1 引言
类风湿性关节炎（RA）是一种慢性进行性自身免疫性疾病，以滑膜炎、软骨损伤和骨侵蚀为特征。全球约0.5%–1%的人口受累，女性发病率约为男性的3倍。遗传和环境因素共同驱动了免疫自身耐受的丧失，从而引发关节炎。目前大多数治疗方法使用抑制免疫系统或炎症反应的药物，但尚无可用的疗法来重新建立自身耐受——这一疾病启动的关键驱动因素。本综述将探讨外周免疫耐受机制在RA中如何失效，特别强调树突状细胞（DCs）生物学及其与T细胞的相互作用和指令作用，并描述未来如何治疗性地靶向DC-T细胞生物学，旨在为RA提供更有效的治疗方法。
1.1 RA的病理生理学：疾病起始与进展
尽管驱动免疫系统对自身抗原产生反应的精确机制尚不完全清楚，但普遍认为瓜氨酸化过程及针对此修饰的抗体介导反应在疾病起始中扮演重要角色。在血清阳性RA患者中，循环中可在临床或组织学定义的关节炎特征出现前数年检测到抗瓜氨酸化蛋白抗体（ACPA）的存在，这一时期可定义为“风险期”或回顾性地称为疾病的“临床前期”。这些自身抗原瓜氨酸化肽的产生被认为由吸烟或微生物组紊乱等环境风险因素介导。此外，与这种自身抗体产生相关的最强遗传风险因子存在于编码HLA-DR的基因中，尤其是HLA-DR1和HLA-DR4，即“共享表位”。因此，提出的疾病起始模型表明，抗原呈递细胞（APCs），特别是DCs，利用其激活初始T细胞的特殊作用，在这些HLA共享表位上呈递瓜氨酸化自身抗原，驱动自身反应性T细胞活化、随后的B细胞分化和自身抗体产生。
尽管已有这些见解，但关于这个疾病临床前期及通过DCs的早期耐受丧失如何发展成临床可检测的RA，仍然知之甚少。一般认为需要一个“二次打击”事件（如创伤或感染）作为促成因素。在此之后，先天性和适应性免疫反应被激活，导致白细胞浸润到滑膜、促炎细胞因子持续大量释放、新生血管形成和常驻滑膜成纤维细胞活化，最终形成临床可检测的滑膜炎和RA疾病进展。
1.2 疾病起始部位
尽管RA是一种关节疾病，但疾病本身很可能并非起始于关节。强有力的证据表明，免疫耐受的打破 coupled with 局部炎症，很可能发生在黏膜部位，如口腔、肺和胃肠道。这已成为众所周知的黏膜起源假说。
在口腔内，已知同时患有牙周病的RA患者疾病活动度更高，并且更可能患有难治性疾病。报告还表明牙周病可能是RA发展的一个起始因素，与牙周病相关的病原体Porphyromonas gingivalis可驱动自身蛋白质的瓜氨酸化，随后导致ACPAs的产生和耐受丧失。此外，在ACPA阳性风险个体中已发现P. gingivalis的丰度增加，支持了其在RA疾病起始中的潜在作用。
该领域越来越多的证据也描述了肠道及其微生物群在关节炎发作中的作用。肠道炎症，特别是肠道屏障功能障碍，此前已被认为与RA的发病机制有关。在RA疾病早期，已经可以观察到亚临床肠道炎症，而流行病学上，患有慢性腹泻或慢性肠道炎症的个体发生关节炎的风险更高。
然而，证明RA疾病发展中黏膜起源的最令人信服的证据，可能来自对肺部的研究。的确，广泛认为吸烟与发生RA的风险高度相关，尤其是在存在表达DR4共享表位的HLA的情况下。在具有未来发生RA的家族性风险的个体痰液中也鉴定出了RA相关抗体，如类风湿因子（RF）和ACPA，进一步支持了RA可能起源于关节本身之外的观点。此外，多项研究也确定了肺与RA之间的强关联，其中肺部炎症可能先于临床显现的关节疾病发生。这些研究表明，气道和肺部炎症与ACPA的存在相关，但关键是在没有关节炎症的情况下。重要的是，这些报告还表明，纳入研究的部分个体在肺部影像学检查后数月发展成了临床可分类的RA。
