Th17/Treg细胞与原发性干燥综合征的研究进展
2021-04-03楼蒙妮吴斌李延萍曹文富
楼蒙妮,吴斌,李延萍,曹文富
(1.重庆医科大学中医药学院,重庆 400016;2.重庆市中医院风湿病科,重庆 400021)
原发性干燥综合征(primary Sjögren's syndrome,pSS)是一种以口眼干燥为主要表现的自身免疫性疾病,常伴有多种特异性自身抗体和外分泌腺淋巴细胞浸润,至少有33%患者可出现多器官受累表现,5%的患者可能发展为淋巴瘤[1-2]。尽管pSS的发病机制尚不十分明确,但辅助性T细胞17(T helper cell 17,Th17)和调节性T(regulatory cell T,Treg)细胞在pSS的发病中均起重要作用。基于此,本研究旨在阐述Th17细胞和Treg细胞在pSS发病机制中的研究进展。
1 Th17细胞与原发性干燥综合征
Th17细胞是Th谱系的一个子集,在动物模型中发现促炎细胞因子IL-17和产生IL-17的Th17细胞在慢性炎症的诱导和持续进展中起关键作用[3]。有研究表明,pSS患者外周血中Th17细胞及IL-17表达较健康对照者明显升高,共同促进了pSS的发病[4-5]。
Th17细胞的分化需特定的细胞因子(IL-6或IL-21)与转化生长因子-β(TGF-β)结合启动。在小鼠中TGF-β和IL-6启动Th17分化,在无IL-6的情况下,TGF-β和IL-21也可诱导Th17细胞的分化,但IL-6的作用更强[6]。而Th17细胞分泌的IL-21能通过TGF-β促进Th17的分化,利于Th17细胞的自分泌环;在经历分化及扩增后,IL-23参与Th17表型的稳定[7]。在TGF-β和IL-6协同激活Th17分化过程中,核受体视黄酸相关的孤儿受体(ROR)γt是产生Th17细胞所必需的,通过RORγt转基因小鼠分析明确RORγt在干燥综合征泪涎腺炎发病机理中的重要作用,RORγt调控Th17细胞中的促炎基因表达[8]。有研究通过SR1001特异性抑制RORα和RORγt来阻碍Th17细胞分化,发现显著改善小鼠的唾液腺分泌功能并缓解唾液腺炎;反证RORγt和Th17细胞在pSS中的发病机制[9]。在人类细胞中,树突细胞衍生的TGF-β对于Th17细胞的分化也必不可少,TGF-β与IL-21结合以诱导人Th17细胞从幼稚T细胞分化并诱导RORc的表达,RORc是人类与鼠RORγt的对应物[10]。此外,IL-1β和IL-6对于提高Th17细胞的扩增也有重要作用,Th17细胞在TGF-β和IL-21激活后,IL-23受体也被诱导表达,从而使细胞IL-23的敏感性增加,继而发挥IL-23稳定Th17细胞的作用[11]。
Th17细胞分泌多种细胞因子,如IL-17A,IL-17F,IL-21,IL-22等,IL-17A通常被称为IL-17,参与正常的生理过程,且由于其强烈的促炎作用在多种病理状况(癌症和自身免疫性疾病等)中也是一种重要的致病细胞因子[12-13]。除IL-17A外,IL-17家族中还有5个与IL-17A结构相关的其他成员,IL-17和TNF-ɑ有协同致炎作用,并可促进一系列黏附分子表达,参与中性粒细胞增殖、成熟和趋化,对T细胞活化起协同刺激作用[14]。一项在pSS中IL-17表达的荟萃分析发现Schirmer I检测结果与pSS患者的泪液IL-17水平呈负相关,提示pSS患者IL-17水平与干眼症状可能存在相关性[15]。Wu等[16]研究也发现,阻断IL-17可显著改善唾液腺功能并减少pSS动物模型的腺体炎症,可见IL-17参与了pSS的发病机制。
2 Treg细胞与原发性干燥综合征
Treg细胞是T细胞的独特子集,在维持机体免疫耐受中发挥重要作用[17]。转录因子叉头盒p3(Foxp3)的表达是Treg细胞的遗传标志。Treg细胞可通过多种机制抑制免疫反应[18],可通过表达CTLA4竞争T细胞上的共刺激配体及炎性因子分泌,如抑制细胞因子IL-10或TGF-β等抑制免疫激活。另外,Treg细胞可分为天然Treg细胞(nTreg)和可诱导Treg细胞(iTreg)。nTreg细胞在胸腺中作为离散且基本稳定的谱系存在,主要控制免疫耐受作用,当nTreg细胞从胸腺移出后,在微环境因子(包括IL-2、TGF-β和PGE2)诱导下从幼稚前体到未成熟记忆的转化,并最终从不成熟记忆转化为成熟记忆细胞[19]。与nTreg细胞相反,iTreg细胞可在胸腺外在TGF-β和IL-2的诱导下,由幼稚CD4+T细胞形成,与nTreg比较,iTreg细胞具有更强的免疫抑制力[20]。
