新型Th9細(xì)胞及其與包蟲病關(guān)系的研究進(jìn)展

尚梅，李占全，冀林華，馬曉靜

(青海大學(xué)附屬醫(yī)院血液科，青海 西寧 810001)

新型Th9細(xì)胞及其與包蟲病關(guān)系的研究進(jìn)展

尚梅，李占全，冀林華，馬曉靜

(青海大學(xué)附屬醫(yī)院血液科，青海 西寧 810001)

CD4+T細(xì)胞亞群中最早被發(fā)現(xiàn)且研究的是Th1和Th2細(xì)胞，近年來不僅對調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)和輔助性T細(xì)胞亞群17(Th17)的研究顯著增加，還報道了一種新型Th細(xì)胞亞群，即輔助性T細(xì)胞亞群9(Th9)。新近研究表明，在某些特定條件下，存在著不同于Th1、Th2和Th17的CD4+Th細(xì)胞亞群，即Th9。它有著獨特的分化機(jī)制和免疫應(yīng)答機(jī)制，可以產(chǎn)生大量的IL-9。Th9細(xì)胞已被證明其不僅參與了各種自身免疫性疾病，還參與了包蟲病感染后的免疫應(yīng)答過程，并且有利于棘球蚴繼續(xù)寄生在宿主體內(nèi)。包蟲病的“免疫逃避”機(jī)制與輔助性T細(xì)胞的免疫應(yīng)答有密切的關(guān)系。

輔助性T細(xì)胞亞群9；白介素-9；包蟲?。幻庖咛颖?；關(guān)系

輔助性T細(xì)胞9(T helper cells，Th9)是新報道的一種Th細(xì)胞亞群。大量實驗研究表明不同的T細(xì)胞亞群之間的細(xì)胞因子分布及生物學(xué)作用差異很大。本文從Th9細(xì)胞及其細(xì)胞因子的發(fā)現(xiàn)、來源、功能及與包蟲病的關(guān)系方面對新型Th9細(xì)胞進(jìn)行綜述。

1 Th9細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)

Th9細(xì)胞是在小鼠實驗中發(fā)現(xiàn)了一類以分泌白介素-9(interleukin-9，IL-9)和白介素10(interleukin-10，IL-10)為主的新型CD4+Th細(xì)胞亞群，其表型為CD4+IL-9+IL-4-IL-17-IFNγ-。此外，研究表明白介素-4 (interleukin-4，IL-4)與轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)相互協(xié)同作用下，能夠誘導(dǎo)輔助性T細(xì)胞亞群2(T helper cells 2，Th2)分化為主要分泌IL-9的新型細(xì)胞亞群。該細(xì)胞亞群在體外培養(yǎng)不表達(dá)輔助性T細(xì)胞亞群1(T helper cells 1，Th1)、Th2、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory cell，Treg)、輔助性T細(xì)胞亞群17(T helper cells 17，Th17)亞群專一性轉(zhuǎn)錄因子T-bet、GATA-3、Foxp3和RORγt，基本不表達(dá)Th2型細(xì)胞因子。分泌大量IL-9的Th9細(xì)胞與Th2細(xì)胞的功能不同。不僅如此，在TGF-β單獨誘導(dǎo)下，Th2細(xì)胞也可轉(zhuǎn)化為Th9細(xì)胞。

