白介素-33及其受體ST2在肝病領(lǐng)域中的研究進展

盧靜 趙立峰 凌海瑞 白思特 韋忠恒

【關(guān)鍵詞】?白介素-33;ST2;肝炎;肝癌

中圖分類號：R575?文獻標(biāo)志碼：A?DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2019.09.018

白介素-33（interleukin-33，IL-33）已被證實為IL-1家族成員，近些年IL-33及其受體致癌性抑制基因2（Suppression of Tumorigenicity 2，ST2）在心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、自身免疫性疾病、腫瘤等疾病中的研究已逐漸引起人們的注意。肝臟作為人體最大的器官，在自身代謝方面有著不可替代的作用，肝臟疾病嚴(yán)重影響著人類的生存及健康，在肝病中最常見的主要有肝炎和肝癌，本文就IL-33及其受體ST2在病毒性肝炎、自身免疫性肝炎及肝癌方面的相關(guān)研究進行綜述。

1?IL-33及其受體ST2的特點

在機體免疫系統(tǒng)中，白細胞介素有著不可替代的地位。白細胞介素是由多種細胞生成并作用于多種細胞的一類細胞因子，迄今為止共發(fā)現(xiàn)了38個白細胞介素，分別命名為IL-1～IL-38，其功能在免疫細胞的成熟、活化、增殖和免疫調(diào)節(jié)等一系列過程當(dāng)中均發(fā)揮著獨特的作用，另外它們還參與了人體中復(fù)雜的生理及病理反應(yīng)，而IL-33就是其中重要一員。IL-33是2005年被Schmitz等人[1]用計算機分析序列后發(fā)現(xiàn)的一種前炎癥細胞因子，最初被命名為 NF-HEV（nuclear factor from high endothelial venules），人類IL-33基因定位于9號染色（9p24.1），分子質(zhì)量約為30 kDa，由270個氨基酸組成，IL-33主要以前體蛋白的形式存在于多種細胞核內(nèi)，結(jié)構(gòu)上具有細胞因子功能區(qū)、核因子功能區(qū)，在人類多種細胞均可表達IL-33。由ST2及IL-1受體輔助蛋白（IL-1 receptor accessory protein，IL-1RAcP）組成的二聚體是IL-33的受體[1～2]。ST2中真正發(fā)揮作用的是全長跨膜型ST2L，ST2L主要表達于Th2細胞、單核細胞、樹突狀細胞、NK細胞、NKT細胞、活化的粒細胞、肥大細胞等[3]，而IL-1RAcP的主要作用是增加IL-33與ST2的親和力。當(dāng)IL-33與其受體復(fù)合物ST2/IL-1RAcP結(jié)合后，將活化信號傳導(dǎo)到細胞內(nèi)，則會招募MyD88，激活NF-κB、ERK、p38和JNK等信號途徑，從而發(fā)揮其相應(yīng)的生物學(xué)效應(yīng)[4]。

IL-33根據(jù)靶點有兩種生物學(xué)功能：IL-33轉(zhuǎn)錄翻譯為功能蛋白后重新進入核膜而作用于染色質(zhì)，同時研究發(fā)現(xiàn)IL-33作用于內(nèi)皮細胞的染色質(zhì)后可抑制內(nèi)皮細胞的轉(zhuǎn)錄水平[5～6]。另一種生物學(xué)功能是有活性的IL-33成熟片段分泌至細胞外與ST2L受體結(jié)合，發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)，促使相應(yīng)細胞生成細胞因子和趨化因子[7～8]。機體受不良因素刺激（炎癥、腫瘤侵襲、創(chuàng)傷、應(yīng)激等）導(dǎo)致細胞壞死裂解后可釋放IL-33，細胞核內(nèi)的全長IL-33 1-270不具有促炎反應(yīng)，釋放到細胞外的成熟IL-33 95-270、IL-33 99-270和IL-33 109-270可促進炎癥反應(yīng)，激活免疫系統(tǒng)，提供了損傷信號，因此IL-33也被視為警報素的新成員[9～10]。

