慢性鼻-鼻竇炎伴鼻息肉患者病變組織中IL-2和IL-35表達(dá)水平及其與Th1/Th2/Th17細(xì)胞因子的關(guān)系

胡 玥，楊和強(qiáng)，劉文峰，張 勇

慢性鼻-鼻竇炎(chronic rhinosinusitis, CRS)是一類較為常見的局部慢性炎癥，在國外其發(fā)病率為5%～12%[1]，在國內(nèi)其發(fā)病率為2%～8%[2]。根據(jù)是否伴發(fā)鼻息肉又可將CRS分為伴鼻息肉(CRSwNP)和不伴鼻息肉(CRSsNP)2種亞型，這2種亞型在臨床有各自不同的組織重塑特點(diǎn)及炎癥模式，CRSwNP由于臨床癥狀評(píng)分更高，且更容易復(fù)發(fā)，因而成為耳鼻咽喉外科的難治性疾病[3]。目前研究表明，CRSwNP常見的致病因素有免疫應(yīng)答缺陷、環(huán)境因素、微生物因素、遺傳因素等，其中免疫應(yīng)答缺陷在致病過程中發(fā)揮著重要作用[4]。Th1細(xì)胞與Th2細(xì)胞間的相互調(diào)控在影響人體免疫平衡維護(hù)中發(fā)揮著重要作用，CRSwNP表現(xiàn)為Th2細(xì)胞較強(qiáng)的疾病實(shí)體，但隨著Th17細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)的發(fā)現(xiàn)，對(duì)CRSwNP發(fā)病機(jī)制的研究有了新的進(jìn)展[5]。白介素-2(IL-2)是Th1細(xì)胞分泌的主要細(xì)胞因子，有研究發(fā)現(xiàn)IL-2及其受體缺失的小鼠體內(nèi)Treg細(xì)胞嚴(yán)重缺乏[6]?？梢奍L-2能夠通過Treg細(xì)胞維持自身的免疫耐受，CRSwNP患者體內(nèi)可發(fā)現(xiàn)Treg細(xì)胞水平顯著降低[7]。因此IL-2可能在CRSwNP發(fā)病過程中發(fā)揮重要作用，但目前有關(guān)研究鮮有報(bào)道。IL-35則是一類新型抑制性細(xì)胞因子，已被證實(shí)與呼吸道炎癥發(fā)展有關(guān)[8]，但其具體的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制仍不清楚。因此本研究通過檢測CRSwNP患者病變組織中IL-2、IL-35及Th1/Th2/Th17代表性細(xì)胞因子的表達(dá)水平，探討IL-2、IL-35在CRSwNP病變中的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2017年6月—2019年6月我院收治的63例CRSwNP患者為CRSwNP組。①納入標(biāo)準(zhǔn)：符合EPOS 2007中診斷標(biāo)準(zhǔn)[9]；手術(shù)治療前1個(gè)月內(nèi)未接受糖皮質(zhì)激素或免疫抑制治療；血清特異性IgE測定呈陰性；接受纖維鼻咽鏡及鼻竇CT檢查。②排除標(biāo)準(zhǔn)：合并肝炎、結(jié)核等傳染性疾病者；哮喘病史；嚴(yán)重心、肺、肝、腎功能不全者。CRSwNP組中男37例，女26例；年齡23～42(29.2±4.3)歲；癥狀視覺模擬評(píng)分(5.5±1.7)分；纖維鼻咽鏡檢查的Lanza-Kennedy評(píng)分(6.3±2.1)分，Lund-Mackay評(píng)分(11.5±3.4)分；其中Lund-Mackay評(píng)分1～10分為輕度，Lund-Mackay評(píng)分11～24為重度。另選取30例同期單純鼻中隔偏曲患者為對(duì)照組，其中男18例，女12例；年齡20～46(28.3±4.2)歲。

1.2方法

1.2.1標(biāo)本采集：CRSwNP患者于術(shù)中留取部分鼻息肉組織，取出后以錫箔紙包裹，液氮中速凍后保存至-80℃條件下待測；對(duì)照組在手術(shù)過程中取下鼻甲黏膜組織，保存方式同鼻息肉組織。

1.2.2ELISA法檢測IL-2、IL-35、γ干擾素(IFN-γ)、IL-4、IL-17水平：分別取100 mg的鼻息肉組織和下鼻甲黏膜組織，加入1 ml的PBS緩沖液后剪碎，于冰上用組織勻漿機(jī)制成組織勻漿，低溫條件下3000 r/min離心15 min后，吸取上清液，參考ELISA試劑盒說明書進(jìn)行相關(guān)操作，試劑盒購自中國ColorfulGene公司。

