CD4+輔助性T細(xì)胞在特應(yīng)性皮炎的研究進(jìn)展

李化國 姚志榮

CD4+輔助性T細(xì)胞在特應(yīng)性皮炎的研究進(jìn)展

李化國 姚志榮

特應(yīng)性皮炎是慢性復(fù)發(fā)性炎癥性皮膚病，皮膚屏障功能破壞、金黃色葡萄球菌定植造成的持續(xù)抗原刺激、免疫細(xì)胞調(diào)節(jié)功能失衡是其發(fā)病的關(guān)鍵因素。免疫細(xì)胞調(diào)控網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其通過細(xì)胞因子合成分泌的相互調(diào)節(jié)、受體表達(dá)的相互調(diào)控、生物學(xué)效應(yīng)的相互影響發(fā)揮重要作用。關(guān)于CD4+輔助性T細(xì)胞在特應(yīng)性皮炎發(fā)病機(jī)制中的作用，近年來基礎(chǔ)及臨床研究均有進(jìn)展。

皮炎，特應(yīng)性；CD4陽性T淋巴細(xì)胞；免疫學(xué)

特應(yīng)性皮炎（AD）是一種慢性復(fù)發(fā)性炎癥性皮膚病，以劇烈瘙癢為主要特征，常伴有哮喘、過敏性鼻炎和結(jié)膜炎等一系列癥狀。盡管AD發(fā)病率不一，但全球AD發(fā)病率近年來逐漸增高，英國、瑞典的發(fā)病率分別達(dá) 14.2%和17%［1］，韓國及日本兒童發(fā)病率為 14.4%［2］和 12%～13%［3］。中國大陸地區(qū)的發(fā)病率為3%，其中上海3～6歲的發(fā)病率為8.3%［4］，港臺(tái)分別為5%和7.7%。從免疫學(xué)來看，AD是在皮膚屏障功能受損的基礎(chǔ)上，人體對(duì)內(nèi)外界刺激所產(chǎn)生的天然及適應(yīng)性免疫應(yīng)答。淋巴細(xì)胞尤其是CD4+輔助性T細(xì)胞作為重要的調(diào)節(jié)及效應(yīng)細(xì)胞，在真皮層的浸潤是皮損處的重要特征，也使之成為AD免疫學(xué)研究的方向之一。

1 CD4+輔助性T細(xì)胞生物學(xué)特征和分化途徑

CD4+輔助性T細(xì)胞表達(dá)TCRαβ，識(shí)別抗原受到主要組織相容性復(fù)合體（MHC）Ⅱ分子限制，主要通過合成和分泌細(xì)胞因子發(fā)揮生物學(xué)作用。初始化CD4+輔助性T細(xì)胞前體在抗原刺激下，分化為中間階段的Th0細(xì)胞，進(jìn)而在不同微環(huán)境下又可分化為效應(yīng)性細(xì)胞 Th1、Th2、Th17、調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞（Treg）、Th9、Th22、濾泡輔助性T細(xì)胞，而微環(huán)境中細(xì)胞因子的種類是影響Th0細(xì)胞分化的關(guān)鍵因素。如在IL-2、IL-12、IL-18、IL-27 的作用下，Th0 細(xì)胞可向Th1 分化；在 IL-2、IL-4、IL-33 作用下，Th0 可向Th2分化。

2 CD4+輔助性T細(xì)胞亞群在AD發(fā)病中的調(diào)節(jié)作用

2.1 Th1型細(xì)胞：主要分泌干擾素（IFN）γ。AD 患者的表皮樹突細(xì)胞，單核細(xì)胞和單核細(xì)胞來源的樹突細(xì)胞上低表達(dá)IFN-γ受體Ⅱ、干擾素調(diào)節(jié)因子1、干擾素調(diào)節(jié)蛋白10以及吲哚胺2，3-二氧化酶，其機(jī)制與信號(hào)通路磷酸化水平降低有關(guān)［5］。然而上述細(xì)胞均高表達(dá)IL-4受體α鏈，因此，導(dǎo)致了AD患者機(jī)體中的免疫反應(yīng)向Th2型偏倚。研究發(fā)現(xiàn)，IFN-γ及其受體Ⅰ和干擾素調(diào)節(jié)因子2的遺傳變異體與Kaposi水痘樣疹發(fā)生顯著相關(guān)［6］。IFN-γ可下調(diào)超長鏈神經(jīng)酰胺的合成酶類，從而損害皮膚屏障功能的滲透性［7］。

