Th17/Treg平衡在类风湿关节炎发病和治疗中的意义

张 莹 周小莉

重庆市中医院风湿病科，重庆 400021

类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA）是一种病因不明的自身免疫性疾病，当前RA 研究中以探索其发病机制及有效防止方法为重要课题。以往的研究均认为免疫学紊乱在RA 的发病中起重要作用，但其机制研究多集中在体液免疫及自身抗体的检测方面，近来研究表明，RA 的发生、发展与淋巴细胞免疫功能紊乱、细胞亚群失衡密切相关。 随着人们对CD4+T 细胞另外两种亚型Th17（T-helper 17 cells）与Treg（regulatory T cells）细胞认识的不断深入，发现Th17/Treg细胞失衡在RA 发病过程中发挥着重要作用[1-2]。 探索Th17/Treg 平衡、失衡机制，对研究RA 的发病机制及诊治具有重要价值。

1 Th17 细胞与RA

Th17 细胞是一种新发现的CD4+T 细胞亚群，由于此Th 细胞亚群能够特异性地产生白介素-17（IL-17），故由Harrington 等[3]和Park 等[4]在2005 年首次命名为“Th17 细胞”。 该群细胞由白介素-6（IL-6）和转化生长因子-β（TGF-β）共同诱导Th 细胞分化而成，具有较强的促炎作用。其中，分泌的IL-17 为主要细胞因子[5]，能介导炎性反应，参与多种自身免疫性疾病[6]，在RA的发病过程及治疗中发挥着重要作用[7]。 IL-17 是一种重要的炎症介质，其通过诱导其他炎症细胞因子如IL-6、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）以及趋化因子的表达，介导炎症细胞到关节局部浸润并造成组织损伤，在RA 病程中发挥致炎性作用[8]。在RA 患者血清及关节液中，IL-17 的表达明显升高，促进滑膜细胞分泌多种炎性细胞因子，抑制软骨细胞基质的合成，增强破骨细胞活性，最终引起骨侵蚀[9]。 Th17 细胞在RA 发病中比Th1 细胞更为重要，细胞体外试验发现，雷公藤内酯醇通过抑制环氧酶-2（COX-2）表达下调RA 滑膜成纤维细胞分泌前列腺素E2（PGE2），抑制Th17 细胞分化，从而治疗RA[10]。

2 Treg 细胞与RA

Treg 细胞是一群具有免疫调节功能的T 细胞亚群，其通过通过释放IL-10、TGF-β 发挥抑制T 细胞及抗原呈递细胞的功能，降低炎性细胞因子的产生及抗体分泌而发挥免疫效应。 研究提示[11]，Treg 数量减少或功能异常均可导致自身免疫性疾病的发生。已有报道，未经治疗的RA 患者Treg 数量较正常人明显降低，而经过治疗的RA 患者Treg 数量与正常人差异无统计学意义[12]。动物实验表明，Treg 缺乏的K/BxN 鼠关节炎的发展加快，外周淋巴器官和滑膜组织的自身反应性T 细胞明显增多[13]。研究报道，血管活性肠肽（VIP）可以通过调节Th1/Th2 平衡和上调Treg 细胞来抑制病理性T 细胞的增殖，使免疫应答转向Th 型反应，活化具有抑制自身反应的T 细胞，使Treg 细胞上升和功能增强[14]。 在近年的研究中，越来越多的证据表明RA患者中Treg 存在异常，Treg 与RA 的发生发展有关。

3 Th17/Treg 失衡导致RA 的发病机制

Treg 及Th17 细胞与RA 发病均密切相关，Treg细胞的抑炎作用与Th17 细胞的促炎作用在RA 发病过程中发挥着重要作用。 Niu 等[15]研究表明RA 患者外周血Th17 细胞比率的增加和Treg 细胞比率的降低所致的Th17/Treg 细胞比率失衡，可能在RA 的发生发展中起重要作用。 国内学者研究指出，RA 患者Th17 细胞占优势，而调节性T 细明显不足，Th17/Treg细胞有所偏倚，而导致两群细胞比例异常的重要因素与TGF-β、IL-6、白介素-23（IL-23）和IL-17 等相关细胞因子的异常有关[16]。 研究报道[17]，随着RA 活动性增加，Th17/Treg 比例失衡， 表现为外周血Th17 细胞比例增加而Treg 细胞的比率降低。Duarte 等[18]通过动物研究实验发现，增加RA 小鼠模型中滑膜叉头状转录因子P3（Foxp3）表达，减少Th17 细胞，纠正Th17/Treg的比例，可在一定程度上延缓RA 的病程。