在这一关节外疾病起始过程中，一个关键的细胞角色很可能是DC。虽然DC在RA中打破耐受的具体作用尚未完全明了，但其在控制自身抗原耐受方面的基本作用使其成为在关节外部位启动自身免疫反应的主要候选者。
1.3 免疫原性DC亚群、耐受丧失及其对RA的贡献
该领域一个持续的研究和临床问题是，这种关节外炎症如何从黏膜自身反应性转变为关节炎症。我们假设这种转变涉及DCs，它们是决定T细胞命运的核心角色。虽然它们在RA初始耐受打破中的具体作用仍有待完全阐明，但它们启动初始T细胞的独特能力使其成为在黏膜部位呈递自身抗原的强有力的候选者，可能是在破坏其正常耐受功能的炎症条件下。
不同DC亚群对RA的功能贡献是复杂且依赖于环境的。虽然所有DCs都保留一定程度的可塑性，但某些亚群基于其位置、受体表达和细胞因子产生，更常与特定角色相关联。传统上，人DC亚群根据其关键表面标记物、转录因子和效应功能的表达，广泛分为常规DCs（cDCs）和浆细胞样DCs（pDCs）。然而，最近的研究扩展了我们对DC亚群的理解。尽管有报道称RA患者外周血和滑液中的DC群体显示活化增加和T细胞启动能力增强，但DCs如何进而导致RA疾病病理恶化仍知之甚少。然而，RA中cDC（cDC1和cDC2）的一个持续报道的特征是它们在RA患者循环中的减少。虽然从骨髓排出的祖细胞失调是潜在原因，但这仍有待研究。相反，证据强烈指向这些细胞向炎症部位迁移增强，因为它们在RA滑膜中积累。这种迁移很可能是由活化DCs上CCR7（CCL21趋化因子的受体）的上调所介导的。重要的是，先前的研究报告称RA滑液中CCL21水平显著升高，从而确定了成熟DCs募集到关节的关键机制。cDCs向关节的迁移是滑膜炎症的关键驱动因素，主要通过T细胞启动和随后触发促炎细胞因子产生。
cDC1s专门从事抗原交叉呈递给CD8+T细胞以诱导细胞毒性反应。在RA中特别相关的是，ACPA阳性患者的CD8+T细胞对瓜氨酸化抗原产生颗粒酶B和K，直接导致关节损伤和破坏。这一途径突出了cDC1-CD8+T细胞轴在RA病理中的潜在作用。
cDC2s通过两种潜在机制驱动RA中的炎症。cDC2s可以在关节中启动致病性CD4+T辅助细胞亚群（Th1, Th2, Th17），并且是促炎细胞因子（如IL-6和TNF-α）的直接来源。关键的是，TNFα激活滑膜成纤维细胞，随后触发导致软骨和骨降解的破坏性级联反应。此外，一项检查它们对抗TNF治疗反应频率和表型的研究证明了这种cDC2来源的TNFα的重要性。使用英夫利昔单抗治疗不仅改善了疾病，还增加了外周血中cDCs的丰度。这可能表明cDCs向关节的迁移在响应TNF-α阻断时受到抑制。
最近，DC3s被描述为一个表型上与cDC2s和单核细胞相似的亚群，具有启动组织驻留记忆（TRM）T细胞的能力，后者可驱动RA疾病复发。DC3s存在于活动期RA患者的滑膜组织中，有趣的是，血液中DC3前体的存在是缓解期RA患者疾病复发的标志。此外，单核细胞衍生的DCs（Mo-DC）也与RA病理有关，其中Mo-DC在关节炎中的分化通过JAK/STAT信号传导进行调节，这是响应炎症细胞因子的重要信号级联。
