背景：
乳糜泻(CD)是由麸质引起的一种常见的免疫性肠病。其发病机制已被广泛研究，CD已成为解释环境和遗传因素之间的相互作用如何诱发自身免疫和促进淋巴瘤发生的模型疾病。关键事件是麸质特异性免疫反应的激活，该免疫反应由麸质(必不可少的环境因素)、主要易感遗传因素HLA-DQ2/8和CD特异性自身抗原转谷氨酰胺酶2之间的分子相互作用驱动。然而，抗麸质反应不足以诱导上皮损伤，这需要细胞毒性CD8+上皮内淋巴细胞(IEL)的激活。在一种可能的情况下，麸质特异性CD4+ T细胞释放的细胞因子与乳糜泻肠道内过量产生的白介素-15之间的合作，使肠上皮的自身免疫样攻击成为可能，其机制可能是通过IEL中的Janus激酶-信号转导和转录激活因子(JAK/STAT)通路持续激活。合并CD的淋巴瘤起源于具有获得性功能获得性JAK1或STAT3突变的IEL，这一证明强调了这一途径的关键作用，并解释了麸质驱动的慢性炎症如何促进这一罕见但最严重的并发症。
简介：
2022年11月，来自法国Université Paris Cité的Nadine Cerf-Bensussan教授课题组在Gut（IF: 31.8）杂志上发表题为“Immunopathogenesis and environmental triggers in coeliac disease”的文章[1]。尽管我们对CD发病机制的认识有了很大进展，但仍存在一些问题和挑战。一个尚未解决的问题涉及疾病外显率、严重程度和表现方面的巨大差异，这表明还有其他遗传和环境因素发挥了作用，但这些因素仍然难以理清和分级。目前的一个挑战是将对CD发病机制的深入了解转化为对患者的益处，特别是减轻无麸质饮食这一许多患者的负担。
主要结果：
麸质特异性免疫反应的驱动作用。
所有研究都集中在麸质特异性CD4+ T细胞在CD发病机制中的驱动作用。第一个线索是在20世纪90年代通过证明CD和主要组织相容性复合体(MHC)II类分子之间的联系而提供的。因此，超过90%的患者表达HLA-DQ2.5 (DQA1*05-DQB1*02)，其余大多数患者表达HLA-DQ8 (DQA1*03-DQB1*03:02)或HLA-DQ2.2 (DQA1*02:01-DQB1*02)。1993年，在CD患者的十二指肠活检中对HLA-DQ2限制的麸质特异性CD4+ T细胞进行了开创性观察，首次证明HLA-DQ2分子可以根据其在抗原呈递中的作用，选择性地将麸质肽呈递给CD4+ T细胞。下一个关键发现是TG2被鉴定为CD特异性自身抗体的靶点。人们很快认识到，这种普遍存在的酶可以结合和修饰麸质肽，使其与HLA-DQ2/8结合并激活CD4+ T细胞。进一步的研究揭示了麸质肽的特性如何允许它们与HLA-DQ2/8和TG2的选择性相互作用。
针对麸质的适应性免疫反应现已明确，并驱动疾病的发病机制。然而，麸质特异性CD4+ T细胞并不直接介导组织损伤。相反，它们通过促进细胞毒性CD8+ T IEL的扩增和激活发挥作用，后者对上皮细胞进行自身免疫样破坏。
图1：驱动抗麸质反应的示意图
活动性乳糜泻中的上皮内淋巴细胞、白细胞介素-15与上皮损伤。
Ferguson和Murray首次报道了IEL在未治疗的CD中大量扩增，从而引起了CD中IEL的关注。目前有强有力的证据表明，伴αβ T细胞受体(TCR)的CD8+ T细胞IEL是正常小肠IEL的主要亚群，在上皮损伤中起着辅助作用。因此，在未处理的CD中，CD8+ T IEL表现出活化的细胞毒性T细胞的所有表型和功能特征。它们显著地合成大量的IFNγ和颗粒酶B，并上调自然杀伤受体(NKR)家族的两个表面受体NKG2D和CD94/NKG2C。目前认为，后一种受体可促进肠上皮细胞对其配体(两种非常规的MHCⅰ类分子，在未经治疗的CD中，它们在肠上皮中上调)相互作用时的细胞溶解攻击。然而，引发IEL激活的机制尚未完全解决。许多数据表明，麸质特异性CD4+ T细胞产生的细胞因子和一种独特的细胞因子IL-15之间的相互作用发挥了作用，IL-15由肠上皮细胞和髓样细胞产生，在未治疗的CD中上调。在体外，IL-15可以在很大程度上再现未治疗CD中CD8+ T IEL的活化状态。因此，IL-15诱导CD8+ T IEL的扩增，刺激其IFNγ的表达，颗粒酶B和NKG2D，最终促进IEL对各种信号的细胞毒性反应。此外，IL-15通过转化生长因子β (TGF-β)47和调节性FOXP3 T细胞(两种重要的调节机制)削弱了细胞毒性CD8+ T细胞IEL的免疫抑制作用。
