Рассеянный склероз (РС) — хроническое демиелинизирующее и нейродегенеративное заболевание центральной нервной системы (ЦНС) с аутоиммунным механизмом развития. РС является одной из наиболее сложных и социально значимых проблем клинической неврологии, что подтверждают широкая распространенность заболевания, постоянно растущее число заболевших, а также тяжелая инвалидизация больных РС, представляющих собой преимущественно молодых людей в возрасте 18–45 лет [1].

Длительное время РС рассматривали как заболевание, преимущественно опосредованное Т-клеточным иммунным ответом. Наибольшее патогенетическое значение отводили Th1- и Th17-клеткам (субпопуляции CD4⁺ Т-клеток), продуцирующим провоспалительные цитокины интерферон-γ (IFNγ) интерлейкин-17 (IL17) соответственно [2].

Однако исследования последних лет показали, что наряду с T-лимфоцитами существенную роль в патогенезе РС играют и B-клетки. Известно, что B-клетки не только способны дифференцироваться в плазматические клетки и продуцировать антитела, но и вырабатывают цитокины и презентируют антигены. В пользу участия B-лимфоцитов в патогенезе РС указывает высокая диагностическая ценность определения олигоклональных имммуноглобулинов и свободных легких κ- и λ-цепей иммуноглобулинов в спинномозговой жидкости, а также клиническая эффективность анти-B-клеточной терапии при РС [3, 4].

В обзоре представлены основные механизмы про- и противовоспалительного эффекта B-лимфоцитов в патогенезе демиелинизирующих заболеваний. Обсуждены диагностическое и прогностическое значение оценки показателей гуморального звена иммунной системы при демиелинизирующих заболеваниях, а также новые подходы в модуляции функций B-клеток при РС.

B-лимфоциты: развитие, дифференцировка и субпопуляции

Дифференцировка B-лимфоцитов

Дифференцировка B-лимфоцитов (B-клеток) происходит из полипотентных гемопоэтических стволовых клеток (ГСК) костного мозга. Данные клетки являются самоподдерживающейся популяцией и дают начало лимфоидному и миелоидному ростку. Клетки лимфоидного ростка дают начало предшественникам T- и B-лимфоцитов.

Для дифференцировки B-клеток важным значением обладает IL7 [5].

Новообразованные B-клетки с интактным B-клеточным рецептором мигрируют из костного мозга в периферическую кровь и вторичные лимфоидные органы [6].  Стоит отметить, что данные по дифференцировке B-клеток зачастую противоречивы, так как большой массив информации получен при исследованиях на грызунах, и часто сложно определить соответствие популяций человеческих и мышиных B-клеток.

У людей самыми ранними B-клетками, восстанавливающимися на периферии после В-клеточной терапии, являются CD10⁺CD38^highCD24^high. Эти B-клетки далее разделяются на тип 1 и тип 2, а также на CD10^neg тип 3 клетки на основании постепенно снижающейся экспрессии CD24 и CD38. In vitro они способны к ступенчатой дифференцировке в В-клетки зрелого наивного фенотипа. Зрелые наивные В-клетки обладают фенотипом CD10^negCD38low/^neg [7].

Дальнейшая дифференцировка B-клеток осуществляется после антигенной стимуляции. Стимуляция B-клеток осуществляется посредством взаимодействия антигена с B-клеточным рецептором (B-cell receptor, BCR). В отличие от Т-клеточного рецептора, BCR распознает антиген без связи с белком главного комплекса гистосовместимости (major histocompatibility complex, MHC). CD19 — корецептор комплекса BCR, является одним из самых ранних и наиболее специфичных маркеров B-клеток [8]. CD20 также является общим маркером В-клеток, экспрессируемым большинством В-клеток, однако он не экспрессируется в терминально дифференцированных плазмобластах и плазматических клетках. В отличие от CD19, функциональная роль CD20 изучена в существенно меньшей степени [9].

