Tc17細(xì)胞及其在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎中的研究進(jìn)展

李偉　韓捷

【摘 要】 細(xì)胞毒性T細(xì)胞17（Tc17）是近年發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞分化和細(xì)胞功能均獨(dú)立于Tc1和Tc2亞群的CD8+T細(xì)胞，Tc17細(xì)胞及其分泌的特征性細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-17被證實(shí)參與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的疾病過程。綜述Tc17的功能、分化調(diào)控及其在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎中的研究進(jìn)展。

【關(guān)鍵詞】 關(guān)節(jié)炎，類風(fēng)濕;細(xì)胞毒性T細(xì)胞17;白細(xì)胞介素-17;CD8+T細(xì)胞;綜述

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）是以慢性、進(jìn)展性和侵蝕性關(guān)節(jié)炎為主要特征的全身性自身免疫性疾病，病理特征為全身關(guān)節(jié)滑膜炎及血管翳形成，可反復(fù)發(fā)作導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨和骨破壞，最終造成不可逆性關(guān)節(jié)破壞。雖然RA的確切病因仍未明確，但是T淋巴細(xì)胞（CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞）參與RA的關(guān)節(jié)破壞和全身炎癥反應(yīng)已得到普遍認(rèn)可[1]。輔助性T細(xì)胞17（Th17）是CD4+T細(xì)胞的效應(yīng)亞群，已證明能夠分泌特征性炎癥因子白細(xì)胞介素-17（IL-17）。IL-17能夠通過誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞遷移、促進(jìn)軟骨降解和骨侵蝕等多種方式參與RA的致病過程[2-3]，抑制體內(nèi)IL-17生成可能對(duì)RA具有治療作用。近年來，針對(duì)IL-17/Th17通路的生物制劑在RA治療中已經(jīng)顯示出積極的效果，吸引研究者們繼續(xù)深入研究IL-17及其產(chǎn)生機(jī)制[4]。研究發(fā)現(xiàn)，部分活化的CD8+T細(xì)胞亦可分泌IL-17，并參照Th17細(xì)胞命名方式將其命名為細(xì)胞毒性T細(xì)胞17（Tc17）[5]。這群細(xì)胞具有不同于經(jīng)典細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞（CTL）中Tc1和Tc2型細(xì)胞的生物學(xué)效應(yīng)、分化發(fā)育調(diào)節(jié)機(jī)制，已被發(fā)現(xiàn)參與RA的發(fā)生、發(fā)展，是近年免疫學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)[6-7]。本文將近年Tc17細(xì)胞及其在RA中的研究進(jìn)展綜述如下。

1 Tc17細(xì)胞發(fā)現(xiàn)及特征

Tc17細(xì)胞是一群獨(dú)立的新型效應(yīng)CD8+T細(xì)胞，以分泌IL-17為特征，LIU等[5，8]于2007年發(fā)現(xiàn)并于2009年正式命名。HUBER等[9]認(rèn)為，這群細(xì)胞與經(jīng)典CTL中Tc1和Tc2亞群在表型和功能上不同，理由是經(jīng)典CTL細(xì)胞分泌表達(dá)干擾素γ（IFN-γ）、顆粒酶B、穿孔素等，對(duì)靶細(xì)胞具有直接殺傷作用;而Tc17細(xì)胞不表達(dá)或者低表達(dá)這些經(jīng)典標(biāo)志分子及相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子，幾乎沒有細(xì)胞毒性。研究發(fā)現(xiàn)，Tc17細(xì)胞主要通過分泌炎癥因子發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。

Tc17分泌的細(xì)胞因子中最具特征性的為IL-17A。IL-17是一組功能強(qiáng)大的促炎性細(xì)胞因子，主要包括6個(gè)成員，分別為IL-17A、IL-17B、IL-17C、IL-17D、IL-17E、IL-17F。這些成員之間具有不同的同源性和功能性，IL-17A和IL-17F擁有50%的同源性，是最相近的成員。IL-17A即通常所指的IL-17，是目前研究最多的IL-17家族成員[10]。人類和小鼠的Tc17細(xì)胞主要分泌IL-17A和IL-17F，還能夠分泌少量腫瘤壞死因子-α（TNF-α）。小鼠的Tc17細(xì)胞還可以分泌IL-21、IL-22、IL-10。除了分泌多種細(xì)胞因子，Tc17細(xì)胞表面還發(fā)現(xiàn)表達(dá)多種細(xì)胞因子受體，如IL-6R、轉(zhuǎn)化生長因子β1受體（TGFβ1R）、IL-21R、IL-23R等，這些受體和Tc17細(xì)胞的分化相關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn)，在外源性IL-23刺激或者Tc17細(xì)胞分化條件下，能夠誘導(dǎo)幼稚CD8+T細(xì)胞表面高表達(dá)IL-23R[11]。

