白细胞介素-17与白细胞介素-35在自身免疫性疾病中的研究进展

2022-12-07张潇丹徐艳艳马天魁朱永红范秋灵

实用临床医药杂志 2022年10期

张潇丹,徐艳艳,马天魁,朱永红,范秋灵

(1.中国医科大学附属第一医院肾内科,辽宁沈阳,110000; 2.中国医科大学附属第四医院肾内科,辽宁沈阳,110000)

自身免疫性疾病是机体的免疫平衡状态被打破，进而引起自身机体损伤的一类疾病，包括系统性红斑狼疮(SLE)、类风湿关节炎(RA)、系统性硬化症(SSC)、炎症性肠病(IBD)、特发性血小板减少性紫癜(ITP)等。目前，自身免疫性疾病的病因尚未明确，但有研究表明，辅助性T细胞(Th17)、调节性T细胞(Treg)及其平衡的破坏及相关细胞因子与该病的发生发展密切相关[1]。其中，白细胞介素(IL)-17主要由Th17分泌，具有促炎效应，可以促进成纤维细胞、上皮细胞、内皮细胞等分泌各种生长因子和趋化因子，并与多种细胞因子产生协同效应，扩大局部炎症反应;同时募集中性粒细胞至局部炎症部位，从而进一步加强组织免疫损伤。IL-35是IL-12家族的一种新型细胞因子，具有免疫负性调节作用，可调节Treg的功能，减弱Th17的分化和功能，调节Th17/Treg失衡，并诱导Th17相关细胞因子减少[2-4]。本文就IL-17与IL-35的功能、效应机制及其在自身免疫性疾病中作用的研究进展等进行综述。

1 IL-17

IL-17是一种重要的促炎细胞因子，由Th17、γδT细胞和自然杀伤细胞(NK cell)等分泌[5]。研究[6-7]表明，包括中性粒细胞和小胶质细胞在内的髓系细胞也产生IL-17,但目前仍然存在一定的争议。IL-17家族成员通过与IL-17受体家族的同源二聚体或异源二聚体结合发挥作用。IL-17R 家族的成员由细胞质尾部的一个保守区域定义，被称为“SEF/IL-17R”，即SEFIR。另一种已知的具有SEFIR的蛋白质是核因子-κB激活剂1 (NF-κB Act1)，其是一种多功能信号蛋白，包含一个肿瘤坏死因子受体相关因子(TRAF)结合基序，可以招募不同的TRAFs来启动不同的下游通路[8-9]。IL-17是炎症和中性粒细胞募集的有效介质，在多种自身免疫性疾病的发病机制中起重要作用。

1.1 IL-17与RA

RA患者关节滑液和循环中的IL-17都存在高表达[10],其水平与疾病活动性相关[11]。IL-17可以直接诱导破骨细胞生成，从而导致软骨损伤和骨侵蚀[12],同时与IL-1和肿瘤坏死因子(TNF)有很强的协同作用，可以上调IL-6、基质金属蛋白酶(MMP)和I型胶原的C-端肽的表达[10,13],促进组织的破坏。联合抑制IL-17、IL-1和TNF,可显著减少滑膜炎症和骨破坏。成纤维细胞样滑膜细胞(FLS)以其肿瘤样增殖在RA中起重要作用，研究[14-15]显示IL-17可上调FLS的自噬，从而促进FLS的增殖。T细胞一向被认为在RA的发病机制中起中心作用，但也有研究[16]表明,B细胞也参与RA的发病。但有学者发现IL-17可以通过激活产生抗体的B细胞，抑制RA中的免疫调节B细胞，触发炎性免疫反应。

IL-17在RA发生发展过程中有着重要作用，这也使其成为RA治疗的一个靶点[17]。研究[18]发现,IL-17A可以通过转化生长因子β活化激酶1(TAK1)上调RA患者淋巴细胞P-糖蛋白mRNA的表达水平和药物外排功能，且呈浓度依赖性，参与RA耐药性的形成。这一研究提示IL-17可能是改善RA患者长期应用抗风湿药物治疗反应性的新靶点。

1.2 IL-17与SLE

IL-17是参与SLE发病机制的关键细胞因子，研究[19]证实IL-17影响自身抗体的产生、免疫复合物的沉积和组织损伤。在SLE中,T细胞参与信号转导过程中多种分子的表达和功能异常，这些分子包括蛋白磷酸酶2A(PP2A)、Rho相关蛋白激酶(ROCK)、环磷酸腺苷反应元件调节剂(CREM)、钙/钙调蛋白激酶IV(CaMK4)和哺乳动物雷帕霉素复合物1靶蛋白(MTORC1),而IL-17的异常表达均与上述分子有关，从而导致Th细胞分化倾斜[20]。

