AQP4 特异性 T 细胞在 NMOSD 中枢神经系统病变定位中的关键作用研究

研究人员为探究 AQP4 特异性 T 细胞对 NMOSD 病变影响，以 Aqp4ΔB小鼠为模型，发现其决定了 CNS 病变定位。

　　在人体的神经系统中，有一种神奇的 “水通道”—— 水通道蛋白 4（Aquaporin-4，AQP4），它大量存在于星形胶质细胞上，对维持中枢神经系统（Central Nervous System，CNS）的正常功能起着重要作用。然而，在视神经脊髓炎谱系疾病（Neuromyelitis optica spectrum disorder，NMOSD）中，AQP4 却成为了免疫系统攻击的目标。

NMOSD 是一种令人棘手的自身免疫性疾病，患者的免疫系统会错误地将 AQP4 当作外来敌人进行攻击，导致脊髓、视神经等中枢神经系统部位发生严重的炎症性组织损伤。如果不及时治疗，患者会迅速积累严重的残疾，生活质量受到极大影响。目前已知，NMOSD 的免疫病理过程在很大程度上依赖于抗 AQP4 抗体，这些抗体就像 “捣乱分子”，与星形胶质细胞上的 AQP4 结合，引发一系列反应，最终导致细胞裂解。但是，AQP4 特异性 T 细胞在 NMOSD 病变的定位和性质方面究竟扮演着怎样的角色，一直是个未解之谜。此前的研究难以在真实反映疾病情况的模型中探究 AQP4 特异性 T 细胞的作用，这使得对 NMOSD 的理解和治疗面临困境。为了深入了解这一问题，来自德国慕尼黑工业大学医学院等机构的研究人员 Ali Maisam Afzali、Oleksii Ulianov 等开展了相关研究，研究成果发表在《Acta Neuropathologica Communications》上。

研究人员采用了多种技术方法来开展此项研究。在动物模型构建方面，利用了 B 细胞条件性 AQP4 缺陷（Aqp4^ΔB）小鼠，这种小鼠的 T 细胞库中含有 AQP4 特异性 T 细胞，为研究提供了理想的实验对象。实验过程中，运用免疫组织化学技术，对小鼠的中枢神经系统各部位进行染色观察，分析病变的位置和特征；通过流式细胞术，检测免疫细胞的组成和功能表型。

下面来看具体的研究结果：

1. AQP4 (201–220) 诱导的 EAE 中炎症浸润影响富含 AQP4 的中枢神经系统区域：Aqp4^ΔB小鼠对 AQP4 (201–220) 诱导的实验性自身免疫性脑脊髓炎（Experimental autoimmune encephalomyelitis，EAE）敏感。研究人员对比了 AQP4 (201–220) 诱导的 EAE 和传统的髓鞘少突胶质细胞糖蛋白（Myelin oligodendrocyte glycoprotein，MOG）(35–55) 诱导的 EAE。结果发现，两种疾病模型都有运动功能障碍的表现，但 MOG (35–55) 诱导的 EAE 发病率和疾病严重程度更高。进一步对中枢神经系统浸润的免疫细胞进行分析，未发现两种模型在单核细胞浸润的组成或功能表型上有显著差异。不过，对中枢神经系统各部位进行详细的免疫组化分析时发现，AQP4 (201–220) 诱导的 EAE 在脊髓灰质 / 白质边界区、间脑和视网膜等部位有炎症病变，而 MOG (35–55) 诱导的 EAE 在这些部位的病变很少或基本没有。这表明炎症浸润的位置与 MOG 和 AQP4 在不同中枢神经系统区域的表达情况相符。
2. MOG (35–55) 与 AQP4 (201–220) 诱导的 EAE 在 Aqp4^ΔB小鼠中的免疫病理和组织反应：针对 AQP4 的自身免疫与针对 MOG 的自身免疫影响的中枢神经系统区域既有重叠又有不同。在脊髓中，MOG 诱导的 EAE 中 CD45 免疫反应性病变多位于背侧和前外侧白质束，形成密集融合的病灶，伴有明显的脱髓鞘和小胶质细胞、星形胶质细胞反应；而 AQP4 诱导的 EAE 中，病变呈斑片状，位于灰质 / 白质边界区，AQP4 丢失是其特征。在大脑中，AQP4 诱导的 EAE 炎症病变位于间脑中线靠近第三脑室和第四脑室周围，且伴有 AQP4 反应性丧失；MOG 诱导的 EAE 在这些区域则很少受影响。在视神经中，MOG 诱导的 EAE 病变广泛，伴有强烈的神经胶质反应和脱髓鞘；AQP4 诱导的 EAE 病变呈斑片状，炎症反应相对较弱。在视网膜中，MOG 诱导的 EAE 虽有视网膜改变，但无造血细胞的直接炎症浸润；AQP4 诱导的 EAE 则有 CD45 免疫细胞浸润、AQP4 明显丢失和小胶质细胞激活，导致神经节细胞丢失。此外，研究还发现，虽然 AQP4 (201–220) 免疫的小鼠不产生抗 AQP4 抗体反应，但抗原特异性 T 细胞反应足以诱导 AQP4 反应性丧失；而加入抗 AQP4 抗体后，病变部位的 AQP4 免疫反应性丧失更广泛，结构损伤明显放大。

研究结论和讨论部分指出，AQP4 (201–220) 特异性 T 细胞可引发与 MOG (35–55) 诱导的 EAE 不同的自身免疫性炎症综合征，其在病变定位、炎症强度和神经胶质细胞反应等方面存在差异。AQP4 (201–220) 特异性 T 细胞决定了与 MOG (35–55) 诱导的 EAE 不同的病变拓扑结构，但在没有抗 AQP4 抗体反应时，其促进持续组织炎症的能力比 MOG (35–55) 特异性 T 细胞弱。该研究虽不能完全模拟人类 NMOSD，但其证明了 AQP4 特异性 T 细胞能够诱导与人类 NMOSD 病变定位相似的脑脊髓炎，表明 AQP4 特异性 T 细胞参与了 NMOSD 中枢神经系统病变热点的形成。这一研究为理解 NMOSD 的发病机制提供了新的视角，也为未来开发针对 NMOSD 的更有效治疗方法奠定了基础，有助于推动该领域的研究进展，让我们离攻克这一疾病更近一步。