CD4+T细胞亚群在系统性红斑狼疮发病机制中的研究进展

李凡　张升校　王兴羽　马腾　毛兴佳　蔡红艳　王彩虹

[摘要] 系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus，SLE）是一种多系统损害的慢性自身免疫性疾病，其特征是自身抗体及免疫復合物沉积。在系统性红斑狼疮的慢性炎症过程中，CD4+T细胞亚群免疫平衡被破坏，尤其是Th1/Th2及Th17/Treg细胞失衡在系统性红斑狼疮的发生和发病机制中发挥关键作用。本文以免疫紊乱为切入点，分别从细胞计数、细胞因子、基因水平等方面综述系统性红斑狼疮与CD4+T细胞亚群的关系，希望为全面理解系统性红斑狼疮的发病机制以及免疫治疗提供更系统的理论支持。

[关键词] 系统性红斑狼疮；CD4+T细胞亚群；失衡；相关性

[中图分类号] R593.24 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701（2018）26-0159-05

Advances in the study of the pathogenesis of systemic lupus erythematosus with CD4+ T cell subsets

LI Fan1 ZHANG Shengxiao2 WANG Xingyu1 MA Teng2 MAO Xingjia2 CAI Hongyan3 WANG Caihong4

1.First Clinical Medical College of Shanxi Medical University，Taiyuan 030001，China；2.Second Clinical Medical College of Shanxi Medical University，Taiyuan 030001，China；3.Basic Medical College of Shanxi Medical University，Taiyuan 030001，China；4.Department of Rheumatology Immunity，Second Hospital of Shanxi Medical University，Taiyuan 030001，China

[Abstract] Systemic lupus erythematosus（SLE） is a chronically autoimmune disease with multiple systemic damages. It is characterized by deposition of autoantibodies and immune complexes. In the process of chronic inflammation of systemic lupus erythematosus， the immune balance of CD4+ T cell subsets is destroyed， especially the imbalance of Th1/Th2 and Th17/Treg cells plays a key role in the occurrence and pathogenesis of systemic lupus erythematosus. In this paper， taking the immune disorders as the starting point， from the cell count， cytokines， gene levels and other aspects respectively， we reviewed the relationship between systemic lupus erythematosus and CD4+ T cell subsets， hoped to provide a comprehensive understanding of the pathogenesis of systemic lupus erythematosus and a more systematic theoretical support for immunotherapy.

[Key words] Systemic lupus erythematosus；CD4+ T cellsubsets；Imbalance；Related

系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus，SLE）是一种全身性的自身免疫性疾病，其特征是对抗原的免疫应答和免疫复合物沉积，引起靶器官炎症和组织损伤。初始CD4+T细胞受到抗原刺激后可产生Th1、Th2、Th17、调节性T细胞（regulatory T cell，Treg）等向不同的方向分化的细胞，这种分化的失衡可以导致多种疾病的发生。CD4+T细胞亚群免疫紊乱继发的细胞因子改变、补体激活、克隆B细胞活化导致了自身抗体的过度产生和组织损伤。辅助性T细胞（Th）亚群如Th1、Th2、Th17细胞与调节性Treg细胞的平衡失调在SLE发病中起着重要的作用，本文主要从Th1/Th2及Th17/Treg的角度分别从细胞计数、细胞因子、基因水平等方面阐述其与SLE的关系，并为临床治疗提供新的思路。

1 Th1/Th2细胞失衡与SLE

1.1 Th1/Th2细胞的分化与平衡

辅助CD4+T细胞能分化为Th1细胞，其产生的主要细胞因子有白介素2（IL-2）、肿瘤坏死因子β（TNF-β）和干扰素γ（IFN-γ），见图1，介导细胞免疫；也能分化为Th2细胞，其产生的主要细胞因子有IL-4、IL-5、IL-6、IL-10和IL-13，介导体液免疫。正常情况下，机体中Th1/Th2细胞处于相对平衡的状态，但异常时常表现出平衡偏向其中一方，此即为“Th1/Th2平衡漂移”。Th1/Th2失衡可以导致自身免疫病的发生，平衡漂移的方向受疾病的种类、活动度等影响，有些以Th1或其分泌的细胞因子占优，另一些则处于Th2或其分泌的细胞因子占优的状态。

在SLE的发展进程中，Th1/Th2细胞处于失衡状态，但平衡的偏离方向目前尚有争议。大多数的研究提示，活动期SLE患者外周血Th1细胞数目降低，Th2细胞数目升高，免疫紊乱趋向Th2型[1]，也有学者发现相反的平衡，即免疫紊乱趋向Th1型[2]。