RA 是免疫介导的炎症性疾病，细胞因子网络在RA 的发病机制上占据相当重要的位置。 Treg 细胞在前炎症性细胞因子如白介素-1（IL-1）、TNF-α、IL-6、IL-17 等环境下，通过Foxp3 的作用向Th17 细胞转化，而发挥抗炎作用[19]。 IL-6 是决定初始CD4+T 细胞是向Treg 细胞还是Th17 细胞分化的关键细胞因子， 在调节Treg 和Th17 细胞平衡上起重要作用[20]。研究发现，RA 早期患者的Th17 细胞增多， 并分泌IL-17 和TNF-α。 其中，TNF-α 可通过诱导Foxp3 去磷酸化，抑制Treg 细胞合成，起到调节Th17/Treg 平衡作用[21]。 最新研究报道，阻断TNF-α 及IL-17对于抑制细胞因子、趋化因子及基质酶的表达都有很大的作用，所以抗TNF-α/IL-17 双抗在治疗RA 上表现出来较大的优势[22]。 IL-21 是Th17 细胞分泌的另一种前炎症细胞因子，研究显示，IL-21 和其他炎性因子共同作用，使RA的炎性反应明显增强，同时可抑制Foxp3 的表达，引起Treg 细胞功能障碍，打破Th17/Treg 平衡，导致RA病情加重[23]。

对于调节Treg/Th17 平衡的细胞因子，TGF-β 扮演着重要的角色，它是影响Th17 细胞分化关键的细胞因子，同时也是Treg 功能的重要调节因子[24]。 陈瑞林等[25]揭示了TGF-β/Smad 通路参与TNF-α 拮抗剂对Treg/Th17 细胞平衡的调控，研究发现，低浓度的TGF-β1 与IL-6 协同作用能诱导转录因子维A 酸相关孤独受体γt（RORγt）的表达，促进Th17 的分化，高浓度的TGF-β1 能够上调Foxp3 的表达，促使初始型T 细胞向Treg 分化[26]。 有学者通过不同的信号途径研究发现，TGF-β 单独作用或与IL-2 协同作用会上调Foxp3 的表达，使Treg 活性增强并抑制Th17 细胞分化，然而TGF-β 与IL-6 等促炎症细胞因子的协同作用却能促进Th17 细胞分化[27]。

白介素-10（IL-10）是Treg 细胞分泌产生的一种重要的与抗炎免疫相关的具有抑炎作用的细胞因子，不仅能够预防关节炎的发生，而且能够抑制关节炎的发展[28]。 白介素-26（IL-26）作为IL-10 家族的成员，也参与了RA 的发病。 与正常人比较，IL-26 在RA 患者血清中水平明显增高，尤其是滑液中水平更高，其能够增加促炎细胞因子的分泌，加速Th17 细胞分化，从而打破Th17/Treg 平衡，诱导炎性反应，抑制IL-26 的分泌，则能够减少Th17 细胞的生成，为RA 的治疗提供了新的研究思路[29]。

众所周知，IL-2 是体内重要的T 细胞生长因子，它可以通过SATA5 途径影响Foxp3 与RORγt 的平衡，降低RORγt 的表达，抑制Th17 细胞分化，增强TGF-β 诱导的Foxp3 表达和Treg 的功能，这也是Treg调节Th17 细胞分化的重要机制[30]。

IL-35 是一种有Treg 细胞分泌具有免疫负调作用的新型细胞因子，其通过抑制IL-17 等效应分子发挥免疫调节作用。 动物实验表明，IL-35 能促进CD4+细胞产生IL-10，从而阻止胶原诱导的关节炎的发生和恶化[31]。最新研究报道[32]，通过IL-35 转基因治疗胶原诱导型关节炎大鼠，其关节炎均有加重，这与Th17/Treg 平衡失调有关。