人Tc17細(xì)胞表達(dá)CD161分子，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，Tc17細(xì)胞幾乎全部來源于臍帶血干細(xì)胞的CD161前體細(xì)胞，小鼠Tc17細(xì)胞不表達(dá)CD161分子[12]。KONDO等[13]運(yùn)用流式分析研究健康成人外周血中Tc17的表型，發(fā)現(xiàn)Tc17細(xì)胞的表型主要為CCR5highCCR6+CD27-/+CD28+CD45RA-，不同于一般的效應(yīng)CD8+T細(xì)胞CD27-CD28-CD45RA+/-的表型。

2 Tc17細(xì)胞相關(guān)細(xì)胞因子及分化調(diào)控

通常情況下，CD8+T細(xì)胞在抗原刺激下分化為效應(yīng)細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞，通過分泌細(xì)胞毒素如穿孔素、顆粒酶B和細(xì)胞因子如IFN-γ等發(fā)揮細(xì)胞殺傷作用。當(dāng)細(xì)胞的培養(yǎng)環(huán)境改變時(shí)，幼稚性CD8+T細(xì)胞向Tc17細(xì)胞方向分化，目前關(guān)于Tc17細(xì)胞的分化研究主要來自動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。與Th17細(xì)胞類似，細(xì)胞因子IL-6、TGF-β聯(lián)合或者不聯(lián)合IL-21促進(jìn)Tc17細(xì)胞的分化。IL-23是Tc17細(xì)胞分化過程中另一個(gè)重要的細(xì)胞因子，其主要作用是穩(wěn)定已經(jīng)分化成熟的Tc17細(xì)胞，維持其細(xì)胞特性。Tc17細(xì)胞分化不需要自身分泌的效應(yīng)細(xì)胞因子IL-17A的支持。細(xì)胞因子IFN-γ和IL-12能夠單獨(dú)或者協(xié)同抑制Tc17細(xì)胞分化，是抑制Tc17分化的關(guān)鍵細(xì)胞因子。其他如IL-4、IL-27及IL-2等也發(fā)現(xiàn)能夠抑制Tc17細(xì)胞的分化[11]。

調(diào)節(jié)Th17細(xì)胞分化孤兒核受體RORγt也是Tc17細(xì)胞的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，RORγt可誘導(dǎo)編碼IL-17A和IL-17F基因表達(dá);但同時(shí)RORγt的產(chǎn)生依賴于信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄活化因子3（STAT3）。STAT3由IL-6、IL-21和IL-23激活，對(duì)T細(xì)胞產(chǎn)生IL-17起重要調(diào)節(jié)作用，一方面可以通過上調(diào)RORγt的表達(dá)，促進(jìn)IL-17的表達(dá);另一方面，可以與IL-17和IL-21的啟動(dòng)子直接結(jié)合。BISWAS等[14]研究發(fā)現(xiàn)，干擾素調(diào)節(jié)因子4（IRF4）在促進(jìn)Tc17細(xì)胞分化的環(huán)境中能夠下調(diào)脫中胚蛋白（Eomes）、叉狀頭/翅膀狀螺旋轉(zhuǎn)錄因子3（FoxP3）表達(dá)水平，上調(diào)RORγt表達(dá)，進(jìn)一步促進(jìn)Tc17細(xì)胞分化。部分信號(hào)分子也參與Tc17細(xì)胞分化過程。T細(xì)胞表面免疫球蛋白超家族中的CTLA-4能夠促進(jìn)Tc17細(xì)胞分化并維持分化后的表型穩(wěn)定[15-16]。

3 Tc17細(xì)胞及其相關(guān)細(xì)胞因子在RA中的作用

自Tc17細(xì)胞被發(fā)現(xiàn)以來，多項(xiàng)研究報(bào)道其在自身免疫性疾病如銀屑病關(guān)節(jié)炎、1型糖尿病等發(fā)病中具有重要作用。RA是多因素導(dǎo)致的自身免疫性疾病，與機(jī)體免疫功能紊亂密切相關(guān)。目前仍有部分患者經(jīng)治療后達(dá)不到目標(biāo)緩解，這促使我們探尋RA新的致病機(jī)制和治療靶點(diǎn)，對(duì)RA進(jìn)行深入理解。