2.2 Th2 型細(xì)胞：主要分泌 IL-4、IL-5、IL-13，可下調(diào)抗菌肽的表達(dá)，并抑制絲聚蛋白（FLG）、兜甲蛋白、內(nèi)皮蛋白和β防御素2、3的表達(dá)。Th2型細(xì)胞可高表達(dá)IL-31，研究已證實(shí)，IL-31轉(zhuǎn)基因小鼠可表現(xiàn)出AD瘙癢癥狀，在AD患者皮損中IL-31 mRNA水平雖明顯增高，但與疾病嚴(yán)重程度及血清IgE水平無關(guān)。金黃色葡萄球菌外毒素B（SEB）可上調(diào)外周血單個(gè)核細(xì)胞（PBMC）中 IL-31 的表達(dá)水平［8］，以及肥大細(xì)胞中抗菌肽的表達(dá)。IL-31的表達(dá)與IL-4、13相關(guān)，而與IFN-γ不相關(guān)。

2.3 Th17型細(xì)胞：可分泌IL-17和IL-22。Th17細(xì)胞在AD患者PBMC及急性皮損中增多，與IFN-γ的表達(dá)水平顯著相關(guān)，但與Th1/Th2細(xì)胞比例無關(guān)。Th17細(xì)胞可促進(jìn)Th2型記憶細(xì)胞功能以及角質(zhì)形成細(xì)胞的免疫活性，誘導(dǎo)炎癥因子IL-6、IL-17和TGF-β表達(dá)，并促使Th2細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子GATA-3、C-MAF和JunB的表達(dá)水平上調(diào)，促進(jìn)Th2型記憶細(xì)胞擴(kuò)增和進(jìn)一步極化。嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞可產(chǎn)生具有生物活性的IL-17E（IL-25），IL-17E通過放大Th2記憶細(xì)胞免疫效應(yīng)參與AD炎癥反應(yīng)。急性期AD皮損中，IL-17表達(dá)水平顯著高于慢性期。FLG敲除的小鼠模型中，可表現(xiàn)出以Th17細(xì)胞為主的皮膚炎癥反應(yīng)，表皮層可分泌大量IL-17，血清中高表達(dá)IgE，且SEB可明顯提高其分泌水平。IL-17可誘導(dǎo)角質(zhì)形成細(xì)胞抗菌肽的高表達(dá)，但I(xiàn)L-4和IL-13會(huì)抑制這一作用，因此，由于AD急性期高表達(dá)Th2型細(xì)胞因子，導(dǎo)致IL-17無法介導(dǎo)足夠的人β防御素2，使得金黃色葡萄球菌持續(xù)定植，其作用機(jī)制可能與IL-4及IL-13拮抗抗菌基因DEFB4有關(guān)。這一假設(shè)通過小鼠實(shí)驗(yàn)得以證實(shí)，IL-4和IL-13敲除的小鼠可高表達(dá)IL-17［9］。在人體皮膚模型中，將Th2細(xì)胞因子中和后，發(fā)現(xiàn)IL-17發(fā)揮作用，抗菌肽表達(dá)恢復(fù)，微生物定植減少，但由抗菌肽升高所導(dǎo)致的潛在炎癥反應(yīng)亦須要受到重視。即使在IL-17低表達(dá)的情況下，Th17細(xì)胞可獨(dú)立地表達(dá) IL-22［10］。