2 Th9的轉(zhuǎn)錄因子及其功能

PU.1和干擾素調(diào)節(jié)因子4(interferon regulatory factor 4，IRF-4)是Th9細(xì)胞的特異性轉(zhuǎn)錄因子，并且在Th9細(xì)胞的分化及其發(fā)揮生物功能的過程中發(fā)揮了不可替代的作用。Bruhn等[1]研究顯示Th9細(xì)胞分泌的因子IL-9與干擾素調(diào)節(jié)因子4的表達(dá)呈正相關(guān)，并且IRF-4可以直接結(jié)合Th9細(xì)胞內(nèi)的IL-9基因的啟動子，促進(jìn)IL-9的表達(dá)，但當(dāng)敲除IRF-4基因后或使IRF-4基因沉默表達(dá)后發(fā)現(xiàn)，初始的CD4+T細(xì)胞不能再被誘導(dǎo)分化為Th9細(xì)胞。有研究提示，TGF-β能夠與PU.1基因相結(jié)合，并且能促進(jìn)PU.1的表達(dá)[2]。Schmitt等[3]提示很多細(xì)胞因子在Th9的分化進(jìn)程中起到了重要作用，如IL-6，IL-2，IL-10，IL-2，IFN-α，IFN-β等均能促進(jìn)Th9細(xì)胞的分化，隨后，其他研究組織表明加入額外刺激如IL-25，Jagged2，PD-L1，COX-2，1,25-(OH)2-VitD3，CGRP，TNFRSF4和TSLP均能促進(jìn)Th9細(xì)胞發(fā)育[4-7]；IFN-γ與上述因子不同，會抑制Th9細(xì)胞分泌IL-9，但以上這些細(xì)胞因子均不能取代TGF-β和IL-4在Th9細(xì)胞分化中發(fā)揮的重要作用。

3 Th9/IL-9在不同疾病中表達(dá)及臨床意義

Th9產(chǎn)生的IL-9作為主要的功能因子參與自身免疫性疾病如系統(tǒng)性紅斑狼瘡、免疫性血小板減少癥等、過敏性炎癥如哮喘等，腫瘤疾病及抗寄生蟲感染的免疫過程。多種關(guān)于IL-9的小鼠模型已成為熱點，如IL-9轉(zhuǎn)基因小鼠模型，IL-9基因缺陷小鼠模型和IL-9受體缺陷小鼠模型。研究表明，實驗中IL-9受體缺陷小鼠模型不僅進(jìn)展為免疫性腦脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis，EAE)的時間變長并且患病嚴(yán)重程度也較輕[8]，而另一項研究卻報道了不同的結(jié)論。這種不同的研究結(jié)果可以在Elyaman等[9]及其同事闡述的IL-9可以獨立的調(diào)節(jié)EAE的Treg/ Th17細(xì)胞的比值的相關(guān)觀點中加以解釋。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)IL-9在肺上有特異性表達(dá)，會導(dǎo)致嚴(yán)重的哮喘，但I(xiàn)L-9基因缺陷小鼠也可以導(dǎo)致哮喘，研究發(fā)現(xiàn)IL-9誘導(dǎo)的哮喘癥狀部分可以由IL-13介導(dǎo)，而IL-13是由Th2細(xì)胞分泌的。雖然這樣可以解釋部分矛盾，但為了能完全闡述IL-9在相關(guān)疾病中的作用，我們需要進(jìn)一步探索和研究。Purwar等[10]研究表明，在小鼠癌癥模型中，IL-9起到保護(hù)作用，如Th9細(xì)胞分泌的IL-9能夠抑制黑色素瘤的生長，并且中和IL-9后會加速腫瘤的生長，同時，在肺腺癌及結(jié)腸腺癌的小鼠模型中，Th9細(xì)胞也發(fā)揮了抗腫瘤的作用[11]。該研究認(rèn)為，IL-9的抗腫瘤作用主要是基于一個強(qiáng)大的CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞反應(yīng)和CC型趨化因子CCL20及其受體CCR6介導(dǎo)的樹突狀細(xì)胞(dendritic cells，DC)和細(xì)胞毒性CD8+T細(xì)胞進(jìn)入腫瘤組織。此外，Th9細(xì)胞可能在抗腫瘤壞死因子治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎作用機(jī)制中發(fā)揮了一定作用[12]。同時，IL-9是對某些腸道線蟲的驅(qū)逐方面發(fā)揮了重要作用[13]。雖然目前關(guān)于Th9/IL-9的大量動物實驗已經(jīng)開展，但人類Th9細(xì)胞與動物模型中Th9細(xì)胞在功能上還是存在一定的差別的，研究發(fā)現(xiàn)人類Th9細(xì)胞與小鼠Th9細(xì)胞不同，人類只分泌IL-9而不分泌IL-10[14]。探索Th9/IL-9在不同疾病中表達(dá)及臨床意義任重而道遠(yuǎn)。