相比之下，已知耐受性DCs可以下调共刺激标记物并上调抑制性受体，同时保留其处理抗原的能力。人pDCs可以在早期RA中下调细胞因子受体，如IFNAR1和IL-6R，以抑制细胞因子信号传导。研究表明，在小鼠中选择性耗竭pDCs会导致胶原诱导性关节炎（CIA）模型中T和B细胞适应性免疫反应增加、滑膜增生和软骨降解，提示pDCs可能参与维持耐受。然而，CIA模型需要直接用自身抗原免疫小鼠，因此无法解释自发性自身耐受打破如何导致如RA中所见的自身免疫炎症。
最后，尽管我们了解DCs在已确诊的RA中如何驱动炎症，但初始耐受打破的具体机制仍不清楚。新出现的证据表明Wnt信号传导在DCs中是免疫耐受的关键调节因子。支持这一点的是，在健康滑膜组织中鉴定出的一个AXL+DCs群体表现出活跃Wnt信号传导的分子特征。有趣的是，这些AXL+DCs在活动期RA患者的滑膜中减少。由于敲低Wnt通路会加剧TNF介导的滑膜炎，AXL+Wnt信号传导DCs的缺失可能代表了RA中耐受打破的潜在机制。因此，需要更深入地了解DCs在关节中从免疫原性向耐受性转变的过程，以理解如何促进耐受性DC反应。
1.4 耐受性DC的产生及其在RA中的潜在用途
免疫原性DCs和耐受丧失与RA的发生和发展有关。因此，在RA等疾病环境中治疗性地靶向这些免疫原性DCs可能提供一个独特的机会，作为分子开关，使DCs远离自身反应性而转向耐受。诱导耐受性DC（tol-DC）状态可以通过产生有效的抗炎细胞因子（TGF-β和IL-10）、增加抑制性标记物（PD-L1和PD-L2），以及重要的是促进调节性T细胞（Tregs）来抑制炎症环境。重要的是，虽然免疫原性DCs以成熟状态为特征，但tol-DCs在表型上处于未成熟或半成熟状态。维生素D3诱导的tol-DCs（VitD3-tolDCs）显示细胞表面MHC和共刺激标记物（CD80, CD86）表达降低，以及IL-12减少，这与其诱导T细胞增殖的能力降低相关。
Tol-DCs对于自身免疫和自身炎症性疾病、过敏以及预防移植排斥具有潜在治疗作用。重要的是，用自身抗原负载tol-DCs可提高治疗的特异性并最大限度地减少脱靶效应。几项研究试图通过体外重编程Mo-DCs来恢复对自身抗原的免疫耐受。Tol-DC的产生涉及从患者体内分离单核细胞，在免疫抑制药物（如地塞米松）或抗炎细胞因子（如IL-10）存在下体外分化为耐受性DCs，加载适当的自身抗原，然后注射回患者体内。
首个在自身免疫性疾病中使用自体tol-DCs的I期临床试验在1型糖尿病患者中进行。该研究发现注射自体DCs后没有显著标志物（如免疫学、血液学）；但重要的是，作者观察到DCs耐受性良好，患者未发生不良事件。2015年，ACPA阳性早期RA患者，同时也是HLA-DRB1共享表位阳性者，接受了首个在RA中使用自体DCs的I期临床试验。已完成和正在进行的炎症性关节炎（IA）患者使用tol-DC的临床试验详细列出了为临床用途生成这些tol-DCs的各种方案。这些I期试验的结果表明其给药是可行且安全的，但其在建立稳健临床耐受方面的疗效仍有待确认，并且是当前正在进行的更大规模II期试验的重点。