CD4+辅助性T细胞在特应性皮炎的研究进展

李化国 姚志荣

CD4+辅助性T细胞在特应性皮炎的研究进展

李化国 姚志荣

特应性皮炎是慢性复发性炎症性皮肤病，皮肤屏障功能破坏、金黄色葡萄球菌定植造成的持续抗原刺激、免疫细胞调节功能失衡是其发病的关键因素。免疫细胞调控网络结构复杂，其通过细胞因子合成分泌的相互调节、受体表达的相互调控、生物学效应的相互影响发挥重要作用。关于CD4+辅助性T细胞在特应性皮炎发病机制中的作用，近年来基础及临床研究均有进展。

皮炎，特应性；CD4阳性T淋巴细胞；免疫学

特应性皮炎（AD）是一种慢性复发性炎症性皮肤病，以剧烈瘙痒为主要特征，常伴有哮喘、过敏性鼻炎和结膜炎等一系列症状。尽管AD发病率不一，但全球AD发病率近年来逐渐增高，英国、瑞典的发病率分别达 14.2%和17%［1］，韩国及日本儿童发病率为 14.4%［2］和 12%～13%［3］。中国大陆地区的发病率为3%，其中上海3～6岁的发病率为8.3%［4］，港台分别为5%和7.7%。从免疫学来看，AD是在皮肤屏障功能受损的基础上，人体对内外界刺激所产生的天然及适应性免疫应答。淋巴细胞尤其是CD4+辅助性T细胞作为重要的调节及效应细胞，在真皮层的浸润是皮损处的重要特征，也使之成为AD免疫学研究的方向之一。

1 CD4+辅助性T细胞生物学特征和分化途径

CD4+辅助性T细胞表达TCRαβ，识别抗原受到主要组织相容性复合体（MHC）Ⅱ分子限制，主要通过合成和分泌细胞因子发挥生物学作用。初始化CD4+辅助性T细胞前体在抗原刺激下，分化为中间阶段的Th0细胞，进而在不同微环境下又可分化为效应性细胞 Th1、Th2、Th17、调节性 T 细胞（Treg）、Th9、Th22、滤泡辅助性T细胞，而微环境中细胞因子的种类是影响Th0细胞分化的关键因素。如在IL-2、IL-12、IL-18、IL-27 的作用下，Th0 细胞可向Th1 分化；在 IL-2、IL-4、IL-33 作用下，Th0 可向Th2分化。

2 CD4+辅助性T细胞亚群在AD发病中的调节作用

2.1 Th1型细胞：主要分泌干扰素（IFN）γ。AD 患者的表皮树突细胞，单核细胞和单核细胞来源的树突细胞上低表达IFN-γ受体Ⅱ、干扰素调节因子1、干扰素调节蛋白10以及吲哚胺2，3-二氧化酶，其机制与信号通路磷酸化水平降低有关［5］。然而上述细胞均高表达IL-4受体α链，因此，导致了AD患者机体中的免疫反应向Th2型偏倚。研究发现，IFN-γ及其受体Ⅰ和干扰素调节因子2的遗传变异体与Kaposi水痘样疹发生显著相关［6］。IFN-γ可下调超长链神经酰胺的合成酶类，从而损害皮肤屏障功能的渗透性［7］。

2.2 Th2 型细胞：主要分泌 IL-4、IL-5、IL-13，可下调抗菌肽的表达，并抑制丝聚蛋白（FLG）、兜甲蛋白、内皮蛋白和β防御素2、3的表达。Th2型细胞可高表达IL-31，研究已证实，IL-31转基因小鼠可表现出AD瘙痒症状，在AD患者皮损中IL-31 mRNA水平虽明显增高，但与疾病严重程度及血清IgE水平无关。金黄色葡萄球菌外毒素B（SEB）可上调外周血单个核细胞（PBMC）中 IL-31 的表达水平［8］，以及肥大细胞中抗菌肽的表达。IL-31的表达与IL-4、13相关，而与IFN-γ不相关。