1.2 Th1/Th2细胞相关的细胞因子、转录因子等与SLE的相关性

细胞因子作为效应物或诱发因素对自身免疫病的影响已引起广泛关注。体外抗原刺激后，SLE患者T细胞不能产生正常数量的IL-2。近年来，IL-2在SLE T细胞中缺失的作用机制被广泛分析，有研究揭示，cAMP调制器（CREM）是一个广泛表达的转录因子，其可能通过招募组蛋白去乙酰化酶1（Histone deacetylase 1，HDAC1）导致非乙酰化组蛋白对IL-2启动子区域占位，使染色质结构封闭和转录活性受限，终止IL-2的表达，cAMP反应元件结合蛋白（CREB）与CREM失衡是IL-2缺失的一个重要机制[3]。

Dolff S等[4]报道SLE患者外周血单个核细胞（peripheral blood mononuclear cell，PBMC）中IFN-γ生成减少，也有学者发现伴发视神经脊髓炎的SLE患者体内高水平的IFN-γ[5]。但这些检测结果并不能证实疾病的发展是否与CD4+T细胞产生的IFN-γ有关，因为IFN-γ有多种细胞来源，如CD4+，CD8+T细胞和先天免疫细胞，包括巨噬细胞和NK细胞。

IL-10是一种自然产生或丝裂原诱导的多功能细胞因子。SLE患者PBMC中IL-10水平增高，与疾病进展有显著的相关性。其通过增强B细胞的生存、增殖和分化能力，产生抗体，以及抑制自身反应性B细胞的凋亡，可能促进了抗双链DNA（抗dsDNA）抗体效价升高[6]，其中B淋巴细胞瘤-2基因（Bcl-2）表达升高可能参与凋亡的抑制。浆细胞样树突状细胞和免疫复合物协同刺激B细胞，同时使IL-10调节能力受损，进而使B细胞功能活化时间延长。

最近的研究表明，由免疫系统选择的Th1和Th2途径是由上游转录因子控制的，而并非下游的细胞因子。许多细胞内分子可能控制着Th1/Th2的发育和相关细胞因子的产生。T-box转录因子家族中的T-bet与GATA锌指蛋白家族中的GATA-3是两个关键的转录因子，能调控Th1或Th2细胞因子基因的表达，并且在Th细胞的分化中起到重要作用。研究发现，疾病活动度高的SLE患者尿沉渣中T-bet的mRNA水平表达显著升高，其表达程度与SLEDAI评分呈正相关，而GATA-3表达显著降低[7]。与此实验结果相一致，Lit L等[8]发现SLE患者Th1/Th2相关转录因子的mRNA表达与细胞因子存在一个交互模式，T-bet表达的mRNA水平和IFN-γ明显高于对照组，相比低表达的GATA-3和IL-4，另外他们观察到T-bet/GATA-3与IFN-γ/IL-4或IFN-γ的表达有很强的相关性，这进一步支持了他们的猜测即SLE患者存在有Th1细胞极化的倾向。转录因子通过调节细胞因子的水平，进而通过正负反馈调节Th1和Th2细胞之间的相互作用和影响SLE的发展。

B细胞产生的靶向转录因子T-bet可能为自身免疫性疾病治疗的一个潜在靶点。一种与年龄相关的B细胞亚型（age related B cell subtypes，ABCS）高度表达T-bet，它促进SLE小鼠模型的自身抗体和自然生发中心迅速出现。当选择性除去T-bet，SLE小鼠模型肾脏病理损伤明显减少，存活时间延长，自身抗体出现延迟[9]。

幼稚CD4+T细胞的表观遗传重塑与狼疮患者的疾病活动相关。表观遗传变化常先于T细胞的活化和分化和疾病的活动的进展。研究发现，表观遗传改变时可导幼稚CD4+T细胞继发地转变为活跃的T细胞表型，患者的SLEDAI评分也会升高[10]。通过研究幼稚的CD4+T细胞，我们可以预测伴随疾病爆发的T细胞组成的早期变化，这些成分的变化可能触发或促进了SLE的进展。

