Th17淋巴细胞与风湿免疫性疾病关系的研究进展

文丽丹+杨海玉

[摘要] 2005年首次发现不同于Th1和Th2的CD4+T细胞亚群，人们将这种主要分泌IL-17的Th细胞命名为Th17。Th17细胞具有独立的分化和发育过程，而IL-17是T细胞诱导炎性反应的早期启动因子，通过促进炎症细胞因子的释放来放大炎性反应。Th17细胞已被证实在风湿免疫性疾病的发病中发挥重要的致病作用。然而，Th17的作用与调控机制尚不明确，有待进一步探讨与研究。本综述简要阐述了有关Th17细胞及其分泌的细胞因子参与风湿免疫性疾病发病的研究进展。

[关键词] 辅助性T细胞17；白细胞介素-17；类风湿性关节炎；系统性红斑狼疮

[中图分类号] R593.2 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2017）09（b）-0049-04

Institute of Clinical Medical Sciences， Jiangxi Provincial People′s Hospital， Jiangxi Province， Nanchang 330006， China

[Abstract] In 2005 firstly described a newly CD4+T helper cell， the identification of the new subpopulation of T helper cells and it was named Th17. Th17 cells have independence capable of differentiation and development process. IL-17 is an early startup-factor of inflammatory response induced by T cell， can promote the release of inflammatory cytokines to amplify inflammatory response. Th17 cells have been shown play an important role in pathogenesis of rheumatic immunologic disease. However， the role of Th17 cells and regulation mechanism is not clear and needs further discussion and research. The research progress of Th17 cells and their secretion of cytokines involved in rheumatic immunologic disease is reviewed in this article.

[Key words] Th17； IL-17； Rheumatoid arthritis； Systemic lupus erythematosus

Th17细胞在多种风湿免疫性疾病的发生发展中介导细胞免疫炎性反应，从而导致靶细胞及器官的功能障碍。大量动物实验和临床实验的研究结果表明IL-17在组织炎症、自身免疫和宿主防御机制中发挥关键作用，参与多种风湿免疫性疾病的发病过程，如类风湿关节炎（RA）、動脉粥样硬化（AS）、系统性红斑狼疮（SLE）等。

1 Th17细胞的生物学特性及相关细胞因子信号通路

IL-17是Th17的标志性细胞因子。目前已知有6种IL-17亚型A～F，但Th17只产生IL-17A和IL-17F这两种亚型，都是促炎因子。IL-17是T细胞诱导炎性反应的早期启动子，与受体结合后有效介导中性粒细胞动员的兴奋过程，诱导靶蛋白释放炎症介质。近年来研究显示，IL-17A和IL-17F在许多疾病特别是风湿免疫性疾病的发展中发挥作用[1]。此外，Th17还可分泌促炎因子IL-21和IL-22。IL-21可以帮助重新恢复Th17/Tregs平衡。IL-22是IL-10家族成员，而IL-10与慢性炎症特别是许多免疫性疾病发病机制相关[2]。促炎细胞因子IL-23是促进和诱导Th17功能的调节因子，且维持Th17生长和扩增。IL-23/IL-23R/Th17/IL-17轴异常被认为是自身免疫性炎症的重要原因。Noack等[3]研究显示，Th17与Tregs之间的相互作用在风湿免疫疾病的发病机制中可能发挥重要作用，Th17会促进和增强炎性反应，而Tregs对免疫细胞主要起负性调节作用抑制T细胞的活化和增殖。Th17与Tregs之间一旦失衡对Th17而言极为有利，从而加重机体炎性反应。

Th17如同其他类型的Th细胞，需要依赖特定细胞因子和转录因子激活增殖。目前已知两条Th17激活途径和一些促进或抑制其分化的因子。Th17细胞增殖是由磷酸化信号转导器和STAT3相关信号通路激活的[4]。既往研究表明，STAT3在Th17分化过程中发挥重要作用，IL-6与初始CD4+T细胞表面受体结合后激活STAT3信号通路并促进IL-21产生，IL-21联合IL-6进一步活化STAT3信号通路，使细胞表达IL-23R、RORα和RORγt并抑制Foxp3的负向调节作用。TGF-β则通过Smads蛋白家族的磷酸化，促进初始CD4+T细胞中RORγt、IL-1R及IL-23R的表达。RORγt、RORα及STAT3与IL-17A、IL-17F及IL-21等细胞因子的启动子结合，使之开始转录，同时环境中的IL-23与细胞表面IL-23R结合，进一步增加STAT3和RORγt的表达使Th17保持极化状态。RORγt是Th17分化过程中的关键因子，持续不断激活这一因子是Th17发挥功能的必要条件。而Th1和Th2相关转录因子如STAT1、STAT4、STAT6及细胞因子IFN-γ、IL-4均抑制Th17分化和IL-17产生，其他激活STAT1的细胞因子如IFN-α和IL-27也可抑制Th17分化[5]。endprint

