Ｔｈ１７与类风湿关节炎研究进展

丁　琴　何东仪

类风湿性关节炎(rheumatiod arthritis, RA)是一种自身免疫性疾病，它的基本病理改变为关节滑膜慢性炎症形成侵袭性血管翳，破坏软骨、骨与周围组织。大量的临床和基础研究表明T细胞参与了RA中免疫应答的诱导和发病。早期将T细胞中的CD4+T细胞分为Th1和Th2两个亚群。其中Th1细胞通过分泌IFN-γ、IL-12等细胞因子，在抗感染、抗肿瘤反应中发挥重要作用，介导细胞免疫应答。Th2细胞则通过分泌IL-4、IL-5、IL-13等细胞因子促进机体的体液免疫应答。但是近年来，研究者在实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE)和胶原蛋白诱导性关节炎(CIA)这些自身免疫病模型中，发现了一种能够分泌IL-17的新的Th细胞亚群，并将其命名为Th17^[1]。Th17的特点是同时能够产生IL-6、TNFα、CCL6等细胞或者趋化因子、表达IL-23受体和a3整合素等，具有介导前炎症反应的能力。因此,目前认为Th17与自身免疫性疾病有关。现就Th17的研究现状及其与类风湿关节炎的发病机制相关性综述如下。お

1 Th17细胞的分化

Th17细胞的分化不同于Th1、Th2细胞的T淋巴细胞亚群，因为目前的研究证实了TGF-β1和IL-6在Th17细胞分化启动过程中的重要作用。同时，IFN-r和IL-4等细胞因子和Socs3蛋白及转录因子STAT3和RORγ，在Th17的分化过程中也起着重要的调节作用^[2]。

1.1 TGF-βl、IL-6是Th17细胞分化的启动者

TGF-β1是一种传统的抗炎因子。早期的研究发现，TGF-β1基因敲除或T细胞中TGF-β1标志缺乏的小鼠可出现严重的免疫病理变化。现在的研究表明，TGF-β1具有多种作用。在动物实验中，如果敲除该基因也能加剧炎症反应，并因此而促进自身免疫病的发生^[3]。Betteli等^[4]发现在实验中诱导小鼠过量表达TGF-β1，可使Th17细胞数量增多并产生严重的自身免疫病，证明了TGF-β1确实能有效地诱导Thl7的分化。进一步的研究发现当环境中缺乏IL-6时，单独存在的TGF-β1并不能诱导初始型T细胞向Thl7细胞分化，而是促使其向着一种特异性表达Foxp3蛋白的Treg细胞分化^[5]。据此研究者们认定，TGF-β1在调节T细胞分化过程中具有双重作用，也明确了TGF-β1和IL-6的共同存在是Thl7细胞分化启动的必要条件。

1.2 IL-23是Th17细胞分化的促进者

IL-23与IL-12共有相同的P40亚基，其受体与IL-12受体也有相同的β1亚基，故IL-23是IL-12异二聚体细胞因子家族的成员之一。IL-23在Thl7细胞数量扩增与维持过程中以及之后参与免疫应答的过程中非常重要。有研究发现，缺乏IL-23的小鼠体内几乎没有Th17细胞的存在^[6]，提示了在缺乏IL-23时即使Th17细胞能正常产生但不能正常扩增或生存。有研究表明，IL-23通过介导STAT-3的磷酸化而促进IL-17的分泌^[7],但IL-23可能不参与 Th17细胞的早期分化。

1.3 IFN-γ、IL-4是Thl7细胞分化的抑制因子

相对上述细胞因子，现在的研究发现，IFN-γ和IL-4可以干扰TGF-β1诱导Th17细胞分化的过程。IFN-r通过抑制TGF-β1信号下游的Smad3磷酸化，Smad3与TGF-β1结合增加，胞浆中TGF-β1减少，从而抑制了Th17的分化^[8]。体外细胞培养发现中和IL-4可使大多数初始型CD4+T细胞都向Th17细胞分化^[9]。而增加IL-4可使IL-17水平下降^[10]。因此IFN-γ和IL-4在Th17细胞分化过程中具有抑制作用。

1.4 Socs3是Thl7细胞分化的负向调节因子

Chen等^[7]在对缺乏Socs3的T细胞研究中发现，Socs3缺乏时IL-23依赖性的STAT-3酪氨酸磷酸化水平明显增强，相应地，Thl7细胞数量和功能增强。因此，Socs3具有抑制Th17细胞产生的作用。

