罗 丹, 申 艳, 管剑龙
复旦大学附属华东医院免疫风湿科,上海 200040
白细胞介素(interleukin,IL)是一类参与细胞间信号传导,负责T细胞和B细胞增殖、分化的信号蛋白。其中,IL-12细胞因子家族包括IL-12、IL-23、IL-27和IL-35,由α亚基(P19/P28/P35)和β亚基(P40/EBI3)两两组合而成。IL-35由p35和EBI3组成。2007年,Collison等[1]首先提出IL-35具有免疫抑制功能,为IL-35在自身免疫性疾病中的研究奠定了基础。近年来,越来越多的研究发现IL-35在多种疾病中发挥作用,如早发冠心病(premature coronary artery disease, CAD)、麻风病、支气管哮喘、炎症性肠病等[2-5],特别是一些自身免疫性疾病如类风湿关节炎(rheumatoid arthritis, RA)、1型糖尿病(type 1 diabetes, T1DM)、银屑病、实验性自身免疫性脑脊髓炎(expermiental autoimmune encephalomyelitis, EAE)、系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus, SLE)、白塞病(Behcet’s disease, BD)等[6-9]。本文对IL-35在上述自身免疫疾病中的研究进展作一综述。
IL-35最早被发现由CD4+Foxp3+Treg细胞分泌,具有免疫抑制作用[10]。近年来,研究[11-12]发现,除Treg细胞外,活化的B细胞、部分内皮细胞、平滑肌细胞、单核细胞也可产生IL-35。IL-35除了可抑制效应性T细胞发挥促炎作用外,又能促使CD4+CD25+Treg细胞扩增,加强其抑制作用,形成一组新的细胞,这些细胞被命名为诱导产生IL-35的Treg细胞(inducible IL-35-producing Tregs, iTR35)[1, 13]。既往研究[14]发现,EBI3在Th2免疫应答中起重要的调节作用,EBI3缺陷小鼠免疫应答能力减退。
关于IL-35受体在相关信号传导通路中的作用目前未明确。IL-35是IL-12家族中的一员,由此可以推测其受体及信号转导通路与家族中的其他成员具有共性。IL-35相应配体由IL-12Rβ2和gp130构成,IL-12Rβ2与p35结合、gp130与EBI3结合,而p35和EBI分别是IL-35与IL-12、IL-27的共有亚基。IL-35通过结合IL-12Rβ2/gp130异源二聚体或gp130和IL-12Rβ2同型二聚体,激活STAT1或STAT4通路介导信号传导[15]。相比与IL-12Rβ2/gp130异源二聚体结合,IL-35与同型二聚体受体结合时,仅有1个通路分支被激活,其抑制活性部分丧失[15]。Wang等[16]研究表明,IL-35还可通过STAT3通路进行信号转导。上述研究表明,IL-35可能受体参与和其家族其他成员相似的信号转导通路,但如何通过这些通路发挥相反的生物学效应的还需要进一步研究。
3.1 RA Nakano等[6]发现,RA活动期患者IL-35和Treg水平均显著降低,且IL-35水平与疾病活动度评分DAS28评分负相关,并证实IL-35可降低IL-17、IFN-γ及由CD2、CD8、CD28抗体等刺激产生的效应性T细胞水平,从而发挥免疫调节作用,因此认为IL-35、Treg细胞可能成为RA治疗的新靶点。Kochetkova等[17]发现,在胶原诱导性关节炎(collagen-induced arthritis,CIA)小鼠模型中,IL-35可抑制Th1细胞和Th17细胞表达,改善CIA临床症状,减缓疾病进展;同时发现这一过程需要IL-10参与。Niedbala等[18]也通过CIA小鼠模型证实,IL-35抑制Th17细胞分化和生成,促进IFN-γ合成,从而减缓CIA疾病进展。因此提高机体IL-35水平可能有助于控制RA活动。血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)和血管生成素(angiopoietins, Angs)的促血管生成作用对RA致病至关重要。Jiang等[7]研究发现,IL-35在体外可抑制VEGF诱导血管内皮细胞迁移、黏附,阻断VEGF诱导的RA滑膜组织Ang2的表达,降低MMP-2/9、IL6/8的分泌量,并通过Ang/Tie2通路抑制血管新生,为RA的血管生成靶向治疗提供了新的可能性。