由长寿命浆细胞产生自身抗体是SLE的标志之一,SLE的促炎环境被认为有助于长寿命浆细胞的扩张和存活。IL-17是SLE中长寿浆细胞的候选促生存因子。活动性SLE患者循环中的长寿命浆细胞表达IL-17的高亲和力受体，并产生大量自身抗体。进一步的机制研究[21]则表明,IL-17信号导致p38磷酸化，进而稳定了Bcl-xL mRNA,显著促进浆细胞存活。这一研究发现可能为SLE的治疗提供新的策略。报告[22]显示，应用IL-17抑制剂使狼疮患者的临床和生物学特征均得到改善，但其长期疗效和安全性仍需要通过更多的临床实验进行评估。

1.3 IL-17与自身免疫性肝病(AILD)

AILD包括自身免疫性肝炎(AIH)、原发性胆汁性肝硬化(PBC)、原发性硬化性胆管炎(PSC)和IgG4相关硬化性胆管炎(IgG4-SC)。AILD发病机制尚未完全阐明，但研究表明,IL-17在AILD的炎症及损伤中起关键作用。研究[23]表明,Treg/Th17失衡在AIH发病机制中具有重要作用。IL-17能够诱导免疫细胞浸润和肝损伤，导致肝脏炎症和纤维化，并参与自身免疫性肝病的发生[24]。AIH患者血清及循环中的IL-17高于对照组，与丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸转氨酶呈正相关，与肝脏炎症呈负相关[25-26]。在实验性自身免疫性肝炎(EAH)小鼠模型[27]的肝脏中，IL-17水平也显示升高。

体外培养发现，人胆管上皮细胞具有IL-17受体，经IL-17刺激后产生IL-6、IL-1β、IL-23p19和趋化因子。胆道内IL-17的产生与胆道先天性免疫反应有关，其参与了PBC胆管病变的发病过程。在PBC患者的肝内胆管上皮细胞中,IL-17A受体蛋白水平升高，IL-17A蛋白聚集在其周围。上皮-间充质转化(EMT)在胆道纤维化中起重要作用，被认为参与了PBC的发病过程。而IL-17A能够上调人肝内胆管上皮细胞的间充质标志物波形蛋白的表达，下调上皮标志物钙黏蛋白的表达，且呈剂量和时间依赖性，提示IL-17A可能在人肝内胆管上皮细胞EMT中起重要作用[28]。在相关小鼠模型[29]中,IL-17在抑制胆管炎和保护CD8+T细胞介导的炎性胆管损伤中起重要作用，这种损伤是通过上调胆管细胞表面程序性细胞死亡配体1(PD-L1)介导的，提示日后靶向治疗胆管炎时还需更加慎重。

2 IL-35

IL-35属于IL-12家族，是由p35(IL-12a)和β链EB病毒诱导基因3亚基(EBI3)组成的异源二聚体[30]。EBI3广泛表达在B淋巴细胞和组织中，研究[31]表明,EBI3能通过gp130-STAT3信号通路有效促进Th1、Th17、Foxp3+Treg细胞的活化和分化，同时可以促进B细胞活化和分化。此外,p35具有免疫调节功能，有研究[32]发现,p35通过促进Treg/调节性B细胞(Breg)的扩张，同时拮抗致病性Th17反应，抑制淋巴细胞增殖，诱导B细胞的增殖。IL-35的任何一个亚基都可以独立调节免疫反应，并且这些功能以IL-35异二聚体的形式增强[33]。

IL-12家族细胞因子的受体是二聚体，通过Janus激酶-信号转导和转录激活因子(JAK-STAT)通路发出信号。IL-12与其受体的相互作用导致JAK2和酪氨酸激酶2(TYK2)的相互磷酸化，进而诱导受体的酪氨酸磷酸化，并招募STAT1、STAT3、STAT4和STAT5[4]。IL-35可诱导4种不同受体复合体的形成:gp130:IL-12β2、gp130:gp130、IL-12β2:IL-12β2和IL-12β2:WSX-1。IL-35与受体结合，启动信号转导，发挥生物学功能。然而受体的类型不同,IL-35激活的信号通路也相应不同。当通过gp130/IL-12Rβ2异二聚体发出信号时,IL-35仅激活STAT1和STAT4,而通过gp130同二聚体或STAT4通过IL-12Rβ2同二聚体11发出信号时,IL-35仅激活STAT1。此外，通过IL-12受体β2/WSX-1异二聚体的信号传导在T细胞中诱导STAT1、3、4和5，在B细胞中诱导STAT1、3和5。

