原发性干燥综合征Th17/Treg 平衡调节研究
2021-11-30刘正奇杨道斌朱胜金
彭 馨,杨 鹏,刘正奇,杨道斌,朱胜金
(1.贵州中医药大学研究生院,贵州 贵阳 550002;2.贵州中医药大学第二附属医院风湿免疫科,贵州 贵阳 550003)
原发性干燥综合征(primary Sjogren’s syndrome,pSS)是一种常见的慢性自身免疫性疾病,典型的临床表现为眼干和口干,血清中可见大量的自身抗体和高丙种球蛋白,发病率在风湿免疫病中仅次于类风湿关节炎。目前,pSS 确切的发病机制尚不清楚,其主要病理特点是淋巴细胞浸润到外分泌腺如唾液腺和泪腺为主要特征,至少1/3 的患者可累及肾、肺、神经系统、消化系统等系统,引起全身多个器官组织受损和功能紊乱[1]。浸润的淋巴细胞中,T细胞占比超过75%,多数是CD4+T 细胞,包括Th1和Th2 细胞。传统上多认为SS 发病与Th1/Th2 平衡失衡及其Ⅰ型干扰素和IL-12 产生紊乱有关。但在过去的十年里,发现了一些新的Th 细胞谱系,包括Th0、Th17、Treg 等[2]。其中,Th17/Treg 平衡调节已成为新一代SS 治疗关注的焦点。了解Th17、Th17/Treg平衡在SS 发生中的作用及其相关的干预策略具有重要的理论价值和临床意义。基于此,本研究对Th17/Treg 平衡调节的理论基础以及原发性干燥综合征的候选疗法进行综述,以期为临床提供帮助。
1 Th17 细胞在pSS 发生中的作用
1.1 pSS 的动物模型研究 Th17 细胞是B 细胞异常活化的重要因素,在Ⅰ型干扰素及其B 细胞活化因子的协调作用下,可导致B 细胞产生大量的自身抗体。同时,活化的B 细胞和树突状细胞也产生IL-6,与Ⅰ型干扰素一起促进Th17 细胞的分化,从而形成Th17 细胞活化和B 细胞活化正反馈循环,引起B 细胞产生大量自身抗体。pSS 动物模型在研究临床上无法解决的问题方面非常重要,尽管pSS 小鼠模型发生的病理机制不能够完全反应患者的实际情况,但动物模型对阐明某些特殊功能的细胞或细胞因子在疾病发生中的作用非常重要。主要证据如下:①在pSS 小鼠模型实验中,发现小鼠唾液腺有RORγT、IL-17、IL-17R 等mRNA 转录,并观察到小鼠泪腺中IL-17 和IL-17R 表达水平明显增加,继而发现大量的Th17 细胞浸润到唾液腺和泪腺是SS发生的重要原因。②Th17 细胞可介导唾液腺生发中心异位形成,增强B 细胞自身抗体的产生[2]。③IL-17 敲除的自发性SS 小鼠模型中,腺体免疫病理损伤明显缓解[2,3],唾液腺及泪腺分泌功能及其唾液流速也明显改善[4]。④IL-17 基因敲除小鼠对胶原蛋白诱发的关节炎、自身免疫性脑脊髓炎及1 型糖尿病等自身免疫的敏感性较低[5]。⑤Th17 细胞过继转移到IL-17 敲除小鼠也可引起如同野生小鼠的局灶性涎腺炎[6]。由此可知,Th17 细胞及其产生的IL-17 在SS 模型进展中发挥着关键作用。但是,单纯的IL-17基因敲除小鼠在接种唾液腺肽后并不会发展为SS。基因敲除实验和细胞过继实验进一步表明,除了IL-17 外,IFN-γ 也是SS 涎腺炎发生的关键因子[7]。