然而，Rheumavax试验的结果观察到RA患者中调节性与效应性T细胞比率增加，同时DAS-28疾病活动评分降低。此外，CreaVax-RA试验注意到产生IFNγ的T细胞减少，而一部分接受AUTODECRA试验治疗的IA患者显示血管分布和/或滑膜炎减少。在TolDCfoRA试验中观察到的患者，1个月后未检测到滑膜炎，3个月时未观察到复发。这些是tol-DC疗法在一小群RA患者中的初步免疫抑制效果，但tol-DC作为RA治疗药物的全貌尚未确定，需要II期（及更高阶段）临床试验。
可以理解的是，这种方法并非没有挑战，最显著的是DCs回输到患者体内后表型的稳定性。确实，存在耐受性DCs恢复为免疫原性表型或间接激活免疫反应的可能性。此外，目前面临的挑战是将tol-DCs靶向到需要更强耐受环境的关键位置。这些已完成的研究利用了不同的tol-DC生成方法、给药部位和tol-DC剂量。因此，需要更一致的治疗策略，当前正在进行/招募的试验试图厘清最佳策略。进一步的研究可以为确保最佳tol-DC生成和位点特异性靶向提供新见解，例如，使用磁性纳米颗粒将tol-DCs导向特定位点可能是一个新途径。
1.5 通过靶向T细胞恢复外周耐受
Tol-DCs促进免疫耐受的主要机制之一是诱导和维持Tregs。然而，尽管发炎的RA滑膜中存在Tregs，但其免疫抑制功能严重受损。滑膜缺氧和促炎细胞因子可对Tregs进行重编程，使其采用致病性表型。研究表明，在小鼠中阻断IL-1β可减少由早期关节炎中滑膜Tregs介导的骨侵蚀，突出了其环境依赖性可塑性。此外，滑膜成纤维细胞来源的IL-6可破坏Tregs的稳定性，导致其失去Foxp3表达并转化为致病的、破骨细胞生成的“exFoxp3”细胞，这些细胞类似于Th17细胞。这种Treg稳定性的破坏是关节中耐受失败的关键机制。
除了驱动Tregs分化的作用外，tolDCs通过表达共抑制配体（如PD-L1和PD-L2）促进外周耐受。这些配体与T细胞上相应的受体（即程序性细胞死亡蛋白1（PD-1））结合，传递作为“免疫检查点”的抑制信号，以防止过度活化。然而，在RA中，这种精细调节的检查点系统被炎症性滑膜微环境所破坏，导致控制致病性T细胞失败，并损害了现有Tregs的功能。
表达抑制性受体PD-1的T细胞存在于RA患者的滑液中。然而，富含TNF-α、IL-1β和IL-6的炎症环境可以限制PD-1介导的抑制，使PD-1+CD4+T细胞抵抗抑制，从而允许其增殖。进一步研究表明，这些PD-1+T细胞的转录组受甲氨蝶呤治疗调节，表明它们可能代表了一个已逃脱正常调节控制的致病群体。因此，RA关节创造了一个环境，其中调节细胞和效应细胞固有的抑制信号（检查点）都功能失调。
这些检查点通路在维持系统性自身耐受中的关键重要性在癌症免疫治疗领域得到了最好的说明，使用检查点阻断（如抗PD-1抗体）与免疫相关不良事件（irAEs）相关，包括发生炎症性关节炎。这表明破坏PD-1信号传导可以释放自身反应性T细胞，强化了完整且功能正常的检查点通路对于预防自身免疫至关重要的假设。
1.6 利用代谢恢复免疫耐受
过去几十年间，由于越来越多地观察到代谢决定细胞命运和功能，对细胞代谢的兴趣迅速增长。一个普遍化的概念是，静息或非增殖细胞使用三羧酸（TCA）循环和氧化磷酸化（OXPHOS）来维持功能，而增殖或活化细胞则上调糖酵解（葡萄糖氧化）。疾病中的营养状态也影响细胞偏好的代谢途径，在缺氧和葡萄糖匮乏的环境中，例如RA关节，发炎的滑膜使浸润细胞（包括免疫细胞）偏向于使用替代能源。