在pSS患者中关于Treg细胞数量的研究存在差异[21]。有研究发现,与健康志愿者比较,pSS患者的外周血中Treg细胞数量减少,如Liu等[22]研究发现,干燥综合征患者外周血中Treg细胞数量较健康对照减少,且Treg细胞百分比与C反应蛋白、红细胞沉降率、类风湿因子和IgG浓度呈负相关。如Szodoray等[23]报道了pSS患者的外周血中Treg细胞减少,且在临床表现较轻、未出现腺外表现的患者中更为明显。另有研究[7]发现,与健康受试者比较,pSS患者外周血和唾液腺中的Treg细胞未发生变化,而Th17细胞百分比增加。这种差异可能与选取的pSS患者的疾病活动度相关,也可能与检测Treg细胞的方法存在差异相关,因早期检测方法是根据CD25的表达计算循环Treg细胞的比例,随后是通过转录因子FoxP3的表达鉴定Treg细胞[24]。有研究[25]发现,pSS患者唇腺中Treg细胞增加与其在外周血液中的数量呈负相关,可能与Treg细胞对抗炎症有关,而随着炎症的增加和细胞因子环境有利于Th17细胞的分化和增殖,导致Treg细胞的数量相对减少。
3 Th17/Treg细胞平衡与原发性干燥综合征
pSS的发生与Th17/Treg细胞失衡密切相关,其中Th17细胞可促进自身免疫,Treg细胞可抑制自身免疫,因此,两者失衡在pSS发病机制中均起非常重要的作用。如Yang等[11]研究结果显示,RORγt过表达的CD4+T细胞和减少的Treg细胞可能有助于pSS样唾液腺炎的发展。此外,Th17和Treg细胞的分化途径密切相关。TGF-β是刺激Th17和Treg细胞分化的共有关键因子,对于诱导RORγt和FoxP3均必不可少。但单独的TGF-β不能在体外启动Th17细胞分化,除非存在IL-6、IL-21促炎细胞因子,这些细胞因子通过激活STAT3抑制FoxP3的表达来抑制Treg细胞的分化并促进RORγt表达以诱导Th17细胞的分化[26]。在没有明显炎症的情况下,TGF-β促进Treg分化,从而维持免疫耐受,这是由于FoxP3介导抑制RORγt的活性,导致IL-17和IL-23表达减少[27]。因此,IL-6和IL-21通过控制FoxP3/RORγt的平衡,在Treg和Th17细胞的相互关系中起关键作用[28]。
通过调节Th17/Treg细胞平衡可改善腺体的分泌功能,如Contreras Ruiz等[29]研究表明,血小板反应蛋白衍生肽通过阻止Th17细胞的发育,促进Treg细胞分化,减轻pSS相关的干眼症和自身免疫性炎症。Xu等[30]用间充质干细胞(MSC)治疗小鼠模型和pSS患者时发现MSC将T细胞导向Treg和Th2,同时抑制Th17和Tfh反应,从而改善唾液腺分泌功能。Kim等[31]研究发现,二甲双胍在SS动物模型中能抑制效应T细胞,诱导调节性T细胞,调节B细胞分化,且能减轻小鼠的唾液腺炎症,恢复唾液流量,提示二甲双胍有治疗SS的潜力。另有研究[32]发现,短期低剂量的IL-2治疗可恢复pSS患者外周血Th17/Treg平衡。由于Treg和Th17细胞发育具有可塑性,FoxP3+Treg细胞在富含IL-21和IL-6的炎症细胞因子环境中可转化为IL-17细胞[33],提供从调节微环境炎症因子恢复Th17/Treg细胞平衡的治疗思路。采用托珠单抗(重组人源化抗人IL-6受体单克隆抗体)治疗pSS难治性肺炎和与视神经脊髓炎,均取得较好的临床疗效[34-35]。最近的一项研究[36]发现,IL-27治疗增加IL-27缺乏的非肥胖糖尿病(non-obese diabetic)NOD小鼠中Treg细胞的数量,抑制Th17细胞从而恢复小鼠Th17/Treg平衡,减轻SS样症状,且该研究揭示一种新的机制,即骨髓间充质干细胞通过干扰素-β诱导树突状细胞产生IL-27,从而恢复正常的Th17/Treg平衡,提示IL-27能成为SS治疗的潜在靶点。
综上所述,Th17细胞在pSS的炎症反应过程中发挥了促进作用,而Treg细胞的减少则使维持机体免疫稳态的作用减弱,两者失衡诱导pSS的发病。但研究中还存在一些不足,一方面对于Treg细胞的标记存在争议,规范标记法对获得一致研究结果很有必要。另一方面多数研究仅在外周血或靶器官中进行,因此,后续研究可在受损的靶器官及外周血同时进行,以期获得更加有信服力的依据;同时,从pSS的Th17/Treg细胞平衡机制为本病提供了治疗思路,如可靶向Th17细胞治疗,也可针对促炎症细胞因子进行靶向抑制,调节微环境炎症因子来恢复Th17/Treg细胞平衡。期待对Th17和Treg细胞更深入的研究能为pSS提供更多、更好的治疗方法。