白細胞介素-10抑制類風濕關節(jié)炎患者的研究進展

周惠敏，胡志剛（通信作者）

1 江蘇大學醫(yī)學院 （江蘇鎮(zhèn)江 212013）；2 無錫市兒童醫(yī)院檢驗科 （江蘇無錫 214023）

類風濕關節(jié)炎（RA）是一種病因未知以滑膜組織被炎 癥介質(zhì)浸潤和骨關節(jié)損傷為主的慢性全身性自身免疫病。近年來，RA相關免疫細胞和免疫因子的相互調(diào)控受眾多自身免疫學病者關注，尤其是RA患者體內(nèi)的炎癥介質(zhì)如IL-6、TNF-α和抑炎癥介質(zhì)IL-10、TGF-β等的分泌水平更是疾病治療研究熱點。人們早期就有研究調(diào)節(jié)性T細胞（Treg）和TDC等在自身免疫病中的負性調(diào)節(jié)作用，但對B細胞抑制免疫應答了解較晚。1974年，有研究首次報道了B細胞具有抑制免疫應答的功能，在豚鼠脾臟分離出的B細胞群中發(fā)現(xiàn)有部分B細胞可削弱遲發(fā)型超敏反應（DTH）[1]，這提示人體也存在一個特殊免疫抑制功能的B細胞亞群，即調(diào)節(jié)性B細胞（Breg）。近年來，人們逐漸深入研究Breg，發(fā)現(xiàn)其也能產(chǎn)生抑炎癥介質(zhì)IL-10，同樣能調(diào)節(jié)免疫應答。骨髓間充質(zhì)干細胞（BM-MSCs）已被證實對細胞具有免疫抑制作用，且被廣泛地應用于一些疾病患者的治療，主要為其可以對人體損傷的炎癥微環(huán)境做出特異性的免疫應答，同時 BM-MSCs易于被外界因素刺激后產(chǎn)生一些免疫調(diào)節(jié)因子，如 IDO、 PGE2、 NO、 IL-10、腫瘤壞死誘導基因（TSG6）等[2]。本研究對IL-10的來源、功能、與BM-MSCs的相互調(diào)控作用及其對RA的影響做一綜述。

1 IL-10與類風濕關節(jié)炎的關系

IL-10是一種由 T細胞、B細胞、單核-巨噬細胞、中性粒細胞以及樹突狀細胞分泌的細胞因子，主要發(fā)揮免疫抑制作用，能夠抑制患者自身免疫應答，因此對炎癥和自身免疫病的調(diào)控發(fā)揮重要作用。 Mizoguchi等[3]發(fā)現(xiàn) B細胞的一個亞群能釋放 IL-10等抑炎癥介質(zhì)，具有高分泌 IL-10能力的 CD1dhiCD5+CD19hiBreg，又稱為 B10細胞。Liu 等[4]研究發(fā)現(xiàn)伯氏瘧原蟲感染C57BL/6小鼠后，可誘導產(chǎn)生B10細胞，過繼轉(zhuǎn)移B10細胞能抑制NK和CD8+T細胞的募集和腦組織出血，證明了IL-10+Breg細胞在控制小鼠瘧疾炎癥反應中的重要作用。Lee和Kung[5]在做李斯特菌易感性實驗時也發(fā)現(xiàn)邊緣區(qū)B細胞是IL-10的主要來源。因此，我們推測Breg細胞增多可能會引起IL-10的升高。目前有很明顯的證據(jù)顯示Breg細胞能降低自身免疫病的發(fā)生率且對疾病發(fā)作有一定的緩解作用[6-7]。

而介導IL-10 發(fā)揮抗感染作用的關鍵信號通路是Jak/STAT通路。IL-10與其配體結(jié)合后激活Jak1/STAT3通路，STAT3與IL-10基因啟動子結(jié)合后誘導IL-10分泌IL-10通過減少促炎癥介質(zhì)的釋放，削弱細胞表面 MHCⅡ類分子呈遞抗原到 T細胞等啟動抗感染性級聯(lián)反應和 TNF等細胞因子的表達來抑制免疫應答[8]。