После антигенной стимуляции происходит сложный процесс дифференцировки, зависящий в том числе от степени афинности антигена к BCR. В ходе дифференцировки образуются, в частности, короткоживущие и долгоживущие плазматические клетки, продуцирующие антитела, а также B-клетки памяти. Интересно, что по современным представлениям B-клетки памяти развиваются из B-клеток с более низкой афинностью к антигену, что в дальнейшем обеспечивает возможность быстрой адаптации B-клеточного рецептора к изменившемуся антигену (например, вследствие мутации вируса) [10].

Субпопуляции B-лимфоцитов

1. B-клетки памяти

В-клетки памяти — это долгоживущие покоящиеся клетки, которые способны быстро реагировать на повторное появление антигена. В тех случаях, когда уровень циркулирующих антител недостаточен для немедленной нейтрализации и устранения патогенов, происходит экспансия В-клеток памяти. Стоит отметить, что В-клетки памяти локализуются в тех областях, где вероятность встречи с антигенами максимальна, при этом в этих локациях так же широко представлены макрофаги (CD169⁺), способные презентировать антигены B-клеткам. При этом презентация антигена происходит как наивным B-клеткам, так и B-клеткам памяти [10].

Таким образом, можно выделить два вида B-клеточной памяти. Первый вид реализуется при участии антител, продуцируемых долгоживущими плазматическими клетками.

Плазматические клетки человека характеризуются совместной экспрессией CD138 и CD38, что позволяет идентифицировать плазматические клетки в костном мозге или в клеточных суспензиях из тканей методом многоцветной проточной цитометрии. Эти окончательно дифференцированные В-клетки теряют способность экспрессировать CD19 и CD20 (маркеры В-клеток) на клеточной поверхности, сохраняя при этом экспрессию CD27 [8].

Второй вид B-клеточной памяти опосредован B-клетками памяти, которые являются покоящимися и рекрутируются при недостаточности иммунного ответа, сформированного B-клеточной памятью первого типа. В связи с этим стоит отметить, что отсутствие специфичных антител в плазме крови не следует рассматривать как отсутствие потенциала к повторному иммунному ответу B-клеток памяти. 

Существует несколько видов В-клеток памяти, которые классифицируют на основе их происхождения, дифференциальной экспрессии CD27 и изотипа экспрессируемых иммуноглобулинов. Существуют три основных характерных области происхождения B-клеток памяти: селезенка, зародышевые (герминальные) центры (структуры внутри вторичных лимфоидных органов, в особенности в лимфатических узлах, где происходят пролиферация и дифференцировка зрелых B-клеток) и собственная пластинка слизистой оболочки кишечника. Для клеток памяти селезеночного происхождения характерно производство маркеров CD27^–IgG⁺. B-клетки памяти герминальных центров экспрессируют CD27⁺IgM⁺IgD^–, при этом для них характерна смена экспрессии IgM на CD27⁺IgG/IgA⁺. Кишечные В-клетки памяти экспрессируют CD27^–IgA⁺ [11].

Согласно существующим представлениям, в крови и костном мозге человеческие B-клетки памяти могут быть разделены на три основные популяции: CD19⁺CD27⁺IgM⁺IgD⁺ (аналогично B-клеткам маргинальной зоны), CD19⁺CD27⁺IgM⁺IgD^– (т. е. только IgM-позитивные) и способные к переключению классов иммуноглобулинов CD19⁺CD27⁺IgM^–(IgG⁺ или IgA⁺) [10].

После активации и дифференцировки B-клеток в герминальных центрах происходит их переход в высокоафинные B-клетки, которые мигрируют в костный мозг, где они могут персистировать в отсутствии антигенной стимуляции в течение длительного времени, составляя основу долговременного гуморального иммунитета [10]. 

B-клетки памяти могут также локализоваться в областях организма, являющихся входными воротами и преимущественными областями распространения для различных инфекций, где они представляют собой тканерезидентные B-клетки памяти [12]. После репрезентации антигена B-клетки памяти начинают быстро пролиферировать и дифференцироваться в плазматические клетки. При этом они могут вновь входить в герминальные центры для очередного «переобучения» — повышения афинности и переключения классов продуцируемых иммуноглобулинов [10].