4 针对Th17/Treg 平衡的治疗

在RA 的治疗中，明确Th17、Treg 细胞的作用很重要，阻止Th17 对RA 的致病作用、提高Treg 细胞对RA的保护作用、调节Th17/Treg 的平衡成为治疗RA 的新途径。

近年来研究发现，microRNAs（miRNAs）作为免疫反应的重要调节因子参与多种炎性疾病包括类RA的发病。 研究发现，RA 患者miR-21 表达的减少，伴随着信号传导与转录激活因子3（STAT3）表达的增加与激活，信号转导和转录活化蛋白5（STAT5/pSTAT5）及Foxp3 mRNA 表达的下降，导致Th17/Treg 平衡失调，miR-21 有可能成为RA 治疗的新靶点[33]。

在以Treg/Th17 平衡为研究靶点的试验中，陈海英[34]的研究表明PGE2 对Treg/Th17 分化具有明确的调节作用，细胞实验显示PGE2 对Th0 向Treg 和Th17的分化均具有抑制作用，但动物实验显示内源性PGE2 通过EP4 受体促进IL-17 的产生同时抑制Treg 细胞的分化而发挥明显的促炎作用，PGE2 可通过调节Treg/Th17 细胞平衡参与RA 发病，EP4 受体可能是RA 的更精确的治疗靶点。 秦瑾等[35]在外源性白三烯B4（LTB4）受体拮抗剂及LTB4 基因敲除鼠可明显缓解CIA 的发病的研究基础上，发现抑制LTB4 合成或应用LTB4 受体阻断剂可能成为治疗因Treg/Th17 失衡而引起的类风湿关节炎的新靶点。

近年来，以Treg/Th17 平衡为切入点治疗RA 的研究层出不穷。 体外及体内试验均指出[36]，作为IL-12家族成员的IL-27 同样能通过调节Treg/Th17 平衡改善CIA 小鼠关节炎症状。

国外研究指出[37]，CD200/CD200 受体1（CD200R1）信号轴在RA 的发病中起重要作用，其与RA 的疾病活动度相关，而机制主要与Treg/Th17 平衡失调有关。国内研究报道，RA 滑膜及外周血CD200/CD200R1 信号存在表达与功能异常，通过调控Th17细胞及破骨细胞免疫应答，有望成为RA 抗炎治疗的新靶点[38]。最新研究报道[39]，针对干扰素-维甲酸诱导凋亡相关基因（GRIM-19）的生物抑制剂通过抑制IL-17 的表达，增加Treg 的表达，从而减少IL-1β、IL-6、TNF-α 以及IL-17 的表达，减轻胶原诱导型关节炎大鼠关节炎症，抑制破骨细胞活化，可能成为治疗RA 的新方法。

在中医药治疗RA 上，中药红参提取物通过抑制STAT3，调节Treg/Th17，改善CIA 小鼠关节炎及抑制破骨细胞活化，从而治疗类风湿关节炎[40]。 有研究报道，补肾通督胶囊可以明显降低肾虚寒凝型RA 患者外周血Th17/Treg 水平，降低血清IL-17A 含量，而使血清TGF-β1、IL-10 含量升高[41]。 刘维超等[42]报道，蠲痹颗粒能显著降低CIA 小鼠胶原关节炎的临床评分，下调CIA 小鼠CD4+T 细胞胞内白细胞介素-17A的表达水平，调控Th17 细胞与Treg 细胞平衡，可能是其治疗类风湿关节炎的作用机制之一。国内研究报道，青藤碱可通过降低Th17 细胞比例，显著升高Treg细胞比例，调节Th17 细胞与Treg 细胞平衡，从而起到治疗RA 的作用[43]。

5 小结

RA 是一种病因不明的自身免疫性疾病，至今没有较好的根治方案，严重影响人们的生活质量。 近年来研究发现Th17、Treg 在RA 发生、发展过程中扮演重要角色，Th17/Treg 平衡与RA 的发生、发展关系密切，Th17/Treg 平衡失调，最终导致滑膜炎症、关节破坏、骨侵蚀等，加重RA 病程的发展。 因此，对Th17/Treg平衡在RA 作用中进行深入研究，有助于进一步揭示RA 发病机制及寻找新型防治药物的作用靶点，具有重要的研究意义和广阔的应用前景，从而为该病的预防、早期诊断及治疗提供帮助。

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