图2：腹腔肠内抗麸质和抗转谷氨酰胺酶2 (TG2)反应的拟议机制
难治性乳糜泻:从慢性炎症到自身免疫和淋巴瘤的发生。
大多数CD患者可通过GFD治愈，GFD可关闭免疫激活，从而实现黏膜愈合和临床改善。然而，许多成人的黏膜愈合可能需要1 ~ 2年，持续性绒毛萎缩经常发生，主要是由于无意中摄入了麸质。事实上，即使每天摄入50 ~ 100 mg麸质也可能导致CD患者的上皮损伤，而且大多数加工食品中都有麸质残留。真正对GFD无反应的整体绒毛萎缩(定义为RCD)在CD患者中罕见，估计患病率为0.3% ~ 0.5%。RCD可在首次诊断后立即发生，或在GFD治疗有效一段时间后发生，尤其是在有饮食不当史的患者中。
根据IEL的特点，两种类型的RCDs已被个体化。在RCD1中，IEL表现出与无并发症CD相似的表型(主要为CD8+ TcRαβ+)，并且它们仍然是多克隆的。迄今为止，没有生物学或免疫学标志物可以区分RCD1和活性CD，其耐药机制仍不清楚。慢性肠道炎症可能促进了自身反应性CD8+ T细胞IEL的发生发展。事实上，大量自身反应性CD8+ T细胞在正常人血液中循环，它们通常处于静止状态。然而，如ⅰ型糖尿病所示，它们可在炎症组织中被募集和激活，并导致组织损伤。与这一假设一致，RCD1患者的肠道外自身免疫比无并发症的CD患者更常见(30% vs 15% ~ 20%)，并且口服布地奈德或免疫抑制剂可改善患者的症状。RCD1预后良好，5年生存率超过90%，淋巴瘤风险有限。
RCD2是一种严重得多的疾病，常伴有严重营养不良和低白蛋白血症。在60%的病例中，患者表现为溃疡性空肠炎，这是一种特征性的内镜表现，也见于发生EATL的患者。这种侵袭性淋巴瘤非常罕见(见下文)，但仍然是CD最严重的并发症，5年总生存率为15%。事实上，RCD2可被定义为上皮内淋巴瘤，是EATL常见的第一步，因为40%的患者在RCD2确诊后5-10年内发展为EATL。与分裂活跃的恶性EATL细胞(中等至大细胞)不同，RCD2 IEL是细胞学外观正常的未分裂小淋巴细胞。因此，常规组织学无法鉴别，RCD2的诊断需要结合免疫组织化学、流式细胞术和分子生物学方法来显示IEL的独特特征。通常，RCD2 IEL缺乏CD3、TCR和CD8的表面表达，但含有胞内CD3ε;它们表达NKR，尤其是NKG2D和NKP46。此外，它们含有从活检中提取的DNA中可检测到的克隆性TCRγ重排。经常有人认为，RCD2 IEL是由CD中扩增的CD8+ TcRαβ+IEL的恶性转化衍生而来。作者的研究表明，并非如此，它们通常起源于正常肠上皮中存在和发展的具有双重NK和T细胞特征的IL-15依赖性固有样淋巴细胞的一小部分。
图3：细胞毒性上皮内淋巴细胞活化与活动性乳糜泻组织损伤的关系
乳糜泻的其他因素和环境诱因。
如果对CD的发病机制有了全面的了解，那么对于可能解释发病年龄、疾病外显率和严重程度的巨大差异的其他遗传和环境因素仍有许多疑问。
遗传因素。
同卵双生子的一致性约为75%，而同卵双生子的一致性约为12%，这强调了遗传因素的重要性。HLA-DQ2/8是主要的危险因素，一般认为占遗传易感性的35%。然而，最近一项非常大型的全基因组关联研究(GWAS)表明，当基于1%的CD患病率进行计算时，贡献度较低，为23%。重要的是，HLA-DQ2纯合子个体发生CD和进展为RCD的风险较高，存在剂量效应。因此，HLA-DQ2纯合性在40%的RCD1和66%的RCD2中被报道，而在无并发症的CD中为25% ~ 30%，在对照组中为5%。尽管做出了大量努力，但HLA-DQ以外的遗传性仍然难以理解，而且目前仍不确定非HLA常见变异体是否以及如何用于预测CD的发病或严重程度。
