Th17细胞及其相关细胞因子在白塞病发病机制中的研究进展

综诉

Th17细胞及其相关细胞因子在白塞病发病机制中的研究进展

申艳, 管剑龙

(复旦大学附属华东医院 免疫风湿科, 上海, 200040)

关键词:Th17细胞; 细胞因子; 白塞病; 机制

白塞病(BD)是一种慢性、累及多系统的疾病，临床上以口腔溃疡、生殖器溃疡、葡萄膜炎和皮肤损害等反复发作为主要特征，亦可累及胃肠道、关节、心血管、肾脏及神经等多个系统。BD是一种系统性血管炎，发病机制至今仍不清楚，可能是遗传、免疫因素、感染和炎症介质等多种因素作用的结果。2005年发现产生白细胞介素(IL)的Th17细胞以来，作为辅助性T细胞的新亚群，Th17细胞受到了广泛的关注，并成为免疫学研究的热点之一[1]。Th17细胞在自身免疫病、感染性疾病以及移植排斥反应中发挥非常重要的作用，近年来，Th17细胞在BD中的研究报道逐渐增多，现就Th17细胞及其在白塞病中的作用进行综述。

1Th17细胞的分化及其调控

初始CD4+T细胞能够在不同细胞因子作用下分化为功能不同的辅助性T细胞(Th)和调节性T细胞(Treg)。效应CD4+T细胞即Th细胞按其功能分为Th1和Th2两个亚型。Th1细胞表达主要包括γ干扰素(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及IL-2等细胞因子，主要介导细胞免疫反应。Th2细胞表达主要包括IL-4、IL-10及IL-13等细胞因子，主要增强B细胞介导的体液免疫应答。Th17细胞是由初始CD4+T细胞在转化生长因子β(TGF-β)和IL-6共同作用下分化的[2]。Th17细胞分化与Th1和Th2细胞的独立分化过程不同，主要是通过激活转录因子维甲酸受体相关孤儿受体γt(RORγt)诱导初始T细胞分化为而来。在IL-6和低浓度TGF-β的条件下，IL-6通过Jak-Stat信号通路活化转录因子STAT3，STAT3通过抑制转录因子T-bet(Th1特异转录因子)和Foxp3(Treg细胞特异转录因子)表达从而抑制Th1细胞和Treg的分化。此时，STAT3可介导Th17细胞特异转录因子RORγt的表达，并促进初始CD4+T细胞向Th17细胞方向分化。高浓度的TGF-β又上调Foxp3表达促进iTreg的产生，同时抑制Th17细胞分化。IL-27属IL-12家族，主要由抗原提呈细胞表达。IL-27通过诱导形成STAT1/STAT3异源二聚体抑制RORγt的表达，从而抑制Th17细胞分化[3]。

Th17细胞分化形成后通过自分泌形成及表达IL-21, 从而促进Th17细胞增殖[4]。IL-23也属于IL-12家族，主要由树突状细胞(DC)产生。IL-23与IL-23受体(IL-23R)作用后诱导IL-22表达，同时也可进一步上调IL-23R表达，维持Th17细胞的稳定和增殖[5]。此外，IL-1对Th17细胞分化也起促进作用。近期研究[6]表明, IL-35能够上调Foxp3表达进一步抑制Th17细胞分化。

2Th17细胞产生的细胞因子及其生物学功能

Th17细胞可产生IL-17(又称IL-17A)、IL-17F、IL-21、IL-22、TNF-α、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)以及趋化因子受体CCR6(CCI-20受体)，其中IL-17A和IL-17F是其主要效应分子。这些细胞因子可与上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞、巨噬细胞等受体细胞上的相应受体结合，通过信号转导活化特定转录因子，启动相关靶基因转录，引发IL-6、IL-8、GM-CSF、单核细胞趋化蛋白1(MCP-1又称CCL2)、粒细胞趋化蛋白2 (GCP-2)、人β防御素2(hBD2)、巨噬细胞炎症蛋白3(MIP3又称CCL20)以及基质金属蛋白酶(MMPs)等表达，进而招募中性粒细胞、DC、T细胞至炎症部位，发挥抗病原微生物及修复损伤组织等作用[7]。

3Th17细胞分泌及调节相关的细胞因子与白塞病

BD的发病机制仍然未明。作为一种自身炎症性疾病，固有免疫应答起非常重要的作用。BD也是一种Th17细胞介导的疾病，相关细胞因子如IL-1、TNF-α和IL-6表达均明显升高。越来越多的研究报道显示Th17在BD致病机制中发挥重要作用。

BD患者Th17细胞数量变化：对于Th17细胞数量变化在BD中的研究报道相对较少，且研究报道不一。Kim等[8]研究发现，活动性BD患者中Th17/Th1细胞比例明显高于健康对照组，特别是对于有毛囊炎或者是葡萄膜炎的BD患者这种升高更为显著。Ferrante等[9]对白塞肠病患者的研究发现，炎症部位的反应主要为Th1细胞反应而并非Th17细胞。由于Th17细胞和Treg 细胞似乎有着共同的发展途径和显著的可塑性，白塞病中Th17/Treg细胞比例失调，可能是由于相互之间的转化，具体机制有待进一步研究[10]。