2 Th17细胞与风湿免疫性疾病

2.1 Th17细胞与类风湿性关节炎

RA是常见的风湿免疫疾病，其特征性表现为炎性反应和骨关节处破坏。细胞间相互作用引起促炎因子的产生最终导致软骨和骨关节损伤机制激活。RA的主要炎症部位在滑膜，滑膜炎是RA早期主要表现。IL-17是强大的促炎因子，在RA滑膜炎中发挥重要作用[6]。IL-17可激活RA患者骨关节处的炎性反应，引起骨关节滑膜处局部炎症产生。Niu等[7]研究显示，RA患者外周血Th17/Tregs失衡。Th17产生由促炎因子如IL-6和IL-23诱导，然而RA患者体内TGF-β浓度下降且Tregs数量减少。根据Dong等[8]研究表明，这一系列变化导致自身免疫触发及炎症产生。

多项研究发现，IL-17在RA早期或疾病早期发作阶段是重要的细胞因子，RA持续时间少于9个月的患者其外周IL-17水平相当高，而且疾病发作前患者体内IL-17水平比疾病发作之后的IL-17水平明显更高。2013年，Chalan等[9]报道在RA发作之前血清反应阳性的关节痛患者中循环CD4+CD161+T淋巴细胞增加，但新确诊的RA患者表达下降。相反CCR6的一个调控变体，Th17区分其他Th细胞的标志物，与RA的疾病敏感度相关[10]。因而，推断IL-17在疾病发作或RA早期发挥重要作用。有趣的是，Arroyo-Villa等[11]报道，与健康对照组相比，早期RA患者有显著的循环Th17细胞百分比，且循环中Th17细胞百分比与CCP滴度呈负相关性。此外，RA的滑膜液和组织中Th17百分比进一步增高，Th17表达水平与与疾病活动期其他实验室参数的变化及临床症状的严重程度相关。

在RA发病机制中，IL-17和Th17不单是炎症诱发者同时也是骨关节损伤原因之一。Th17是引起器官损伤的关键酶，也是关节翳生长、破骨细胞生成和血管生成的潜在诱因。损伤机制影响着骨关节组织并由IL-17相关信号通路调控。Sato等[12]研究表明，尽管Th17表达RANKL，但是在破骨细胞前体中不能直接起作用。破骨细胞的诱导生成并非完全与促破骨细胞生成相关，可通过IL-17诱导破骨细胞和树突状细胞的RANKL产生。有报道称不正常的免疫系统活动导致RANKL依赖的破骨细胞分化最终导致RA疾病中骨破坏产生。最新发现Th17可以通过上调滑膜成纤维细胞RANKL使有效地破骨细胞生成[13]。

TNF-α是RA的主要致病性因子，而IL-17可引起TNF-α产生。此外已有研究证实IL-17可以协同TNF-α促进RA的慢性炎症发展。Notely等[14]研究显示，在RA动物模型中利用可溶性受体或单克隆抗体来抑制TNF从而引起IL-17增加以及淋巴结中IL-17+/CD4+细胞增殖。令人欣喜的是，治疗后骨关节中浸润的Th17百分比下降，关节炎症的严重程度减轻。Hull等[15]研究显示，抗TNF治疗会引起RA患者循环中Th17增加，而这种增加与滑膜增厚和多血管质程度减轻相关。Park等[16]报道，炎性浸润的骨关节IL-17生成由TNF样弱凋亡诱导因子促进。这些发现使双重抑制IL-17和TNF成为治疗RA更有效的方式。有研究团队已报道在TNF转基因小鼠上可以有阻断TNF和IL-17的协同作用，且同时进行抗TNF和IL-17治疗比单纯抗TNF或者抗IL-17对关节内的骨稳态有更佳效果。

2.2 Th17细胞与系统性红斑狼疮

SLE的病因尚未明确，由免疫、遗传、环境等多种因素共同引起，而自身免疫耐受异常起着关键作用。多种免疫效应细胞能导致异常免疫活化反应，包括T细胞、B细胞、NK细胞等。越来越多的研究表明Th17在SLE的疾病进程中发挥重要的致病作用。既往研究发现，不论在活动期狼疮患者还是MRL/Lpr狼疮模型鼠中均发现Th17细胞数量和IL-17A的表达水平增高，并发现在伴有血管炎的狼疮患者中，Th17细胞比例和IL-17A的表达水平显著增高，并在治疗后降低。有报道称在SLE患者的炎症器官及外周血中发现T淋巴细胞产生IL-17的数量增加。初次确诊的SLE患者及SLE疾病活动期患者体内血浆IL-17浓度有所升高，但SLE处于非活动期患者没有发现这一现象。有关IL-17参与SLE发病机制的研究发现IL-17的浓度与疾病严重程度呈正相关性。有一项研究提供了IL-17在SLE发病作用机制中的直接证据。C57BL/6小鼠敲除基因后其肾脏损伤较对照组明显减轻，不论肾小球和肾间质的活动性评分还是IgG、IgM、C3的沉积均较对照组显著减少，同时血清中抗ssDNA抗体、抗nRNP抗体、抗染色体抗体水平及IgG水平均较对照组降低，抗dsDNA抗体则无法测出[17]。