2 結(jié)果

2.1IL-2、IL-35、IFN-γ、IL-4、IL-17水平比較 CRSwNP組鼻息肉組織中IL-2、IL-35、IFN-γ水平低于對(duì)照組下鼻甲黏膜組織，IL-4、IL-17水平高于對(duì)照組下鼻甲黏膜組織，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。見表1。

表1 2組患者組織中IL-2、IL-35、IFN-γ、IL-4、IL-17水平比較

2.2不同嚴(yán)重程度CRSwNP患者鼻息肉組織中IL-2、IL-35、IFN-γ、IL-4、IL-17水平比較 63例CRSwNP患者中輕度25例，重度38例。輕度患者鼻息肉組織中IL-2、IL-35、IFN-γ水平高于重度患者，IL-4、IL-17水平低于重度患者，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。見表2。

2.3鼻息肉組織中IL-2、IL-35水平與IFN-γ、IL-4、IL-17的相關(guān)性分析 Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，IL-2與IFN-γ呈顯著正相關(guān)(r=0.482，P<0.01)，與IL-4、IL-17呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.457、-0.542，P均<0.01)。IL-35與IFN-γ呈顯著正相關(guān)(r=0.508，P<0.01)，與IL-4、IL-17呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.471、-0.615，P均<0.01)。

表2 不同嚴(yán)重程度CRSwNP患者鼻息肉組織中IL-2、IL-35、IFN-γ、IL-4、IL-17水平比較

3 討論

CRSwNP作為一類慢性炎癥性疾病，其組織病理學(xué)特征表現(xiàn)為嗜酸性粒細(xì)胞浸潤、細(xì)胞外基質(zhì)沉積、杯狀細(xì)胞增生、基膜增厚水腫或纖維化，對(duì)患者的生活質(zhì)量造成了極大的影響[10]。雖然鼻內(nèi)鏡手術(shù)能夠改善大部分患者的臨床癥狀視覺模擬評(píng)分，但部分患者術(shù)后會(huì)出現(xiàn)息肉復(fù)發(fā)情況，且復(fù)發(fā)率會(huì)隨著術(shù)后時(shí)間的延長而增加[11]。由于鼻息肉組織是由鼻腔和鼻竇黏膜過度水腫突出而形成的炎性組織，因此大部分CRSwNP的發(fā)病機(jī)制研究集中在鼻腔解剖結(jié)構(gòu)、炎癥持續(xù)性刺激以及鼻黏膜的應(yīng)激反應(yīng)等。但隨著免疫學(xué)的快速發(fā)展，細(xì)胞因子在CRSwNP發(fā)病過程中的相關(guān)作用成為研究的熱點(diǎn)方向。目前，研究證實(shí)鼻息肉組織中的IL-33、IL-9、IL-13等均呈高表達(dá)，而IL-10、轉(zhuǎn)化生長因子-β等呈低表達(dá)[12-13]，可見細(xì)胞與細(xì)胞因子之間的相互作用及平衡發(fā)揮著重要的作用。

