正性与负性共刺激分子表达异常和信号失衡在RA免疫病理中的作用及临床意义

☆联合抗ICOSL和OX40L阻断性抗体干预显著减缓关节 炎免疫病理进程，具有良好的治疗作用，提示 ICOSL和 OX40L作为干预靶点有潜在应用价值。
PD-1 PD-L1 GL50/OX40L ICOS/XO40 自身抗体
表达PD-1的自身反应T细胞逃逸 PD-L1信号抑制进入炎症组织
进入组织的PD-1自身免疫性T细胞 在炎症环境中获得更强的生存信 号（正性共刺激分子），进一步 活化、扩增和造成组织损伤。
正性和负性共刺激信号在自身免疫疾病中可能的机制示意图
RA患者SF中CD14+单核细胞PD-L1、OX40L和GL50表达 均较OA明显上调。
1.4
PD-1和OX40表达与RA患者和CIA小鼠临床病理特点的相关性
DAS28:关节活动 度评分; RF:类风湿因子 Re-RA:缓解型; Lo-RA:低活动度; Mo-RA:中活动度; Hi-RA:高活动度 A-CIA:急性期CIA; C-CIA:慢性期CIA
RA患者的血清中存在过度表达的 sPD-1 ，与患者的疾病活动度、 自身抗体的产生以及治疗效果密切相关，提示 sPD-1 可被视作 RA诊断和预后判断的临床免疫新指标。
2.3 细胞因子调控sPD-1和PBMCs中PD-1Δex3 mRNA的表达
A
B
C
炎症性细胞因子（IFN-γ， TNF-α，IL-17A）上调PBMCs 中sPD-1（PD-1Δex3）表达。
共刺激分子在类风湿性 关节炎 (RA) 免疫病理中 的作用机制示意图
ACPA and RF Immune complexes Complemt Plasma cell
cell
ICOSL
CD 40
B cell
B cell
ICOSL
T-cell receptor signal 1 Costimulatio n signal 2
发现CIA小鼠模型通过联合抗ICOSL和OX40L阻断性抗体干预显 著减缓关节炎免疫病理进程，具有良好的治疗作用，提示ICOSL 和OX40L作为干预靶点具有潜在应用价值，联合阻断是值得高度 关注的。
2.
总 结
☆发现负性信号（ PD-1 ）和正性共刺激信号（ OX40 、 ICOS）的失衡通过对自身反应性T细胞功能的调节参与 RA免疫病理;
1.2 PD-1和PD-L1在RA患者关节滑膜组织中表达上调
RA患者关节滑膜组织中PD-1和PD-L1的表达上调
1.3 RA患者关节滑液PD-1/PD-L1、OX40/OX40L、ICOS/GL50表达上调
RA患者关节滑液(SF)中CD4+CD28- T细胞亚群 比例及其PD-1、OX40和ICOS的表达显著升高
RA患者CD4+PD-1+ T细胞数量异常升高， PD-L1融合蛋白能 够抑制CD4+ T细胞 的增殖和细胞因子 的分泌，而患者的 炎性介质却能够逆 转这种抑制效应。
提示可能存在可溶 性因子干扰RA患者 的PD-1负性信号。
2.2 RA患者血清和关节腔积液中sPD-1的表达及其与患者临床特点的相关性
科学问题：
正性共刺激分子OX40/OX40L、ICOS/ICOSL和负性共刺激 分子PD-1/PD-L1在RA中的表达及临床意义？
正性共刺激分子和负性共刺激分子干预在RA免疫病理进程 中的作用及机制？
一、PD-1/PD-L1、OX40/OX40L、ICOS/ICOSL等共刺激分子在RA免疫病理 中的作用及临床相关性分析
OX40↑
PD-1信号失调控
• PD-1、OX40和ICOS信号异常参与了RA的免疫病理进程；
• PD-1、OX40和ICOS信号的失衡促进自身反应性T细胞的异常活化。
二、可溶性负性共刺激分子PD-1在类风湿性关节炎免疫病理中的作用及其可能机制
2.1 RA患者炎性介质减弱PD-L1.Fc对T细胞的抑制作用
PD-1和OX40的 表达与RA (n=71)患者和 CIA (n=40)小鼠 临床病理特点相 关性分析
PD-1和OX40的表达与RA患者的活动度、自身抗体的生成有关，提 示PD-1和OX40信号在RA的免疫病理进程中发挥重要的作用。
小 结:
PD-1+
正性信号上调
ICOS↑
CD4+ CD28-自身反 应性T 细胞
PD-1和OX40（ICOS）信号与自身免疫疾病的关系示意图
PD-1/PD-L1与自身免疫疾病
RA患者外周血T细胞上调表达PD-1 PD-1基因缺失小鼠激发下诱导表达PD-1，抗原递呈细胞和局 部组织也诱导性表达PD-L1，但是不足以清除这些自身反应性T细胞。 （1） PD-1+ T细胞获得异常的生存信号？ （2） PD-1/PD-L1信号功能异常？