Стоит отметить, что в герминальных центрах важную роль играют фолликулярные CD4⁺-T-клетки (фолликулярные T-хелперы, или T_fh-клетки), которые, продуцируя IL21, стимулируют дифференцировку B-клеток памяти в плазматические клетки. При этом известно, что IL21 является важным цитокином в патогенезе РС, обеспечивая дифференцировку Th17-клеток. Согласно последним данным, T_fh-клетки играют существенную роль в Th17-индуцированном нейровоспалении, в связи с чем являются потенциальной терапевтической мишенью при РС [10, 13].

2. B-регуляторные клетки

Большой интерес представляет недавно идентифицированная субпопуляция регуляторных B-клеток (B_reg), продуцирующих IL10 и способных подавлять иммунный ответ на чужеродные и аутоантигены [13, 14]. К наиболее часто встречаемым в литературе типам B_reg относятся B-клетки CD24^highCD38^high, а также CD27^intCD38^high. B_reg способны стимулировать дифференцировку CD4⁺-Т-клеток в регуляторные клетки (T_reg), ингибировать Th1-иммунный ответ и дифференцировку Th17-клеток. B_reg могут также подавлять продукцию IFNα дендритными клетками. Cупрессивная активность B_reg снижается при аутоиммунных заболеваниях [14].

Механизмы участия B-клеток в иммунопатогенезе РС (антитела, цитокины, антигенпрезентация)

В-клетки вовлечены в патогенез РС путем различных механизмов, таких как презентация антигенов Т-клеткам, секреция про- и противовоспалительных цитокинов, а также продукцией аутоантител [15].

В-клетки являются профессиональными антигенпрезентирующими клетками — они специфично распознают даже низкие концентрации антигенов и конститутивно экспрессируют молекулы главного комплекса гистосовместимости (MHC) класса II и молекулы костимуляции, что позволяет В-клеткам осуществлять прайминг Т-клеток и, в свою очередь, индуцировать собственную дифференцировку в клетки памяти и плазматические клетки, продуцирующие антитела [16, 17]. В ЦНС, вероятно, благодаря этим процессам происходит усиленная активация инфильтрирующих T-клеток, которые затем реализуют повреждающие эффекты в головном и спинном мозге [17].

Цитокиновая секреция B-клетками оказывает поддерживающую роль для нейровоспаления.  В-клетки больных РС характеризуются провоспалительным цитокиновым профилем. Они продуцируют повышенное количество IL6, лимфотоксина-α и фактора некроза опухоли α (TNFα), тогда как продукция ими противовоспалительного IL10, напротив, снижена [17]. Установлено, что анти-Вклеточная терапия подавляет аутоиммунные реакции путем деплеции IL6-продуцирующих B-лимфоцитов [18].

РС характеризуется также усиленным интратекальным синтезом IgG. Повышение уровня IgG в спинномозговой жидкости, вероятно, связано с повышением уровня циркулирующих антител, в частности, с избирательным повышением подклассов IgG1 и IgG3. Продукция антител циркулирующими В-клетками вносит существенный вклад в патогенез РС [19].

Важно, что участие В-лимфоцитов в патогенезе РС связано с их функционированием как на периферии, так и в ЦНС. Показано, что при вторично-прогрессирующем РС в оболочках головного мозга формируются эктопические лимфоидные фолликулы, которые, главным образом, представлены B-лимфоцитами. Полагают, что такие В-клеточные структуры в наибольшей степени способны обсулавливать кортикальную демиелинизацию и прогрессирование заболевания. Более того, недавно установлено, что менингиальные В-клеточные фолликулы формируются уже на ранних стадиях демиелинизирующего процесса, что может объяснять нейродегенеративные изменения в дебюте заболевания [20, 21].