2.3 Th17型细胞：可分泌IL-17和IL-22。Th17细胞在AD患者PBMC及急性皮损中增多，与IFN-γ的表达水平显著相关，但与Th1/Th2细胞比例无关。Th17细胞可促进Th2型记忆细胞功能以及角质形成细胞的免疫活性，诱导炎症因子IL-6、IL-17和TGF-β表达，并促使Th2细胞转录因子GATA-3、C-MAF和JunB的表达水平上调，促进Th2型记忆细胞扩增和进一步极化。嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞可产生具有生物活性的IL-17E（IL-25），IL-17E通过放大Th2记忆细胞免疫效应参与AD炎症反应。急性期AD皮损中，IL-17表达水平显著高于慢性期。FLG敲除的小鼠模型中，可表现出以Th17细胞为主的皮肤炎症反应，表皮层可分泌大量IL-17，血清中高表达IgE，且SEB可明显提高其分泌水平。IL-17可诱导角质形成细胞抗菌肽的高表达，但IL-4和IL-13会抑制这一作用，因此，由于AD急性期高表达Th2型细胞因子，导致IL-17无法介导足够的人β防御素2，使得金黄色葡萄球菌持续定植，其作用机制可能与IL-4及IL-13拮抗抗菌基因DEFB4有关。这一假设通过小鼠实验得以证实，IL-4和IL-13敲除的小鼠可高表达IL-17［9］。在人体皮肤模型中，将Th2细胞因子中和后，发现IL-17发挥作用，抗菌肽表达恢复，微生物定植减少，但由抗菌肽升高所导致的潜在炎症反应亦须要受到重视。即使在IL-17低表达的情况下，Th17细胞可独立地表达 IL-22［10］。

2.4 Treg：主要分为两类，一类是在胸腺产生的天然性调节性T细胞（nTreg），主要包括FoxP3+nTreg。另一类是在局部微环境下由于抗原及细胞因子刺激下，由初始化辅助性T细胞所产生的获得性调节性T 细胞（iTreg），主要包括 FoxP3-iTreg（FoxP3-IL-10+Tr1、FoxP3-TGFβ+Th3）及 FoxP3+iTreg。其主要是通过抑制CD4+效应性T细胞的活化与增殖。作为Treg细胞重要的转录因子，FoxP3的基因突变可导致X染色体异常所致的免疫功能不全内分泌病-肠病综合征，并且常伴发AD。在FoxP3+Treg特异性消除的DEREG小鼠模型上，进行卵清蛋白局部致敏，可发现皮损处AD样炎症相比对照组明显加重，且Th2细胞因子及血清IgE水平显著上升。另有研究结合AD患者早年发病的特征，发现父母尤其是母亲具有特应性疾病病史，其子女脐带血中FoxP3持续性阳性表达的Treg细胞数目下降，其在出生后第1年患AD和对食物过敏的可能性增高［11］。另外，与精神因素密切相关的促肾上腺皮质激素释放激素可下调FoxP3-iTreg 释放的 IL-10，促使 AD 的发生［12］。AD患者皮损处和斑贴试验处，人体1型Treg细胞及其释放的IL-10、转化生长因子（TGF）β和其配体均显著表达，但缺乏CD4+CD25+FoxP3+Treg细胞的表达，也有研究发现，皮损处出现该表型Treg细胞的聚集。外周血中Treg细胞的表达水平增高或者降低亦可见相关报道。试验结果的不一致可能与患者年龄、临床表现、过敏原的暴露以及样本收集时间、Treg细胞标记方式的不同有关。另有研究发现，在金黄色葡萄球菌超抗原刺激后，活化的CCR6-CD25hi细胞具有Treg表型，但其分泌Th2型细胞因子，与效应性T细胞共培养后可促进IL-5的表达［13］。

