關鍵詞：自身免疫性疾病，系統性紅斑狼瘡（Systemic lupus erythematosus, SLE），類風濕性關節炎(Rheumatoid Arthritis, RA) ，銀屑病（Psoriasis），白血病（leukemia），PBMC

隨著生物技術的飛速發展，人體免疫系統在疾病治療、藥物發展中的作用越來越明顯。外周血單個核細胞（Peripheral Blood Mononuclear Cells，PBMC）作為免疫系統的重要組成部分，其在自身免疫性疾病及白血病等疾病的發病機制中扮演著關鍵角色。

一、外周血單個核細胞簡介

外周血單個核細胞（Peripheral Blood Mononuclear Cells，PBMC）是外周血中具有單個核的細胞的混合群體，主要包括淋巴細胞（T細胞、B細胞和NK細胞等）、單核細胞和樹突狀細胞。PBMC通過血液循環分布到全身各組織器官中，參與機體的免疫應答和免疫調節。

PBMC中大部分是淋巴細胞，包括T細胞、B細胞和NK細胞等。其中T淋巴細胞在胸腺中發育成熟，執行人體的細胞免疫功能，在免疫監視中發揮重要作用；B淋巴細胞執行體液免疫功能，受抗原刺激后能發育為漿細胞分泌抗體；NK細胞即自然殺傷細胞，是非特異性免疫細胞，也在免疫監視中發揮著重要作用。單核細胞屬于白細胞，是一種髓系免疫細胞，可分化為巨噬細胞或樹突狀細胞，參與先天免疫和抗原呈遞。樹突狀細胞也是免疫系統中的一種重要細胞，主要存在于淋巴組織和血液中，其主要功能是通過吞噬、處理和呈遞抗原，啟動和調控免疫應答。

由此可見，PBMC中各細胞亞群“各司其職”，共同構成了人體的免疫屏障。作為免疫系統的重要組成部分，PBMC數量和功能的變化不僅可以反映機體的免疫狀態，而且與多種疾病的發生和發展有關。比如自身免疫性疾病是一類由于機體免疫系統對自身組織發生免疫反應而導致的疾病，而PBMC中的不同細胞類型在這一過程中發揮著不同的作用。另外，白血病的發生和發展不僅與癌細胞本身有關，還與周圍的免疫微環境密切相關。相關研究發現，PBMC在免疫微環境中的作用不容忽視，它們可以通過分泌各種細胞因子和趨化因子來影響白血病細胞的行為。因此，在自身免疫性疾病及白血病研究中，PBMC是重要的原材料，通過研究疾病狀態下PBMC中不同免疫細胞的功能狀態和數量改變，可以更好地理解自身免疫性疾病和白血病的發病機制，并為疾病的診斷、監測和治療提供新的思路和方法。

二、自身免疫性疾病與PBMC的研究

 自身免疫性疾病是指機體對自身抗原發生免疫反應而導致自身組織損害所引起的疾病，常見的有系統性紅斑狼瘡(Systemic Lupus Erythematosus, SLE)、類風濕性關節炎(Rheumatoid Arthritis, RA)和銀屑病（Psoriasis）等。

自身免疫性疾病的發生與免疫系統的異常激活有關。正常情況下，免疫系統能夠區分自身和非自身的抗原，但在自身免疫性疾病中，這種識別機制出現故障，導致免疫系統錯誤地攻擊自身組織，而PBMC中的不同細胞類型則在這一過程中發揮著不同的作用。

【系統性紅斑狼瘡】

系統性紅斑狼瘡（Systemic lupus erythematosus, SLE）是一種慢性自身免疫性疾病，以炎癥和免疫介導的多器官系統損傷為特征，包括皮膚黏膜系統、肌肉骨骼系統、血液系統和腎臟系統。全-世界約有340萬人被診斷為系統性紅斑狼瘡。

流行病學：中國大陸地區SLE患病率約為30~70個/10萬，男女患病比為1:10~12，好發于育齡期女性，多為15~40歲。

臨床表現：具有高度異質性，系統受累表現多樣，病程和疾病嚴重程度不一。全身癥狀包括發熱、疲乏和體重下降；特異性狼瘡皮膚損害的典型表現為面頰部蝶形紅斑，亦可表現為亞急性皮膚型狼瘡和慢性皮膚型狼瘡；關節受累表現為對稱分布的非侵蝕性關節痛和關節炎，通常累及雙手小關節、腕關節和膝關節；此外，神經系統、心、肺，消化系統等均可被累及。