IL-17+T细胞同时具备分泌TNF、IL-21、IFN-γ的能力，而这些细胞因子均与疾病严重程度相关。研究发现，SLE患者IL-21水平明顯升高，IL-21可以促使Th17分化与增殖，与IL-17呈正相关性，与SLE发病、活动度及病情轻重密切相关。Katake等[18]研究发现，Tregs和Th17均分泌IL-21，Tregs分泌IL-21较多，提示在SLE患者中IL-21可以自分泌并负反馈抑制Tregs，同时以自分泌及旁分泌形式促使Th17细胞分化，从而导致Tregs/Th17失衡，促进SLE疾病产生。以上研究表明IL-17单独或者与B细胞活化因子一同调控B细胞的活化与增殖，与此同时它们分化成免疫球蛋白分泌细胞从而促进SLE的发生发展。一些研究者也认为细胞因子调控紊乱引起Th17与Th1或者Tregs之间失衡对SLE发生发展可能具有重要意义。普遍认为在SLE中Tregs减少且功能缺陷，而Th17细胞明显增多。全基因组学研究结果显示，基因变异及由Th17分泌的细胞因子的特异性基因表达谱可增加患SLE的风险[19]。同样IL-23，Th17生长发育及分化的主要细胞因子之一，在SLE发病机制中发挥着重要作用。Du等[20]研究表明SLE患者体内IL-23水平升高。他们的研究同时证实SLE患者体内IL-23水平的升高与肾病之间有关系。而且这两者之间的关联性早在2012年就已有研究团队予以证实。Lumpus-prone小鼠体内IL-23R缺失的话可以防止肾炎疾病的进一步发展。因而，IL-23被认为是SLE是否引起肾损害的一个潜在生物标志物和SLE临床治疗的潜在靶点。Possonnier等[21]最新研究指出，从SLE患者皮肤上提取的内皮细胞表达CD95L，在其裂开之后，cl-CD95L促使Th17细胞穿过内皮障碍进行移行，这种移行以消耗Tregs为代价。Th17刺激cl-CD95L产生S1P，S1P通过激活S1P受体促进内皮移行。最后提出中和CD95非凋亡信号通路可成为SLE治疗新途径。endprint

2.3 Th17細胞与其他风湿免疫性疾病

蛋白水平和mRNA水平上Th17和IL-17的升高均在有炎症的唾液腺体中或干燥综合征患者的外周血中被证实。Th17活性增加与Tregs的数量少及IL-21、IL-22、IL-23表达水平高相关。Alunno等[22]从干燥综合征患者体内提取细胞进行体外培养发现由CD4-CD8-T细胞生成的IL-17可抵抗皮质类固醇作用。此外，IL-17R对人体唾液细胞系的影响已被证实，而且IL-17可以刺激唾液腺体细胞分泌促炎因子IL-6和IL-8。IL-17A生成T细胞在系统性硬皮病（SSc）患者的外周血中显著增加，其特征是与皮肤-肺归巢能力相关的趋化因子受体CCR6的表达相关，血浆中IL-17A的水平目前不明确。Murata等[23]研究描述了SSc患者外周血中IL-17A的浓度提高。与此相反，Radstake等[24]的研究并没有发现SSc患者体内IL-17A浓度与健康人群相比有显著差异。循环中Th17的百分数是一个相当独立的因素，与疾病类型或疾病所处阶段无直接联系。此外，SSc患者支气管肺泡灌洗液中Th17水平与肺牵连相关。血液中Th17的存在及其对器官的影响对于SSc的病程发展起关键作用。

令人惊奇的是，Truchetet等[25]最新研究显示，IL-17A+细胞与皮肤纤维化范围呈负相关性。Th17可能通过诱导细胞外子宫退化酶来抑制胶原合成及成纤维细胞分化，然而正是这种促炎的微环境抑制了纤维化产生。强直性脊柱炎患者外周血中，Th17细胞数量和IL-17及IL-23浓度增加。IL-17生成细胞表达记忆细胞CD4+CD45RO+的表型，且积极应答CCR6。Th17的百分比及IL-17和IL-23的浓度与疾病活动度呈正相关性，而且对于未接受抗TNF治疗的患者而言，这两项指标都是增加的[26]。

3 结语

虽然Th17在人类疾病的病因和病理机制中的作用相当不同且是多方面的，但无论是体内还是体外研究中已明确证实Th17及其分泌的细胞因子有强大的促炎作用，在风湿免疫疾病发病机制中发挥着致病作用，使得IL-17成为风湿免疫性疾病临床治疗的一个完美靶点。目前越来越多作用于Th17细胞分化及功能的药物或生物制剂在临床试验阶段取得成功，相信随着研究的不断推进将会有更多有关Th17信号通路的治疗方法应用于风湿免疫性疾病。

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（收稿日期：2017-06-02 本文編辑：程 铭）endprint