2.1 IL-35与RA

对RA的胶原诱导性关节炎(CIA)小鼠模型的研究[34]发现,IL-35通过抑制血管内皮生长因子(VEGF)及其受体Flt-1和Flk-1来减轻胶原诱导的关节炎。在体外培养[35]中,IL-35还可抑制FLS的增殖，促进FLS的凋亡，显示出抑制RA进展的潜力。

体外研究[36-37]结果表明，在基础成骨细胞和TNF-α激活的成骨细胞中,IL-35可促进细胞增殖，抑制其凋亡。同时IL-35可刺激细胞碱性磷酸酶活性和体外矿化增加，增加骨保护素和促血管生成分子的表达，降低NF-κB受体活化因子配体(RANKL)的表达。研究[38]发现,IL-35能和RANKL协同诱导小鼠单核细胞破骨细胞生成，但也有报道[39-40]表明,IL-35抑制人破骨细胞的分化与活化，物种差异可能导致了免疫反应和转录反应的差异，但是这也提示IL-35在破骨细胞形成过程中可能具有破坏和保护双重作用。

在RA患者中检测到EBI-3亚单位的基因表达降低，这可能会干扰IL-35的产生，导致RA患者免疫调节机制的缺陷[41]。但IL-35在RA患者血清中水平的研究结果不一。研究[42]表明,IL-35在早期RA治疗中升高，治疗开始后显著降低。但有研究[43]认为,RA患者血清IL-35水平升高，且与疾病活动性相关，其推断内源性IL-35的升高可能参与由炎症因子激活的负反馈免疫反应，从而拮抗过度的炎症反应，最终对RA患者起到保护作用。

2.2 IL-35与SLE

研究[44]发现，活动期SLE患者血清IL-35水平低于非活动期，且与SLEDAI评分呈负相关。此外，在新发SLE患者的血浆中也发现其IL-35水平显著低于健康对照者，并与疾病活动性指数及红细胞沉降率呈负相关[38]。IL-35可能通过诱导幼稚 B 细胞发育成Breg,以及抑制病原性浆B细胞的转化，在SLE中发挥免疫调节作用[38]。在临床上，甲泼尼龙治疗可以缓解SLE患者血清IL-35水平的下降。在动物模型中，重组 IL-35 治疗可缓解MRL/lpr狼疮小鼠的 SLE,表明血清 IL-35 水平的增加可能会恢复 Th17 和 Treg之间的平衡，从而重新建立MRL/lpr狼疮小鼠的自我耐受性。另一项研究中，重度SLE患者血浆IL-35水平升高，但同时IL-35受体gp130的表达降低，使得IL-35不足以诱导SLE患者Treg水平升高，这可能导致了IL-35对自身免疫性疾病的反应不佳。IL-35在SLE发病机制中的作用及其治疗SLE的潜力仍有待进一步研究。

2.3 IL-35与自身免疫性肝病

刀豆蛋白A(Con A)诱导的暴发型肝炎是研究AIH病理生理机制的著名动物模型。研究[39]表明，间充质干细胞(MSC)治疗能在一定程度上减轻Con A诱导小鼠的肝损伤，与此同时IL-35 基因修饰的间充质干细胞(IL-35-MSC)则显示出更强的保护作用，能特异性地迁移至损伤肝组织，使坏死范围明显缩小，减轻肝损伤程度并显著延长存活率。这提示IL-35在AIH的发生发展中可能起到了一定的作用。研究[40]发现，髓样来源的抑制细胞(MDSC)在自身免疫性疾病中可能起到关键保护作用。而IL-35可以诱导MDSC的扩增，从而增强其对AIH中T细胞增殖的限制，以此调节疾病的免疫微环境[41]。

在PBC患者中，发现其血浆IL-35水平低于健康者，且晚期PBC患者的血浆IL-35水平高于早期患者。同时血浆IL-35水平的降低伴有碱性磷酸酶等重要临床生化指标及干扰素-γ(IFN-γ)等促炎细胞因子水平的升高[42]。IL-35可促进PBC患者早期和晚期Treg的抑制功能，参与PBC的发病机制。

3 IL-17与IL-35

研究[43-44]发现，IL-17与IL-35在多种疾病中呈显著负相关。IL-17/IL-35失衡可能在某些疾病的发生发展过程中起一定作用。研究[45-47]表明,IL-35可以通过抑制Th17细胞的分化来降低IL-17的分泌，在Th17细胞相关疾病中可起保护作用。此外,IL-35还可以诱导产生Breg,促进其向分泌IL-35、IL-10的Breg转化，增加抗炎因子IL-10、IL-35的分泌，并减少IFN-γ、IL-17和TNF-α的分泌。