Th17和Treg细胞可成为自身免疫性疾病治疗的新靶点

高丽萍， 毛小荣

1.兰州大学第一临床医学院，甘肃 兰州 730000； 2.兰州大学第一医院感染科

自身免疫性疾病(autoimmune diseases,AID)是机体因免疫功能紊乱对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织、器官、系统损伤所致的一类疾病，包括自身免疫性肝病(AILD)、自身免疫性甲状腺病、自身免疫性溶血性贫血、系统性硬化症、系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、溃疡性结肠炎、多发性脑脊髓硬化症、重症肌无力、硬皮病、混合性结缔组织病等多种疾病。AID发病机制不明确，临床表现和诊断方法各异，多种细胞因子参与发病，但以效应T细胞参与的免疫反应更为显著，且肾上腺皮质激素治疗和/或免疫抑制剂治疗AID有一定疗效。T细胞除了Th1、Th2亚群外，还包括Th17和Treg两个新亚群，Th17细胞的主要效应因子IL-17有促炎效应，而Treg细胞分泌IL-4、IL-10和转化生长因子β(TGF-β)等具有免疫抑制作用且两者在AID中的作用成为近年来的研究热点。本文就Th17和Treg细胞的生物学及其在AID中表达的相互关系及意义作一概述。

1 Th17细胞

除了Th1、Th2细胞外，新近研究发现了一种具有不同效应功能的T细胞亚群—Th17细胞，Th17细胞能分泌产生多种细胞因子：IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22、IL-6、结合CC型趋化因子6(CCR6)和肿瘤坏死因子α(TNFα)等，并参与机体自身免疫疾病过程，发挥特定功能[1]。IL-17A和IL-17F作为Th17细胞的主要炎症因子和IL-21、IL-22等通过细胞集落刺激因子和趋化因子介导中性粒细胞、巨噬细胞和淋巴细胞的增殖和成熟抵抗细胞外微生物的感染来保护黏膜和上皮组织[2]。IL-17和IL-22受体分布广泛，协同发挥促炎作用，可能是Th17激活时诱导组织炎症和自身免疫的基础[3]，但有研究显示，IL-22在肝脏炎症中起保护作用[4]。自分泌因子IL-21可代替IL-6与TGF-β调控Th17细胞的分化和扩增[5]，并形成正反馈。IL-23不是Th17的自分泌因子，但其可维持Th17表型稳定并诱导Th17进一步发育成熟[6]。信号传感器和转录激活子STAT3、孤儿核受体RORγt、RORα是Th17分化发育中起重要作用的转录因子[5]。

2 Treg细胞

Treg细胞是Th1、Th2、Th17之外的T细胞亚群，具有免疫调节功能，能够分泌IL-4、IL-10和TGF-β等细胞因子，在免疫稳态和诱导免疫耐受中发挥重要作用。Treg细胞可分为天然型调节T细胞(nTreg)和诱导型调节T细胞(iTreg)两类；nTreg由胸腺细胞分化发育而来；iTreg由外周成熟T细胞受到特异性抗原刺激并在细胞因子的诱导下分化而来。Treg通过多种机制发挥免疫抑制作用，如产生抑制性细胞因子、破坏靶向T细胞的代谢、细胞溶解和调节树突状细胞的分化和功能[7]。转录因子叉头盒P3(Foxp3)参与Treg细胞的分化并特异性高表达，是目前最特异的Treg细胞标志物[8]。转录激活子STAT5是参与Treg细胞分化与存活的另一重要因素[9]。