2 Th17/Treg细胞失衡与SLE

2.1 Th17/Treg细胞的分化与平衡

除了具有分化为Th1和Th2亚群的特征外，初始CD4+T细胞可以分化成Th17细胞。Th17细胞是一种以分泌IL-17为主与炎症反应相关的细胞，还可分泌IL-23、IL-6、IL-18以及TNF-α等来发挥重要功能。另一种CD4+T细胞分化亚群是Treg细胞，其介导免疫耐受，主要分泌IL-10、转化生长因子β（TGF-β）[5]，如图1。人类的Treg细胞表型是以CD4+CD25+与转录因子Foxp3（Forkhead box P3）为特征，即CD4+CD25+Foxp3+的T细胞。按照来源分类，Treg细胞分为天然型和诱导型。

在低疾病活动期和缓解期患者中也存在Th17/Treg细胞平衡失调，并且免疫改变可能先于疾病活动的临床和实验室症状，活动期SLE患者外周血中Th17细胞表达增高，并且CD4+CD25+Foxp3+Treg细胞表达降低，变化程度与SLEDAI评分呈正相关，Treg细胞的抑制作用可能通过下调信号的传递，如细胞毒T淋巴细胞相关抗原4（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4，CTLA-4）與TGF-β结合[11]。大多数学者一致认为Th17/Treg平衡失调参与SLE发病[12]。

2.2 Th17/Treg细胞相关的细胞因子、转录因子等与SLE的相关性

诸多的Th17/Treg相关的细胞因子、转录因子均与SLE的发病有着密切关系。TGF-β与IL-6协同刺激了CD4+T细胞的分化，Th17细胞可通过B细胞转录激活因子、嗜碱性粒细胞的刺激，上调IL-23的表达或其特异性转录因子维甲酸相关孤核受体γt（RAR-related orphan receptor gamma in T cells，RORγt）促进IL-17的产生，抑制Treg细胞的发育，另外STAT通路和表观遗传水平上也显示异常。

Talaat RM等[1]检测到SLE患者可溶性的IL-6与IL-17水平增加，推测IL-6促进Th17细胞的生成。研究表明：Th17细胞表面表达趋化因子受体CCR4（C-C chemokine receptor type 4）、CCR6和CD61，IL-17通过诱导趋化因子和细胞因子如粒细胞集落刺激因子（granulocyte-colony stimulating factor，G-CSF）、IL-8、TNF-α和IL-6的生产，上调基质金属蛋白酶，促进炎症和自身免疫反应[11]，它也能促进嗜中性粒细胞的增殖、成熟和募集炎症细胞如巨噬细胞、淋巴细胞等。可诱导cAMP早期抑制物（inducible cAMP early repressor，ICER）被认为是CREM的转录抑制物。Th17细胞表达的ICER通过IL-6-STAT3通路，与IL-17启动子结合，促进RORγt的积累[13]，影响了机体特异性和系统的自身免疫性。

生长因子TGF-β在Th17细胞和Treg细胞的发育中起着重要的作用。SLE患者血浆中TGF-β1浓度略有降低，IL-2与TGF-β协同刺激初始T细胞时，选择性分化为Foxp3+Treg细胞，但TGF-β与IL-6协同作用下，选择性分化为Th17细胞，缺失TGF-β仅在IL-6的作用下，Foxp3+Treg细胞能够分化为Th17细胞。

B细胞转录激活因子（B cell activating transcription factor，BATF）是堿性亮氨酸拉链转录因子激活蛋白1（Activator protein-1，AP-1）超家族中的一员，其与IL-17被发现和SLEDAI活动评分成正相关。其机制可能为，BATF作为上游调节因子与IL-6协同作用Th17细胞，激活STAT3通路，正反馈增加的BATF产生，进而与RORγt协同作用于IL-17的启动子[14]，使IL-17显著增高。从SLE患者中获得的嗜碱性粒细胞促进了B细胞产生自身抗体和Th17细胞的分化，缺乏嗜碱性粒细胞的MRL-lpr/lpr小鼠表现出血清显著IL-17水平降低，表明活化的嗜碱性粒细胞促进了IL-17的产生[15]。

IL-23及其受体在SLE患者中上调，这可能导致IL-2的降低及异常的抗dsDNA抗体的产生，IL-23受体缺陷的MRL-lpr（SLE模型鼠）小鼠表现出狼疮性肾炎症状减轻，IL-2产生增加而IL-17 产生减少[16]。因此，阻断IL-23可能作为一种新的靶向治疗。

SLE的信号转导和转录激活子（signal transducers and activators of transcription，STAT）信号通路在中显示异常，STAT在CD4+T细胞的分化中起到关键作用。STAT5B作为Treg细胞发育与功能的关键调节器，磷酸化STAT5和STAT3间的失衡与IL-10的失调密切相关，小鼠模型Treg细胞STAT3的缺陷通过影响IL-17和IL-21的表达，增强Th17细胞介导的炎症，可能作为SLE未来的治疗靶点[17]。

