CCL20/CCR6在类风湿关节炎中作用的研究进展

杨媛媛 王利平 周敬彩 武鑫鑫 李光迪

(兰州大学第二医院检验中心,兰州 730000)

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种以系统性慢性炎症为主的自身免疫性疾病，具体病因不明，在我国的患病率约为0.32%～0.36%,以中年女性为高发人群[1]。RA主要的病理特点是滑膜细胞增生和多种炎症细胞浸润造成的滑膜炎和血管翳的形成，最终表现为进行性和破坏性多发性关节炎。RA的病理改变是多种因素共同造成的结果，例如遗传、环境、炎症细胞、趋化因子等[2-4]。近年来CCL20/CCR6在RA中的致病机制日益受到人们的关注，本文就趋化因子CCL20及其受体CCR6在RA中的发病机制作一阐述，以期为对RA的治疗和诊断提供更多的可能性。

1 趋化因子CCL20及其受体CCR6的结构和功能

1.1趋化因子 趋化因子是一类具有趋化活性的小分子细胞因子，目前发现的趋化因子种类已有50多种，其使细胞表面具有跨膜G蛋白偶联受体的细胞聚集在一起，参与体内的免疫平衡调节，也是一类结构上具有相关性的趋化细胞因子，在生理和炎症条件下能够引导白细胞在全身迁移[5]。大多数趋化因子是在病理条件下由组织细胞和浸润的白细胞产生的[6]。该基因超家族成员在其主要氨基酸结构中具有同源性，并且在其一级结构中具有高度保守的4个氨基酸结构。根据序列中的前两个半胱氨酸是否分开，可以将其分为以下4个亚类：CC(中间不含有氨基酸)；CXC(中间含有1个氨基酸)；CX3C(中间含有3个氨基酸)；C(第2个氨基酸缺失)。

1.2趋化因子CCL20 CCL20是CC趋化因子亚家族的一员，在系统的趋化因子命名中被命名为CCL20[7,8]。此外其还有CKb4、LARC、ST38、MIP3A、Exodus、MIP-3a、SCYA20、MIP-3-α等别称[9,10]。研究表明二聚体和四聚体是CC趋化因子的活性形式[11]。CCL20和大多数趋化因子一样参与免疫调节和炎症过程。由该基因编码的蛋白质显示其具有淋巴细胞的趋化活性，并且可以抑制骨髓祖细胞的增殖。CCL20在正常人体内的心脏、胆囊、膀胱等器官都有表达。同时有研究表明，在RA患者滑液中CCL20的含量明显升高，这表明其很有可能参与了RA患者关节炎症的致病[12]。

1.3趋化因子受体CCR6 趋化因子受体是属于G蛋白偶联的7次跨膜蛋白受体家族，根据其配体可分为CC和CXC受体。CCR6是趋化因子CCL20的受体。CCR6已被证明在许多不同的白细胞亚群上表达，包括PMN细胞、DC细胞、T细胞及NK细胞等，并且优先由未成熟的DC细胞和记忆T细胞表达[5]。有研究表明相较于健康对照者和骨关节炎患者，RA患者外周血Th17细胞CCR6表达上调[13]。CCR6不仅在B细胞的分化中发挥着重要的作用，并且能够在炎症和免疫应答期间调节DC细胞和T细胞的迁移和募集。

2 CCL20/CCR6在RA中的作用机制

2.1CCL20/CCR6和滑膜炎 滑膜炎是指滑膜受到刺激产生炎症，出现关节肿胀、疼痛、积液等症状，也是RA典型的病理特征之一。有研究发现在RA的成纤维滑膜细胞中，CCL20/CCR6的表达相对于正常对照组、骨关节炎组均显著升高[14]。并且CCL20/CCR6有可能通过丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)途径调节滑膜细胞中COX-2、IL-1、IL-6、MMP-3、TNF-α等炎症介质的表达，从而参与RA滑膜炎的形成过程。

2.2CCL20/CCR6和血管翳 血管翳由新生的微血管、增生肥大的滑膜细胞、炎症细胞及机化的纤维素构成，是引起关节病变、软骨破坏的主要病理特征。一方面新生血管的形成会使血管内皮表面积增加,从而使炎症细胞更容易渗出到滑膜从而加重炎症。另一方面一些调节血管生成的介质也参与了RA的致病机制[15]。有研究表明趋化因子CCL20能够增加RA中新生血管的形成[16,17]。这表明趋化因子CCL20也参与了RA血管翳形成过程。