4 新型Th9細(xì)胞亞群與其他CD4+T細(xì)胞亞群緊密相連

根據(jù)所處的不同細(xì)胞因子環(huán)境，初始CD4+T細(xì)胞會分化成為而不同的Th細(xì)胞亞群，比如TGF-β單獨可促進(jìn)Treg分化，IL-4也可單獨促進(jìn)Th2分化，但當(dāng)TGF-β與IL-4協(xié)同作用時會促進(jìn)Th9分化。不僅如此，在TGF-β單獨誘導(dǎo)下，Th2細(xì)胞也可轉(zhuǎn)化Th9細(xì)胞。有研究提示Th9分泌的IL-9能促進(jìn)Th17細(xì)胞的分化發(fā)育，即在IL-9與TGF-β共同作用下，能夠促始初始CD4+T細(xì)胞分化為Th17細(xì)胞亞群，而且Th17細(xì)胞分泌的IL-23可以抑制IL-9的表達(dá)[15]。有文獻(xiàn)報道，PU.1能夠影響Th2細(xì)胞的特異性轉(zhuǎn)錄因子GATA-3與目的基因的結(jié)合，進(jìn)而導(dǎo)致Th2細(xì)胞的分化及發(fā)育受到了抑制，因此這一發(fā)現(xiàn)可以更好解釋Th2細(xì)胞有向Th9細(xì)胞分化的潛能。有研究提示，雞卵溶菌酶誘導(dǎo)誘導(dǎo)Th9細(xì)胞在不同的極化型培養(yǎng)基中分別轉(zhuǎn)化為Th1、Th2及Th17細(xì)胞[16]。CD4+T細(xì)胞形成一個復(fù)雜的免疫網(wǎng)絡(luò)。

5 Th9與包蟲病關(guān)系

5.1 CD4+T細(xì)胞在包蟲病中的免疫功能 在中國，囊型包蟲病和泡型包蟲病都有普遍的流行，8.1%的患病率(3.9%為泡型包蟲病，4.2%為囊型包蟲病)是包蟲病在世界有報道的最高水平。在中國估計有38萬例包蟲病和5 000萬人有被感染的風(fēng)險。包蟲病主要分為兩種，即囊型包蟲病和泡型包蟲病，其中囊型包蟲病是細(xì)粒棘球蚴引起的細(xì)粒棘球蚴病，可寄生在人體任何部位，同時影響多個器官，一般多見于肝臟或腹腔。而多房棘球蚴感染導(dǎo)致泡型包蟲病，幾乎100%原發(fā)于肝臟，有“蟲癌”之稱。目前認(rèn)為感染棘球蚴后，宿主體內(nèi)發(fā)生會有一系列細(xì)胞免疫和體液免疫的變化，其中最重要的是對CD4+T細(xì)胞免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)。Th1/Th2平衡學(xué)說和Th17/Treg平衡學(xué)說是包蟲病的免疫學(xué)機(jī)制中的重要部分已為大多數(shù)人接受和認(rèn)可。當(dāng)機(jī)體感染多房棘球蚴早期時，機(jī)體先出現(xiàn)Th1介導(dǎo)的細(xì)胞免疫，并且對保護(hù)機(jī)體有利；但在感染的后期，則轉(zhuǎn)變?yōu)門h2介導(dǎo)的體液免疫，此種轉(zhuǎn)變使機(jī)體免疫處于抑制狀態(tài)[17]。同時，研究發(fā)現(xiàn)隨著多房棘球蚴感染時間的延長，寄生部位免疫細(xì)胞相關(guān)調(diào)亡基因TNF-β、C-myc mRNA表達(dá)均上調(diào)，抗調(diào)亡相關(guān)基因如Bcl-2 mRNA表達(dá)下降，故誘導(dǎo)宿主成熟CD4+T胞發(fā)生明顯的凋亡，而CD8+T細(xì)胞生成增多，導(dǎo)致CD4+T/ CD8+T細(xì)胞比值明顯下降，因此形成了免疫抑制狀態(tài)，從而促使多房棘球蚴能在組織內(nèi)快速增殖[18]。研究表明，HLA-G通過抑制樹突狀細(xì)胞的成熟和自然殺傷細(xì)胞功能，從而阻礙了T細(xì)胞免疫應(yīng)答，促使在細(xì)粒棘球蚴能長期寄居于宿主的體內(nèi)[19]。

