Th1樣Th17細(xì)胞在自身免疫性疾病中的研究進(jìn)展①

崔雪雪 張智慧 陳 爽 吳凌子 張曉敏

（天津醫(yī)科大學(xué)眼科醫(yī)院，天津醫(yī)科大學(xué)眼科研究所，天津醫(yī)科大學(xué)眼視光學(xué)院，天津300384）

1 概述

免疫系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)化出復(fù)雜的機(jī)制，可對(duì)微生物入侵者產(chǎn)生迅速而極具破壞性的反應(yīng)，同時(shí)保護(hù)宿主組織，這種微妙的平衡主要通過(guò)免疫系統(tǒng)2 種主要類(lèi)型的T 細(xì)胞進(jìn)行調(diào)節(jié)，即CD8+T 細(xì)胞和CD4+T細(xì)胞。CD8+T 細(xì)胞的任務(wù)是殺死被微生物入侵者感染的細(xì)胞并破壞外來(lái)或異常細(xì)胞，而CD4+T 細(xì)胞在多種炎癥和自身免疫疾病的組織破壞中發(fā)揮關(guān)鍵作用［1］。輔助性T 細(xì)胞（T helper cells，Th）是一組特殊的CD4+T 細(xì)胞，在免疫系統(tǒng)中起關(guān)鍵作用［2］。目前，已經(jīng)鑒定出多種Th 亞型，包括Th1、Th2、Th17、T濾泡輔助細(xì)胞（T follicle helper cell，Tfh）［3］。其中Th1 細(xì)胞可抑制感染期間的自身免疫和病理性免疫應(yīng)答，在自身免疫性疾病中發(fā)揮重要作用［4］。Th1細(xì)胞主要分泌IFN-γ、IL-2，其標(biāo)志性細(xì)胞因子包括IFN-γ 和淋巴毒素，可激活巨噬細(xì)胞殺滅微生物以及促進(jìn)細(xì)胞因子產(chǎn)生［5］。產(chǎn)生 IL-17 的 Th17 細(xì)胞被歸類(lèi)為炎癥Th亞群，可導(dǎo)致慢性組織炎癥及繼發(fā)性器官衰竭［6］。Th17 細(xì)胞可產(chǎn)生特征性細(xì)胞因子IL-17A、IL-17F、IL-22、IL-4、IFN-γ等［7-8］。其中IL-17A 作為一種具有強(qiáng)促炎作用的細(xì)胞因子，可通過(guò)作用于基因靶點(diǎn)產(chǎn)生急性反應(yīng)蛋白和炎癥趨化因子等物質(zhì)，同時(shí)上調(diào)肌球蛋白重鏈-Ⅱ（myosin heavy chain-Ⅱ，MHC-Ⅱ）抗原、集落共刺激因子表達(dá)，促進(jìn)T細(xì)胞活化，參與自身免疫性炎癥性疾病發(fā)生發(fā)展［9］。KREBS 等［10］研究顯示，Th17 細(xì)胞具有高可塑性，炎癥條件下，Th17 細(xì)胞具有分化為 Th1、Th2、TFH、Treg 或抗炎Tr1 細(xì)胞的潛力。Th17 細(xì)胞發(fā)展方向主要取決于其分化期間的微環(huán)境。SHIBATA 等［11］研究發(fā)現(xiàn)，分泌IL-17 的γ-T 淋巴細(xì)胞缺失IL-2 刺激更容易轉(zhuǎn)向 Th1 樣 Th17 細(xì)胞（也稱為 IL-17+IFN-γ+雙陽(yáng)性T 細(xì)胞，Th17/Th1 或ex-Th17 細(xì)胞）。本文主要對(duì)Th1 樣Th17 細(xì)胞的功能、分化機(jī)制及其在自身免疫性疾病中的作用進(jìn)行綜述。