树突状细胞在其整个生命周期中利用各种营养物质。免疫原性和耐受性DCs偏好不同的代谢途径。免疫原性DCs增加糖酵解，而tol-DCs增加脂肪酸氧化和OXPHOS基因的表达，并与成熟DCs相比显示基础耗氧率（OCR）和备用呼吸容量增加。VitD3生成的tol-DCs也需要糖酵解。重要的是，公认VitD3生成的tol-DCs导致IDO活性增加，IDO是一种参与色氨酸分解代谢以产生犬尿氨酸的酶。色氨酸的利用阻止了T细胞获取这种氨基酸，从而抑制T细胞增殖。反过来，犬尿氨酸导致Treg分化。因此，DCs的代谢状态不仅影响其功能，而且随后决定了T细胞的启动。然而，DC-T细胞相互作用是双向的，T细胞的状态也可以影响DC功能。靶向免疫原性或耐受性DCs和T细胞的代谢状态可能作为疾病（如RA）的潜在疗法。
利用这些不同的代谢途径为如何诱导耐受性DC状态或调节性T细胞开辟了新途径。Nrf2是一种调节氧化应激和毒性损伤中基因的转录因子，但也调节代谢途径。在小鼠再生障碍性贫血模型中使用合成化合物激活Nrf2，通过阻止NO介导的OXPHOS抑制，导致了tol-DC表型。该tol-DC表型表现出抗炎细胞因子增加、Tregs增加以及促炎细胞因子和Th17细胞减少。低剂量2-DG（一种糖酵解抑制剂）已被用于抑制免疫原性DC的产生，并在小鼠中导致稳定的DC耐受性，具有更高的免疫检查点表达、降低的MHC和共刺激标记物。这些小鼠研究表明能够通过靶向代谢途径诱导tol-DCs。这些代谢干预是否能在人类中模仿或是安全有效的，需要进一步研究。使用雷帕霉素抑制mTOR（一种关键的营养传感器）来生成tol-DCs。因此，通过雷帕霉素或其他化合物（如VitD3）诱导tol-DCs与细胞的代谢 intricately 相连。因此，进一步阐明未成熟、免疫原性和耐受性DCs之间的代谢差异，可能提供一个更具体的靶点来生成tol-DCs并维持其作为治疗剂的稳定性，无论是通过重新利用市场上现有的药物还是通过新疗法。
1.7 未来方向与治愈性疗法的潜力
虽然环境、遗传和表观遗传因素都与RA的发展有关，但一个关键且普遍接受的疾病起始因素是免疫系统对自身抗原的耐受性丧失。目前，大多数治疗方法使用抑制免疫系统或炎症反应的药物。但尚无可用的疗法来重新建立自身耐受——这一疾病启动的关键驱动因素。患者常常终生需要各种疾病修饰抗风湿药（DMARDs），因此面临感染、恶性肿瘤和其他不良反应的风险增加。确实，基于tol-DCs、靶向免疫原性DCs或增强Treg抑制能力的方法建立在强大的免疫学原理基础上，并且是将这一前景转化为临床获益的持续研究重点。此外，通过代谢重编程恢复免疫耐受的潜力是一个新的、令人兴奋的研究方向，可能有助于未来恢复免疫耐受。目前，仅在美国就有超过100项积极的临床试验在探索自身免疫背景下的耐受性。因此，恢复对自身抗原的免疫耐受代表了一个显著未满足的治疗需求，并将比当前的治疗方法提供显著优势，通过消除RA的终身治疗转而诱导终身治愈。最后，如果我们共同的目标确实是预防疾病，那么黏膜免疫在肺、口腔和胃肠道等部位对疾病起始的贡献不应被忽视。
