慢性鼻-鼻窦炎伴鼻息肉患者病变组织中IL-2和IL-35表达水平及其与Th1/Th2/Th17细胞因子的关系

胡 玥，杨和强，刘文峰，张 勇

慢性鼻-鼻窦炎(chronic rhinosinusitis, CRS)是一类较为常见的局部慢性炎症，在国外其发病率为5%～12%[1]，在国内其发病率为2%～8%[2]。根据是否伴发鼻息肉又可将CRS分为伴鼻息肉(CRSwNP)和不伴鼻息肉(CRSsNP)2种亚型，这2种亚型在临床有各自不同的组织重塑特点及炎症模式，CRSwNP由于临床症状评分更高，且更容易复发，因而成为耳鼻咽喉外科的难治性疾病[3]。目前研究表明，CRSwNP常见的致病因素有免疫应答缺陷、环境因素、微生物因素、遗传因素等，其中免疫应答缺陷在致病过程中发挥着重要作用[4]。Th1细胞与Th2细胞间的相互调控在影响人体免疫平衡维护中发挥着重要作用，CRSwNP表现为Th2细胞较强的疾病实体，但随着Th17细胞和调节性T细胞(Treg)的发现，对CRSwNP发病机制的研究有了新的进展[5]。白介素-2(IL-2)是Th1细胞分泌的主要细胞因子，有研究发现IL-2及其受体缺失的小鼠体内Treg细胞严重缺乏[6]。可见IL-2能够通过Treg细胞维持自身的免疫耐受，CRSwNP患者体内可发现Treg细胞水平显著降低[7]。因此IL-2可能在CRSwNP发病过程中发挥重要作用，但目前有关研究鲜有报道。IL-35则是一类新型抑制性细胞因子，已被证实与呼吸道炎症发展有关[8]，但其具体的免疫调节机制仍不清楚。因此本研究通过检测CRSwNP患者病变组织中IL-2、IL-35及Th1/Th2/Th17代表性细胞因子的表达水平，探讨IL-2、IL-35在CRSwNP病变中的免疫调节机制。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2017年6月—2019年6月我院收治的63例CRSwNP患者为CRSwNP组。①纳入标准：符合EPOS 2007中诊断标准[9]；手术治疗前1个月内未接受糖皮质激素或免疫抑制治疗；血清特异性IgE测定呈阴性；接受纤维鼻咽镜及鼻窦CT检查。②排除标准：合并肝炎、结核等传染性疾病者；哮喘病史；严重心、肺、肝、肾功能不全者。CRSwNP组中男37例，女26例；年龄23～42(29.2±4.3)岁；症状视觉模拟评分(5.5±1.7)分；纤维鼻咽镜检查的Lanza-Kennedy评分(6.3±2.1)分，Lund-Mackay评分(11.5±3.4)分；其中Lund-Mackay评分1～10分为轻度，Lund-Mackay评分11～24为重度。另选取30例同期单纯鼻中隔偏曲患者为对照组，其中男18例，女12例；年龄20～46(28.3±4.2)岁。

1.2方法

1.2.1标本采集：CRSwNP患者于术中留取部分鼻息肉组织，取出后以锡箔纸包裹，液氮中速冻后保存至-80℃条件下待测；对照组在手术过程中取下鼻甲黏膜组织，保存方式同鼻息肉组织。

1.2.2ELISA法检测IL-2、IL-35、γ干扰素(IFN-γ)、IL-4、IL-17水平：分别取100 mg的鼻息肉组织和下鼻甲黏膜组织，加入1 ml的PBS缓冲液后剪碎，于冰上用组织匀浆机制成组织匀浆，低温条件下3000 r/min离心15 min后，吸取上清液，参考ELISA试剂盒说明书进行相关操作，试剂盒购自中国ColorfulGene公司。

2 结果

2.1IL-2、IL-35、IFN-γ、IL-4、IL-17水平比较 CRSwNP组鼻息肉组织中IL-2、IL-35、IFN-γ水平低于对照组下鼻甲黏膜组织，IL-4、IL-17水平高于对照组下鼻甲黏膜组织，差异有统计学意义(P<0.01)。见表1。

表1 2组患者组织中IL-2、IL-35、IFN-γ、IL-4、IL-17水平比较

2.2不同严重程度CRSwNP患者鼻息肉组织中IL-2、IL-35、IFN-γ、IL-4、IL-17水平比较 63例CRSwNP患者中轻度25例，重度38例。轻度患者鼻息肉组织中IL-2、IL-35、IFN-γ水平高于重度患者，IL-4、IL-17水平低于重度患者，差异有统计学意义(P<0.01)。见表2。

2.3鼻息肉组织中IL-2、IL-35水平与IFN-γ、IL-4、IL-17的相关性分析 Pearson相关性分析结果显示，IL-2与IFN-γ呈显著正相关(r=0.482，P<0.01)，与IL-4、IL-17呈显著负相关(r=-0.457、-0.542，P均<0.01)。IL-35与IFN-γ呈显著正相关(r=0.508，P<0.01)，与IL-4、IL-17呈显著负相关(r=-0.471、-0.615，P均<0.01)。