2 Th1樣Th17細(xì)胞

Th1 樣Th17 細(xì)胞主要由誘導(dǎo)小鼠自身免疫疾病的以Th17 細(xì)胞為主的致病性T 細(xì)胞產(chǎn)生［12］。目前已證實(shí)Th1 樣Th17 細(xì)胞的分化途徑有以下幾種：①通過(guò)IL-12、IL-23、IL-1β、低水平的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor，TNF-α）和前列腺素 E2（prostaglandin E2，PGE2）等細(xì)胞因子誘導(dǎo)Th17 細(xì)胞向 Th1 樣 Th17 細(xì)胞分化［13-15］；②Th1 樣 Th17 細(xì)胞也可通過(guò)IL-1β、IL-23 和IL-6 等促炎因子刺激后由幼稚前體直接產(chǎn)生［16］；③分泌 IL-17 的 γ-T 淋巴細(xì)胞缺失 IL-2 刺激更易轉(zhuǎn)向 Th1 樣 Th17 細(xì)胞［11］；④Th1樣Th17細(xì)胞可在TGF-β、IL-6、IL-1β 和IL-23存在下從Th1 細(xì)胞轉(zhuǎn)分化，這種情況下，Th17 細(xì)胞的高可塑性有助于其在最終轉(zhuǎn)分化前采用TGF-β和IL-6刺激上調(diào)核轉(zhuǎn)錄因子維甲酸孤兒受體-γt（retinoid-re?latedorphan receptor gamma-t，RORγt）和 IL-17 產(chǎn)生［16］，以及在小鼠和人炎癥條件下參與Th1 樣Th17細(xì)胞分化的其他因子：T-box 21（T-bet）、RORγ 及運(yùn)行相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子，如 RUNX1 和 RUNX3 等［17］。多個(gè)研究已在人和小鼠模型中鑒定出Th1 樣Th17 細(xì)胞［18-21］。越來(lái)越多證據(jù)表明，這些具有低細(xì)胞毒性和對(duì)Treg敏感性有限的細(xì)胞不僅保留了輔助B細(xì)胞特性、部分Th17 細(xì)胞特性，如具有已分化的記憶表型、存活能力增強(qiáng)，還保留了多種致病特征，包括壽命延長(zhǎng)和多功能細(xì)胞因子產(chǎn)生［22-23］。此外，Th1 樣Th17 細(xì)胞是多種自身免疫性疾病的致病細(xì)胞，如類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）、多發(fā)性硬化癥（multiple sclerosis，MS）和炎癥性腸?。╥nflam?matory bowel disease，IBD）等。與經(jīng)典 Th17 細(xì)胞相比，Th1 樣 Th17 細(xì)胞致病性更強(qiáng)，包括響應(yīng) TCR 增加的增殖能力，即在IL-23 存在和不存在下分別采用 IL-12 刺激人 Th17 細(xì)胞可導(dǎo)致 RORγt 和 IL-17 下調(diào)和T 細(xì)胞增多。體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，Th1 樣Th17 細(xì)胞優(yōu)先穿過(guò)人血腦屏障（blood-brain barrier，BBB），并在（experimental autoimmune encephalomy?elitis，EAE）效應(yīng)期在小鼠 CNS 中累積［24］。Th17 細(xì)胞對(duì)Th1 表型的可塑性可通過(guò)Th17 細(xì)胞中IFNG 基因座的廣泛表觀遺傳引發(fā)來(lái)解釋，即Th17細(xì)胞顯示出與Th1細(xì)胞非常相似的IFNG染色質(zhì)結(jié)構(gòu)［25］。

通過(guò)Th1 樣Th17 細(xì)胞中趨化因子受體表達(dá)的模式可將其與Th17 細(xì)胞區(qū)分：Th17 細(xì)胞表達(dá)CCR6和 CCR4，而 Th1 樣 Th17 細(xì) 胞 表 達(dá) CCR6 和 CX?CR3［26］。CD161 是 Th17 細(xì)胞祖細(xì)胞的 特 征 標(biāo) 記 ，CD161 表達(dá)是Th1 樣Th17 細(xì)胞特征。比較人Th17、Th1 和Th1 樣Th17 細(xì)胞群表型和功能特征，數(shù)據(jù)顯示，盡管 Th1 樣 Th17 細(xì)胞 IL-17 表達(dá)減少，但其比Th1 或真正的Th17 細(xì)胞產(chǎn)生更多的促炎細(xì)胞因子，且在刺激后增殖能力強(qiáng)于Th17 細(xì)胞。與Th1 和Th17 細(xì)胞相反，Th1 樣 Th17 細(xì)胞對(duì) Treg 對(duì)增殖和細(xì)胞因子的抑制具有高度抗性［23］。