5.2 Th9與包蟲病的關(guān)系 最近有研究表明，Th9、IL-9及其轉(zhuǎn)錄因子參與了囊型包蟲病的免疫應(yīng)答和調(diào)控，首次研究發(fā)現(xiàn)囊型包蟲病患者體內(nèi)Th9細(xì)胞、IL-9及其轉(zhuǎn)錄因子PU.1表達(dá)均上調(diào)，該研究提示囊型包蟲病患者體內(nèi)除了存在Th1/Th2和Th17/Treg細(xì)胞之間的失衡，新型Th9細(xì)胞也參與細(xì)粒棘球蚴感染的免疫應(yīng)答及調(diào)控[20]。同時研究泡型包蟲病患者外周血及肝臟組織中Th9、IL-9及其轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)情況后提示Th9細(xì)胞分泌的IL-9以及其轉(zhuǎn)錄因子PU.1、IRF-4均參與了泡型包蟲病的發(fā)生、發(fā)展過程，且其表達(dá)水平均上調(diào)，有利于感染蟲體寄生于宿主體內(nèi)，還可能與泡型包蟲肉芽腫形成有關(guān)[21]。由于Th9細(xì)胞因子IL-9和轉(zhuǎn)錄因子PU.1可誘導(dǎo)CD4+T細(xì)胞向Th2細(xì)胞亞群方向分化，認(rèn)為這可能與泡球蚴感染過程中調(diào)節(jié)患者系統(tǒng)免疫應(yīng)答及轉(zhuǎn)為以Th2類為主的有利于寄生蟲繼續(xù)寄生的免疫應(yīng)答有關(guān)。也可能是Th9/IL-9促進(jìn)體內(nèi)Treg細(xì)胞的抑制功能導(dǎo)致Th17/Treg偏倚，從而抑制機(jī)體免疫應(yīng)答，加劇患者體內(nèi)免疫紊亂。

6 展 望

作為新型輔助性T細(xì)胞，Th9在大量動物實驗及在人類體內(nèi)作用的研究已成為熱點。研究首次發(fā)現(xiàn)Th9參與包蟲病感染后的免疫應(yīng)答過程，并且有利于棘球蚴繼續(xù)寄生在宿主體內(nèi)。Th1/Th2平衡學(xué)說和Th17/Treg平衡學(xué)說是包蟲病的免疫學(xué)機(jī)制中的重要部分已為大多數(shù)人接受，隨著Th9細(xì)胞在免疫性疾病中的作用被認(rèn)可，研究Th9/IL-9在包蟲病中的免疫機(jī)制有重大意義，有望成為今后治療包蟲病的新靶點。

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Research progress of new Th9 cells and relationships with echinococcosis.

SHANG Mei,LI Zhan-quan,JI Lin-hua, MA Xiao-jing.Department of Hematology,the Affiliated Hospital of Qinghai University,Xining 810001,Qinghai,CHINA

Th1 and Th2 cells are the first to be discovered and studied in the CD4+T cells.In recent years,studies have also focused on regulatory T cells(Treg)and T helper cell subsets 17(Th17),as well as a new type of Th cell subsets,namely helper T cell subsets 9(Th9),which is discovered under the condition of TGF-β co-cultured with IL-4 and is different from Th1,Th2 and Th17 of CD4+Th cell subsets.Th9 has unique differentiation mechanisms and immune response mechanisms,which can produce large amounts of IL-9.Given the pleiotropic function of IL-9,Th9 cells are demonstrated to be involved in various autoimmune diseases.Th9 was also found to be involved in the immune response after echinococcosis infection,and it is beneficial for the echinococcus to continue to parasitize in the host.The "immune escape"mechanism of echinococcosis is related closely to the immune response of the helper T cells.

Th9 cells;Interleukin-9;Echinococcosis;Immune escape;Relationship

R383.3

A

1003—6350（2016）23—3897—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.23.036

2016-09-03)

青海大學(xué)附屬醫(yī)院中青年科研基金重點項目(項目：ASRF-2015-YB-03)

李占全。E-mail：13709758879@163.com