2.5 Th22型细胞：可通过产生IL-22和TNF-α诱导前炎症反应。血清中IL-22细胞因子表达水平被证实与AD疾病严重程度相关。IL-22可下调角质形成细胞基因以及FLG的表达水平，阻碍角质形成细胞的分化。相对于AD慢性期，急性期的外周血和皮损中Th22型细胞均增多［14］。血清中IL-22水平与AD疾病严重程度指标CCL17相一致［15］。Th22型细胞高表达CCL17，可与Th2细胞表达的CCR4相结合，招募Th2型细胞至皮损处。另有研究显示，Th22型细胞上高表达CCR4和CCR10，与AD中高表达的CCL17及CCL27相结合，招募Th22迁移至皮损处。在体外，IL-22可下调角质形成细胞中的FLG、兜甲蛋白、内皮蛋白，并可下调编码促进FLG成熟的酶类［16］，破坏皮肤屏障功能。因此，AD患者免疫微环境中以Th2/Th22细胞为主的亚群优势，是AD发病机制中的关键。SEB和α毒素可诱导人体PBMC 和 CD4+辅助性 T 细胞高表达 IL-22［17］。IL-22可促使角质形成细胞分泌hBD-2，而hBD-2可反馈上调辅助性T细胞中IL-22的表达水平［18］。人β防御素2还可促使IFN-γ生成，抑制IL-17的表达，但对IL-4和IL-13无显著影响［19］。因此，AD 慢性期主要以IL-22高表达，IL-17低表达，并由急性期Th1/Th2的失衡向以Th1为主的亚群优势发展。

2.6 Th9型细胞：Th9型细胞特征性地分泌IL-9和IL-10，在TGF-β和IL-4高表达的情况下，Th2细胞倾向于转化为Th9细胞［20］。Th9细胞主要通过分泌IL-9，并招募肥大细胞产生，从而发挥促炎作用［21］。AD患儿血清中IL-9表达水平明显高于对照组，且与严重程度相关［22］，IL-9刺激后的角质形成细胞可增加血管内皮生长因子的释放［23］。

2.7 滤泡辅助性T细胞（Tfh）：主要功能是辅助B细胞产生抗体，表达趋化因子受体CXCR5以及共刺激分子CD40L和诱发性共刺激分子，分泌IL-4、IL-10 和 IL-21。其可确定的转录因子为 Bcl-6［24］。Tfh细胞可能来源于FoxP3+前体细胞，揭示Treg并非终末细胞，其分化具有一定的可塑性。在体外，Tfh细胞至少可转化为Th1、Th2、Th17细胞，相反地，上述细胞又可以获得Tfh的特性［25］。因此，将Tfh细胞作为传统Th1、Th2、Th17及Treg细胞外的一种亚型，抑或是4种亚型的特殊分化阶段，尚存争议，其与特应性皮炎的关系尚不明确。

3 结语

CD4+辅助性T细胞及其合成分泌的细胞因子形成复杂的免疫调控网络，可为制定综合治疗方案提供线索。

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CD4+T helper cells in atopic dermatitis

Li Huaguo,Yao Zhirong.Department of Dermatology,Xin Hua Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University School of Medicine,Shanghai 200092,China

Yao Zhirong,Email:dermatology.yao@sohu.com

Atopic dermatitis （AD） is a chronic recurrent inflammatory skin disease.Skin barrier impairment,constant antigenic stimulation caused byStaphylococcus aureuscolonization,and immune cell dysfunction are the main pathogenesis of AD.The complicated regulatory network of immunocytes plays an important role in the pathogenesis of AD through the mutual regulation of cytokine synthesis and secretion as well as receptor expression,and mutual influence between biological effects.In recent years,some progress has been made in basic and clinical researches on the role of CD4+T helper cells in the pathogenesis of AD.

Dermatitis,atopic;CD4-positive T-lymphocytes;Immunology

10.3760/cma.j.issn.1673-4173.2015.01.010

200092上海交通大学医学院附属新华医院皮肤科

姚志荣，Email:dermatology.yao@sohu.com

本文主要缩写：AD：特应性皮炎，MHC：主要组织相容性复合体，Treg：调节性T细胞，FLG：丝聚蛋白，SEB：金黄色葡萄球菌外毒素B，PBMC：外周血单个核细胞，TGF：转化生长因子，Tfh：滤泡辅助性T细胞

2014-03-25）