Th1样Th17细胞在自身免疫性疾病中的研究进展①

崔雪雪 张智慧 陈 爽 吴凌子 张晓敏

（天津医科大学眼科医院，天津医科大学眼科研究所，天津医科大学眼视光学院，天津300384）

1 概述

免疫系统已经进化出复杂的机制，可对微生物入侵者产生迅速而极具破坏性的反应，同时保护宿主组织，这种微妙的平衡主要通过免疫系统2 种主要类型的T 细胞进行调节，即CD8+T 细胞和CD4+T细胞。CD8+T 细胞的任务是杀死被微生物入侵者感染的细胞并破坏外来或异常细胞，而CD4+T 细胞在多种炎症和自身免疫疾病的组织破坏中发挥关键作用［1］。辅助性T 细胞（T helper cells，Th）是一组特殊的CD4+T 细胞，在免疫系统中起关键作用［2］。目前，已经鉴定出多种Th 亚型，包括Th1、Th2、Th17、T滤泡辅助细胞（T follicle helper cell，Tfh）［3］。其中Th1 细胞可抑制感染期间的自身免疫和病理性免疫应答，在自身免疫性疾病中发挥重要作用［4］。Th1细胞主要分泌IFN-γ、IL-2，其标志性细胞因子包括IFN-γ 和淋巴毒素，可激活巨噬细胞杀灭微生物以及促进细胞因子产生［5］。产生 IL-17 的 Th17 细胞被归类为炎症Th亚群，可导致慢性组织炎症及继发性器官衰竭［6］。Th17 细胞可产生特征性细胞因子IL-17A、IL-17F、IL-22、IL-4、IFN-γ等［7-8］。其中IL-17A 作为一种具有强促炎作用的细胞因子，可通过作用于基因靶点产生急性反应蛋白和炎症趋化因子等物质，同时上调肌球蛋白重链-Ⅱ（myosin heavy chain-Ⅱ，MHC-Ⅱ）抗原、集落共刺激因子表达，促进T细胞活化，参与自身免疫性炎症性疾病发生发展［9］。KREBS 等［10］研究显示，Th17 细胞具有高可塑性，炎症条件下，Th17 细胞具有分化为 Th1、Th2、TFH、Treg 或抗炎Tr1 细胞的潜力。Th17 细胞发展方向主要取决于其分化期间的微环境。SHIBATA 等［11］研究发现，分泌IL-17 的γ-T 淋巴细胞缺失IL-2 刺激更容易转向 Th1 样 Th17 细胞（也称为 IL-17+IFN-γ+双阳性T 细胞，Th17/Th1 或ex-Th17 细胞）。本文主要对Th1 样Th17 细胞的功能、分化机制及其在自身免疫性疾病中的作用进行综述。

2 Th1样Th17细胞

Th1 样Th17 细胞主要由诱导小鼠自身免疫疾病的以Th17 细胞为主的致病性T 细胞产生［12］。目前已证实Th1 样Th17 细胞的分化途径有以下几种：①通过IL-12、IL-23、IL-1β、低水平的转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor，TNF-α）和前列腺素 E2（prostaglandin E2，PGE2）等细胞因子诱导Th17 细胞向 Th1 样 Th17 细胞分化［13-15］；②Th1 样 Th17 细胞也可通过IL-1β、IL-23 和IL-6 等促炎因子刺激后由幼稚前体直接产生［16］；③分泌 IL-17 的 γ-T 淋巴细胞缺失 IL-2 刺激更易转向 Th1 样 Th17 细胞［11］；④Th1样Th17细胞可在TGF-β、IL-6、IL-1β 和IL-23存在下从Th1 细胞转分化，这种情况下，Th17 细胞的高可塑性有助于其在最终转分化前采用TGF-β和IL-6刺激上调核转录因子维甲酸孤儿受体-γt（retinoid-re⁃latedorphan receptor gamma-t，RORγt）和 IL-17 产生［16］，以及在小鼠和人炎症条件下参与Th1 样Th17细胞分化的其他因子：T-box 21（T-bet）、RORγ 及运行相关的转录因子，如 RUNX1 和 RUNX3 等［17］。多个研究已在人和小鼠模型中鉴定出Th1 样Th17 细胞［18-21］。越来越多证据表明，这些具有低细胞毒性和对Treg敏感性有限的细胞不仅保留了辅助B细胞特性、部分Th17 细胞特性，如具有已分化的记忆表型、存活能力增强，还保留了多种致病特征，包括寿命延长和多功能细胞因子产生［22-23］。此外，Th1 样Th17 细胞是多种自身免疫性疾病的致病细胞，如类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis，RA）、多发性硬化症（multiple sclerosis，MS）和炎症性肠病（inflam⁃matory bowel disease，IBD）等。与经典 Th17 细胞相比，Th1 样 Th17 细胞致病性更强，包括响应 TCR 增加的增殖能力，即在IL-23 存在和不存在下分别采用 IL-12 刺激人 Th17 细胞可导致 RORγt 和 IL-17 下调和T 细胞增多。体外和体内实验表明，Th1 样Th17 细胞优先穿过人血脑屏障（blood-brain barrier，BBB），并在（experimental autoimmune encephalomy⁃elitis，EAE）效应期在小鼠 CNS 中累积［24］。Th17 细胞对Th1 表型的可塑性可通过Th17 细胞中IFNG 基因座的广泛表观遗传引发来解释，即Th17细胞显示出与Th1细胞非常相似的IFNG染色质结构［25］。