Treg细胞特异性表达的叉状头转录因子家族中的Foxp3和Th17细胞相关的转录因子维甲酸受体相关孤儿核受体RORγ T在SLE中起到重要作用。SLE患者Foxp3表达降低，RORγ T表达显著增高，选择性敲出Treg内的RORγT导致Foxp3蛋白增强水平以及Treg活化标志物的表达增加，表明RORγT损伤了Treg细胞的调节功能[18]。

TGF-β和IL-6是调节Foxp3乙酰化的上游信号，TGF-β能提高Foxp3乙酰化水平，并促进Foxp3对IL-2启动子的募集。相反IL-6能逆转这种作用，提示炎症信号部分下调Treg功能通过调节Foxp3乙酰化，组蛋白去乙酰化酶抑制剂（histone deacetylase inhibitor， HDACi）可能作为一种促进Treg功能的药物，在多种自身免疫病被证明有效，此外，TGF-β和IL-6促进了Th17细胞的分化通过增加泛素特异肽酶4（Ubiquitin Specific Peptidase 4，USP4）介导的去泛素化[19]。

3 SLE基于CD4+T细胞亚群免疫平衡新治疗手段

目前临床上对于SLE的治疗以激素和免疫抑制剂联合治疗、免疫球蛋白静注等为主，可能是以B细胞为作用靶点，抑制其增殖和抗体的生成达到缓解。虽然这些药物对于SLE患者控制炎症和症状必不可少，但药物相关的不良反应和某些SLE症状治疗难治性增加了死亡率。

新型免疫调节剂已逐步成为人们关注的焦点。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）是一种进化保守的苏氨酸/丝氨酸蛋白激酶，Kato H等[20]推测雷帕霉素介导了CD4-CD8-T细胞（DN T细胞）对IL-4表达的抑制，或者通过抑制mTORC1，而非mTORC2，使CD4+T细胞抑制IL-17的表达或增加Treg细胞的数量。Treg细胞功能缺陷可能是由于IL-2缺乏，Treg细胞是对IL-2高度敏感性的淋巴细胞和外周耐受的关键调节器，von Spee-Mayer C等[21]的研究提示IL-2的缺乏使Treg表面的CD25表达降低，由此导致有功能和代谢活性的Treg细胞数量显著减少，这种情况可通过给予低剂量的IL-2刺激选择性逆转。Humrich JY等[22]的研究证实了低剂量的IL-2治疗SLE的安全性和有效性，严重的SLE患者接受低剂量的IL-2标准治疗，每5天的剂量从1.5 MIU逐渐升高至3 MIU，他们发现Treg的数量增加，而抗dsDNA抗体水平降低。He J等[23]证实了这一点，40例SLE患者持续两周使用2MIU/2 d的IL-2，滤泡辅助T细胞+Th17细胞与Treg细胞的比值降低，推测可能选择性地增强了Treg细胞的抑制功能，使疾病的活动度降低。Handono K等[24]对6例没有接受过皮质类固醇激素、免疫抑制剂或生物制剂治疗的SLE患者（病情活动度平均 SLEDA 评分>5.5分）给予低剂量的姜黄素治疗，患者体内的 Treg 细胞水平升高，Th17/Treg 细胞比例趋于正常，推测它能通过降低Th17细胞百分比和减少IL-17A的分泌，增加Treg比例和TGF-β1，恢复Th17/Treg平衡，然而这种调节作用只表现在SLE患者的CD4+ T细胞，而不影响健康人的CD4+T细胞。

4 總结与展望

综上所述，CD4+T细胞亚群平衡很可能导致了系统性红斑狼疮的发病。Th1、Th2、Th17、Treg细胞对应的细胞因子网络错综复杂，构成了一个复杂的疾病发病机制的网络。改善并恢复细胞间的平衡，可为临床治疗提供新的策略。见图1。

在人体淋巴组织中，初始CD4+T细胞在不同条件下可向Th1、Th2、Th17、Treg等不同的方向分化。各个亚群间的细胞数量、细胞因子等形成复杂的网络，通过血浆和淋巴间物质交换，维持机体免疫平衡。其中IL-6、IL-10以及BAFF和嗜碱性粒细胞诱导产生的IL-17促进了B细胞的过度激活，使IgE、IgG等抗体过度产生，导致了SLE的发病。

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（收稿日期：2018-04-14）