［中图分类号］ R 593.2［文献标识码］ A

［文章编号］1000-4718(2000)01-0084-04

Mechanisms of oral tolerance and the treatment of autoimmune diseases

CHEN Jian-su, LI Zhi-jie, LI Chen

(Department of Ophthalmology, Institute of Tissue Transplantation & Immunology,Jinan University，Guangzhou 510632, China)

【A Review】 Oral tolerance describes the phenomenon that orally administered proteins induce systemic hyporesponsiveness to the protein fed. The primary mechanisms by which oral tolerance is mediated include clonal deletion, clonal anergy and active cellular suppression through gut-associated lymphoid tissue（GALT）. Low doses favor active suppression mediated by Th2 and Th3 cells, whereas high doses favor deletion and anergy mediated by Th1 and Th2 cells. Oral tolerance is an effective and specific approach without toxicity. In recent years, it has been used successfully to treat autoimmune diseases in model animals and patients. The article discussed the mechanisms and advances of oral tolerance for the purpose of providing new ways of treat autoimmune diseases.

［MeSH］Autoimmune diseases; Immune tolerance

Wells等(1911)^［1］首次描述了口服耐受现象，他们发现预先给豚鼠口服鸡蛋白可防止后来对该蛋白的全身性过敏反应。Chase(1946)^［2］发现预先给豚鼠口服接触性致敏原二硝基氯苯（dinitrochloro-benzene)，可使动物减少对其皮肤接触性过敏反应。Nagler-Anderson等^［3］和Thompson等^［4］(1986)首次将口服耐受用于自身免疫性疾病的实验研究。

针对自身抗原的免疫无反应状态称为自然耐受（natural tolerance）或自身耐受（self-tolerance）；针对外源性抗原的免疫无反应状态称为获得性耐受（acquired tolerance）。自身耐受状态的消失将导致自身免疫性疾病。目前临床上治疗自身免疫性疾病的主导措施是使用非特异性免疫抑制剂，如皮质类固醇、环孢霉素A或FK-506。这些药物虽能暂时性阻止疾病的发生和发展，但由于自身反应性淋巴细胞的持续存在，常难以达到治愈的目的。另外，长期用药也可导致许多严重的并发症。口服免疫耐受，简称口服耐受(oral tolerance)，是指通过消化系统摄入外源性抗原诱导外周免疫系统产生抗原特异性无反应状态。口服耐受为恢复和维持正常的自身耐受提供了一条自然途径，具有简便、有效、安全和无毒性等特点，近来已成功地用于某些自身免疫性疾病的实验和临床治疗。目前认为，口服耐受是多种因素参与的综合效应。

一、肠道相关淋巴组织：

消化道固有层含有大量的淋巴细胞，在某些部位形成较高级的淋巴组织结构，被统称为肠道相关淋巴组织(gut-associated lymphoid tissue,GALT)。GALT组成的免疫网络既能保护机体抵御摄入的病原体，又可阻止机体对摄入的蛋白产生过敏反应。GALT由肠绒毛中的上皮细胞、上皮内淋巴细胞和固有层淋巴细胞所组成。另外，散在分布于绒毛内的称为Peyer斑的集合淋巴小结是GALT产生特异性免疫应答的主要部位之一。

口服抗原到达小肠时已大部分被降解。但是，某些抗原仍可保持完整的结构且可被小肠吸收进入全身血循环。吸收或被机体消化的抗原均可诱导耐受，但其具体机制仍不清楚，可能是抗原经胃肠道消化后，使蛋白结构内隐蔽的抑制性决定簇暴露，同时去除致敏性决定簇。

二、口服耐受的产生机制：

诱导口服耐受的主要机制包括主动抑制（active suppression)、克隆去除（clonal deletion)和克隆无能(clonal anergy)，其中口服抗原的剂量是决定其通过何种机制诱导耐受的关键因素。低剂量易于诱导主动抑制，而高剂量易于诱导克隆去除和克隆无能。主动抑制是指在GALT内诱导抗原特异性调节性T细胞的分化，后者进入全身免疫系统发挥免疫下调作用。实验证明，抗原诱导的主动抑制主要是通过分泌抑制性细胞因子，如转化生长因子-β（transforming growth factor-β,TGF-β)、白细胞介素-4(interlukin-4,IL-4)和IL-10而实现。

口服特异性抗原后，虽然有初期短暂的T辅助细胞1型(helper T cells1,Th1)的激活反应，但GALT的独特性在于侧重诱生了Th2细胞和分泌TGF-β的T细胞。口服耐受产生后，抗原特异性迟发型超敏反应(delayed-type hypersensitivity,DTH)通常降低。DTH是Th1细胞反应，其反应降低是由分泌IL-4的Th2细胞所介导。TGF-β是由GALT相关的CD^＋_４和CD^＋_８细胞所分泌，是口服耐受主动抑制因素中的重要调节因子。TGF-β在胃肠道的局部功能中起着重要的作用，TGF-β既与肠道粘膜IgA的诱生转化有关，又与淋巴细胞归巢高内皮小静脉有关。TGF-β缺陷小鼠常伴随多器官的炎症反应。这提示TGF-β在维持机体免疫系统的稳定性方面具有重要的作用。

