IL-10在移植物抗宿主病免疫调节作用中的研究进展①

叶 芳 文瑞婷 杨志刚 （广东医科大学附属湛江中心医院血液内科，湛江 524045）

异基因造血干细胞移植（allogeneic hematopoietic stem cell transplantation，allo-HSCT）是目前根治恶性血液病、遗传性疾病和部分自身免疫系统疾病的主要方法，移植后维持稳定的移植物抗白血病效应（graft-versus-leukemia，GVL）可使患者获得长期缓解，而移植物抗宿主病（graft-versus-host disease，GVHD）却严重影响患者生存质量甚至危及生命［1-2］。IL-10 是由多种免疫细胞和少数非免疫细胞产生的细胞因子，是目前公认的炎症与免疫抑制因子，具有双向免疫调节作用［3］。越来越多研究表明IL-10在GVHD 发生发展中扮演重要角色，但目前关于IL-10 在GVHD 发病中作用的研究结果仍存在争议［4-5］。深入了解IL-10 的免疫调节功能及其在GVHD 发病中的作用，有望为GVHD 防治提供新的思路。本文就国内外关于IL-10 的免疫调节机制及其在GVHD发病中作用的研究进展进行综述。

1 IL-10的生物学特性和免疫调节功能

1.1 IL-10 的生物学特性 IL-10 是具有双向免疫调节作用的炎症与免疫抑制因子，可来源于T细胞、B 细胞、巨噬细胞及单核细胞等免疫细胞，也可来源于一些非免疫细胞，如上皮细胞和肿瘤细胞，不同细胞来源的IL-10 介导了不同的免疫调节作用［6］。IL-10 的活性由IL-10 受体（IL-10R）介导，该受体由IL-10R1 和IL-10R2 异源二聚体组成。IL-10R1 表达主要局限于T 细胞、B 细胞、单核细胞、巨噬细胞等免疫细胞，IL-10R2 则几乎在所有细胞上均有表达［7］。但IL-10 与IL-10R1 亲和力较高，与IL-10R2结合力较弱，导致不同细胞结合IL-10 的能力不同［8］。IL-10 与IL-10R1 结合后诱导IL-10R2 构象变化，进一步启动下游信号转导［9］。IL-10 与受体复合物结合分别激活与IL-10R1 和IL-10R2 相关的Janus酪氨酸激酶JAK1 和TYK2，使受体胞外末端磷酸化，IL-10R1磷酸化为STAT1、STAT3募集提供位点，激活并启动IL-10 信号传导，发挥相应生物学功能［10-11］。此外，IL-10 基因具有多态性，目前研究最多的是2个二核苷酸重复序列：IL-10.G 和IL-10.R，以及3 个单核苷酸多态性：-1082（G/A）、-819（C/T）和-592（C/A），IL-10 的基因多态性与多种疾病发病相关［12］。研究表明，IL-10 基因多态性也参与了GVHD 发生发展，可提高GVHD 发生率［13］。但也有研究认为IL-10 基因多态性与GVHD 发生无关［14］。目前关于IL-10 基因多态性与GVHD 发生的关系研究尚存在分歧，有待进一步研究。

1.2 IL-10 的免疫调节功能 IL-10 分泌受微环境中的抗原、协同刺激信号、细胞因子、微生物等因素影响［15］。最近研究认为IL-10 具有免疫抑制和免疫刺激双向调节功能，可通过与不同免疫细胞亚群作用发挥不同免疫调节功能：①通过树突状细胞（den‐dritic cells，DC）发挥免疫抑制功能，通过抑制其表面MHCⅡ分子和共刺激分子CD80 和CD86 表达抑制DC 抗原提呈能力［11］；②通过辅助性T（T helper，Th）细胞发挥免疫抑制功能，IL-10 可抑制Th1 细胞分泌细胞因子从而调节Th1/Th2 平衡，也可抑制Th17 功能进而抑制炎症进展［16］；③通过免疫抑制细胞发挥作用，IL-10 可促进调节性T 细胞（regulatory T cell，Treg）分化，抑制效应T 细胞发挥免疫抑制功能并促进Treg 分泌IL-10［17-18］。另外，调节性B 细胞（regulatory B cell，Breg）分泌IL-10 能够抑制DC 活化、Th1/Th17极化并诱导Treg分化［19］；④通过B细胞发挥免疫刺激作用：IL-10 能够刺激B 细胞活化、增殖及分化为浆细胞，促进免疫球蛋白类别转换［20］；⑤通过CD8+T 细胞发挥免疫刺激作用，IL-10 也被认为是CD8+T 细胞增殖和分化的促进因子，在感染期间能够刺激CD8+T细胞增殖［8，21］。