2.4 Treg：主要分為兩類，一類是在胸腺產(chǎn)生的天然性調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（nTreg），主要包括FoxP3+nTreg。另一類是在局部微環(huán)境下由于抗原及細(xì)胞因子刺激下，由初始化輔助性T細(xì)胞所產(chǎn)生的獲得性調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞（iTreg），主要包括 FoxP3-iTreg（FoxP3-IL-10+Tr1、FoxP3-TGFβ+Th3）及 FoxP3+iTreg。其主要是通過抑制CD4+效應(yīng)性T細(xì)胞的活化與增殖。作為Treg細(xì)胞重要的轉(zhuǎn)錄因子，F(xiàn)oxP3的基因突變可導(dǎo)致X染色體異常所致的免疫功能不全內(nèi)分泌病-腸病綜合征，并且常伴發(fā)AD。在FoxP3+Treg特異性消除的DEREG小鼠模型上，進(jìn)行卵清蛋白局部致敏，可發(fā)現(xiàn)皮損處AD樣炎癥相比對(duì)照組明顯加重，且Th2細(xì)胞因子及血清IgE水平顯著上升。另有研究結(jié)合AD患者早年發(fā)病的特征，發(fā)現(xiàn)父母尤其是母親具有特應(yīng)性疾病病史，其子女臍帶血中FoxP3持續(xù)性陽性表達(dá)的Treg細(xì)胞數(shù)目下降，其在出生后第1年患AD和對(duì)食物過敏的可能性增高［11］。另外，與精神因素密切相關(guān)的促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素可下調(diào)FoxP3-iTreg 釋放的 IL-10，促使 AD 的發(fā)生［12］。AD患者皮損處和斑貼試驗(yàn)處，人體1型Treg細(xì)胞及其釋放的IL-10、轉(zhuǎn)化生長因子（TGF）β和其配體均顯著表達(dá)，但缺乏CD4+CD25+FoxP3+Treg細(xì)胞的表達(dá)，也有研究發(fā)現(xiàn)，皮損處出現(xiàn)該表型Treg細(xì)胞的聚集。外周血中Treg細(xì)胞的表達(dá)水平增高或者降低亦可見相關(guān)報(bào)道。試驗(yàn)結(jié)果的不一致可能與患者年齡、臨床表現(xiàn)、過敏原的暴露以及樣本收集時(shí)間、Treg細(xì)胞標(biāo)記方式的不同有關(guān)。另有研究發(fā)現(xiàn)，在金黃色葡萄球菌超抗原刺激后，活化的CCR6-CD25hi細(xì)胞具有Treg表型，但其分泌Th2型細(xì)胞因子，與效應(yīng)性T細(xì)胞共培養(yǎng)后可促進(jìn)IL-5的表達(dá)［13］。

2.5 Th22型細(xì)胞：可通過產(chǎn)生IL-22和TNF-α誘導(dǎo)前炎癥反應(yīng)。血清中IL-22細(xì)胞因子表達(dá)水平被證實(shí)與AD疾病嚴(yán)重程度相關(guān)。IL-22可下調(diào)角質(zhì)形成細(xì)胞基因以及FLG的表達(dá)水平，阻礙角質(zhì)形成細(xì)胞的分化。相對(duì)于AD慢性期，急性期的外周血和皮損中Th22型細(xì)胞均增多［14］。血清中IL-22水平與AD疾病嚴(yán)重程度指標(biāo)CCL17相一致［15］。Th22型細(xì)胞高表達(dá)CCL17，可與Th2細(xì)胞表達(dá)的CCR4相結(jié)合，招募Th2型細(xì)胞至皮損處。另有研究顯示，Th22型細(xì)胞上高表達(dá)CCR4和CCR10，與AD中高表達(dá)的CCL17及CCL27相結(jié)合，招募Th22遷移至皮損處。在體外，IL-22可下調(diào)角質(zhì)形成細(xì)胞中的FLG、兜甲蛋白、內(nèi)皮蛋白，并可下調(diào)編碼促進(jìn)FLG成熟的酶類［16］，破壞皮膚屏障功能。因此，AD患者免疫微環(huán)境中以Th2/Th22細(xì)胞為主的亞群優(yōu)勢(shì)，是AD發(fā)病機(jī)制中的關(guān)鍵。SEB和α毒素可誘導(dǎo)人體PBMC 和 CD4+輔助性 T 細(xì)胞高表達(dá) IL-22［17］。IL-22可促使角質(zhì)形成細(xì)胞分泌hBD-2，而hBD-2可反饋上調(diào)輔助性T細(xì)胞中IL-22的表達(dá)水平［18］。人β防御素2還可促使IFN-γ生成，抑制IL-17的表達(dá)，但對(duì)IL-4和IL-13無顯著影響［19］。因此，AD 慢性期主要以IL-22高表達(dá)，IL-17低表達(dá)，并由急性期Th1/Th2的失衡向以Th1為主的亞群優(yōu)勢(shì)發(fā)展。