表2 不同严重程度CRSwNP患者鼻息肉组织中IL-2、IL-35、IFN-γ、IL-4、IL-17水平比较

3 讨论

CRSwNP作为一类慢性炎症性疾病，其组织病理学特征表现为嗜酸性粒细胞浸润、细胞外基质沉积、杯状细胞增生、基膜增厚水肿或纤维化，对患者的生活质量造成了极大的影响[10]。虽然鼻内镜手术能够改善大部分患者的临床症状视觉模拟评分，但部分患者术后会出现息肉复发情况，且复发率会随着术后时间的延长而增加[11]。由于鼻息肉组织是由鼻腔和鼻窦黏膜过度水肿突出而形成的炎性组织，因此大部分CRSwNP的发病机制研究集中在鼻腔解剖结构、炎症持续性刺激以及鼻黏膜的应激反应等。但随着免疫学的快速发展，细胞因子在CRSwNP发病过程中的相关作用成为研究的热点方向。目前，研究证实鼻息肉组织中的IL-33、IL-9、IL-13等均呈高表达，而IL-10、转化生长因子-β等呈低表达[12-13]，可见细胞与细胞因子之间的相互作用及平衡发挥着重要的作用。

IL-2是Th1细胞分泌合成的细胞因子，能够刺激T细胞增殖、分化，并诱导细胞毒性T细胞产生，同时还能够促进多种细胞因子的分泌来维持T细胞生长，并且还能通过作用Treg细胞来维持稳态平衡[14]。目前有研究指出，CRSwNP的主要特征为Th2细胞的反应诱导以及嗜酸性粒细胞的优势浸润，这一过程可能与Treg细胞缺陷有关[15]。CRSwNP患者体内Treg细胞活性减弱的标志性指标转化生长因子-β表达显著降低，可能会抑制成纤维细胞的活性，减少细胞外基质含量，导致组织中白蛋白积聚及水肿的发生，继而形成息肉[16]。同时还有研究表明，IL-6也能通过抑制Treg细胞功能及招募炎性细胞浸润，而参与CRSwNP的发病进程[17]。本次研究结果显示，CRSwNP患者鼻息肉组织中IL-2的表达水平明显低于对照组下鼻甲黏膜组织，表明Th1细胞免疫应答较弱，符合CRSwNP的Th2细胞免疫应答较强的特点。IFN-γ是Th1细胞分泌的主要细胞因子，IL-4则是Th2细胞分泌的主要细胞因子，IFN-γ和IL-4水平与Th1/Th2平衡维持关系密切，并且Th1/Th2细胞介导的免疫反应也与新型细胞亚群Th17有关，IL-17是由Th17细胞诱导产生的一类具有较强促炎作用的细胞因子[18]。本次研究结果显示，CRSwNP患者鼻息肉组织中IFN-γ水平低于对照组下鼻甲黏膜组织，IL-4、IL-17水平高于对照组下鼻甲黏膜组织，与Shen等[7]研究一致，可见Th2/Th17细胞的活化诱导嗜酸性粒细胞在息肉组织中的浸润，并诱导大量炎症相关细胞因子分泌，加速了鼻窦黏膜局部炎症反应，导致局部组织损伤和黏膜重塑，这一过程与Terg细胞活性减弱、免疫抑制反应失调关系密切。鼻息肉组织中IL-2水平与IFN-γ呈正相关，与IL-4、IL-17呈负相关的结果也证实了IL-2的降低与Th1细胞活性降低、Th2/Th17细胞的活化有关。

IL-35是一类既可由Treg细胞诱导合成，又能够被活化的B细胞、部分活化的内皮细胞、单核细胞和平滑肌细胞分泌合成的抑制性细胞因子，主要通过介导Treg细胞激活Jak-STAT信号通路来发挥免疫调节的功能[19]。在慢性炎症反应阶段，IL-35不但能通过激活Treg细胞来抑制Th1细胞的增殖分化，抑制自身组织炎症损伤，还能够通过抑制Th17细胞的分化及主要细胞因子的合成，从而抑制炎症反应继续发展[20]。本次研究结果显示，CRSwNP患者鼻息肉组织中IL-35的表达水平明显低于对照组下鼻甲黏膜组织，与李军等[21]研究结果一致。IL-2水平降低表明Treg细胞活性抑制，其分泌的IL-35水平也随之降低，而较低水平的IL-35又通过负反馈调节影响Treg细胞的功能，使得CRSwNP患者体内的免疫调节功能受限，无法抑制和调节亢进Th2/Th17细胞的促炎作用，从而引起Th1/Th2、Th17/Treg细胞比率严重失衡，大量炎症相关细胞因子分泌，加速了鼻窦黏膜局部炎症反应，促进了鼻息肉组织的形成。对CRSwNP患者鼻息肉组织中IFN-γ、IL-4、IL-17的表达结果及与IL-35的相关性分析也验证了本次研究推测的正确性，可见Treg细胞活性抑制，Th17细胞活化是Th1/Th2细胞失衡理论的重要补充，也是CRSwNP发生与形成的重要机制。

综上所述，CRSwNP的发病过程与各种细胞、细胞因子的相互作用有关，尽管目前研究证实CRSwNP以明显的Th2细胞免疫亢进伴嗜酸性粒细胞炎性浸润为病理特点，但不同种族、地域及环境下的病理特点又有一定的差异，因此IL-2、IL-35的表达水平及其与Th1/Th2/Th17细胞因子水平的关系还需扩大样本、丰富检测方法来进一步证实。