發病機制：系統性紅斑狼瘡（SLE）的發病機制是多方面的，涉及遺傳、環境、激素水平和免疫系統的異常。PBMC中不同的細胞參與SLE的發病機制（圖1）

圖1 系統性紅斑狼瘡發病機制（來源：Immunopathogenesis of systemic lupus erythematosus: An update）

·樹突狀細胞（DCs）識別和內化自身抗原，如核酸、免疫復合物、凋亡細胞碎片（K）。

·自體抗原呈遞給自身反應性T細胞，導致其活化和增殖（L）。

·人漿細胞樣樹突狀細胞（pDCs）在調節免疫應答中起著至關重要的作用，并且在SLE的發病機制中起著至關重要的作用(M)。

·巨噬細胞通過各種機制參與SLE的發病機制(N)。

·B細胞功能異常，包括B細胞受體信號的改變、B細胞耐受機制的缺陷、B細胞凋亡受損和B細胞亞群的失調，都是SLE的發病機制(P)。

·CD4+ T細胞與自身反應性B細胞相互作用，激活并分化為產生抗體的細胞(R)

·Tregs的功能和數量改變有助于免疫耐受的破壞，表現為抑制能力降低、生存受損和對細胞因子的反應性改變(S)。

【類風濕性關節炎】

類風濕性關節炎(Rheumatoid Arthritis, RA) 是一種慢性自身免疫性疾病，會導致關節炎癥和疼痛，影響身體多個系統，給患者帶來了極大的痛苦和生活不便。

流行病學：我國RA的患病率為0.42%，患者總數約500萬，男女比約為1∶4。多數患者為女性，且疾病的發病年齡多在20～55歲之間。

臨床表現：滑膜炎，并逐漸出現關節軟骨和骨破壞，最終導致關節畸形和功能喪失，可并發肺部疾病、心血管疾病、惡性腫瘤、骨折及抑郁癥等。

發病機制：目前RA具體的發病機制目前尚未完-全清晰，一般認為是遺傳、環境、免疫系統等多種因素相互作用的結果。遺傳易感性和環境因素可能導致自我耐受破壞，引起系統性自身免疫反應，從而導致軟骨和骨骼的破壞。PBMC中的T細胞和B細胞參與RA的發病機制（圖2）：

圖2 類風濕性關節炎發病機制（來源：Update on the Pathomechanism, Diagnosis,and Treatment Options for Rheumatoid Arthritis）

RA患者中T細胞過度活化，分泌大量的炎癥因子，如腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細胞介素-1（IL-1）和白細胞介素-6（IL-6）等，導致關節滑膜的炎癥反應。B細胞則產生針對自身組織的抗體，如類風濕因子（RF）和抗環瓜氨酸多肽抗體（ACPA）。這些抗體與自身抗原形成免疫復合物，沉積在關節滑膜中，進一步激活補體系統，引發炎癥和組織損傷。隨著炎癥的持續和加重，關節滑膜逐漸增厚，形成血管翳，侵蝕軟骨和骨組織，導致關節畸形和功能障礙。

【銀屑病】

銀屑病（Psoriasis）俗稱“牛皮癬”，是一種由環境因素刺激、多基因遺傳控制、免疫介導的慢性、復發性、炎癥性、系統性疾病，無傳染性，需終身治療，嚴重影響患者的身心健康和生活質量。

流行病學：2008年中國6省市銀屑病流行病學調查結果為0.47%，歐美國家的患病率為2% ~ 4%，可發生于任何年齡，約2/3的患者在40歲以前發病。大部分患者冬重夏輕，部分患者無明顯季節性。

臨床表現：典型臨床表現為局限或廣泛分布的鱗屑性紅斑或斑塊，可伴有瘙癢、疼痛等不適癥狀，最常累及頭皮、肘膝、小腿、臀部等部位，也可波及指（趾）甲。

發病機制：銀屑病的確切病因與發病機制尚未完-全闡明。發病機制較為復雜,通常是遺傳背景、環境誘因、免疫應答異常等因素相互作用，最終導致角質形成細胞異常增殖和/或關節滑膜細胞與軟骨細胞的炎癥反應。PBMC在銀屑病的發病機制中有重要作用（圖3）。

圖3 銀屑病發病機制（來源：Inflammation and Psoriasis: A Comprehensive Review）

在銀屑病發病機制中重要的細胞是樹突狀細胞（DC)、Th17、Th1和角質形成細胞。DC被各種刺激激活過度產生和分泌TNF-α和IL-23也包括IL-12。IL-23誘導幼稚T細胞分化為Th17。活化的Th17細胞過度產生IL-17和IL-22。TNF-a 和 IL-17 激活角質形成細胞，促進表皮增生，募集炎癥細胞（如中性粒細胞），并誘導抗菌肽 （AMP） 的產生。DC產生的IL-12也誘導Th1，Th1產生細胞因子，包括IFN-γ。這種不規則的免疫反應隨著TNF-α激活樹突狀細胞而持續。