通过Th1 样Th17 细胞中趋化因子受体表达的模式可将其与Th17 细胞区分：Th17 细胞表达CCR6和 CCR4，而 Th1 样 Th17 细 胞 表 达 CCR6 和 CX⁃CR3［26］。CD161 是 Th17 细胞祖细胞的 特 征 标 记 ，CD161 表达是Th1 样Th17 细胞特征。比较人Th17、Th1 和Th1 样Th17 细胞群表型和功能特征，数据显示，尽管 Th1 样 Th17 细胞 IL-17 表达减少，但其比Th1 或真正的Th17 细胞产生更多的促炎细胞因子，且在刺激后增殖能力强于Th17 细胞。与Th1 和Th17 细胞相反，Th1 样 Th17 细胞对 Treg 对增殖和细胞因子的抑制具有高度抗性［23］。

3 Th1样Th17细胞与自身免疫性疾病

3.1 Th1 样 Th17 细胞与 IBD IBD 为累及回肠、直肠、结肠的特发性肠道炎症性疾病，包括溃疡性结肠炎（ulcerative colitis，UC）和克罗恩病（Crohn's dis⁃ease，CD）。与肠道微生物群反应的Th17 细胞是IBD 发病机制的主要致病T 细胞。CD 患者的Th1样Th17 细胞可诱导慢性炎症。不存在TGF-β 的情况下，RORγt 下调和 T-bet、IL-23、IL-12 上调可在促进IFN-γ 分泌的同时抑制 IL-17 分泌［27］。结肠炎的Th17 过继转移模型研究发现，IFN-γ 缺陷的 Th17 细胞保留IL-17A+表型但不能在受体中诱导结肠炎。疾病发展需将Th17 前体子集转变为Th1 样细胞，这个过程取决于Stat4 和T-bet 表达，但不依赖于IL-12或 IFN-γ 受体表达［21］。此外，Th17 细胞可为幼稚前体的致病性Th1 细胞发育提供“帮助”。研究发现，小鼠结肠炎模型中，抗Th17 细胞、促进细胞因子IL-23 表达成功缓解免疫小鼠肠道炎症［23］。表明Th17 细胞是结肠炎发病的重要致病细胞，主要通过直接转变为Th1 样细胞，并支持经典Th1 细胞发育双重机制完成［21］。因此 Th17 细胞和 Th1 样 Th17 细胞研究可能有助于IBD治疗。