1.5 START3、RORγ转录因子

STAT3和RORγ是Th17分化的关键性转录因子。STAT3的下游连同RORγ介导Th17分化和细胞因子的表达^[11]。お

2 Th17分泌主要的细胞因子及其生物学功能

近来研究发现,Th17细胞能分泌多种细胞因子，如IL-17、IL-6、IL-1、TNF-α等（见表1），这些细胞因子能够集体动员、募集及活化中性粒细胞^[12]。

2.1 IL-17

Th17细胞产生的最重要的细胞因子是IL-17。IL-17家族由 6个成员(IL-17A-F)组成。IL-17又称IL-17A, 最初被认为主要是由效应和记忆性 CD4+T细胞产生, 但最近研究发现多种细胞均可产生IL-17。IL-17是一种强大的前炎症细胞因子，也是炎症反应的微调因子。其在RA患者关节炎症中作用可能涉及以下几点：① IL-17单独或与IL-1、TNF-a等协同刺激关节滑膜细胞表达IL-6、IL-8、MMP等，增加关节软骨iNOS表达NO产量。用IL-17受体IgG抗体Fc段融合蛋白(muIL-17R:Fc)治疗弗氏佐剂性关节炎模型鼠，结果发现muIL-17R：Fc组可剂量依赖性减轻大鼠爪的肿胀度。同样特异性抑制剂阻断内源性IL-17的作用，可以减轻自身免疫、胶原或佐剂诱发关节炎的关节损伤程度，降低RA滑膜及骨组织IL-6和I型胶原降解标志物C-telopeptide的释放量^[13，14]。② IL-17上调软骨细胞及滑膜成纤维细胞基质金属蛋白酶的表达，增强软骨细胞及滑膜成纤维细胞基质金属蛋白酶(MMP-1,3,13)促进软骨蛋白多糖及胶原降解^[15]，抑制软骨细蛋白多糖的合成^[16]，并可增强单核细胞对软骨基质的破坏。③ IL-17联合TNF-a或IL-1协同增加软骨细胞和成骨细胞PGE2的合成,上调COX-2的表达。④ IL-17刺激、活化滑膜细胞及巨噬细胞，刺激破骨细胞分化因子(ODF)基因表达，诱导破骨细胞祖细胞向成熟破骨细胞分化^[14]。⑤ IL-17可诱导κB受体活化因子配体(RANKL)表达，破坏RANKL／骨保护素平衡(OPG)，诱导破骨细胞祖细胞向成熟破骨细胞分化，破骨增加而成骨减少^[17]。CIA模型早期应用抗体中和内源性IL-17后，滑膜细胞RANKL mRNA水平显著降低，骨侵蚀破坏明显抑制^[18]。II型胶原诱导的关节炎鼠模型膝关节局部IL17高表达可破坏RANKL／OPG平衡，促进骨侵蚀,加重关节破坏，OPG全身治疗可阻止这种关节破坏^[19]。IL-17还可与其受体特异性结合，刺激造血细胞因子G-CSF，引起骨髓细胞系的增生，从而联系造血和免疫系统

^[20]。IL-17A、IL-17F均能产生IL-17F/IL-17A蛋白异二聚体，这种蛋白异二聚体可能促进T细胞介导的免疫应答^[21]。

2.2 IL-6

IL-6的主要功能是诱导肝脏合成急性期蛋白(acute phase protein)。此外IL-6还有另外两个功能:①促进RA产生自身抗体的前炎症功能。②促进骨吸收的作用，因为其在局部可由成骨细胞和正在激活的破骨细胞产生。一些针对Th17细胞所产生的细胞因子的治疗发现，IL-6的下降和病情的改善相平行^[22]。如用MTX治疗RA时观察到了 MTX对IL-6的自发分泌具有明显抑制作用，并且对 TNF-α自发分泌和 LPS诱导分泌均有抑制作用^[23,24]。抗人IL-6受体单克隆抗体MRA，在I／II期临床试验中获得良好效果：在l5例接受 MRA治疗的患者中，其中9例在第6周达到 ACR20，23周时13例患者达到 ACR20，5名达到ACR50^[25]。IL-6通过STAT3诱导Th17细胞分泌IL-21,自分泌的IL-21通过STAT3上调RORγ,诱导T细胞进一步向Th17细胞的分化^[26]。