2?IL-33/ST2在肝炎方面的研究

乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）是引起乙型肝炎（簡稱乙肝）的一種DNA病毒，屬嗜肝DNA病毒科;丙型肝炎病毒（Hepatitis C virus，HCV）最早由美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并命名，也是我們常見的肝炎病毒之一，屬RNA病毒。HBV與HCV感染是全球性的公共衛(wèi)生問題，隨著乙肝疫苗的普及率逐年上升，感染率呈下降趨勢，而丙肝疫苗尚未研制成功。HBV及HCV相關(guān)性肝炎帶來的肝硬化及肝癌仍嚴(yán)重威脅著人類的生命健康，尤其是在發(fā)展中國家。關(guān)于IL-33/ST2與HBV、HCV感染引起的肝炎的相關(guān)研究中顯示IL-33/ST2在HBV、HCV感染引起的肝損傷及免疫調(diào)節(jié)中扮演著重要角色。

2.1?IL-33/ST2與HBV相關(guān)性肝炎

在動物模型實驗中：小鼠中一種被命名為BPS的HBV持久性基因型B菌株，在約50%的小鼠中可持續(xù)長達33周，與快速清除的菌株相比，BPS不能誘導(dǎo)暴露后血清IL-21/IL-33的強烈反應(yīng)，通過注射表達IL-21或表達IL-33的質(zhì)粒有助于清除預(yù)先建立的BPS持久性并保護治愈的小鼠重新挑戰(zhàn)BPS;IL-21和IL-33在另一種小鼠模型中可以誘導(dǎo)預(yù)先建立的HBV持久性的清除，說明IL-21和IL-33是HBV清除和有效候選藥物的有效調(diào)節(jié)劑[11]。IL-33可以通過恢復(fù)CD4+ CXCR5+濾泡輔助T細胞功能，在致病過程中對HBV的體液免疫反應(yīng)有促進作用，同時，IL-33可以抑制HBV復(fù)制和HBeAg的分泌，此外，它還誘導(dǎo)了HBeAb和HBsAb的產(chǎn)生[12]。

在臨床實驗研究中：HBV誘導(dǎo)的免疫耐受（Immune tolerance，IT）可能由IL-33通過調(diào)節(jié)HBVx蛋白（HBx）來介導(dǎo)，從而導(dǎo)致CD8+中樞記憶T細胞和CD8+效應(yīng)記憶T細胞的失衡，并提出：靶向IL-33的臨床療法可能是增強HBV患者免疫應(yīng)答的潛在方法[13]。慢性乙肝患者（Chronic hepatitis B，CHB）血清中的IL-33及可溶性ST2（Soluble ST2，sST2）的水平均明顯升高，HBeAg陽性患者IL-33水平較HBeAg陰性患者高，與ALT、AST及HBV DNA 載量不相關(guān)，IL-33隨著Child-Pugh評分等級增高而升高，而在有效抗病毒治療后，CHB患者的IL-33細胞因子較治療前均明顯下降，而sST2的水平并沒有明顯變化[14～15]。但有實驗指出[16]不同病程的CHB患者血清IL-33和ST2水平存在差異，并且其血清中的含量與ALT水平相關(guān)，隨著血清ALT水平升高IL-33和ST2水平也升高，IL-33和ST2可以像ALT一樣反映CHB患者的肝損傷，但是血清sST2與IL-33水平無相關(guān)性。IL-33參與了CHB的發(fā)病機制，并且可能是HBV相關(guān)肝損傷的致病因素[17]。

2.2?IL-33/ST2與HBV-ACLF

在急性-慢性乙型肝炎肝衰竭（HBV-Acute and Chronic Liver Failure，HBV-ACLF）的研究中顯示：在開始治療第1周時，健康對照組（Healthy control，HC）、CHB和HBV-ACLF患者血清IL-33水平無顯著差異，但三組間血清sST2水平差異顯著：HBV-ACLF組最高，CHB組中度，HC組最低，治療后第1周至第4周HBV-ACLF存活者血清sST2水平顯著下降，而HBV-ACLF非存活者血清sST2水平在同一時期保持在較高水平，第1周后的血漿sST2水平與疾病嚴(yán)重程度相關(guān)，第3周較高的sST2濃度（≥87 ng/mL）與較差的存活率相關(guān)。此外，血清sST2水平與實驗室參數(shù)和最新的預(yù)后評分（CLIF-COF評分，CLIF-CACLF評分和ACLF評分）顯著相關(guān)，此研究表明可以將血清sST2水平作為預(yù)測HBV-ACLF患者6個月死亡率的診斷標(biāo)志物，并且與最新的預(yù)后評分相當(dāng)。預(yù)測HBV-ACLF患者預(yù)后的血清sST2臨界點分別為第1周76 ng/mL或第4周53 ng/mL，血清sST2水平高于臨界點的HBV-ACLF患者的預(yù)后往往比臨界點以下的患者差。免疫組織化學(xué)顯示HBV-ACLF患者肝臟切片中IL-33表達低，ST2表達高;HBV-ACLF患者血漿sST2水平較高，ST2蛋白表達增加與肝組織炎癥浸潤相關(guān)。這些均證實了IL-33/ST2途徑參與HBV-ACLF的進展，并且血清ST2水平可能潛在地作為該疾病的預(yù)后標(biāo)志物[18～20]。