RA是一種多發(fā)于骨關節(jié)滑膜部位的自身免疫性疾病，伴有類風濕因子（RF）和抗瓜氨酸化蛋白質(zhì)抗體（ACPAs）等自身抗體的大量產(chǎn)生，臨床常表現(xiàn)為手、足小關節(jié)對稱性的滑膜炎癥。如果不能及時對其有效治療將會導致關節(jié)部位的不可逆性損傷[9]。免疫學分析顯示，有多種免疫細胞及免疫分子參與了RA的調(diào)控，活化的 T細胞、B細胞和單核-巨噬細胞的大量浸潤及炎癥介質(zhì)（IL-6、TNF-α等）都在RA發(fā)生發(fā)展中具有重要作用[10-11]。既然IL-10是重要的抑炎癥介質(zhì)，基于此提示IL-10可能對RA患者有治療價值。Min等[12]用單純 naive CD4 T 細胞、B10細胞、B- ve、 B10（ IL-10-/-）治療膠原誘導關節(jié)炎小鼠（CIA），發(fā)現(xiàn)僅 B10細胞對 CIA小鼠有緩解和延遲關節(jié)炎發(fā)作的作用，且骨關節(jié)滑膜液中 IL-17水平下降。因為已經(jīng)證實 IL-23、IL-17等炎癥介質(zhì)與慢性自身免疫性疾病關系密切，同時體外實驗 B10細胞和 Th17細胞共培養(yǎng)又強有力地證明 B10是通過產(chǎn)生 IL-10來抑制 Th17細胞的生成。 因此，證實IL-10能有效阻止炎癥介質(zhì)的分泌，從而改善關節(jié)炎的發(fā)作。

蔡輝等[13]分析了30例 RA患者和10名健康者發(fā)現(xiàn)，RA活動組血漿對比健康對照組 IL-10水平有顯著下降（P＜0.05）；RA緩解組IL-10水平較健康對照組有顯著升高（P＜0.05）。相關數(shù)據(jù)分析也顯示IL-10可以作為評價RA疾病活動度的參考指標之一。目前，人們越來越關注那些具有不同表型和來源的能分泌IL-10的B細胞亞群對關節(jié)炎患者的治療作用。Mauri等[14]發(fā)現(xiàn)用膠原和CD40單克隆抗體能夠體外激活CIA小鼠脾臟產(chǎn)生B10細胞，同時，他們還對 DBA/I-TcR-β-Tg轉(zhuǎn)基因小鼠腹腔注射抗CD40刺激的 B細胞，發(fā)現(xiàn)能顯著降低關節(jié)炎的發(fā)病率和嚴重程度，并顯著抑制 Th1細胞分化。進一步的研究表明，從IL-10敲除小鼠分離的 B細胞不能介導保護功能，而且用抗 IL-10/抗 IL-10 R抗體刺激的關節(jié)炎性脾細胞分離的 B細胞能促進受體小鼠發(fā)展為關節(jié)炎，這證實IL-10是 B10細胞的調(diào)節(jié)功能的必需因子。此外，在膠原免疫的第2天，對小鼠過繼轉(zhuǎn)移體外增殖的Breg細胞，發(fā)現(xiàn)小鼠關節(jié)炎發(fā)作的臨床癥狀明顯延遲和關節(jié)損傷的嚴重程度降低。因此，體外促進Breg細胞活化的同時也促進B10細胞增殖，這可能是自身免疫性關節(jié)炎的有效治療方案。

上述研究提示，可以通過調(diào)節(jié)IL-10水平來調(diào)控機體免疫系統(tǒng)使其恢復平衡狀態(tài)，這可能是新的治療RA患者或其他自身免疫疾病患者的策略。但目前我們對 IL-10抗炎癥反應的復雜生物學效應還未能了解，因此還需深入研究 IL-10的細胞來源及其調(diào)控機制，從功能、時間、空間等各方面分析它的免疫應答規(guī)律。

