IL-35与IL-17在自身免疫性疾病中的作用机制进展*

刘斌， 蔡志斌， 曾建银， 张鹏， 王萍

昆明医科大学附属延安医院心脏大血管外科(云南昆明 650051)

细胞因子白细胞介素-35(interleukin-35,IL-35)是一种新型抗炎细胞因子，是IL-12(interleukin-12,IL-12)家族成员之一，具有独特的生物学特性。Niedbala等研究表明IL-35主要由调节性T细胞分泌，是一种具有免疫负性调节作用的新型细胞因子[1]。细胞因子白细胞介素-17 (interleukin-17, IL-17)主要是由Th17细胞分泌，是常见促炎因子，可以促进白细胞的迁移和活化，在自身免疫性疾病、肿瘤等疾病中发挥着重要作用[2]。Okada等[3]研究表明IL-35在很多疾病中发挥负性免疫调节作用，主要通过抑制IL-17的分泌来实现，在维持自身耐受和防止自身免疫性疾病的进展中起着重要作用。本文拟对近年来关于IL-35、IL-17的功能、分子机制及相关作用进行概述和总结，以期为自身免疫性疾病的治疗提供新的思路。

1 IL-35和IL-17及其受体的生物学特性

1.1 IL-35及其受体的生物学特性 IL-35是IL-12家族的新成员，IL-12家族共包含5个成员，分别为：IL-12、IL-23、IL-27、IL-35、IL-39[1, 4-5]。IL-35主要由CD4+Foxp3+调节性T细胞(Treg)分泌，B细胞、活化的内皮细胞、平滑肌细胞以及单核细胞也可以分泌[4, 6-9]。IL-35由1个折叠螺旋束样亚基IL-35 p35和1个可溶型受体样亚基EBI3组成,其中p35亚基是IL-35发挥免疫学作用的主要亚基，EBI3可以协同p35充分发挥IL-35的免疫调节功能[10]。

IL-35的受体不同于其他细胞因子受体，IL-35受体主要由IL-12Rβ2、gp130和IL-27Rα组成，其中IL-12Rβ主要是由活化的NK细胞和T细胞分泌，gp130主要由免疫细胞分泌，IL-27Rα主要由人类活化的CD4+T细胞、CD8+T细胞、B细胞、骨髓细胞等表达；受体主要包括4种类型：IL-12Rβ2:IL-27Rα、IL-12Rβ2:IL-12Rβ2、IL-12Rβ2:gp130和gp130:gp130[11-12]。其中IL-35和同源二聚体结合后仅能抑制T细胞的增殖，而与异源性二聚体IL-12Rβ:gp130结合不仅可以抑制T细胞的增殖，同时还可以通过介导IL-35诱导产生调节性T细胞(iTr35)，后者促进IL-35的表达而产生正反馈作用。

1.2 IL-17及其受体的生物学特性 IL-17是具有细胞因子性质的分泌蛋白，IL-17家族共有IL-17A(IL-17)、IL-17B、IL-17C、IL-17D、IL-17E(IL-25)、IL-17F等6个成员[13]。其中IL-17A和IL-17F的同源性最高，主要由Th17细胞分泌。Roth等[14]发现IL-17C主要由各种上皮细胞感染金黄色葡萄球菌等后激活的胶质细胞所表达；Fort等[15]发现，IL-17E和IL-17A是由同源基因编码的，并证实活化的Th2细胞可以表达IL-17E。目前已经证实IL-17A、IL-17F作为重要的促炎因子参与炎症反应和自身免疫性疾病的发生、发展；IL-17C在肠道、皮肤、呼吸道等中具有抗菌作用[16-17]。

IL-17受体家族成员以同源二聚体或异源二聚体的形式行使功能[18-19]。IL-17受体家族由五个成员组成，即：IL-17RA～E,各受体成员之间相互组成受体复合物，结合不同配体发挥不同的生物学效应，如IL-17RA和IL-17RC的复合体可以与IL-17A和IL-17F结合而发挥相应的生物学效应；IL-17RE是IL-17C的特异性受体，IL-17C的信号可以通过IL-17RE和IL-17RA形成的异源二聚体向下传递，增强机体对抗感染、炎症反应和自身免疫的能力；细胞对IL-17E的反应主要由IL-17RA和IL-17RB形成的复合体介导而引起机体Ⅱ型超敏反应[20-21]。IL-17RA不仅可以介导IL-17的促炎作用，还可以参与IL-17E的信号传导。