此外，研究认为IL-10 浓度可能是其发挥不同免疫生物学功能的重要因素之一。低浓度的IL-10能够激活抗原提呈细胞（antigen presenting cell，APC）和CD4+T 细胞，高浓度的IL-10 则诱导CD8+T细胞活化［22］。IL-10在不同疾病中扮演不同角色，如在系统性红斑狼疮中高浓度的IL-10 对其有致病作用［23］；而在哮喘、炎症性肠病中低表达的IL-10 参与调控疾病发生［24-25］。SALEHI等［5］研究发现，IL-10在移植后病情稳定患者中血清浓度升高，可能对同种异体移植物长期存活具有积极作用。但也有研究发现，慢性排斥反应患者缓解后IL-10 浓度较低，IFN-γ 水平升高［4］。因此，IL-10 的免疫调节功能可能受IL-10 的细胞来源、作用的靶细胞、浓度及微环境等因素影响［26］。

2 IL-10在GVHD发病中的作用

2.1 IL-10 基因多态性与GHVD GVHD 分急性GVHD（acute graft-versus-host disease，aGVHD）和慢性GVHD（chronic graft-versus-host disease，cGVHD）［27］。GVHD 发病机制非常复杂，多种免疫细胞及细胞因子是其发病的重要因素，其中IL-10参与了GVHD的全过程［28］。IL-10产生除受免疫刺激外，也受基因调控，IL-10 基因在启动子区-1082、-819 和-592 位置具有多态性，可影响其转录、产生和分泌水平［29］。目前IL-10 基因多态性与aGVHD 或cGVHD 发生风险的相关性存在不同观点。有研究认为IL-10-592 AA基因型受者发生Ⅱ~Ⅳ级aGVHD 的概率低于AC 和CC 基因型患者，但受者基因型与cGVHD 发生无关［30］。也有研究认为，IL-10-819 C/T、-592 A/C 基因多态性与aGVHD 发生或严重程度无关，但IL-10-1082 GG 基因型与aGVHD 高风险相关［29］。此外，受者IL-10-819 CC、-592 CC 或供者IL-10-819 CC 多态性会导致IL-10 分泌减少和aGVHD 发生率升高［13］。但PEROVIC 等［31］研究发现，IL-10 的3 个基因多态性均与aGVHD 发生无关。同时，KAMEL 等［14］也发现，IL-10 基因多态性与移植后aGVHD 和cGVHD 发生均无关。

IL-10的3个单核苷酸基因多态性与3个单倍型GCC、ATA、ACC 密切相关［32］。不同基因型可影响IL-10 水平［31］。受者GCC/ATA 基因型与高浓度IL-10 有关并在aGVHD 或cGVHD 中产生保护作用，而携带GCC/GCC 基因型受者则IL-10 浓度降低和aGVHD 发生风险增加，另外100%携带ATA/ATA 基因型受者均发生cGVHD［33］。但研究供者基因时发现，IL-10 基因型（GCC/ACC 和ACC/ATA）与aGVHD及cGVHD发病均无关［33］。因此，目前研究认为受者而非供者IL-10基因多态性对GVHD影响较大，且启动子区不同位点基因表型对GVHD的影响不同。

2.2 IL-10 与DC IL-10 是DC 耐受性的关键因子，IL-10 诱导产生的耐受性DC 被称为DC-10，DC-10可通过促进Ⅰ型调节性T 细胞（T regulatory type 1 cells，Tr1）产生，在免疫介导的相关疾病中恢复其免疫耐受性［34］。且IL-10 基因修饰的DC 诱导的Tr1 可通过促进小鼠移植模型Th1 向Th2 细胞转化而抑制GVHD 发生［35］。另外，研究发现，采用同种异基因DC 诱导CD4+T 细胞分化而来的Treg 比直接新鲜分离的Treg 在小鼠异基因移植模型中对GVHD 的抑制效应更为明显，可促进供鼠细胞植入，显著提高受鼠移植物长期存活率［36］。

2.3 IL-10 与Th GVHD 发病中，IL-10 作用于Th细胞的研究结果仍存在分歧。动物实验发现，移植后给予外源性IL-10可使T细胞扩增、促炎因子IFN-γ分泌增加、Th1 反应增强从而加重GVHD，但移植前输注IL-10 则有益于GVHD 防治［37］。另外，研究发现，低剂量IL-10 对GVHD 具有保护作用，而高剂量外源性IL-10 能够引发aGVHD，其机制可能为IL-10与Th17 和CD8+T 细胞表达的IL-10R 相结合，使IL-10 抑制效应T 细胞增殖及炎症因子分泌的作用被Th17 和CD8+T 细胞抵消［38］。表明在GVHD 发病中，IL-10 与Th 的相互作用可能与IL-10 出现的时机和剂量有关，但仍需进一步验证。

