breg的另一难点。

因此，仍需进一步关注Breg的研究，深入Breg细胞治疗和靶向Breg的免疫治疗的安全性和有效性研究，可为Breg在自身免疫性疾病、肿瘤和炎症等疾病中的临床应用提供支持。