2 IL-35和IL-17的信号传导

2.1 IL-35的信号传导 Collison等[11]表明，IL-35与受体结合后，通过STAT1、STAT3和STAT4等信号转导分子传导，从而促进IL-35的表达。Shen等[22]发现，在B细胞中，IL-35主要与受体IL-12Rβ2：IL-27Rα结合，激活STAT1和STAT3两种信号分子来抑制炎症反应；在T细胞中，IL-35与IL-12Rβ2：IL-12Rβ2和gp130：gp-130受体结合后，分别激活信号通路STAT4和STAT1，与异二聚受体IL-12Rβ2：gp130结合，诱导激活STAT1和STAT4信号通路来促进T细胞向Treg细胞转化，进而增加IL-35的分泌[4, 22]。

2.2 IL-17的信号传导 IL-17A的信号转导调节主要依赖于TRAF6(TNF receptor associated factor-6)、Act1(NF-κB activator 1)、microRNA-23b(miR-23b)等重要分子[23-25]；其中Act1是IL-17和IL-17R结合后向下传导信号的重要信号连接分子；TRAF6(TNF receptor associated factor-6)是IL-17A激活NF-κB和JNK所必须的蛋白分子；IL-17A与细胞表面复合受体IL-17RA：IL-17RC结合，Act1招募TRAF6，后者激活NF-κB、MAPKs和C/EBP等转录因子促进下游炎症因子如IL-6、TNF-α等的表达。在此过程中，IL-17A诱导表达的多种炎症因子和趋化因子可以促进多种免疫细胞的募集，从而对自身免疫病起到促进作用[26]。Zhu等[24]通过对系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)、实验性自身免疫性脑脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE)、多发性硬化(multiple sclerosis,MS)、胶原诱导性关节炎(collagen-induced arthritis,CIA)等疾病的相应小鼠模型共同报道，miR-23b可以抑制 IL-17-NF-κB的激活来保护机体，而IL-17是通过抑制细胞中miR-23b的表达，促进促炎细胞因子表达，来促进自身免疫性疾病的进展；在IL-17A 高表达的自身免疫疾病如风湿性关节炎中，miR-23b的表达下降，解除了对IL-17-NF-κB的抑制，使得 IL-17A信号过度活化而对炎症性疾病及自身免疫性疾病等起促进作用[24]。

3 IL-35和IL-17与自身免疫性疾病

3.1 IL-35与自身免疫性疾病 大量研究证实在自身免疫性疾病中IL-35通过发挥抗炎效应，对机体起到保护作用[27-30]。Ouyang等[31]通过SLE与IL-35之间关系的研究，发现:(1)IL-35的浓度水平和CD4+EBI3+T细胞的百分比可以作为评价SLE活动性的指标；(2)IL-35和CD4+EBI3+T细胞对活动性SLE有较明显的保护作用；(3)IL-35浓度的降低可能是会打破Th17细胞与Treg细胞之间的平衡，促进SLE的发生、发展。对于自身免疫性疾病如类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)、MS、SLE等均有相关研究证实IL-35可以通过促进抗炎因子IL-10等的分泌和抑制促炎细胞Th17、促炎因子IL-17A、IFN-γ、TNF-α和 IL-6等的分泌，有效的阻止免疫反应和炎症反应的发生，对自身免疫性疾病的进展起到抑制作用[32-33]。Pope等[34]证明在CIA小鼠模型中，IL-35通过抑制IL-17的表达从而缓解关节炎的症状及控制疾病的进展。Wang等[35]研究发现，在结肠炎小鼠模型，IL-35重组蛋白(rIL-35)可以通过减少巨噬细胞、CD4+T细胞和CD8+T细胞的浸润，增加Treg细胞的浸润，促进IL-10的分泌和抑制促炎因子IL-6, TNF-α和 IL-17的分泌来调节炎症反应而减慢结肠炎小鼠模型的病理进展；而在银屑病小鼠模型中，低剂量的rIL-35可以作为TNF-α的单克隆抗体起到长期治疗的效果。Hu等[36]发现在科萨奇病毒(CVB3)诱导的病毒性心肌炎模型中，IL-35主要是通过增加Tregs细胞和抑制Th17细胞来发挥抗炎免疫作用。总之，IL-35可以通过调节与炎症相关细胞因子的分泌来诱导产生抗炎环境[35]。