3.2 Th1 样Th17 细胞与MS MS 是一种自身免疫性疾病，其特点在于CNS 脱髓鞘，MS 患者免疫细胞对髓磷脂抗原具有自身免疫反应。表达IL-17 的CD4+Th17 细胞是MS 的关键致病细胞。研究发现，少量 Th1 样 Th17 细胞与 MS 快速诊断密切相关［28］。从复发的MS 患者血液中获得的淋巴细胞可促进产生 IFN-γ 的 Th17 细胞产生，并在 MS 患者脑组织中鉴定出多种共表达IL-17 和IFN-γ 的T 淋巴细胞。进一步证明IFN-γ+Th17 淋巴细胞（表达RORγt 和T-bet）优先穿过人BBB，并在EAE 效应期也可观察到这些细胞在小鼠 CNS 中累积［28］。分析 CCR6/CX⁃CR3、IFN-γ/GMCSF和VLA-4表达，发现Th1样Th17细胞在疾病早期与CD4+T细胞有关［29］。利用表面标记 CCR4 可将 Th1 样 Th17 细胞分为 2 个亚型：致病性 Th17.1（IFN-γhighGM-CSFhighIL-17low）和 双 阳 性Th17（Th17 double positive，Th17 DP）（IFN-γlowGMCSFlowIL-17in）t。他珠单抗治疗下，Th17.1 细胞数减少 最 为 显 著［28］。 揭 示 Th1 样 Th17 亚 群 ，尤 其 是Th17.1 细胞在疾病活动中发挥重要作用，为采用T细胞靶向治疗MS提供依据。

3.3 Th1 样 Th17 细胞与 RA RA 是一种慢性关节内部炎症异常疾病，通过关节滑膜炎症确诊［30］。各种类型免疫细胞中，Treg 和包括Th1、Th17 和Th22 3 个亚群的 Th 细胞在 RA 发病中发挥重要作用［31］。AZIZI 等［32］发现 CD4+T 细胞子集 Th22 可产生不同的效应细胞因子谱，IL-22 和Th22 细胞在炎症和自身免疫性风湿性疾病中发挥重要而复杂的作用。另有研究发现，Th17 细胞积聚于 RA 患者关节中［23］。VAN HAMBURG 等［15］发现，Th17细胞及其效应分子IL-17A、IL-17F、IFN-γ、TNF-α 和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）参与RA 病理生理过程。最近证据表明，Th17 细胞的可塑性是RA 病理生理过程中必不可少的，Th17 细胞可在环境、炎症和遗传因素影响下表现为致病表型，其显著特征为GMCSF 和 TNF-α 高表达及 Th1 细胞特征共同出现，如转 录 因 子 T-bet 和 IFN-γ 表 达 ，即 Th1 样 Th17 细胞［28］。阐明以上机制有助于识别和选择新的RA 治疗靶点，改善现有疗法或发现新的RA治疗策略［15］。3.4 Th1 样Th17 细胞与其他自身免疫性疾病VERSTAPPEN 等［29］研究表明，Th1 样 Th17 细胞可能参与原发性 Sjögren's 综合征（Primary Sjögren's syndrome，pSS）慢性炎症过程及B 细胞活化。KAUFMANN 等［33］在复发的 EAU 大鼠眼中鉴定出更多表达 IFN-γ 的细胞，表达 IFN-γ 的 T 细胞可以是Th1 细胞产生的，也可以由Th17 细胞分化的Th1 样Th17 细胞产生，在炎症消退期间通过将重组IFN-γ注射于动物眼中即可诱导复发，提示这些IFN-γ 阳性细胞是复发性葡萄膜炎的主要驱动因素。脂多糖响应性米色样锚蛋白（lipopolysaccharide respon⁃sive beige-like ankyrin，LRBA）缺乏患者伴有各种免疫异常，LRBA 缺陷患者 CD4+CD25+FoxP3+CD127-细胞和Th1样Th17细胞数呈负相关，近70%患者出现自身免疫和肠病重叠表型，Th 亚群不平衡主要表现于Th1 样Th17 细胞和Treg，可能在自身免疫和肠病免疫发病机制中起重要作用［34-35］。

4 总结

目前已在多种自身免疫性疾病中鉴定出Th1样Th17 细胞，包括 RA、MS 和 IBD 等。与经典 Th17 细胞相比，Th1 样Th17 细胞致病性更强，包括更强的响应TCR 增加的增殖能力。而Th17 细胞对Th1 样Th17 细胞的可塑性是一种新机制，通常存在于自身免疫和炎症性疾病中。随着对Th1 样Th17 细胞研究深入，Th1 样Th17 细胞已成为治疗部分自身免疫性疾病的新靶点。但Th1 样Th17 细胞对免疫性疾病的具体机制需进一步研究，阐明其机制可为自身免疫性疾病治疗提供新思路。