1.2 pSS 的临床研究 Th17 细胞在健康个体的粘膜部位起着重要作用。Th17 细胞的主要效应细胞因子是IL-17 和IL-22,这些细胞因子通过刺激紧密连接蛋白形成及维持上皮屏障完整性。在pSS 患者泪腺和唾液腺组织中,IL-17 及其转录因子RORγ 转录和表达明显增多,且泪液和唾液中IL-17 含量也明显高于健康人[8]。IL-17 在SS 患者唾液腺的小导管表达水平与腺体炎症的严重程度相关[9]。IL-23 与IL-22 的表达也被观察到[10],后者主要由自然杀伤性T 细胞和Th17 细胞产生。此外,患者的血浆和唾液中存在IL-17 及其相关的细胞因子TGF-β、IL-6、IL-23 及IL-12 的表达,但并未发现抑炎因子IL-10的表达[9]。因此,SS 患者的外周血细胞中可能具有大量分泌IL-17 的能力而促进Th17 极化,分泌IL-12的能力则促进Th1 分化。此外,IL-18 也能够刺激外分泌腺产生IL-17,增强与SS 直接相关的IgG1 抗体产生[10]。Th17 细胞极化是由视黄酸孤独受体-γT转录因子(RORγt)介导,并通过局部暴露于TGF-β、IL-23、IL-21 和IL-6 等而被激活。其中,IL-21 被认为是B 细胞和Th17 细胞的关键激活因子[11]和Treg 细胞的衰减子[12]。因此,IL-21 在血清和唾液腺中的表达与高蛋白血症患者和SS 患者发病相关[13]。但是,Treg 和Th17 活性的评估受到诸多因素的影响。如即使在Th17 和Th21 细胞占主导地位作用下,具有Th1 和Th2 表型的细胞同样也会增加,且可刺激B 淋巴细胞。
2 Treg 细胞在pSS 发生中的作用
Treg 细胞群最初是根据其表面CD25 的高表达在小鼠和人中首先被发现,继而有研究在小鼠实验动物模型发现该群细胞可阻止多种自身免疫性疾病,其可通过细胞间接触或释放IL-10 和TGF-β 抑制自身反应性淋巴细胞[14]。初始T 淋巴细胞向Treg分化依赖于微环境细胞因子和转录因子Foxp3 的表达,可保证Treg 的抑制功能,是Treg 特有的标志物。目前Treg 细胞在pSS 发生发展中的作用尚未完全阐明。研究认为,Treg 细胞表达减少与pSS 的临床症状密切相关,患者体循环Treg 细胞减少与血清C 反应蛋白、血沉、类风湿因子和免疫球蛋白异常增加密切相关[15]。在对pSS 患者唾液腺组织Treg 细胞表达研究发现,pSS 组腺体组织中CD25 的数量明显少于非自身免疫疾病组,考虑到活化的其它免疫细胞也可能表达CD25,这些观察结果并不能得出明确的结论。然而,免疫组化和聚合酶链反应证实,pSS 腺体组织Foxp3 转录和表达也明显降低。值得注意的是,CD25+和CD25-细胞都包含在Foxp3 浸润的区域内唾液腺组织,并有部分组织共同表达GITR,提示腺体组织中可能存在CD25low/GITR+抑制性细胞亚群。研究显示,Treg 细胞的Foxp3 表达低下与SS 腺体炎症及其临床评分直接相关[8]。但也有一些研究认为,pSS 患者Treg 细胞数量与正常对照组比较无明显变化,甚至有些研究认为pSS 患者或动物模型Treg 细胞数量比正常组明显增加。同时,有研究显示即便pSS 动物模型和患者中Treg 的Foxp3 表达未发生明显变化,但体外功能试验证明外周血CD25high 细胞的抑制活性明显降低[9]。总之,尽管Treg 在pSS 发生中的具体作用存在争议,但其数量变化或功能降低与pSS 发生有关已得到肯定。
3 Th17/Treg 失衡在pSS 发生中的作用