2.4 IL-10 与Treg 多数Treg 被认为是Foxp3+Treg，该细胞可产生极少量IL-10，而CD4+Foxp3–IL-10+T细胞（又称Tr1）可分泌高水平的IL-10，近年研究认为Tr1 和CD4+Foxp3+Treg 共同组成Treg 亚群，并参与免疫调控［39］。ZHANG 等［40］研究证实，分泌IL-10的T 细胞亚群即Tr1，GVHD 发生时其分泌IL-10 的水平降低，促进GVHD 进展。最近研究发现，小鼠Tr1 表达功能性IL-10Rα，IL-10 受体信号受损的Tr1在体内失去免疫调节活性，Tr1 需IL-10 受体信号激活p38 MAPK，从而维持IL-10 分泌，介导Tr1 的免疫抑制功能［41］。另外，研究发现，Tr1 比例与GVHD 严重程度相关，移植后无aGVHD 的患者Tr1 比例升高，而重度GVHD 患者则降低［3］。GVHD 发生时，Tr1 可分泌IL-10 和TGF-β，通过降低Th1 和Th17 数量增加Th2 细胞数量促进Treg 分化，并抑制共刺激分子和促炎因子分泌，间接作用于抗原提呈细胞，从而改善GVHD［15］。Tr1 在TCR 介导活化后分泌IL-10，除抑制同种异体T 细胞应答外还可促进CD8+T 细胞增殖，抑制GVHD 的同时介导GVL［35］。表明分泌IL-10 的Treg 在GVHD 发生发展中发挥重要作用，促进这类Treg 产生可能是防治GVHD 的有效策略。

2.5 IL-10 与Breg Breg 目前尚缺乏统一表型，主要以分泌IL-10 的B 细胞亚群定义具有免疫调节功能的Breg［42］。Breg 能够抑制DC 活化、Th1/Th17 极化并诱导Treg产生从而发挥免疫抑制作用［19，43］。研究发现，aGVHD 发生时产生IL-10 的宿主细胞和供体细胞主要是B 细胞，GVHD 发生期间血清IL-10 浓度下降，抑制B7-H4 分子表达、共刺激分子CD80/CD86表达上调、宿主DC 激活，最终导致异基因T细胞应答增强、GVHD 加重［44］。此外有研究认为移植后发生cGVHD 的患者Breg 及其分泌的IL-10 减少，使促炎细胞因子无法被抑制，从而引发GVHD［45］。Breg 还可分泌IL-35，与IL-10 协同抑制Th1 分化及CD4+T 细胞增殖，阻止GVHD 发生［46］。最近研究显示，移植后患者体内Breg 比例与GVHD 临床分级相关，Ⅰ~Ⅱ级aGVHD 患者Breg 比例高于Ⅲ~Ⅳ级患者［47］。一项纳入74 例接受allo-HSCT 的患者临床研究探讨了过继预防性输注Breg 对aGVHD 及GVL 的影响，发现预防性输注高剂量Breg 患者比输注低剂量Breg 患者Ⅱ~Ⅳ级aGVHD 发生率显著降低，并保留了GVL［48］。因此，过继输注Breg 对移植后GVHD防治具有潜在临床应用前景，但其安全性与有效性仍需多中心、大样本临床试验进一步验证。

此外，IL-10 与NK 细胞及CD8+T 细胞相互作用也参与GVHD 发病。移植早期重建的NK 细胞可表达高水平的IL-10，抑制DC 或抑制T 细胞介导的同种异体T 细胞反应，降低GVHD 发生率［49］。IL-10 也可促进CD8+T 细胞增殖活化，抑制GVHD 同时介导GVL［35］。

3 结语

GVHD 的发病机制尚未阐明。近年研究发现IL-10在GVHD 发生发展中起重要作用，但各研究中IL-10 在GVHD 发病中的作用描述不一，可能与IL-10 的多效性有关。微环境、细胞来源和靶细胞、IL-10 浓度及病理状况不同，IL-10 发挥的免疫调节作用可能也不同。目前对IL-10 的作用了解尚不够全面，对其在GVHD 发病中的作用机制也有待进一步研究。