IL-17/IL-23与BD的相关性: Th17细胞可以产生多种细胞因子，其中最主要的是IL-17。IL-23作为IL-12家族中的重要一员, 在Th17细胞的数量扩增和维持过程以及之后其介导的免疫应答中起着不可或缺的作用[11]。Hamzaoui等[12]最先报道了BD患者IL-17水平变化，在这项回顾性研究中发现，IL-17在BD患者中明显升高，同时发现IL-10、IL-6、IFN-γ及IL-12也明显升高。Kim等[8]对活动性BD患者外周血单个核细胞分析发现, Th17/Th1比例明显升高，特别是合并有毛囊样皮疹或葡萄膜炎的患者其比例更高。Chi等[13]对中国人群BD患者研究检测外周血及泪液中IL-17A、IL-23的mRNA水平和蛋白水平，发现2者不仅在外周血中明显升高，在BD活动性葡萄膜炎患者泪液中也明显升高，并且与BD活动性相关。这些结果表明IL-23可能是通过促进IL-17的产生从而在BD活动性葡萄膜炎中发挥重要作用。中国内的另外一项研究[14]发现, rs17375018GG基因型在BD中明显升高, G是风险等位基因，其最接近的多态性基因是IL-23R。土耳其和日本的研究[10-15]也报道了IL-17及IL-23在BD中明显升高且与疾病活动及转归相关。近年来，全基因组关联研究(GWAS)发现IL-23R-IL12RB2和IL-10为BD患者的敏感基因位点[16]。韩国人群中对于肠BD患者的研究发现IL-17A、IL-23R及 STAT4单核苷酸基因多态性与疾病活动相关[17]。以上研究报道均说明IL17/IL23轴在BD中的重要致病作用。相比之下，Ferrante等[9]对BD胃肠道累及患者作为研究对象，肠道活检发现IL-23、IL-17mRNA及STAT-3水平与强直性脊柱炎(AS)及克隆氏病(CD)无显著差异，研究认为这类患者为Th1细胞介导的免疫反应，而非Th17细胞，提示肠BD的发病机制可能与其他类型BD不同，具体机制还有待进一步研究。

IL-6/TGF-β与BD的相关性: IL-6在协同TGF-β共同诱导促进Thl7分化方面发挥关键作用。TGF-β是初始CD4+T细胞分化成Th17的始动因素。只有在IL-6与TGF-β共同作用下，并且发挥协同作用才能大量诱导Th17细胞分化[18]。BD动物实验研究[19]发现，使用小干扰RNA(siRNA)下调IL-6表达可以抑制Th17细胞分化，从而BD小鼠炎症症状得到缓解。中国学者于1992年首次报道[20]神经BD(NBD)患者脑脊液中检测到IL-6明显升高，且与疾病转归相关。土耳其和日本BD人群研究也同样发现IL-6在NBD中的重要作用[21-22]。另一方面，IL-6及TGF-β基因研究发现与BD相关。利用PCR技术的可变数目串联重复序列(VNTR)多态性分析发现, IL-6的3′未翻译区有4个不同大小区域，Bowcock等[23]将其命名为IL-6 VNTR A、B、C和D。Chang等[24]研究发现, IL-6 VNTR在BD患者组与正常对照组明显差异，主要的危险位点位于BC基因型和C等位基因。土耳其研究者对97例BD患者细胞因子基因多态性分析发现，TGF-β1与疾病的易感性相关。葡萄膜炎动物模型研究[25]发现，利用IL-6受体抑制剂MR16-1, 明显抑制Th17细胞活性，导致IL-17分泌水平下降，葡萄膜炎症状缓解，进一步验证了BD中IL-6是通过Th-17途径发挥重要致病作用。妥珠单抗(tocilizumab)作为IL-6受体抑制剂，可能成为治疗NBD的新方法[26]。

IL-21与BD的相关性: IL-21主要由活化的CD4+T细胞、NKT细胞和Th17细胞产生，其受体属I型细胞因子受体家族成员之一。Th17细胞分泌的IL-21通过自分泌环路，促进STAT-3和RORγt表达和Th17细胞的增殖，是Th17细胞生物学效应放大的主要机制[27]。Geri等[28]通过NBD患者外周血、脑脊液及脑部血管等研究发现, IL-21能够显著抑制Treg和促进Th17细胞分化。同时发现患者脑脊液中IL-21和IL-17分泌增加。进一步的体外实验研究发现IL-21能够诱导初始CD4+T细胞分化为Th17细胞和Th1细胞，封闭IL-21受体可抑制Th17细胞分化，从而认为IL-21有可能作为治疗BD疾病的新靶点。

4针对Th17细胞的治疗药物对BD患者作用

鉴于Th17细胞在BD炎症反应中的重要作用，针对Th17治疗的相关研究也越来越多。英夫利昔(infliximab)是一种TNF-α抑制剂，Sagita等[29]通过对BD眼部损害患者的泪液标本发现，英夫利昔可明显抑制IFN-γ、IL-2、TNF-α、IL-6和IL-17的表达，其可能是通过对Th17细胞因子的影响发挥作用。另一项针对干扰素α(IFN-α)的研究[30]发现, IFN -α能够使p-STAT2表达上调，促进IL-10表达并抑制IL-17分泌。环孢素A作为一种治疗眼部BD患者的有效的免疫抑制剂，研究[31]发现环孢素A可抑制IL-17及IFN-γ的表达。以上研究结果显示许多药物发挥重要的治疗作用均是通过抑制Th17/IL-17轴，从另一方面也说明Th17细胞在BD中的重要致病机制。

5结语和展望

近年来有关Th1、Th17及Treg研究结果对BD发病机制的研究提供了新的见解。Th17细胞是不同于Thl和Th2的一种新型的CD4+T细胞，可以调节和控制免疫应答，在BD发病机制中的调节机制逐渐明朗，但与BD临床表型的相关性仍亟待进一步探索，针对Th17细胞的药物研发将更具有临床价值。

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通信作者:管剑龙, Email: guanjianlong@medmail.com.cn

基金项目:上海卫生系统第二批重要疾病联合攻关项目(重点项目)(2014ZYJB0010)

收稿日期:2014-12-16

中图分类号:R 597

文献标志码:A

文章编号:1672-2353(2015)11-190-03

DOI:10.7619/jcmp.201511071