Диагностическое и прогностическое значения оценки гуморального звена иммунной системы при демиелинизирующих заболеваниях

Несмотря на существующие достижения в понимании патогенеза РС, биомаркеры с высокой специфичностью и чувствительностью, позволяющие диагностировать РС на ранней стадии, не выявлены. На сегодняшний день среди

множества иммунологических параметров, оцениваемых при РС, наибольшей диагностической и прогностической ценностью обладают показатели гуморального иммунного ответа, в частности, олигоклональные полосы иммуноглобулинов и IgG в спинномозговой жидкости [22–24].

Олигоклональные полосы иммуноглобулинов определяют в парной пробе в сыворотке крови и спинномозговой жидкости. Они образованы IgG и IgM, которые продуцируют плазматические клетки ЦНС. Одновременное наличие этих полос в спинномозговой жидкости и их отсутствие в сыворотке крови указывают на усиленный интратекальный синтез антител и связаны с РС (у более 95% больных РС олигоклональные полосы иммуноглобулинов обнаруживаются в спинномозговой жидкости при отсутствии в сыворотке крови). Однако стоит отметить, что олигоклональные полосы иммуноглобулинов не специфичны для РС и могут быть обнаружены при других воспалительных заболеваниях ЦНС [23]. Таким образом, данный показатель является дополнительным в диагностике РС и носит скорее подтверждающий характер при исключении других воспалительных заболеваний ЦНС.

Высокочувствительной и специфичной в отношении РС является оценка свободных легких κ-цепей иммуноглобулинов в спинномозговой жидкости [25].

Обсуждается также прогностическое значение определения олигоклональных полос иммуноглобулинов и свободных легких κ-цепей иммуноглобулинов в спинномозговой жидкости с целью оценки риска конверсии клинически изолированного синдрома (КИС) и радиологически изолированного синдрома (РИС) (ранние формы демиелинизирующего процесса). Так, в нескольких крупных исследованиях было показано, что наличие олигоклональных полос иммуноглобулинов у больных КИС и РИС повышает риск конверсии в РС [25–27].

Показатели гуморального звена иммунной системы исследуют и при других демиелинизирующих заболеваниях ЦНС. Высокой диагностической ценностью, например, обладают антитела к аквапорину-4, а также к миелинолигодендроцитарному гликопротеину (МОГ) для диагностики заболеваний спектра оптиконейромиелита (ЗСОНМ) и МОГ-ассоциированных синдромов соответственно [28].

Влияние анти-B-клеточной терапии на течение РС

Обнаружение клинической эффективности анти-Bклеточной терапии при РС стало одним из важнейших событий в лечении этого заболевания в последние годы, особенно на основе моноклональных антител к CD20-рецептору. Более того, в настоящий момент анти-В-клеточная терапия препаратом окрелизумаб является единственным доказанным эффективным методом лечения первично-прогрессирующей формы РС [29]. При активном ремиттирующем РС и вторичнопрогрессирующем РС с обострениями активно используют окрелизумаб и офтамумаб (последний пока не разрешен в Российской Федерации). Одним из основных вопросов, связанных с назначением анти-В-клеточной терапии, является необходимость определения критериев персонализированного назначения таких препаратов, а именно выявление прогностических маркеров оптимального/субоптимального ответа на терапию. Другим вопросом являются дозировка и частота лекарственного средства.

С этой точки зрения наибольшее внимание привлекает определение процентного отношения B-клеток иммунологической памяти (CD19⁺CD27⁺) [30, 31]. В настоящее время данный метод применяют (off-label) в странах Евросоюза и США для персонализированного подхода в лечении пациентов, получающих ритуксимаб и окрелизумаб для лечения РС и оптиконейромиелита [30]. Контроль уровня В-клеток памяти для оптимизации терапии препаратом ритуксимаб при ЗСОНМ рекомендован Французским обществом изучения данных заболеваний (NOMADMUS) [32]. В нескольких клинических исследованиях проводили анализ В-клеток памяти во фракции мононуклеарных клеток периферической крови для оптимизации терапии оптиконейромиелита препаратом ритуксимаб [23–35]. В одном из них 100 больных оптиконейромиелитом проходили терапию ритуксимабом в среднем в течение 67 месяцев (при достижении В-клеток памяти уровня > 0,05% от количества мононуклеарных клеток периферической крови в течение двух лет и > 0,1% в последующие годы) [34]. На фоне лечения среднегодовая частота обострений сократилась с 2,4 до 0,1 и уровень инвалидизации снизился или стабилизировался у 96% пациентов.