3.2 EAE EBI3参与IL-27和IL-35两种细胞因子的构成。目前认为,IL-27的作用是双向的,其可介导Th1细胞免疫应答参与促炎反应,或与IL-10协同发挥抑制作用。Liu等[9]发现,在伴多发性硬化症的EAE小鼠模型中,EBI3的缺乏可增加中枢神经系统Th1和Th17免疫应答,促进外周淋巴组织器官T细胞生成IL-2、IL-17,而缺乏IL-27和IL-35的EBI3缺陷型C57BL/6小鼠EAE病情进展更快。IL-12Rβ2是IL-12和IL-35亚基的共同受体。Xie等[19]研究发现,IL-12Rβ2缺陷小鼠EAE临床症状较野生型更严重,且有较高的复发率和死亡率;IL-12Rβ2缺陷小鼠中枢神经系统有更多的单核细胞浸润,T细胞增殖能力增强,IFN-γ产生减少。上述研究说明,IL-12Rβ2对EAE有保护作用。
3.3 自身免疫性糖尿病 Manzoor等[8]为了研究IL-35对于NOD小鼠自身免疫能力的影响,利用腺相关病毒载体将IL-35基因转导至β细胞胰岛素启动子(AAV8mIP-IL35),结果发现,AAV8mIP-IL35 NOD小鼠β细胞自身免疫被抑制,T1D发生减少,CD4+、CD8+T和DC细胞减少,效应T细胞较少,IFN-γ水平降低。Bettini等[20]实验证实,IL-35对效应T细胞有抑制作用。以上结果均表明,IL-35可抑制β细胞建立自身免疫,并可用于治疗T1DM。
3.4 银屑病 银屑病是一种免疫异常所引起的皮肤病。近年来,有研究通过IL-35进一步认识银屑病的免疫紊乱。Zhang等[21]在3种常用的银屑病模型(人角质形成细胞系、 K14-VEGF转基因小鼠模型、咪喹莫特诱导小鼠模型)中发现,IL-35抑制促炎因子所致的IL-6、CXCL8表达和S100A7水平的升高,并抑制K14-VEGF转基因小鼠模型、咪喹莫特诱导小鼠模型的免疫功能,且K14-VEGF转基因小鼠模型中IL-10水平显著降低。此外,该研究还发现,IL-35可减少巨噬细胞比例,且较地塞米松有更好的远期疗效。因此,IL-35有望成为一种新的银屑病治疗策靶点。
3.5 SLE SLE是一种可引起多器官损害的自身免疫病。研究[22]发现,活动期SLE患者外周血IL-35水平和CD4+EBI3+T细胞水平显著低于健康对照组和非活动期SLE患者,与疾病活动指数负相关;给予患者甲泼尼龙(0.8 mg·kg-1·d-1)治疗后,CD4+EBI3+T细胞和IL-35水平均升高。Cai等[23]在SLE小鼠模型中发现,IL-35处理后,小鼠红斑及肾脏组织病理学特征均明显缓解,血浆促炎细胞因子(IFN-γ、TNF-α、IL-6、IL-17A)降低,抗炎细胞因子(IL-10、IL-2)增加,FoxP3表达明显增加。上述研究说明IL-35在SLE中发挥免疫调节作用,并为SLE治疗方式的研究提供了新思路。
3.6 BD BD是一种病因不明的自身免疫炎症综合征,可累及全身多个器官或系统。Th17/Treg相关细胞因子在BD发病机制中也发挥重要作用[24]。既往研究发现,与对照组比较,活动期肠BD患者血清Treg相关细胞因子IL-10和IL-35过表达[25]。而Geri等[26]发现,BD患者Th17细胞被活化而Treg细胞处于抑制状态,IL-21在这一过程中起主导作用。因此推测,BD患者Treg细胞处于激活还是抑制状态,可能与疾病活动度有关。BD活动期Th17细胞促炎作用强烈,Treg细胞易被激活,通过IL-10、IL-35参与免疫负调节,若Treg细胞或IL-35免疫作用被抑制,机体则易发生自身免疫性疾病。
IL-35作为一种负调节细胞因子,通过IL-10及不同的信号传导通路,发挥免疫抑制作用,具体的免疫抑制调节机制仍需进一步研究。IL-35可控制免疫反应的特性使其有望成为某些炎症性和自身免疫性疾病的治疗手段。然而,IL-35可能与促炎细胞因子、趋化因子及多种不同的信号通路相关,而不同的自身免疫性疾病致病机制不同,且IL-35与自身免疫性疾病关系的研究多基于动物模型。如何将IL-35应用于自身免疫疾病的治疗中,仍需更多的研究。IL-35有望成为自身免疫性疾病新的治疗靶点。
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