3 Th17和Treg细胞的关系

机体处于正常状态时，TGF-β诱导初始T细胞产生Foxp3，从而使初始T细胞分化为Foxp3+Treg细胞发挥免疫抑制作用；机体受到感染时，分泌大量IL-6和其他促炎因子与TGF-β共同作用激活转录因子RORγt诱导初始T细胞分化为Th17细胞参与AID，且Treg与Th17的分化是互相抑制的，可见TGF-β作为Th17和Treg细胞分化发育的共同因子两者之间有重要联系，周围环境中IL-6的量决定了Th17和Treg细胞在免疫应答中是否起主导作用，转录因子Foxp3和RORγt的拮抗作用是Th17与Foxp3+Tregs细胞之间的平衡在分子水平上的支点[10]。此外，Treg细胞在多种细胞因子的作用下可分化成产生IL-17的CD4+Foxp3+Treg细胞，提示两细胞间有重要可塑性[11]。IL-21作为Th17细胞的自分泌调节因子可代替IL-6活化STAT3抑制Foxp3，促进RORγt表达，和TGF-β共同诱导Th17细胞的分化和扩增，其与IL-6在功能上有很多相似性，在Th17和Treg的分化中发挥着重要作用[12]。IL-2可通过转录因子STAT5途径抑制Th17细胞的分化，同时对Treg细胞的分化和发育也有调节作用，可见IL-2对Th17和Treg细胞的平衡也起到重要作用[9，13]。

Th17和Treg细胞相互作用，关系紧密，Th17、Treg和相关细胞因子及转录因子形成一个复杂的网络。Th17/Treg失衡与多种疾病相关，包括AILD、类风湿性关节炎、系统性硬化症及系统性红斑狼疮等[14-16]。

4 Th17、Treg细胞与AILD

随着人们对疾病认识加深和检测技术的提升，AILD在临床上日益增多，且目前Th17和Treg细胞在AILD中的作用已经引起关注。AILD包括自身免疫性肝炎(AIH)、原发性胆汁性胆管炎(PBC)、原发性硬化性胆管炎(PSC)和自身免疫性胆管炎及这4种疾病任何两者的重叠综合征，其发病机制不明，目前普遍认为与免疫紊乱、遗传和环境因素相关。FENG等[17]研究表明，AILD患者与健康对照组相比，Th17细胞百分率和Th17/Treg比值均升高，Treg百分比降低；处于疾病活动期AILD患者Th17百分比和Th17/Treg比值显著高于AILD缓解期患者；住院后未痊愈的活动期患者Th17百分比和Th17/Treg比率的基线值显著高于治疗后改善的患者。结果表明，Th17/Treg比例失衡在AILD的发病机制和发展中起重要作用且高Th17/Treg比率似乎可预测活动期AILD患者的短期预后不良。而LIBERAL等[18]发现，与健康对照组相比，少年AILD中Th17(CD39+)细胞定量减少，定性缺失，表明Th17确实参与AILD但具体作用机制不明。在AIH中，CD39+Tregs数量减少功能降低，不能有效抑制效应CD4+T细胞产生IL-17[19]，Treg的免疫抑制功能减弱可能是AIH的发病基础。阻断Th17分化而允许Treg分化为稳定的免疫抑制细胞，这也可能成为治疗AIH的一种方法[20-21]。但近年PEISELER等[22]在研究中发现，与此相反，AIH患者与健康对照组相比血液中CD4+CD25(high)CD127(low)FOXP3+Treg细胞数量和功能无显著性改变，且AIH患者疾病活动期的Treg频率显着高于疾病缓解状态；与非酒精性脂肪肝患者相比，AIH患者肝内Treg频率升高，这表明Treg细胞可能有一定的促炎作用。Foxp3/RORγt比率在不同的AILD亚型中变化紊乱无显著性差异，然而，该比例在急性疾病中始终低于1，在慢性或无症状疾病中较高；组织病理学活动评分也与该比例显著相关；这表示与Treg(Foxp3)相比，活性疾病中Th17(RORγt)的相对过量[23]。总之，Th17和Treg细胞确实参与了AILD，但具体机制尚不明确。