3.2 IL-17与自身免疫性疾病 大量研究发现，Th17细胞是一类强有力的促炎细胞，可动员、募集和活化中性粒细胞，并与其所产生的细胞因子如IL-17A、IL-17F等共同参与自身免疫性疾病如RA、哮喘、SLE、银屑病、MS等疾病的病理进展[37-38]。有报道称，在银屑病关节炎(psoriatic arthritis,PsA)患者的受累皮肤或关节处检测到Th17细胞升高，并通过与IL-17缺乏的小鼠模型对比研究发现，IL-17A在PsA的炎症反应中发挥重要作用[39]。清除产生IL-17的淋巴细胞或者用抗体中和IL-17可以在一些疾病模型如PsA中产生较好疗效[40]。研究者发现1型糖尿病 (type 1 diabetes,T1D)患者体循环中Th17细胞的比例相对增高，IL-17A和IL-17F呈高表达水平，增高的IL-17协同其他促炎因子如IL-1β、IL-6、TNF-α等共同促进胰腺小岛炎症的发生，进而产生胰岛素抵抗导致1型糖尿病[41-43]。尽管IL-17F 与IL-17A在疾病中所介导的信号通路非常相似，但是 IL-17F对关节炎的贡献却远不及IL-17A[44]。

4 IL-35与IL-17之间的相互作用

研究发现，IL-35可以通过抑制Th17细胞的分化来降低IL-17的分泌，在Th17细胞相关的疾病中可以起保护机体的作用[45-46]。IL-35不仅可以抑制Th17细胞和Th1细胞的分化，还可以诱导产生调节性B细胞(Breg 细胞)，促进其向分泌IL-35、IL-10的Breg细胞转化，通过增加抗炎因子IL-10、IL-35的分泌和减少促炎因子IL-17的分泌来保护小鼠免受葡萄球膜炎和病毒性脑炎的损伤[47-48]。Okada等[3]发现，IL-35主要通过抑制调节Th17细胞分化的转录因子RORγt和RORα，终止IL-17 mRNA的转录，抑制了Th17细胞的分化和IL-17分泌，对慢性牙周炎的进展起到抑制作用。最近在葡萄球膜炎小鼠模型中发现，p35可以通过抑制IL-6诱导的STAT3的活性或IL-12诱导的STAT4的活性，进而抑制B淋巴细胞增殖[10]。IL-35通过抑制Th17细胞的增殖，降低IL-17的表达还可以诱导分泌IL-10、IL-35的T、B细胞的分化来抑制炎症的发生[4, 47, 49]。

总之，IL-35是可以通过直接或间接作用于Th17细胞抑制促炎因子IL-17等分泌和促进抗炎因子IL-10等分泌来发挥负性免疫调节作用，进而在自身免疫性疾病中起保护作用，具体作用机制见图1所示。

图1 IL-35和IL-17在自身免疫性疾病中的相互作用机制

5 结论和展望

IL-35和IL-17家族在自身免疫性疾病进展中分别发挥着抑制和促进的作用。早在2015年有数据显示，用IL-17A的单克隆抗体如苏金单抗(Secukinumab)治疗银屑病具有临床意义，同时这一治疗方案也获得了欧洲药品管理局(the European Medicines Agency,EMA)和美国食品及药物管理局(Food and Drug Administration,FDA)批准[50]。其次，IL-35又能借助自身所特有的信号通路抑制Th17细胞的分化和IL-17的分泌,而且重组IL-35(rIL-35)在自身免疫性疾病中的疗效在银屑病和结肠炎小鼠模型中都有被证实[32]。此外，IL-17/Th17信号通路的免疫疗法已成功运用于体外实验上，并获得FDA的批准运用于牛皮癣、银屑病关节炎等自身免疫性疾病的治疗[51]。

综上所述，通过抑制IL-17的分泌或者增加机体内IL-35的水平都有助于缓解自身免疫性疾病的进展。由于IL-35可以作用于IL-17来发挥负性免疫调节作用，而IL-17的相应抗体已在临床上运用于自身免疫疾病的治疗，或许IL-35可以为治疗自身免疫性疾病提供一种新途径。