IL-2是Th1細(xì)胞分泌合成的細(xì)胞因子，能夠刺激T細(xì)胞增殖、分化，并誘導(dǎo)細(xì)胞毒性T細(xì)胞產(chǎn)生，同時(shí)還能夠促進(jìn)多種細(xì)胞因子的分泌來維持T細(xì)胞生長，并且還能通過作用Treg細(xì)胞來維持穩(wěn)態(tài)平衡[14]。目前有研究指出，CRSwNP的主要特征為Th2細(xì)胞的反應(yīng)誘導(dǎo)以及嗜酸性粒細(xì)胞的優(yōu)勢浸潤，這一過程可能與Treg細(xì)胞缺陷有關(guān)[15]。CRSwNP患者體內(nèi)Treg細(xì)胞活性減弱的標(biāo)志性指標(biāo)轉(zhuǎn)化生長因子-β表達(dá)顯著降低，可能會(huì)抑制成纖維細(xì)胞的活性，減少細(xì)胞外基質(zhì)含量，導(dǎo)致組織中白蛋白積聚及水腫的發(fā)生，繼而形成息肉[16]。同時(shí)還有研究表明，IL-6也能通過抑制Treg細(xì)胞功能及招募炎性細(xì)胞浸潤，而參與CRSwNP的發(fā)病進(jìn)程[17]。本次研究結(jié)果顯示，CRSwNP患者鼻息肉組織中IL-2的表達(dá)水平明顯低于對(duì)照組下鼻甲黏膜組織，表明Th1細(xì)胞免疫應(yīng)答較弱，符合CRSwNP的Th2細(xì)胞免疫應(yīng)答較強(qiáng)的特點(diǎn)。IFN-γ是Th1細(xì)胞分泌的主要細(xì)胞因子，IL-4則是Th2細(xì)胞分泌的主要細(xì)胞因子，IFN-γ和IL-4水平與Th1/Th2平衡維持關(guān)系密切，并且Th1/Th2細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)也與新型細(xì)胞亞群Th17有關(guān)，IL-17是由Th17細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生的一類具有較強(qiáng)促炎作用的細(xì)胞因子[18]。本次研究結(jié)果顯示，CRSwNP患者鼻息肉組織中IFN-γ水平低于對(duì)照組下鼻甲黏膜組織，IL-4、IL-17水平高于對(duì)照組下鼻甲黏膜組織，與Shen等[7]研究一致，可見Th2/Th17細(xì)胞的活化誘導(dǎo)嗜酸性粒細(xì)胞在息肉組織中的浸潤，并誘導(dǎo)大量炎癥相關(guān)細(xì)胞因子分泌，加速了鼻竇黏膜局部炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致局部組織損傷和黏膜重塑，這一過程與Terg細(xì)胞活性減弱、免疫抑制反應(yīng)失調(diào)關(guān)系密切。鼻息肉組織中IL-2水平與IFN-γ呈正相關(guān)，與IL-4、IL-17呈負(fù)相關(guān)的結(jié)果也證實(shí)了IL-2的降低與Th1細(xì)胞活性降低、Th2/Th17細(xì)胞的活化有關(guān)。

IL-35是一類既可由Treg細(xì)胞誘導(dǎo)合成，又能夠被活化的B細(xì)胞、部分活化的內(nèi)皮細(xì)胞、單核細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞分泌合成的抑制性細(xì)胞因子，主要通過介導(dǎo)Treg細(xì)胞激活Jak-STAT信號(hào)通路來發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)的功能[19]。在慢性炎癥反應(yīng)階段，IL-35不但能通過激活Treg細(xì)胞來抑制Th1細(xì)胞的增殖分化，抑制自身組織炎癥損傷，還能夠通過抑制Th17細(xì)胞的分化及主要細(xì)胞因子的合成，從而抑制炎癥反應(yīng)繼續(xù)發(fā)展[20]。本次研究結(jié)果顯示，CRSwNP患者鼻息肉組織中IL-35的表達(dá)水平明顯低于對(duì)照組下鼻甲黏膜組織，與李軍等[21]研究結(jié)果一致。IL-2水平降低表明Treg細(xì)胞活性抑制，其分泌的IL-35水平也隨之降低，而較低水平的IL-35又通過負(fù)反饋調(diào)節(jié)影響Treg細(xì)胞的功能，使得CRSwNP患者體內(nèi)的免疫調(diào)節(jié)功能受限，無法抑制和調(diào)節(jié)亢進(jìn)Th2/Th17細(xì)胞的促炎作用，從而引起Th1/Th2、Th17/Treg細(xì)胞比率嚴(yán)重失衡，大量炎癥相關(guān)細(xì)胞因子分泌，加速了鼻竇黏膜局部炎癥反應(yīng)，促進(jìn)了鼻息肉組織的形成。對(duì)CRSwNP患者鼻息肉組織中IFN-γ、IL-4、IL-17的表達(dá)結(jié)果及與IL-35的相關(guān)性分析也驗(yàn)證了本次研究推測的正確性，可見Treg細(xì)胞活性抑制，Th17細(xì)胞活化是Th1/Th2細(xì)胞失衡理論的重要補(bǔ)充，也是CRSwNP發(fā)生與形成的重要機(jī)制。

綜上所述，CRSwNP的發(fā)病過程與各種細(xì)胞、細(xì)胞因子的相互作用有關(guān)，盡管目前研究證實(shí)CRSwNP以明顯的Th2細(xì)胞免疫亢進(jìn)伴嗜酸性粒細(xì)胞炎性浸潤為病理特點(diǎn)，但不同種族、地域及環(huán)境下的病理特點(diǎn)又有一定的差異，因此IL-2、IL-35的表達(dá)水平及其與Th1/Th2/Th17細(xì)胞因子水平的關(guān)系還需擴(kuò)大樣本、豐富檢測方法來進(jìn)一步證實(shí)。