自身免疫性疾病常与Th17/Treg 比值的改变有关,且其中的任何一个谱系都受到不同的信号分子严格的调控。然而,现有证据表明,在pSS 患者中效应Th17 细胞和Treg 细胞的比例没有失衡,因为这两个亚群在中度活动的pSS 患者中均成比例增加。此外,唾液腺组织中的Th17 细胞和Foxp3 细胞的数量与炎症评分/分级呈正相关,但目前尚不清楚Foxp3+CD4+T 细胞的功能是否正常以及能否抑制效应T 细胞[16]。尽管这些研究证明了pSS 患者不存在Th17/Treg 失衡,但一些动物实验表明,Th17 细胞和Treg 细胞之间的比例失衡可能是pSS 发展的基础。这种不平衡可能是炎症微环境中IL-6 增加引起的。在没有IL-6 的情况下,TGF-β 可诱导Treg 分化,而IL-6 存在的情况下,TGF-β 和IL-6 可促进Th17 分化。研究发现,在C57BL/6 的一种pSS 小鼠模型中,疾病发生早期小鼠外分泌腺体组织Treg 数量明显低于正常对照组,而此时Th17 细胞及其IL-17 却显著增加[15]。与这些发现一致,NOD 小鼠中Treg 细胞的短暂缺失可导致唾液腺淋巴细胞浸润增加。Th17/Treg 失衡在疾病诱导中的作用在缺乏血小板反应蛋白-1(TSP1)的小鼠模型中得到了进一步阐明。TSP1 是体内潜在TGF-β 的重要激活剂,而缺乏TSP1 的小鼠可自发出现眼部炎症,伴有干眼症和抗SSA、抗SSB 抗体,其脾脏Th17 细胞和泪液IL-17蛋白水平增加伴随着脾脏Treg 细胞的减少[8]。在体内,予TSP1 基因敲除的小鼠注射TSP1 肽可诱导Foxp3Treg 细胞形成,降低Th17 细胞,减轻疾病症状。在一个MHC 区域改变的NOD 模型中,实验动物可自发形成眼衰老后的疾病。在这些老龄小鼠中,Foxp3Treg 细胞异常表达RORγt,并产生IFN-γ 和IL-17[17]。同时,衰老的小鼠Treg 细胞抑制能力明显低于幼鼠Treg 细胞。向T 细胞和B 细胞缺陷的老龄小鼠过继CD4+CD25+Treg 细胞可引起类似泪腺导管周围的组织炎症[17]。这些结果证实,Treg 细胞可以获得同Th1 和Th17 细胞类似的促炎特性。这些小鼠模型不仅可以证实Th17 细胞的促炎特性可促进疾病发生,还发现Treg 细胞的数量或功能的改变也可推动疾病的发展。因此,可以推测来自患者的Treg细胞的抑制能力甚至是促炎能力在疾病进展中都具有重要作用。
4 基于Th17/Treg 平衡调节为靶向的SS 候选疗法
4.1 靶向抑制Th17 的生物治疗 研究表明,Th17/Treg 平衡偏向于炎性Th17 细胞过度活化与pSS 发病密切相关。其中,炎性Th17 细胞是牛皮癣、牛皮癣关节炎、AS、系统性红斑狼疮、多发性硬化症和炎症性肠病等慢性炎症发病的重要原因[15]。目前已出现各种调节Treg 和Th17 活性的药物,其中以抑制Th17 活化为靶点调控Th17/Treg 平衡的药物已被批准用于治疗或正在接受临床试验。一般情况下,这些药物的设计是基于多靶点或直接干扰与Th17 活化相关的细胞因子受体、内信号通路或细胞因子等为策略,抑制Th17 特异性转录或增强Treg 特异性转录。近年来已有三种针对IL-17 的单克隆抗体,包括苏金单抗、依克珠单抗和布罗达单抗(AMG827)。苏金单抗现在已被批准用于抗牛皮癣、牛皮癣关节炎和AS,而依克珠单抗被批准用于抗牛皮癣[18,19],且目前已有正在进行评价苏金单抗治疗干眼症的临床试验。