2.3?IL-33/ST2與HCV相關(guān)性肝炎

臨床研究顯示：慢性丙型肝炎（Chronic hepatitis C，CHC）患者血清IL-33水平明顯高于丙肝自愈患者（Spontaneously resolved HCV，SR-HCV）和HC者，并且與CHC患者的ALT和AST的水平呈正相關(guān)，而CHC患者血清IFN-γ和IL-6濃度顯著低于SR-HCV;血清sST2水平在CHC和SR-CHC患者中顯著高于HC者，但血清sST2和IL-33水平之間無相關(guān)性，經(jīng)干擾素治療12周后血清IL-33水平降低，而sST2的水平未發(fā)生明顯變化，這些數(shù)據(jù)表明血清中IL-33的變化與HCV的持續(xù)感染相關(guān)，IL-33可能是導(dǎo)致CHC相關(guān)肝損傷的致病因子，并且與慢性HCV感染導(dǎo)致的肝組織炎癥活動程度相關(guān)，而sST2與慢性HCV感染引起的肝損傷間無明顯相關(guān)[15，21～22]。

基因分子水平的研究顯示：IL-33基因rs10975519位點SNP與HCV感染后臨床轉(zhuǎn)歸有關(guān)，TC基因型與TT基因型分別是HCV感染慢性化的獨立危險因素和獨立保護因素，IL-33血清水平與慢性HCV感染導(dǎo)致的肝組織炎癥活動程度相關(guān)，sST2與慢性HCV感染引起的肝損傷無明顯相關(guān)[22]。IL-33不同的基因型在HCV的感染過程中起不同的作用，為IL-33在HBV的靶向治療中奠定了基礎(chǔ)。

2.4?在自身免疫性肝炎方面的研究

自身免疫性肝炎（Autoimmune hepatitis，AIH）患者的血清IL-33、sST2、Th17細胞因子（IL-17A）、Th1細胞因子（IFN-γ、TNF-α）和Th2細胞因子（IL-4）水平顯著升高，其血清IL-33水平與促炎細胞因子水平（IL-17A、IL-4）、高丙種球蛋白血癥（IgG、IgM和IgA）和肝損傷的標(biāo)志物（γ-GT/ALP）呈正相關(guān)，免疫抑制治療后，血清IL-33和sST2水平顯著降低;在小鼠模型中，用特異性IL-33中和抗體治療實驗性AIH小鼠，可以顯著逆轉(zhuǎn)血清ALT/AST的增加趨勢，并抑制了IL-4和IL-17A的產(chǎn)生，但并不抑制IFN-γ，因此，IL-33與AIH的發(fā)病機制密切相關(guān)，其作用可能是通過Th2/Th17介導(dǎo)的免疫反應(yīng)發(fā)揮作用[23]。

3?IL-33及ST2在肝癌方面的研究

肝癌臨床實驗研究顯示，與HC相比，在肝細胞肝癌（Hepatocellular carcinoma，HCC）患者中檢測到更高的IL-33、IFN-α和IFN-γ血清水平，并且IL-33可能在HCC中與IFN-α發(fā)揮相似的促炎作用，在HCC早期就已被激活，同時，血清與腫瘤組織中高水平的IL-33蛋白反映了疾病發(fā)展和轉(zhuǎn)移的程度[24]。但也有實驗提出相反觀點，即肝細胞癌中IL-33和ST2的mRNA水平不高于正常肝臟[25]。在Brunner等[26]的研究中，首次表明切除的HCC標(biāo)本中IL-33的一個重要來源是介導(dǎo)細胞毒性作用的效應(yīng)-記憶CD8+T細胞群，也首次發(fā)現(xiàn)IL-33細胞對HCC腫瘤組織的局部浸潤是與HCC切除術(shù)后存活率增加相關(guān)的獨立預(yù)后因素，IL-33介導(dǎo)產(chǎn)生的效應(yīng)-記憶CD8+T細胞可延長患者生存期。