2.6 Th9型細(xì)胞：Th9型細(xì)胞特征性地分泌IL-9和IL-10，在TGF-β和IL-4高表達(dá)的情況下，Th2細(xì)胞傾向于轉(zhuǎn)化為Th9細(xì)胞［20］。Th9細(xì)胞主要通過分泌IL-9，并招募肥大細(xì)胞產(chǎn)生，從而發(fā)揮促炎作用［21］。AD患兒血清中IL-9表達(dá)水平明顯高于對(duì)照組，且與嚴(yán)重程度相關(guān)［22］，IL-9刺激后的角質(zhì)形成細(xì)胞可增加血管內(nèi)皮生長因子的釋放［23］。

2.7 濾泡輔助性T細(xì)胞（Tfh）：主要功能是輔助B細(xì)胞產(chǎn)生抗體，表達(dá)趨化因子受體CXCR5以及共刺激分子CD40L和誘發(fā)性共刺激分子，分泌IL-4、IL-10 和 IL-21。其可確定的轉(zhuǎn)錄因子為 Bcl-6［24］。Tfh細(xì)胞可能來源于FoxP3+前體細(xì)胞，揭示Treg并非終末細(xì)胞，其分化具有一定的可塑性。在體外，Tfh細(xì)胞至少可轉(zhuǎn)化為Th1、Th2、Th17細(xì)胞，相反地，上述細(xì)胞又可以獲得Tfh的特性［25］。因此，將Tfh細(xì)胞作為傳統(tǒng)Th1、Th2、Th17及Treg細(xì)胞外的一種亞型，抑或是4種亞型的特殊分化階段，尚存爭議，其與特應(yīng)性皮炎的關(guān)系尚不明確。

3 結(jié)語

CD4+輔助性T細(xì)胞及其合成分泌的細(xì)胞因子形成復(fù)雜的免疫調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，可為制定綜合治療方案提供線索。

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CD4+T helper cells in atopic dermatitis

Li Huaguo,Yao Zhirong.Department of Dermatology,Xin Hua Hospital Affiliated to Shanghai Jiao Tong University School of Medicine,Shanghai 200092,China

Yao Zhirong,Email:dermatology.yao@sohu.com

Atopic dermatitis （AD） is a chronic recurrent inflammatory skin disease.Skin barrier impairment,constant antigenic stimulation caused byStaphylococcus aureuscolonization,and immune cell dysfunction are the main pathogenesis of AD.The complicated regulatory network of immunocytes plays an important role in the pathogenesis of AD through the mutual regulation of cytokine synthesis and secretion as well as receptor expression,and mutual influence between biological effects.In recent years,some progress has been made in basic and clinical researches on the role of CD4+T helper cells in the pathogenesis of AD.

Dermatitis,atopic;CD4-positive T-lymphocytes;Immunology

10.3760/cma.j.issn.1673-4173.2015.01.010

200092上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院皮膚科

姚志榮，Email:dermatology.yao@sohu.com

本文主要縮寫：AD：特應(yīng)性皮炎，MHC：主要組織相容性復(fù)合體，Treg：調(diào)節(jié)性T細(xì)胞，F(xiàn)LG：絲聚蛋白，SEB：金黃色葡萄球菌外毒素B，PBMC：外周血單個(gè)核細(xì)胞，TGF：轉(zhuǎn)化生長因子，Tfh：濾泡輔助性T細(xì)胞

2014-03-25）