國內(nèi)王天及國外HENRIQUES等[17-18]均發(fā)現(xiàn)，RA患者外周血中CD8+IL-17+T細(xì)胞較健康人細(xì)胞數(shù)量增多、作用增強(qiáng)，且與疾病活動(dòng)程度具有相關(guān)性。筆者課題組也發(fā)現(xiàn)，RA患者外周血和關(guān)節(jié)液中Tc17細(xì)胞的數(shù)量較健康人外周血或OA關(guān)節(jié)液明顯增多，其中關(guān)節(jié)液中增加更為明顯，并與疾病活動(dòng)指標(biāo)具有正相關(guān)性[19]。幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎（juvenile idiopathic arthritis，JIA）是具有與RA相似炎性病理改變的關(guān)節(jié)炎，有研究發(fā)現(xiàn)，JIA患者的外周血和關(guān)節(jié)液中CD8+IL-17+T細(xì)胞較健康對(duì)照組明顯增高[20]。上述研究結(jié)果提示，Tc17細(xì)胞參與RA的致病過程。

Tc17細(xì)胞參與RA致病過程除了通過分泌多種炎癥因子，或許還有其他方式。HUBER等[21]在小鼠自身免疫性腦炎（EAE）模型中發(fā)現(xiàn)，Tc17細(xì)胞分泌的IL-17A不僅能促進(jìn)Th17細(xì)胞生成增多，還能促使Th17細(xì)胞向中樞神經(jīng)系統(tǒng)募集，進(jìn)而加重小鼠的腦炎癥狀。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)也證實(shí)，Tc17細(xì)胞和CD4+T細(xì)胞共培養(yǎng)能促進(jìn)CD4+T細(xì)胞向Th17細(xì)胞轉(zhuǎn)化，且這種現(xiàn)象不能被外源性的IL-17A替代。所以，Tc17細(xì)胞可能通過細(xì)胞和細(xì)胞之間的相互作用，影響Th17細(xì)胞功能而參與疾病的過程。

在不同的免疫病理狀態(tài)下，免疫細(xì)胞具有較強(qiáng)的可塑性潛能，能夠轉(zhuǎn)分化形成不同類型的免疫細(xì)胞亞群。通過逆轉(zhuǎn)T細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化過程，能夠一定程度上緩解疾病的進(jìn)程。

終末分化的Th細(xì)胞亞群之間可以互相轉(zhuǎn)換。小鼠模型中研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)分化形成的Th17細(xì)胞能促進(jìn)疾病進(jìn)展，而逆轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)分化過程能夠緩解疾病進(jìn)程[22]。有研究發(fā)現(xiàn)，Tc17細(xì)胞具有明顯的可塑性，即在適當(dāng)?shù)募?xì)胞極化條件中，Tc17亞群可以向Tc1亞群轉(zhuǎn)化，分泌IFN-γ，協(xié)同IL-17發(fā)揮強(qiáng)大的致炎能力[23-24]。RA患者外周血中Tc17細(xì)胞較健康人數(shù)量增多，但是分泌TNF-α的能力降低，分泌IFN-γ的能力明顯增加，提示Tc17細(xì)胞在RA中表現(xiàn)出一定的不穩(wěn)定性，具有向Tc1細(xì)胞轉(zhuǎn)化的潛能[17]。CD161，人類Th17細(xì)胞新的表面標(biāo)志分子，在Tc17細(xì)胞表面也有表達(dá)。CD161highCD8+T細(xì)胞群包括3種表型：一部分表達(dá)Tc17細(xì)胞相關(guān)分子，一部分表達(dá)Tc1細(xì)胞相關(guān)分子，另一部分能夠同時(shí)表達(dá)Tc1和Tc17相關(guān)分子。有研究指出，CD161分子與Tc17細(xì)胞向Tc1細(xì)胞轉(zhuǎn)化密不可分，CD161分子可能是區(qū)分Tc17細(xì)胞來源的Tc1細(xì)胞及經(jīng)典Tc1細(xì)胞的標(biāo)志分子[12]。