В то же время не известны исследования, в которых учет индивидуальных клинических, нейровизуализационных и иммунологических показателей послужил поводом для изменения протокола терапии препаратами алемтузумаб, кладрибин, окрелизумаб при РС, за исключением нежелательных реакций, включая лимфопению.

При изучении механизма действия вышеуказанных препаратов было выявлено, что ключевым аспектом их эффективности при РС и ЗСОНМ является селективная гибель пула В-клеток иммунологической памяти. Так, алемтузумаб, один из высокоэффективных препаратов в лечении РС, вызывает гибель Т- и В-клеток и последующее быстрое восстановление популяции незрелых, а затем зрелых В-клеток, но при этом продолжительное снижение уровня CD19⁺CD27⁺-B-клеток памяти [36]. Анализ субпопуляций лимфоцитов в исследованиях кладрибина в таблетках показал, что снижение уровня CD4⁺-Т-клеток составляет 40–45%, CD8⁺-клеток — 15–20% в течение года после применения препарата, тогда как снижение уровня CD19⁺-B-клеток было более существенным [37, 38]. Стоит отметить, что снижение только CD4⁺Т-клеток не может объяснять высокую клиническую эффективность кладрибина, так как опыт исследований анти-CD4-моноклональных антител показал, что снижение уровня СD4⁺-Т-клеток на 60–70% лишь незначительно снижало частоту обострений РС [39]. В исследовании кладрибина в таблетках был отмечен дозозависимый эффект (между дозами 5,25 мг/кг и 3,5 мг/кг) на CD4^– и CD8-клеточные популяции, но не на В-клетки [37]. С учетом одинаковых клинических результатов применения обеих доз кладрибина, эффект этого препарата связывают с воздействием преимущественно на В-клетки [38]. Напротив, восстановление популяции В-клеток памяти на фоне терапии алемтузумабом и кладрибином сочеталось с возобновлением активности РС и необходимостью проведения повторных курсов лечения [38, 40–42].

Было показано, что при РС высокоэффективна антиВ-клеточная терапия с использованием анти-CD20моноклональных антител. Использование окрелизумаба вызывает существенное снижение CD19⁺-В-клеток, поэтому введение препарата каждые 6 месяцев может оказаться слишком частым для некоторых пациентов. Так, в продолжении клинических исследований II фазы препарата окрелизумаб при ремитирующем РС, когда группы сравнения, получавшие плацебо и IFNβ, были переведены на окрелизумаб через 24 недели, а затем получали препарат через 24, 48, 72 недели и были под наблюдением до 144 недели, частота обострений и прогрессирование инвалидизации оставались низкими в течение 18 месяцев после последнего введения препарата [43].

Важно отметить, что на функции B-клеток влияет не только собственно анти-B-клеточная терапия, но и другие препараты, изменяющие течение РС, с чем может быть связана их клиническая эффективность. Влияние других препаратов, изменяющих течение РС, на функции B-клеток при экспериментальном аутоиммунном энцефаломиелите (ЭАЭ) и РС представлено в таблице (таблица).

Заключение

Важное значение гуморального звена иммунной системы в патогенезе, диагностике и лечении демиелинизирующих заболеваниий ЦНС не вызывает сомнений. В то же время механизмы, опосредующие роль В-клеток при этих заболеваниях, недостаточно изучены. Миграция В-клеток из периферии в ЦНС через гематоэнцефалический барьер, значение В-клеток на ранних стадиях демиелинизирующего процесса, влияние анти-В-клеточной терапии на В-клетки ЦНС — лишь часть вопросов, которые предстоит уточнить.