IL-35结构功能及其调控Treg细胞免疫抑制功能的研究进展

闫永嘉 何向辉

综述

IL-35结构功能及其调控Treg细胞免疫抑制功能的研究进展

闫永嘉 何向辉△

白细胞介素（IL）-35是新发现的IL-12家族新成员，由调节性T细胞分泌，可以直接或间接地发挥强大的免疫抑制作用。目前针对IL-35免疫抑制作用与自身免疫病、炎症性疾病和肿瘤关系的研究逐渐成为热点。本文综述了IL-35的特征和其发挥免疫抑制作用的机制。

T淋巴细胞,调节性；自身免疫疾病；免疫耐受；IL-35；iTR35细胞

免疫系统是机体执行免疫应答及免疫功能的重要系统，是防卫病原体入侵的最有效武器，它能发现并清除异物及外来病原微生物，这种保卫功能与调节性T细胞（Treg）有关。早在40年前，Nishizuka等[1]就发现了T细胞有潜在的免疫抑制活性。但由于难以确定这类T细胞的分子构成，使得该项研究陷入了僵局。终于在十多年后，Sakaguchi等[2]发现一群CD4+CD25+的T细胞具有免疫抑制功能，也就是自然调节性T细胞（nTreg）。除表达CD4和CD25分子外，nTreg的特征标志为其高表达叉头转录因子3（Foxp3）。Foxp3不仅可作为nTreg的标志因子，还是决定其功能的关键基因，并在nTreg介导的免疫耐受作用中起重要作用。而另一种由外周CD4+CD25-T细胞激活形成的诱导调节性T细胞（iTreg）同样具有此类作用。最近研究发现，iTreg中的iTr35细胞可以分泌一种名为白细胞介素（IL）-35的细胞因子，而IL-35又与iTr35细胞存在正反馈调节作用[3]。本文将对IL-35的结构、表达、调控机制及其在疾病中的作用进行综述。

1 IL-35的结构、分泌和信号转导

IL-35属于IL-12家族，是由5个亚基[p19、p28、p35、p40和EB病毒诱导基因3(EBI3)]中的2个构成的异质二聚体[4]。尽管与IL-12家族其他成员有共同的配体和结构特征，IL-35的表达和分泌的方式不同。IL-12家族其他成员如IL-23和IL-27主要由巨噬细胞、单核细胞和树突状细胞(DCs)等抗原提呈细胞(APCs)在被病原体激活后产生[4-5]。而IL-35则由CD4+CD25+Foxp3+nTregs直接分泌[6]。还有研究显示，一类由IL-35诱导的iTreg也能够分泌IL-35，这种细胞称为iTr35细胞[7]。除了CD4+Treg之外，有研究在前列腺癌患者中发现一类CD8+Treg，也能分泌IL-35并调节抗原特异性免疫抑制功能[8]。此外，包括肿瘤细胞在内的一系列非免疫细胞也能够分泌IL-35[9-11]。IL-35的分泌可能与包括nTreg和iTreg在内的多种细胞参与有关，这为进一步阐明调控IL-35分泌的机制指明了方向。

IL-35在被Tregs分泌后便与其靶细胞上的受体结合。IL-35的受体由IL-12Rβ2和gp130两个亚基构成[12-13]。IL-35与其受体结合后，信号经由STAT1和STAT4通路传导，并且通过促进IL-35的表达形成正反馈作用机制[14]。但与IL-12家族其他成员所不同的是：IL-35可以经由其受体亚基的同源二聚体直接传导信号。gp130在大多数细胞中都有表达[15]，而IL-12Rβ2主要表达于激活的T细胞、自然杀伤（NK）细胞，较少表达于DC及B细胞[16]。

2 IL-35免疫抑制作用的机制及在疾病中的作用

自从IL-35被发现以来，其发挥免疫抑制活性的机制就被认为是通过抑制T细胞的增殖来实现的。针对IL-12a-/-和EBI3-/-小鼠的研究发现，缺乏IL-35表达的CD4+Treg抑制T细胞增殖的能力大大降低[3]。这一发现被很多研究所证实[7,16-18]，且进一步研究发现，使用重组IL-35（rIL-35）可以减弱T细胞的增殖并抑制T细胞分泌细胞因子[3,19-21]。在其他研究中发现，IL-35基因修饰过的CD4+T细胞可以通过抑制其他T细胞的增殖达到免疫抑制的效果[3,22]。IL-35的免疫抑制作用不止体现在其对CD4+T细胞和CD8+T细胞增殖的抑制，它同时还能抑制Th17受体的应答。研究发现表达IL-35的Tregs能够抑制CD4+T细胞分化成为Th17效应细胞，在缺乏EBI3基因的小鼠中可以发现IL-17的表达明显上调[17,23-25]。除了作用于Th17细胞，还有研究报道了rIL-35可以导致抗体浓度减低，IL-35可以直接作用于效应T细胞，且IL-35抑制抗体应答的能力提示了其也可以作用于其他细胞系[19]。