甲氨蝶呤是治療RA的錨定藥物，近期有研究發(fā)現(xiàn)，RA患者在接受甲氨蝶呤治療24周后，有治療應(yīng)答的RA患者外周血中Tc17細(xì)胞和Th17細(xì)胞改變不明顯，而無治療應(yīng)答的RA患者外周血中Tc17細(xì)胞和Th17細(xì)胞均較對(duì)照組增加，且Tc17細(xì)胞增加更顯著[25]。這個(gè)結(jié)果一方面提示Th17細(xì)胞和Tc17細(xì)胞在RA疾病中具有促進(jìn)作用，甲氨蝶呤可能是通過抑制Th17細(xì)胞和Tc17細(xì)胞發(fā)揮治療作用;另一方面也提示Tc17細(xì)胞在RA中可能具有更復(fù)雜的作用機(jī)制。CIRIC等[26]曾在自身免疫性糖尿病小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，TGF-β聯(lián)合IL-6刺激分化的Tc17細(xì)胞不具備致病性，不引起糖尿病癥狀;而TGF-β協(xié)同IL-21誘導(dǎo)分化的Tc17細(xì)胞可導(dǎo)致小鼠糖尿病，且這群Tc17細(xì)胞表現(xiàn)出分泌更多的炎癥細(xì)胞因子，如粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子、巨噬細(xì)胞集落刺激因子、IL-13等。早在2008年有報(bào)道發(fā)現(xiàn)，敲掉小鼠CTL分化關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子T-bet和Eomes基因，CD8+T細(xì)胞只分泌IL-17而不分泌IFN-γ，這些小鼠可抵抗發(fā)生致命的病毒感染[27]。深入研究Tc17細(xì)胞可能對(duì)治療這部分甲氨蝶呤無應(yīng)答患者具有重要意義。

4 展 望

Tc17細(xì)胞是一群以分泌IL-17為特征的CD8+T細(xì)胞，不同于經(jīng)典的Tc1和Tc2細(xì)胞。RA患者體內(nèi)Tc17細(xì)胞含量及功能異常已有多篇文獻(xiàn)報(bào)道，但主要還是現(xiàn)象上的研究，缺少更為深入的機(jī)制研究。Tc17細(xì)胞可能是聯(lián)系CD4+T細(xì)胞和CD8+T細(xì)胞的重要橋梁。RA是病因復(fù)雜的系統(tǒng)性自身免疫性疾病，致殘率高，深入研究Tc17的功能、分化及Tc17細(xì)胞向其他細(xì)胞亞群的轉(zhuǎn)分化機(jī)制，對(duì)進(jìn)一步理解RA具有重要意義。

5 參考文獻(xiàn)

[1] MCINNES IB，SCHETT G.Mechanisms of disease the pathogenesis of rheumatoid arthritis[J].N Engl J Med，2011，365（23）：2205-2219.

[2] HASHIMOTO M.Th17 in Animal Models of Rheumatoid Arthritis[J].J Clin Med，2017，6（7）：73.

[3] AL-SAADANY HM，HUSSEIN MS，GABER RA，et al.Th-17 cells and serum IL-17 in rheumatoid arthritis patients：Correlation with disease activity and severity[J].Egyptian Rheumatologist，2016，38（1）：1-7.

[4] KUNWAR S，DAHAL K，SHARMA S.Anti-IL-17 therapy in treatment of rheumatoid arthritis：a systematic literature review and meta-analysis of randomized controlled trials[J].Rheumatol Int，2016，36（8）：1065-1075.

[5] LIU SJ，TSAI JP，SHEN CR，et al.Induction of a distinct CD8 Tnc17 subset by transforming growth factor-beta and interleukin-6[J].J Leukoc Biol，2007，82（2）：354-360.

[6] LIANG Y，PAN HF，YE DQ.IL-17A-producing CD8+ T cells as therapeutic targets in autoimmunity[J].Expert Opin Ther Targets，2015，19（5）：651-661.

[7] LIANG Y，PAN HF，YE DQ.Tc17 Cells in Immunity and Systemic Autoimmunity[J].Int Rev Immunol，2015，34（4）：318-331.

[8] HAMADA H，GARCIA-HERNANDEZ MDE L，REOME JB，et al.Tc17，a Unique Subset of CD8 T Cells That Can Protect against Lethal Influenza Challenge[J].J Immunol，2009，182（6）：3469-3481.

[9] HUBER M，HEINK S，GROTHE H，et al.A Th17-like developmental process leads to CD8+ Tc17 cells with reduced cytotoxic activity[J].Eur J Immunol，2009，39（7）：1716-1725.