2 BM-MSCs與IL-10+ B細胞的關系

間充質(zhì)干細胞（MSCs）具有成體干細胞分化能力和免疫抑制能力，其主要來源是骨髓，能夠通過抑制自身免疫性疾病患者體內(nèi)的Th1和Th17細胞的增殖和分化來控制疾病的發(fā)展；也有研究發(fā)現(xiàn)，MSCs能夠誘導患者體內(nèi)Treg細胞的擴增，從而達到控制自身免疫病患者體內(nèi)炎癥和治療疾病的效果[15]。目前，骨髓來源的MSCs，即 BM-MSCs已用于臨床多種疾病的治療，包括急性移植物抗宿主反應（GVHD）、缺血性腦病、缺血性心臟病等[16-17]。除此之外，BM-MSCs對于其他自身免疫性疾病的治療也有著顯著的效果，如系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風濕關節(jié)炎、干燥綜合征、系統(tǒng)性硬化癥等。有研究發(fā)現(xiàn)，在炎癥性微環(huán)境中干細胞的成骨能力受損，炎癥微環(huán)境可能會增加 BM-MSCs的免疫原性，從而降低其生存和分化能力[18-20]。BM-MSCs及 BM-MSCs分化的軟骨細胞可抑制類風濕關節(jié)炎患者外周血和關節(jié)滑膜液中Ⅱ型膠原蛋白反應性 T細胞的增生和表面活化抗原 CD69和 CD25的表達，抑制 IFN-γ和 TNF-α的分泌，促進抑制性細胞因子IL-4的分泌[21]。BM-MSCs能夠減少效應B細胞產(chǎn)生同時誘導Breg分化來控制自身免疫病的發(fā)展，但其治療自身免疫性疾病的潛在分子機制尚不明確，仍需進一步的研究和探討。

有研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)性樹突狀細胞可以誘導Th0分化為Treg，Breg 也可以刺激Treg的產(chǎn)生，由此得出免疫細胞之間能相互調(diào)節(jié)[22]。BM-MSCs 能夠誘導巨噬細胞表達 CD206、IL-10和其他抗炎癥介質(zhì)，同時有效減少其促炎癥介質(zhì)的表達。因此，我們猜想BM-MSCs能否調(diào)控IL-10+B細胞產(chǎn)生。

王月等[23]研究證明，當 IL-10缺陷大鼠 BMSC與 Wistar大鼠 B細胞共培養(yǎng)96 h后可以明顯檢測到上清液 IL-10濃度升高，同時發(fā)現(xiàn) IL-10+B細胞數(shù)量增加，因此認為BM-MSCs能刺激IL-10+B細胞產(chǎn)生，正向調(diào)控IL-10分泌；該研究還發(fā)現(xiàn)BM-MSCs誘導IL-10+B細胞增殖是通過BM-MSCs自身釋放的IFN-β 介導調(diào)控，而非BM-MSCs自身分泌的IL-10；因為用預先抗 IFN-β中和 IFN-β處理過的BM-MSCs與B細胞共培養(yǎng)后，培養(yǎng)液上清中 IL-10濃度低于單純BM-MSCs+ B組[（350±70）pg/ ml與（530±87）pg/ ml，P=0.034]，用其他細胞因子中和抗體處理的 BM-MSCs+B細胞組與單純 BM-MSCs+B細胞組間無顯著差異（P＞0.05）；用 IL-10缺陷大鼠 BM-MSCs與 Wistar大鼠 B細胞共培養(yǎng)后，培養(yǎng)細胞的上清液中 IL-10濃度與單純BMSC+B細胞組相比雖有所下降，但差異無統(tǒng)計學意義（P=0.497）；除此之外，由于免疫細胞能相互調(diào)節(jié)，該研究也進一步證明了B細胞同樣也能刺激 BM-MSCs分泌 IL-10。

又因為在炎癥微環(huán)境中 BM-MSCs分化和成骨能力受損，使其免疫調(diào)節(jié)和多向分化的潛能降低，而 IL-10是一種有效的抗感染免疫調(diào)節(jié)細胞因子，基于此我們猜測IL-10+B細胞可以調(diào)控 BM-MSCs的成骨作用，進而改善類風濕關節(jié)炎的發(fā)作。 此外，近年來有研究表明，IL-10在 BM-MSCs成骨過程中有雙重作用和濃度依賴性，即高劑量 IL-10可以激活 NF- κB信號通路抑制成骨，而低劑量 IL-10激活p38/ MAPK信號通路促進 BM-MSCs成骨作用[24]。不過IL-10增加也有可能會阻抑病原體清除，加速慢性感染的發(fā)生。因此，必須嚴格調(diào)控IL-10產(chǎn)生，合理應用高劑量IL-10可逆轉(zhuǎn)成骨損傷。由此得出，BM-MSCs能特異調(diào)控 RA相關因子的分泌，尤其 BM-MSCs能刺激 IL-10+B細胞的活化和增殖，調(diào)控其高分泌抗炎癥介質(zhì)IL-10，這將為臨床緩解 RA患者關節(jié)滑膜炎性損傷和顯著提高治療效果提供新思路。