4.2 靶向IL-23 的生物治疗 IL-23 是p19 和p40 两个亚型构成的异二聚体,后者可诱导Th1 细胞分泌IL-12[19]。在牛皮癣患者中,p40 和p19 mRNA 在受影响的皮肤中含量更高,而IL-12 亚基p35 的mRNA 水平表达水平则较低[20]。因此,阻断IL-23 及其同源受体IL-23R 是另一个Th17 介导的自身免疫病有希望的治疗策略。目前已开发出针对p40 的抗体,包括乌司奴单抗和布雷奴单抗。乌司奴单抗已取得良好的疗效,被批准用于治疗牛皮癣[21]和牛皮癣关节炎[22]。据报道,乌司奴单抗具有较好的长期疗效,不但可缓解由抗TNF-α 药物引起的牛皮癣的副作用,还可有效治疗类风湿关节炎或干燥综合征引起的关节炎[23]。另外,一些抗IL-23p19 的抗体,如替达拉珠单抗、古斯库单抗、BI-655066、AMG139 及LY3074828 等,能够特异性靶向IL-23,而不会针对IL-12 产生交叉反应。目前,这些药物正处于银屑病的Ⅲ期临床试验和银屑病关节炎的Ⅱ期临床试验中,但尚未针对SS 进行试验。
4.3 靶向IL-6 的生物治疗 IL-6 是决定初始T 细胞分化为Th17 和Treg 细胞的重要炎性分子,在IL-6存在的条件下,初始T 细胞倾向分化为Th17 细胞而发挥抗炎作用,因此靶向抑制IL-6 的产生可以有效调节Th17/Treg 细胞平衡而发挥治疗治疗。托西珠单抗是一种针对IL-6R 的人源化抗体,目前正在开展治疗SS 的临床试验[3]。西鲁单抗、奥洛珠单抗及克拉扎珠单抗等干扰类似的分子,作为抗类风湿关节炎的替代法正处于临床试验阶段[3]。其他疗法还包括以视黄酸相关的RORγt 为靶点,调节Th17谱系分化的潜在抑制剂[24]。值得注意的是,已有研究发现,地高辛可以通过抑制Th17 细胞的分化而不影响其它T 细胞谱系的损伤,其可抑制实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠生成IL-17[25]。
4.4 中药的免疫调节作用 Th17/Treg 的干预调节涉及多个靶点和多种信号蛋白,西医特异的靶向治疗还面临诸多的挑战。理论上中医整体的辨证论治对pSS 的治疗具有天然的优势,大量研究已证明中医的免疫调理作用疗效确切,中药复方的多个药效分子可对多个靶点协调发挥作用,已成为许多慢性炎症性疾病、自身免疫性疾病不可缺少的治疗手段[26]。pSS 属中医“燥证”“燥痹”“燥毒”等范畴,传统观点认为燥邪是SS 发病的主要原因,阴虚内热是其关键病机,以往更多经典药方以滋阴润燥为主。但近年来有不少专家认为“毒蕴血瘀”在疾病进展中也扮演着重要作用,其治疗应以“滋阴润燥”为根本,兼顾“清热解毒”才能发挥更好的效果。目前临床已经开发出大量的中药复方用于pSS 治疗,如润燥灵[27]、解毒通络生津颗粒[28]、桑珠滋阴口服液[29]、一贯煎加减等,但这些药物的治疗作用和机制尚需要更多的实验加以验证。
5 总结
Th17/Treg 平衡朝向促炎的Th17 转变是pSS 发病的主要原因。以Th17 和Treg 细胞的发育、功能及其相互作用调节方面的研究揭示了靶向这些细胞具有强大的治疗潜力。由于SS 存在遗传、临床表现和血清学状况方面的异质性,因而不同的患者可能需要不同的治疗方法。但目前多数研究并没有考虑患者自身的特征,且采用的标本也多来自外周血,而不是靶标器官,因此相关结论可能存在偏差。Th17 细胞池是不同质的,由非致病性和致病性的亚型组成。因此,现有的西医特异靶向调节Th17/Treg 的平衡治疗pSS 还面临诸多困难。理论上,中医整体的辨证论治对pSS 的治疗更加符合逻辑,对于涉及多个靶点的慢性炎症性疾病、自身免疫性疾病的治疗具有天然的优势,且中医的免疫调节作用疗效确切,充分挖掘中药复方多靶点对Th17/Treg 的调节作用可能为pSS 患者的治疗带来帮助。