2.3 IL-1

在RA的疾病早期，IL-l可协助白细胞迁移和刺激内皮细胞的各种反应，通过激活血管内皮细胞增强内皮细胞粘附分子表达，使血液中白细胞通过与粘附分子相互作用被汇集到关节腔而诱发关节炎，在病变中晚期，组织损伤，软骨与骨的破坏亦主要是IL-l引起。来氟米特抑制IL-l等细胞因子分泌。减少MMP-1的表达，从而达到缓解RA症状^[27]。Kineret(阿那白滞素，anakinra)，Kineret为首个重组的直接选择性IL-1阻断剂，且IL-1Ra是第一个被报道能延缓关节侵蚀的生物制剂^[28]。体内天然的IL-1Ra仅在疾病状态下上调但不足以中和IL-1^[29]。IL-1Ra通过阻断IL-l与其受体结合而发挥作用,可单用或与TNF之外的抗风湿性药物联用，抑制RA炎性反应。云克治疗RA能抑制人体内的IL-1，具有显著的消炎镇痛作用，同时能抑制破骨细胞活性，促进成骨细胞分裂增殖，从而能抑制骨吸收，促进新骨形成^[30]。IL-1还可通过与生物活性细胞上的IL-1Rl结合，对破骨细胞（osteoclast, OC)进行调控，影响OC生成、分化、活化的多个环节。在RA动物模型中用IL-1Ra，抗IL-1单克隆抗体或可溶性IL-1 II型受体阻断IL-1可明显减少软骨破坏和骨侵蚀。用IL-1 Ra基因治疗RA动物模型可有效地减少关节破坏^[31]。

2.4 TNF-α

TNF-α可直接诱导关节滑膜组织内趋化因子的合成和分泌，增加激活的淋巴细胞表面粘附分子的表达，从而诱导淋巴细胞向关节滑膜组织间移动，放大局部炎症反应。沙利度胺能调节细胞因子分泌，抑制白细胞的滚动粘附和趋化作用，选择性抑制TNF-α的产生，从而改善CIA大鼠的关节肿胀情况^[32]。另外，TNF-α也可刺激抗原特异性T细胞的激活，诱导炎症因子(IL-1β，基质金属蛋白酶)的释放。从而进一步诱导中性粒细胞和单核巨噬细胞向关节骨膜组织内浸润，引起炎症应答^[33]。其他的TNF-α拮抗剂：① 依那西普(Etanercept)，即重组可溶性TNF受体融合蛋白，其通过特异性地与TNF-α结合，竞争性阻断TNF-α与细胞表面TNF受体结合，抑制由TNF受体介导的异常免疫炎症反应，还可同时与淋巴毒素α结合，从而起抗炎作用。EtanerceptⅡ期临床试验结果显示，25mg组在3个月和6个月时都表现出明显的效果，59%的患者在 6个月时达到ACR20，而安慰剂组仅有11%。同样依那西普能明显改善患者CRP、血沉等指标^[34，35]。② 英夫利昔单抗(Infliximab)是第一个用于RA治疗的抗TNFα药物。北美和欧洲34个临床中心对428例单用MTX无效的RA患者进行双盲对照随机试验，结果显示2周内患者的症状和体征好转，C反应蛋白达到并维持在正常范围。54周时发现损伤情况稳定。2年后分析关节腔狭窄情况和关节被侵蚀数目的变化,发现Infliximab 阻遏了病情进展^[36]。③ 阿达木单抗(Adalimumab)是纯人源化抗TNF-α的单克隆抗体，能与TNF-α高亲和力结合，阻止TNF-α与细胞表面的TNF受体 P55、P75位点结合，从而使体内表达TNF-α的细胞裂解，导致TNF水平降低；但并不与TNF-β受体发生作用。欧洲Adalimumab每周2次(20、40、80 mg／次)治疗难治RA 3个月的双盲对比研究结果显示达ACR20改善，20mg组为 49％，40mg组为 57％，80mg组为56％；而安慰剂／MTX对照组为10％^[37]。お

3 Th17与类风湿关节炎

由于RA发病机制复杂，至今无特异性有效治疗方法。而细胞因子抑制剂具有作用靶点明确，不良反应小的优势，临床实验已经显示出巨大优势。上述Th17分泌产生的细胞因子及其作用可知，IL-17是一种重要的炎症介质，可以通过诱导其他炎症细胞因子如IL-6，TNF-α，以及趋化因子如MCP-1、 MIP-2等的表达，介导炎症细胞到关节局部浸润并造成组织损伤^[17]。因此，对于Thl7细胞参与RA发病的研究对发展相应治疗手段具有重要意义。因为在RA发病中，Thl7细胞参与关节炎症和骨破坏的两个关键环节，这为今后研究RA的治疗提供了一个新的靶点。而Th17是新分出的细胞亚群，目前特异性针对Th17的药物还报道不多，尤其是Th17细胞在RA病程中的疗效及作用通路还有待大量的临床和试验证实。お

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(收稿日期：2009-03-03)