此外，有相關研究顯示[4]，銀屑病患者外周血單個核細胞中CD4+T細胞、CD8+T細胞和Tregs細胞的頻率與正常人相當，而Th17細胞、Tc1細胞和Tc17細胞的頻率在銀屑病患者中升高。銀屑病患者外周血NKT細胞和CD69+iNKT細胞頻率明顯降低。這些研究結果提示PBMC中這些細胞亞群可能在銀屑病的發病機制中發揮著重要作用。

三、白血病與PBMC的研究

除了和自身免疫性疾病息息相關外，PBMC作為外周血中重要的細胞群，在血液系統相關疾病中也有重要的作用，比如白血病。白血病（leukemia）是一種源于造血干細胞的惡性克隆性疾病，其特征是白血病細胞在骨髓和其他造血組織中的異常增殖，這導致正常造血功能受到抑制并可能浸潤到其他器官。根據細胞分化程度和病程，白血病可分為急性和慢性，以及淋巴細胞和非淋巴細胞白血病。常見類型包括急性淋巴細胞白血病（ALL）、急性髓系白血病（AML）、慢性髓系白血病（CML） 和慢性淋巴細胞白血病（CLL）。

流行病學：我國AML的發病率約為1.62/10萬，而ALL則約為0.69/10萬。成人以AML多見，兒童以ALL多見。2022年9月，首-個針對中國兒童和青少年癌癥發病率和衛生服務可及性現狀的研究在《Lancet》發表，研究稱，2018~2020年，在兒童所有惡性腫瘤中，白血病的發病率排-名第-一，發病率為42.33/百萬；在青少年所有惡性腫瘤中，白血病發病率排-名第-二，發病率為30.08/百萬。

臨床表現：貧血、出血、發熱、疲乏、體重減輕、面色蒼白、瘀斑、淋巴結和肝脾腫大、骨骼和關節腫痛、呼吸困難、眩暈、心悸和反復感染。

發病機制：白血病的發病機制涉及多個方面，包括遺傳因素、物理因素、化學因素、病毒感染以及免疫功能異常等。白血病患者PBMC中的淋巴細胞和單核細胞的功能狀態、數量比例等可能會發生改變。研究人員對AML患者和正常人外周血樣本中各類免疫細胞占比進行統計（圖4與圖5），結果顯示AML 患者中占比較高的免疫細胞類型是單核細胞（紫色），且淋巴細胞比例顯著下降。

圖4 AML患者外周血各類免疫細胞占比

圖5 正常人外周血各類免疫細胞占比（來源：基于單細胞測序的急性髓系白血病免疫細胞異質性研究）

綜上所述，外周血單個核細胞（PBMC）在自身免疫性疾病（如系統性紅斑狼瘡、類風濕性關節炎和銀屑病等）及白血病等疾病的發病機制中扮演著重要的角色，這也使得PBMC成為研究這些疾病的重要的原材料。通過研究疾病狀態下PBMC中不同免疫細胞的功能狀態和數量改變，有助于深入了解自身免疫性疾病及白血病的發生和發展，并為該類疾病的診斷、靶向治療和預后評估提供理論依據。

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參考資料：

[1] Laurent Arnaud , Fran?ois Chasset , Thierry Martin. Immunopathogenesis of systemic lupus erythematosus: An update. Autoimmun Rev. 2024, 23(10):103648.

[2] Yen-Ju Lin , Martina Anzaghe , Stefan Schülke. Update on the Pathomechanism, Diagnosis, and Treatment Options for Rheumatoid Arthritis. Cells. 2020, 9(4):880.

[3] Alessandra-M?d?lina Man , Meda Sandra Or?san , Oana-Alina Hoteiuc, etc. Inflammation and Psoriasis: A Comprehensive Review.Int J Mol Sci. 2023,24(22):16095.

[4] Yifan Hu , Youdong Chen , Zeyu Che,etc. Dysregulated Peripheral Invariant Natural Killer T Cells in Plaque Psoriasis Patients.Front Cell Dev Biol. 2022, 9:799560.

[5] 李天欣. 基于單細胞測序的急性髓系白血病免疫細胞異質性研究[D]. 哈爾濱工業大學. 2020.

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