2.4 sPD-1阻断PD-1/PD-L1信号通路
PD-1.Fc 在体外明显减弱 PD-L1.Fc 所介导的 T 细胞抑制效 应，证实sPD-1为PD-1/PD-L1信号的“天然”阻断剂。
sPD-1是PD-1/PD-L1途径的“天然”阻断因子
mPD-1 mPD-L1 sPD-1 sPD-L1
细胞膜
PD-1/PD-L1负性共刺激信号与免疫调节
中枢免疫耐受 PD-1/PD-L1 负性途径 外周免疫耐受
T细胞的阳性和阴性选择
自身反应性T细胞持续活化和功能介导
Activated T cell
PD-1
PD-1/PD-L1途径调节失控是否会引起免疫耐受破坏和免疫损伤？
★负性共刺激信号缺失或被阻断可以导致一系列自身免疫性疾病； 而正性信号敲除或被阻断则对自身免疫性疾病有治疗作用；
正性与负性共刺激分子表达异常和信号失衡 在RA免疫病理中的作用及临床意义
共刺激分子与免疫调节
APC
T-Cell
1 2
Ag Ag
MHC CoL TCR
T-Cell
1 2
CoR
Co-Stimulator Ag Signal
+
Response (Activation)
Response TCR (Activation)
R
R
Response (Activation)
MHC TCR
Co-Inhibitor
-
No response (Tolerance)
1
R
1
oR
No Response CoR (Anergy, ignorance) “共刺激分子”和“共刺激信号” 在T细胞活化双信号模型的基础上
No Response (Anergy, ignorance)
B
D C
PD-1.Fc 干预后 CIA 小鼠血清 IgG 分泌 增加,相关淋巴细胞亚群表达增加
PD-1.Fc 体外干预 CIA 小鼠脾脏淋巴 细胞 , 促进脾脏淋巴细胞增殖及细胞 因子分泌
3.2 PD-L1.Fc干预显著缓解CIA小鼠关节炎进展
PD-L1.Fc干预可显著缓解CIA小鼠关节炎进展
3.3 OX40信号阻断显著缓解CIA小鼠的病情
3.4 OX40L和ICOSL(GL50)信号联合阻断具有显著的治疗效果 A B
IgG control
anti-OX40L
anti-OX40L+anti-GL50
C
D
IgG
anti-OX40L
anti-OX40L +anti-GL50
CIA小鼠模型通过联合抗 ICOSL和 OX40L阻断性抗体干预显著 减缓关节炎免疫病理进程，效果优于单独治疗组。
A: 关节外表现 B：OX40L腹腔 干预； C：OX40L局部 干预； D：OX40L发病 后腹腔干预； E：OX40L发病 后局部干预; F: 脾脏淋巴细胞 体外增殖 G、I：脾脏淋巴 细胞细胞因子分 泌
OX40L 阻断抗体干预后可显著缓解 CIA 小鼠病情；体外干预 CIA 小鼠脾脏淋巴细胞，可抑制脾脏淋巴细胞增殖及细胞因子分泌。
CR
oR
2
产生。 共刺激分子调节性表达、相互作用及其信号传递在非常复杂的免疫应 TCR No Response No Response 答过程中，起着极其重要的作用：有效激发、适度效应和适时中止。 CoL
CoR
2
共刺激分子与免疫调节
共刺激分子在结构上主要分为： CD28/B7超家族和TNFR/TNF超 家族 功能上可分为共刺激分子和共 抑制分子： 正性共刺激分子→ 增强TCR信 号介导的免疫应答 负性共刺激分子→ 抑制TCR信 号介导的免疫应答
Inflammation
ICOSL
Macrophag e
Dendritic cell
共刺激信号
T细胞活化的关键
OX40/OX40L正性共刺激信号及免疫调节
Adv Immuno ,105:63–98,(2010)
ICOS/ICOSL正性共刺激信号及免疫调节
ICOS-ICOSL(GL50)信号在机体的免疫反应调节中发挥重要的生物学效应： （1）ICOS分子上调性表达于活化的T细胞表面，与其配体ICOSL分子的结合能够促进T细胞的 活化和增殖，从而协同CD28-B7信号在机体免疫应答特别体液免疫中发挥重要的调节作用。 （2）ICOS在新近发现的Tfh细胞表达，并成为Tfh表面标记分子，参与Tfh的功能介导。 （3）ICOSL在一些非淋巴细胞上诱导表达，故ICOS-ICOSL信号在局部的免疫应答和炎症反应 中亦具有重要功能。
1.1 RA患者外周血和CIA小鼠脾脏中免疫分子的表达
RA 患者和 CIA 小鼠 CD4+ T 细胞比 例降低， CD8+T 细胞、 CD14+ 单核 细胞和CD19+B细胞比例升高 ;共刺 激 分 子 CD28 表 达 降 低 、 PD-1 、 PD-L1 、 OX40 和 OX40L 表达升高。