體外模型實驗顯示，IL-33可促進p38的活化，增加了肝癌干細胞標(biāo)志物表達水平和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化樣改變，并證明IL-33/p38軸在長期煙草煙霧暴露誘導(dǎo)的肝癌干細胞樣特性獲得中起重要作用[27]。在IL-33的作用下，肝癌細胞中β-鏈蛋白、MMP-2以及MMP-9蛋白的表達均顯著下降，并與劑量和時間呈依賴性，肝癌細胞間黏附分子-Ⅰ、人類白細胞抗原-Ⅰ的表達率顯著增加，且CD44表達顯著下降，肝癌細胞對細胞外基質(zhì)的親和力及肝癌細胞聚集程度均降低，肝癌細胞的微絲數(shù)量和細胞骨架的面積顯著降低，且與劑量相關(guān)，因此，IL-33能夠有效抑制肝癌細胞的遷移和侵襲，并且有降低細胞骨架微絲數(shù)量和面積的作用[28]。分泌型IL-33可顯著抑制hepa1-6細胞增殖，但不影響肝癌細胞的細胞凋亡及肝癌細胞的細胞期[29]。

4?小結(jié)

綜上所述，IL-33/ST2在HBV、HCV感染引起的慢性炎癥過程中，在病毒的清除、肝臟損傷、體液免疫、評估預(yù)后等方面，在自身免疫性肝炎中介導(dǎo)的炎性反應(yīng)以及IL-33及其受體ST2與肝癌發(fā)展、轉(zhuǎn)移及預(yù)后方面均起著重要的作用，IL-33不同基因位點所凸顯出的不同作用為免疫靶向治療奠定了基礎(chǔ)。但是目前有關(guān)IL-33/ST2在肝病領(lǐng)域中的臨床實驗數(shù)據(jù)仍是有限的，同時由于IL-33/ST2介導(dǎo)的免疫反應(yīng)并不只是與單一器官或組織有關(guān)，因此，IL-33/ST2在肝病領(lǐng)域的研究仍值得我們關(guān)注。

參?考?文?獻

[1] Schmitz J，Owyang A，Oldham E，et al.IL-33，an interleukin-1-like cytokine that signals via the IL-1 receptor-related ?protein ST2 and induces T helper type 2-associated cytokines[J].Immunity，2005，23（5）：479-490.

[2] Chackerian AA，Oldham ER，Murphy EE，et al.IL-1 receptor accessory protein and ST2 comprise the IL-33 receptor complex[J].J Immunol，2007，179（4）：2551-2555.

[3] Jovanovic IP，Pejnovic NN，Radosavljevic GD，et al.IL-33/ST2 axis in innate and acquired immunity to tumors[J].Oncoimmunology，2012，1（2）：229-231.

[4] 李苑博，張繼紅，符爽，等.IL-33在腫瘤中作用的研究進展[J].現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué)， 2016，24（5）：843-847.

[5] Roussel L，Erard M，Cayrol C，et al.Molecular mimicry between IL-33 and KSHV for attachment to chromatin through the ?H2A-H2B acidic pocket[J].EMBO Rep，2008，9（10）：1006-1012.

[6] Carriere V，Roussel L，Ortega N，et al.IL-33，the IL-1-like cytokine ligand for ST2 receptor，is a chromatin-associated ?nuclear factor in vivo[J].Proc Natl Acad Sci U S A，2007，104（1）：282-287.

[7] Komai-Koma M，Xu D，Li Y，et al.IL-33 is a chemoattractant for human Th2 cells[J].Eur J Immunol，2007，37（10）：2779-2786.

[8] Iikura M，Suto H，Kajiwara N，et al.IL-33 can promote survival，adhesion and cytokine production in human mast cells[J].Lab Invest，2007，87（10）：971-978.

[9] 王珺婷，鐘鳴，劉潔.IL-33的生物學(xué)功能以及對腫瘤作用的研究進展[J].生物學(xué)雜志， 2018，35（3）：76-79.

[10] Matzinger P.The danger model： a renewed sense of self[J].Science，2002，296（5566）：301-305.