环境诱因。
对于许多有基因易感性的CD患者而言，接触麸质是必要的，但不足以引发CD。饮食和微生物因素可能都有助于促进或相反有助于防止麸质耐受的打破。
在儿童中，喂养方法受到了相当大的关注。最近的荟萃分析得出结论，母乳喂养和谷蛋白引入的时间对有风险儿童的CD发展均无显著影响。相比之下，三项观察性研究表明，在有遗传易感性的儿童中，CD 1 ~ 5年期间的麸质累积摄入量产生了显著影响。然而，可能需要补充的活动。因此，在PREVENTCD队列中，6岁前发生乳糜泻的儿童在麸质暴露前4个月时的炎性细胞因子血清浓度高于仍无乳糜泻的高危儿童。此外，在另一个出生队列中，作者观察到2岁时麸质累积摄入量与肠道病毒感染累积暴露之间存在正交互作用。
图4：乳糜泻(CD)中的炎症驱动淋巴瘤发生
结论和展望：
当人类意识到为技术进步带来的好处付出巨大代价时，CD可被视为人类历史上第一次重大进步的意外后果，即8000年前在新月沃土地区驯化了谷物。CD也提供了一个引人注目的例子，说明人类在遇到新的环境因素时，如何压倒为保持免疫系统稳态而进化出的多种免疫调节机制，并在具有某些遗传特征的个体中引发慢性炎症。根据这一思路，在食用含麸质谷物的人群中，HLA-DQ2/DQ8单倍型的高频率似乎是矛盾的。疾病的外显率可能过低，而轻度表现的频率过高，不利于负性遗传选择。相反，一定程度的慢性肠道炎症可能对肠道病原体产生保护作用。然而到目前为止，这些考虑仍然是推测性的。引人注目的是，对CD发病机制的深入了解有助于更好地理解许多其他人类免疫性疾病。HLA- DQ在CD中诱导作用的机制提供了HLA分子在这类疾病中作用的典型例子。激活JAK1-STAT3通路的细胞因子在促进淋巴瘤发生中驱动肠上皮的自身免疫样攻击方面的关键作用强调了严格控制这一通路以维持免疫稳态的重要性，尤其是在小肠中。
如果到目前为止，20世纪50年代中期提出的GFD仍然是单纯性CD的唯一治疗方法，那么对CD发病机制的深入了解为CD的诊断和治疗开辟了许多新的途径。TG2是乳糜泻特异性自身抗体的靶点这一发现促使我们开发出高度特异性的诊断检测方法。其在激活抗谷蛋白反应中的作用已被证明，这为开发选择性抑制剂提供了理论基础，这些抑制剂在首次临床试验中显示出有前景的治疗结果。对麸质特异性CD4+ T细胞应答的深入研究有助于设计脱敏方法，并确定监测相关治疗试验的工具和方法。这些工具也有望促进已经接受GFD的患者的诊断，这是一个常见的问题。JAK/STAT通路的高重复体细胞突变可能是CD淋巴瘤发生的驱动因素，恶性细胞的特异性表面标志物的鉴定突出了潜在的治疗靶点。因此，CD吸引了越来越多的制药公司的兴趣，这提供了希望，它将很快可能实施新的策略来缓解或完成GFD，以方便患者的日常生活。然而，有必要准确评估这些策略的风险和获益，特别是在无并发症的CD中，GFD尽管对患者来说困难，但仍然是一种安全且相对便宜的治疗方法。
原文链接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9554150/
参考文献：
[1] Levescot A, Malamut G, Cerf-Bensussan N. Immunopathogenesis and environmental triggers in coeliac disease. Gut. 2022 Jul 25;71(11):2337–49. doi: 10.1136/gutjnl-2021-326257. Epub ahead of print. PMID: 35879049; PMCID: PMC9554150.
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