使用IL-4，已从碱性磷脂蛋白T细胞受体转基因小鼠中克隆了分泌TGF-β的CD^＋_４T细胞。用IL-4作为增殖分化因子，这些细胞克隆不分泌IL-2、IFN-γ(interferon)、IL-4和IL-10。IL-4、IL-10以及TGF-β本身都具有促进分泌TGF-β型T细胞生长的能力。因此，主要产生TGF-β的CD^＋₄ T细胞是一种既有粘膜辅助T细胞功能，又有下调Th 1和其他免疫细胞特性的独特的T细胞亚群，有人将其称为Th 3细胞。与Th 1和Th 2不同，这类细胞协助IgA的产生和初期TGF-β的分泌。多发性硬化(multiple sclerosis,MS)患者口服磷脂蛋白后，可观察到分泌TGF-β的MBP特异性Th3细胞。与Th1和Th2细胞比较，Th3细胞增殖缓慢。因此，口服高剂量抗原后Th3细胞不易出现凋亡。

早期对实验性自身免疫性脑脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE)和实验性自身免疫性葡萄膜视网膜炎(experimental autoimmune uveoretinitis,EAU)动物模型进行口服耐受的研究发现：口服特异性抗原后，产生的免疫抑制是由CD^＋₈细胞介导^［5］。近来发现，CD^＋_８细胞毒性T(CTL)细胞和CD^＋_４T细胞也参与口服耐受的诱导^［6］。

主动抑制又称为旁路抑制^［7］,它为抗原特异性T细胞治疗自身免疫性疾病提供了一个新的概念。自身免疫性疾病的靶组织中具有多种抗原成分，目前还不清楚哪些物质为确切的自身反应靶抗原，也不清楚其确切反应机制。例如，MS病人至少对3种磷脂抗原(MBP、脂蛋白类蛋白和少突神经胶质细胞磷脂糖蛋白)产生自身免疫反应。在Ⅰ型糖尿病中，有多种胰岛细胞抗原(谷氨酸脱羧酶、胰岛素和热休克蛋白)能触发自身免疫反应。口服抗原后，诱导调节性细胞分泌抗原非特异性细胞因子，它们可以抑制抗原部位微环境的炎症。因此，对于人类器官特异性自身免疫疾病，即便不完全清楚其所有自身靶抗原，在口服某一类抗原后，可诱生调节性细胞并转移到靶组织内，分泌TGF-β、IL-4或IL-10等抑制性细胞因子，发挥炎症抑制效应。

理论上，旁路抑制既可以治疗如牛皮癣等非经典的器官特异性自身免疫性疾病，也可以通过分泌抑制性细胞因子治疗非自身免疫性但以炎性反应为主的器官性病变。如口服MBP可以减少中风大鼠动物模型的中风程度，其原因可能与抑制脑缺血性的炎症反应有关。

三、口服耐受的调节：

在口服耐受实验中，人们发现某些细胞因子、抗体和佐剂具有增强免疫耐受的作用。Rizzo等^［8］发现，腹腔注射IL-2对小鼠EAU的口服耐受有增强作用。其他研究发现，IL-4增强低剂量口服MBP对EAE动物模型的免疫耐受^［9］。Khoury等^［10］发现MBP联合脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)口服可加强对细胞免疫的抑制。Randow等^［11］发现IL-10具有强化口服耐受的作用，可作为LPS的替代剂或诱导剂。Nelson等^［12］报道，口服和腹腔注射IFN-β可协同口服低剂量MBP诱导的SJL/J小鼠的免疫耐受。Marth等^［13］发现，抗IL-12抗体能强化OVA-TCR转基因动物的口服免疫耐受。Elson等^［14］报道，多乳化剂可增强口服耐受。相反，某些细胞因子、抗体和佐剂具有强烈的减弱甚至消除口服耐受的作用。Zhang等^［15］发现，口服大剂量的IFN-γ可消除口服耐受。Marinaro等^［16］报道，腹腔注射IL-12及口服IL-12脂质体混合物也具有同样的效果，使Th2细胞反应转向Th1细胞反应，诱导上调免疫反应的效应。Karpus等^［17］证明抗单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemotactic proteins-1,MCP-1)抗体可消除口服耐受。Ke等^［18］发现，注射抗γδT细胞抗体可消除口服耐受，这提示γδT细胞在口服耐受的诱导中也可能起着重要的作用。

霍乱毒素(cholera toxin,CT)是作用极强的粘膜佐剂，口服联合霍乱毒素的抗原可消除口服耐受作用。其原因可能是CT激活了GALT的Th1和Th2活性，以及使IgA、IgE和IgG1免疫反应增强。但口服偶联霍乱毒素B亚单位(CTB)的抗原却能显著增强EAE、糖尿病和关节炎动