[11] Shen Z，Yang H，Yang S，et al.Hepatitis B virus persistence in mice reveals IL-21 and IL-33 as regulators of viral clearance[J].Nat Commun，2017，8（1）：2119.

[12] Zhao PW，Shi X，Li C，et al.IL-33 Enhances Humoral Immunity Against Chronic HBV Infection Through Activating ?CD4（+）CXCR5（+） TFH Cells[J].J Interferon Cytokine Res，2015，35（6）：454-463.

[13] Shi X，Tang Y，Sun X，et al.Interleukin-33-induced immune tolerance is associated with the imbalance of memory and naive Tlymphocyte subsets[J].Mol Med Rep，2016，14（5）：4837-4843.

[14] 曹加壽.慢性乙型肝炎患者IL-33及IL-35檢測及其臨床意義[D].福州：福建醫(yī)科大學(xué)，2015.

[15] 王娟.白細胞介素-33在慢性肝炎患者中的表達及臨床意義[D].長春：吉林大學(xué)，2013.

[16] Huan SL，Zhao JG，Wang ZL，et al.Relevance of serum interleukin-33 and ST2 levels and the natural course of chronic hepatitis B virus infection[J].BMC Infect Dis，2016，16：200.

[17] Wang J，Cai Y，Ji H，et al.Serum IL-33 levels are associated with liver damage in patients with chronic hepatitis B[J].J Interferon Cytokine Res，2012，32（6）：248-253.

[18] Jiang SW，Wang P，Xiang XG，et al.Serum soluble ST2 is a promising prognostic biomarker in HBV-related acute-on-chronic liver failure[J].Hepatobiliary Pancreat Dis Int，2017，16（2）：181-188.

[19] Lei Z，Mo Z，Zhu J，et al.Soluble ST2 plasma concentrations predict mortality in HBV-related acute-on-chronic liver failure[J].Mediators Inflamm，2015，2015：535938.

[20] Gao S，Huan SL，Han LY，et al.Overexpression of serum sST2 is associated with poor prognosis in acute-on-chronic hepatitis B liver failure[J].Clin Res Hepatol Gastroenterol，2015，39（3）：315-323.

[21] Wang J，Zhao P，Guo H，et al.Serum IL-33 levels are associated with liver damage in patients with chronic hepatitis C[J].Mediators Inflamm，2012，2012（6）：819636.

[22] 夏菲.IL-33基因單核苷酸多態(tài)性及血清水平與HCV感染臨床轉(zhuǎn)歸的相關(guān)性研究[D].沈陽：中國醫(yī)科大學(xué)，2015.

[23] Liang M，Liwen Z，Yun Z，et al.Serum Levels of IL-33 and Correlation with IL-4，IL-17A，and Hypergammaglobulinemia in Patients with Autoimmune Hepatitis[J].Mediators Inflamm，2018，2018：7964654.

[24] Zhang P，Liu XK，Chu Z，et al.Detection of interleukin-33 in serum and carcinoma tissue from patients with hepatocellular carcinoma and its clinical implications[J].J Int Med Res，2012，40（5）：1654-1661.

[25] Marvie P，Lisbonne M，L'Helgoualc'h A，et al.Interleukin-33 overexpression is associated with liver fibrosis in mice and humans[J].J Cell Mol Med，2010，14（6B）：1726-1739.

[26] Brunner SM，Rubner C，Kesselring R，et al.Tumor-infiltrating，interleukin-33-producing effector-memory CD8（+） T cells in resected hepatocellular carcinoma prolong patient survival[J].Hepatology，2015，61（6）：1957-1967.

[27] Xie C，Zhu J，Wang X，et al.Tobacco smoke induced hepatic cancer stem cell-like properties through IL-33/p38 ?pathway[J].J Exp Clin Cancer Res，2019，38（1）：39.

[28] 李凡，夏兵祥，徐健，等.白細胞介素-33對肝癌細胞遷移、侵襲能力和細胞骨架的影響[J].東南大學(xué)學(xué)報（醫(yī)學(xué)版），2018，37（3）：365-371.

[29] 金子奇.分泌型IL-33在肝細胞肝癌發(fā)展中的作用及機制研究[D].蘇州：蘇州大學(xué)，2018.

（收稿日期：2019-03-22?修回日期：2019-04-10）

（編輯：潘明志）