3 總結(jié)與展望

RA是一種關節(jié)滑膜炎性增生和軟骨組織損傷的慢性自身免疫病，大量證據(jù)表明免疫細胞和免疫因子的改變對其疾病發(fā)生發(fā)展起重要作用。就目前對IL-10的研究可知，其主要來源是調(diào)節(jié)性B細胞，B 細胞能夠免疫抑制炎癥反應的發(fā)生最先證實于自身免疫病和慢性腸內(nèi)炎癥的研究。一方面，B細胞可作為 T細胞第二活化信號來刺激效應 CD4+T細胞的產(chǎn)生，從而抑制 Th0分化為調(diào)節(jié)性 T細胞，進一步導致自身炎癥疾病發(fā)生；另一方面，B細胞有一類亞群具有負向免疫調(diào)節(jié)作用，可以預防或者抑制自身免疫病的發(fā)生和發(fā)展，這類 B細胞亞群是通過產(chǎn)生 IL-10或 TGF-β等細胞因子，使 T細胞克隆無能和（或）誘導調(diào)節(jié)性 T細胞的分化來發(fā)揮負向免疫調(diào)節(jié)作用[25]。在炎癥疾病中，B 細胞這類亞群主要通過產(chǎn)生IL-10 而起到保護性的作用[26]。因此，IL-10+B細胞的活化和增殖成為當前研究類風濕性關節(jié)炎的發(fā)病機制和治療對策的熱點。

IL-10通過減少 RA患者的骨關節(jié)滑膜周圍淋巴細胞和炎癥介質(zhì)的大量浸潤，并且阻止破骨細胞激活而降低關節(jié)腫脹發(fā)炎程度，抑制關節(jié)炎疾病的發(fā)展，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能。RA患者體內(nèi)Breg增殖能力降低且伴功能減退，而Breg主要發(fā)揮免疫抑制作用。研究表明，有多種因素可以刺激 B細胞向能高分泌 IL-10的 Breg細胞轉(zhuǎn)化，此外，有報道稱 Etv5是 Th1細胞和 Th2細胞中 IL-10的調(diào)控因子，能促進 Th細胞產(chǎn)生 IL-10而不改變 Th細胞數(shù)量[27]。目前，BM-MSCs被眾多學者認為是一種促進 Breg分泌 IL-10的因素，而細胞因子在RA患者中發(fā)揮的作用是關注的焦點，目前已知IL-1和TNF-α是RA的主要致病因子。因為MSCs具有強大的自我更新和多向分化的潛能，而且BMMSCs又是有效的基因轉(zhuǎn)導載體，有報道稱IL-10基因修飾的BM-MSCs能夠治療大鼠缺血再灌注損傷，也有人嘗試用BM-MSCs彌補肝細胞的缺失從而治療慢性肝病[28]。基于IL-10具有免疫抑制作用而BM-MSCs強大成體干細胞轉(zhuǎn)化作用和體外大量擴增能力，因此推測是否能將IL-10基因轉(zhuǎn)染至BM-MSCs，利用BM-MSCs在誘導膠原關節(jié)炎小鼠（CIA）發(fā)揮成骨作用，逆轉(zhuǎn)關節(jié)損傷，這或許是臨床治療類風濕關節(jié)炎的新方法?，F(xiàn)國內(nèi)外臨床已應用 B細胞來源的相關抑制炎癥因子治療類風濕關節(jié)炎及多種自身免疫病，但仍有部分自身免疫病治療效果并不理想，表明 B細胞與自身免疫病的關系仍存在一些盲區(qū)，需要我們進一步探討。

綜上所述，充分理解 IL-10的來源和免疫調(diào)節(jié)機制，闡明BM-MSCs與 B10細胞之間相互關系及其調(diào)控作用，深入研究IL-10在RA中發(fā)揮的重要作用，這將為RA等其他自身免疫病治療提供新的理論基礎，有助于臨床藥物研發(fā)及治療實驗。