[10] SHABGAH AG，F(xiàn)ATTAHI E，SHAHNEH FZ.Interleukin-17 in human inflammatory diseases[J].Postepy Dermatol Alergol，2014，31（4）：256-261.

[11] SRENATHAN U，STEEL K，TAAMS LS.IL-17+ CD8+ T cells：Differentiation，phenotype and role in inflammatory disease[J].Immunol Lett，2016，178（9）：20-26.

[12] MAGGI L，SANTARLASCI V，CAPONE M，et al.CD161 is a marker of all human IL-17-producing T-cell subsets and is induced by RORC[J].Eur J Immunol，2010，40（8）：2174-2181.

[13] KONDO T，TAKATA H，MATSUKI F，et al.Cutting Edge：Phenotypic Characterization and Differentiation of Human CD8+ T Cells Producing IL-17[J].J Immunol，2009，182（4）：1794-1798.

[14] BISWAS PS，GUPTA S，CHANG E，et al.Phosphorylation of IRF4 by ROCK2 regulates IL-17 and IL-21 production and the development of autoimmunity in mice[J].J Clin Invest，2010，120（9）：3280-3295.

[15] ARRA A，LINGEL H，KUROPKA B，et al.The differentiation and plasticity of Tc17 cells are regulated by CTLA-4-mediated effects on STATs[J].Oncoimmunology，2017，6（2）：e1273300.

[16] PICK J，ARRA A，LINGEL H，et al.CTLA-4（CD152）enhances the Tc17 differentiation program[J].Eur J Immunol，2014，44（7）：2139-2152.

[17] HENRIQUES A，GOMES V，DUARTE C，et al.Distribution and functional plasticity of peripheral blood Th（c）17 and Th（c）1 in rheumatoid arthritis[J].Rheumatol Int，2013，33（8）：2093-2099.

[18] 王天，趙義，劉栩，等.類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者CD8+IL-17+T細(xì)胞升高及其機(jī)制[J].中華醫(yī)學(xué)雜志，2009，89（27）：1885-1888.

[19] LI N，HAN J，ZHOU JR，et al.Elevated CD8+ IL-17+ Tc17 Levels and Their Correlation with Disease Activity in Patients with Rheumatoid Arthritis[J].Turkish Journal of Rheumatology，2013，28（2）：87-95.

[20] ROSSER EC，LOM H，BENDING D，et al.Innate Lymphoid Cells and T Cells Contribute to the Interleukin-17A Signature Detected in the Synovial Fluid of Patients with Juvenile Idiopathic Arthritis[J].Arthritis Rheumatol，2019，71（3）：460-467.

[21] HUBER M，HEINK S，PAGENSTECHER A，et al.IL-17A secretion by CD8+ T cells supports Th17-mediated autoimmune encephalomyelitis[J].J Clin Invest，2013，123（1）：247-260.

[22] HIROTA K，TURNER JE，VILLA M，et al.Plasticity of Th17 cells in Peyer's patches is responsible for the induction of T cell-dependent IgA responses[J].Nat Immunol，2013，14（4）：372-379.

[23] FLORES-SANTIB??EZ F，CUADRA B，F(xiàn)ERN?NDEZ D，et al.In Vitro-Generated Tc17 Cells Present a Memory Phenotype and Serve As a Reservoir of Tc1 Cells in Vivo[J].Front Immunol，2018，8（9）：209.

[24] YEH N，GLOSSON NL，WANG N，et al.Tc17 Cells Are Capable of Mediating Immunity to Vaccinia Virus by Acquisition of a Cytotoxic Phenotype[J].J Immunol，2010，185（4）：2089-2098.

[25] SANDHU A，AHMAD S，KAUR P，et al.Methotrexate preferentially affects Tc1 and Tc17 subset of CD8 T lymphocytes[J].Clini Rheumatol，2019，38（1）：37-44.

[26] CIRIC B，EL-BEHI M，CABRERA R，et al.IL-23 Drives Pathogenic IL-17-Producing CD8+ T Cells[J].J Immunol，2009，182（9）：5296-5305.

[27] INTLEKOFER AM，BANERJEE A，TAKEMOTO N，et al.Anomalous Type 17 Response to Viral Infection by CD8+ T cells Lacking T-bet and Eomesodermin[J].Science，2008，321（5887）：408-411.

收稿日期：2019-05-09;修回日期：2019-06-10