5 类风湿性关节炎、系统性硬化症与AID

据报道类风湿性关节炎患者外周血Th17明显增多，但Treg细胞的数量和功能变化上不完全清楚，多数研究表明Treg数量减少，其他研究者报道Treg不变或增加[24]。有研究[14，25]表明，致病性Th17细胞介导血管翳生长，破骨细胞形成和滑膜新血管发生，Treg细胞抑制自身反应性淋巴细胞，Th17和Treg细胞参与类风湿性关节炎的发病。类风湿性关节炎患者外周血中Th17细胞频率和Th17相关细胞因子(IL-17、IL-23、IL-6、TNF-α)水平明显升高，其促炎细胞因子微环境使Th17细胞持续生成；Treg细胞频率和Treg相关细胞因子(TGF-β1)水平明显降低，这些变化触发自身免疫和诱导炎症。另外有研究[26]显示，类风湿性关节炎患者外周血与健康对照组比，产生IL-17的Treg细胞水平升高，这种具有Th17可塑性的Treg亚群保留了抑制功能，Treg群体作为类风湿性关节炎发病中的负调节因子，在类风湿性关节炎滑膜部位可能存在致病性。这些都表明Th17/Treg失衡在类风湿性关节炎发病和进展中的潜在作用，提示在体内阻断关键细胞因子特别是IL-6和IL-23或增加外源性TGF-β1及正在研究的治疗药物抗IL-17抗体或抗TNF/IL-17双特异性抗体和运用现代技术离体扩增的Treg细胞等多种途径恢复Th17/Treg平衡可能成为类风湿性关节炎治疗的新靶点。

系统性硬化症的患者与健康对照组相比Th17细胞增加，外周血中CD4+CD25+和CD8+CD28-Treg亚型数量减少功能缺陷[27]。而KRASIMIROVA等[28]发现，系统性硬化症患者Th17细胞上调，CD4+CD25-Foxp3+的百分比增加。但也有研究[29]表明，系统性硬化症患者Th17和Treg细胞具有高转录活性，外周血中Th17和Treg细胞均增多，但Treg细胞的抑制功能减弱且与疾病活动早期的严重程度密切关联。总的来说，系统性硬化症患者Th17和Treg细胞亚群之间比例失衡，但具体意义不明确。

有研究[30-31]表明，与健康对照组比较，自身免疫性甲状腺病中Th17的百分比及其转录因子RORγt升高，特别是桥本甲状腺炎亚组；Treg细胞及其转录因子Foxp3在Graves病(GD)中明显降低；此外，自身免疫性甲状腺病组Th17/Treg比例升高，特别是Graves眼病亚组；由此可见桥本甲状腺炎和Graves眼病发病机制可能与Th17细胞的增多有关，而GD与Treg的降低可能有很大的关系。

Treg、Th17在多发性硬化症、系统性红斑狼疮也发生了变化。多发性硬化症患者中Th17细胞的活性和数量增加，而Treg细胞的功能和数量减少[32]。系统性红斑狼疮中Th17(IL-6和IL-17)升高，TGF-β1(Treg)降低意味着T细胞向Th17细胞的发育方向倾斜，外周血中Th17/Treg平衡破坏可能在SLE的发展中起重要作用，特别是在疾病活动期。系统性红斑狼疮患者外周血中Treg数量减少及免疫抑制功能受损的根本原因尚不清楚[16]。有研究[33]表明，维生素A可以通过调节Th17/Treg平衡对系统性红斑狼疮患者起到一定的治疗作用。

6 结论和展望

Th17/Treg细胞失衡在多种AID的发生、发展结局中起到重要作用，研究疾病中Th17和Treg细胞的数量、功能变化及其关系可以为疾病的发病机制和治疗提供新见解和新方法，目前关于Th17/Treg的靶向治疗的研究正在进展[34]，但还有很多问题亟待解决，如由于AID的发病机制复杂，Th17和Treg细胞及其失衡如何在AID中起作用；在动物模型中起作用的治疗方案在人类中是否可行及安全性都有待考证。随着对两种细胞及相关疾病研究的不断深入，希望可以找到治疗AID的新手段。