2.3CCL20/CCR6与骨和软骨的破坏 骨和软骨的破坏是RA显著的病理特征。骨细胞的平衡由成骨细胞和破骨细胞介导。其中破骨细胞的形成与RA的骨关节破坏息息相关[18]。有学者对RA患者软骨下骨组织进行活检后发现，CCL20/CCR6在骨细胞中的表达显著升高[19]。同时在破骨细胞分化试验中发现CCL20能够在早期阶段(3 d)通过促进细胞融合、促进细胞簇的形成、 促进MMP-9的释放使CD11b+细胞分化为破骨细胞前体细胞群。接着破骨细胞会在周围炎症因子例如核因子κB受体活化因子配体(RANKL)等的激活下成为成熟的破骨细胞从而造成骨侵蚀。同时，另一学者的研究表明CCL20能够通过调节早期成骨细胞表达IL-6促进破骨细胞的生成，其可能与RA造成的骨质疏松症有关[20]。由此可知CCL20/CCR6通过多种方式参与RA患者骨关节破坏的过程，并在其中发挥了重要作用。

2.4CCL20/CCR6和免疫细胞及细胞因子 类风湿作为一种免疫性疾病，有多种免疫细胞及细胞因子参与其致病机制。大多数研究都显示CCL20和CCR6之间存在着一一对应的关系[10,21]。但也有文章表示CCL20和CCR6之间的特异性关系可能并不是绝对的，认为CCL20可能并不是CCR6唯一的配体，CCR6还可能存在其他的配体与之相结合[22]。本文就CCL20/CCR6是唯一配对的立场下探讨其是如何通过影响免疫细胞及细胞因子的表达从而参与RA的致病机制的。

T细胞在RA中的作用一直被研究，其在类风湿关节炎的关节炎症的迁延不愈中起到了重要的作用，同时有研究表明其亚群Th17细胞也参与了这一过程[23]。有研究发现，在SKG小鼠中，CCR6+Th17细胞能够优先以CCL20依赖的方式迁移到炎症关节中[24]。Tanida等[25]发现在细胞条件培养基中CCL20的浓度位于1 000 pg/ml时，表达CCR6的单个核细胞(由淋巴细胞和单核细胞构成)会发生迁移。B细胞与RA的研究多集中于自身抗体方面。但是近年来有研究表明其也可能参与了RA的炎症反应。有研究发现CCL20/CCR6在炎症期间B细胞的聚集过程中起到关键作用[26]。此外上文中也介绍到CCL20/CCR6与诸多炎症介质的表达密切相关。这些表明CCL20/CCR6一方面能够通过其趋化性使免疫细胞到达疾病发生的部位参与疾病的进展，另一方面其还能够通过调节炎症介质的表达参与RA的致病过程。

3 CCL20/CCR6和RA相关药物

针对RA的药物主要有非甾体类抗炎药(NSADs)、改善病情的抗风湿药(DMARDs)、激素类药物、生物制剂等，前3种药物是使用最多的，但是也存在着只能缓解病情而不能抑制病程进展、副作用较大等缺点。生物制剂是近年来开始使用的药物，有关CCL20/CCR6的治疗RA相关的药物就属于这一类。在已知的临床通用的治疗RA的药物中，英夫利昔单抗和依娜西普均与CCL20/CCR6有一定的相关性。这2种药物的本质均为抗TNF-α抗体，其与CCL20/CCR6相关的的作用机制为通过抑制TNF-α介导的CCL20表达上调来间接降低血液中CCL20的浓度。研究发现用药后患者血液中CCL20的浓度明显降低。这表明CCL20很有可能作为治疗RA的有力靶点。在针对CCL20/CCR6的药物研究方面，Jean等[27]发现了一种有前景的CCR6抑制剂，并将其命名为CO339589。研究发现，其能够抑制CCL20介导的趋化作用，并且在人和小鼠RA的治疗中均表现出良好的效果。

4 讨论

综上所述，趋化因子CCL20/CCR6在RA患者体内参与了滑膜炎、血管翳的形成、骨和软骨的破坏等病理机制。部分针对CCL20和CCR6的免疫抑制剂对RA也有一定的疗效。尽管药物研究暂时处于实验阶段，但是可以看到趋化因子CCL20/CCR6对于RA的治疗具有一定前景。因此CCL20/CCR6未来很有可能作为RA患者新的治疗靶点。同时，相关研究大多处于基础研究阶段，对于临床研究方面还需要进一步的探索。