由于IL-35具有较强的免疫抑制作用，越来越多的研究者开始关注其在疾病中所起的作用。包括多种炎症性疾病、冠心病及肿瘤等疾病都被认为与IL-35的过表达有关。在急性髓细胞性白血病患者血清中可以检测到IL-35升高[26]。一项针对肺癌的研究也得出相似结果：高表达EBI3的患者预后不良，并且EBI3水平是疾病的独立预后指标（但此研究只检测了EBI3，并未检测p35亚基）[27]。此外，在小鼠黑色素瘤和结直肠肿瘤模型中发现肿瘤可以导致CD4+肿瘤侵润淋巴细胞的IL-35表达量增加，并且抑制了T细胞的增殖[10]。同时IL-35的过表达可能会导致黑色素瘤模型中过继迁移的CD4+T细胞和CD8+T细胞的抗肿瘤效应减低。

IL-35的减少也与很多炎症性疾病的发展有关，如脑脊髓炎和炎症性肠病。在多种脑脊髓炎模型中均发现野生型Treg可以抑制疾病的发生和发展。但是，敲除IL-35的动物表现出炎症性免疫反应加重，进而造成疾病的加重[3,17-18]。相似的现象也发生在炎症性肠病的模型中，IL-35的基因治疗和输注过表达IL-35的Treg都能够缓解结肠炎的症状[7,20]。同样，在胶原酶诱导的关节炎模型中，rIL-35可以降低炎症性免疫反应的程度，从而缓解疾病[19,21]。与这类炎症性疾病相反的是，肿瘤模型显示IL-35与肿瘤的形成有关[7,10]。由于IL-35可以抑制肿瘤浸润淋巴细胞的抗肿瘤活性，并且间接地通过促进血管生成而导致肿瘤增殖，故IL-35的促肿瘤生成作用是由免疫导向与肿瘤导向共同调节的[7,10]。

对于免疫耐受的研究发现，仅仅通过低频度的局部调节是远远不能抑制免疫效应的。Treg能够诱导和动员额外的抑制性免疫细胞达到扩展免疫抑制范围的目的。免疫耐受这一概念主要是描述了免疫系统对于免疫效应的严密控制，凭借Treg能够将免疫抑制功能转移到常规的T细胞群。包括IL-35在内的抑制性细胞因子在感染耐受中起着非常重要的作用，同时IL-35还能在扩展免疫调节的范围中起重要作用。

3 总结

随着对免疫调节机制和感染耐受研究的深入，目前的研究焦点不止局限于发现新的抑制性调节的因子，而是能够准确地识别这类因子。对于较Tr1或Th3更能稳定调节免疫耐受的iTr35细胞来说，要对其进行识别非常困难。虽然这类细胞可以高表达IL-35，但IL-35的检测同样难以进行，因为IL-12家族细胞因子的结构特性决定了若要检测IL-35，就必须检测IL-12家族的所有5个亚基。再加上目前还没有发现IL-35的特异性抗体，使得在蛋白水平检测IL-35十分困难。此外人工合成重组IL-35的困难推迟了研究IL-35免疫抑制功能取得突破性进展的时间。当这类试剂可以商品化后，可以期望针对IL-35及分泌IL-35的Treg的研究取得一定进展。

目前针对免疫抑制调控的研究显示，免疫抑制效应是多层次调节共同作用的结果。但是表达IL-35的iTr35细胞代表了调节性细胞分化的最终分化型，也就是说在机体需要强烈免疫抑制效果的时候该细胞才会被动员。对于这类细胞分化过程的研究在实验上是很大的挑战，这有助于我们更好地了解T细胞的功能及IL-35的表达在整个免疫反应过程中所起的作用。

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（2014-03-05收稿 2014-06-30修回）

（本文编辑 闫娟）

Review the Function and Structure of Interleukin-35 and Its Function in Mediating Treg Cell Immuno-Suppression

YAN Yongjia,HE Xianghui△
Department of General Surgery,the General Hospital of Tianjin Medical University,Tianjin 300052,China△

and Reviser E-mail：humphreyhe@163.com

Interleukin(IL)-35 is a new member of IL-12 family who is secreted by T regulatory cells to strongly suppress immuno reaction directly or indirectly.There is a growing interest in the using IL-35 as a potential therapy for chronic inflammatory,cancerandautoimmunediseases.Herewereviewed IL-35anditsfunction asamediatorofsuppression.

T-lymphocytes,regulatory；autoimmune diseases；immune tolerance；IL-35；iTR35 cells

R392.11

A

10.3969/j.issn.0253-9896.2014.12.026

天津医科大学总医院普通外科（邮编300052）△

及审校者 E-mail:humphreyhe@163.com