3 Th1樣Th17細(xì)胞與自身免疫性疾病

3.1 Th1 樣 Th17 細(xì)胞與 IBD IBD 為累及回腸、直腸、結(jié)腸的特發(fā)性腸道炎癥性疾病，包括潰瘍性結(jié)腸炎（ulcerative colitis，UC）和克羅恩?。–rohn's dis?ease，CD）。與腸道微生物群反應(yīng)的Th17 細(xì)胞是IBD 發(fā)病機(jī)制的主要致病T 細(xì)胞。CD 患者的Th1樣Th17 細(xì)胞可誘導(dǎo)慢性炎癥。不存在TGF-β 的情況下，RORγt 下調(diào)和 T-bet、IL-23、IL-12 上調(diào)可在促進(jìn)IFN-γ 分泌的同時(shí)抑制 IL-17 分泌［27］。結(jié)腸炎的Th17 過(guò)繼轉(zhuǎn)移模型研究發(fā)現(xiàn)，IFN-γ 缺陷的 Th17 細(xì)胞保留IL-17A+表型但不能在受體中誘導(dǎo)結(jié)腸炎。疾病發(fā)展需將Th17 前體子集轉(zhuǎn)變?yōu)門(mén)h1 樣細(xì)胞，這個(gè)過(guò)程取決于Stat4 和T-bet 表達(dá)，但不依賴于IL-12或 IFN-γ 受體表達(dá)［21］。此外，Th17 細(xì)胞可為幼稚前體的致病性Th1 細(xì)胞發(fā)育提供“幫助”。研究發(fā)現(xiàn)，小鼠結(jié)腸炎模型中，抗Th17 細(xì)胞、促進(jìn)細(xì)胞因子IL-23 表達(dá)成功緩解免疫小鼠腸道炎癥［23］。表明Th17 細(xì)胞是結(jié)腸炎發(fā)病的重要致病細(xì)胞，主要通過(guò)直接轉(zhuǎn)變?yōu)門(mén)h1 樣細(xì)胞，并支持經(jīng)典Th1 細(xì)胞發(fā)育雙重機(jī)制完成［21］。因此 Th17 細(xì)胞和 Th1 樣 Th17 細(xì)胞研究可能有助于IBD治療。

3.2 Th1 樣Th17 細(xì)胞與MS MS 是一種自身免疫性疾病，其特點(diǎn)在于CNS 脫髓鞘，MS 患者免疫細(xì)胞對(duì)髓磷脂抗原具有自身免疫反應(yīng)。表達(dá)IL-17 的CD4+Th17 細(xì)胞是MS 的關(guān)鍵致病細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn)，少量 Th1 樣 Th17 細(xì)胞與 MS 快速診斷密切相關(guān)［28］。從復(fù)發(fā)的MS 患者血液中獲得的淋巴細(xì)胞可促進(jìn)產(chǎn)生 IFN-γ 的 Th17 細(xì)胞產(chǎn)生，并在 MS 患者腦組織中鑒定出多種共表達(dá)IL-17 和IFN-γ 的T 淋巴細(xì)胞。進(jìn)一步證明IFN-γ+Th17 淋巴細(xì)胞（表達(dá)RORγt 和T-bet）優(yōu)先穿過(guò)人BBB，并在EAE 效應(yīng)期也可觀察到這些細(xì)胞在小鼠 CNS 中累積［28］。分析 CCR6/CX?CR3、IFN-γ/GMCSF和VLA-4表達(dá)，發(fā)現(xiàn)Th1樣Th17細(xì)胞在疾病早期與CD4+T細(xì)胞有關(guān)［29］。利用表面標(biāo)記 CCR4 可將 Th1 樣 Th17 細(xì)胞分為 2 個(gè)亞型：致病性 Th17.1（IFN-γhighGM-CSFhighIL-17low）和 雙 陽(yáng) 性Th17（Th17 double positive，Th17 DP）（IFN-γlowGMCSFlowIL-17in）t。他珠單抗治療下，Th17.1 細(xì)胞數(shù)減少 最 為 顯 著［28］。 揭 示 Th1 樣 Th17 亞 群 ，尤 其 是Th17.1 細(xì)胞在疾病活動(dòng)中發(fā)揮重要作用，為采用T細(xì)胞靶向治療MS提供依據(jù)。

3.3 Th1 樣 Th17 細(xì)胞與 RA RA 是一種慢性關(guān)節(jié)內(nèi)部炎癥異常疾病，通過(guò)關(guān)節(jié)滑膜炎癥確診［30］。各種類(lèi)型免疫細(xì)胞中，Treg 和包括Th1、Th17 和Th22 3 個(gè)亞群的 Th 細(xì)胞在 RA 發(fā)病中發(fā)揮重要作用［31］。AZIZI 等［32］發(fā)現(xiàn) CD4+T 細(xì)胞子集 Th22 可產(chǎn)生不同的效應(yīng)細(xì)胞因子譜，IL-22 和Th22 細(xì)胞在炎癥和自身免疫性風(fēng)濕性疾病中發(fā)揮重要而復(fù)雜的作用。另有研究發(fā)現(xiàn)，Th17 細(xì)胞積聚于 RA 患者關(guān)節(jié)中［23］。VAN HAMBURG 等［15］發(fā)現(xiàn)，Th17細(xì)胞及其效應(yīng)分子IL-17A、IL-17F、IFN-γ、TNF-α 和粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）參與RA 病理生理過(guò)程。最近證據(jù)表明，Th17 細(xì)胞的可塑性是RA 病理生理過(guò)程中必不可少的，Th17 細(xì)胞可在環(huán)境、炎癥和遺傳因素影響下表現(xiàn)為致病表型，其顯著特征為GMCSF 和 TNF-α 高表達(dá)及 Th1 細(xì)胞特征共同出現(xiàn)，如轉(zhuǎn) 錄 因 子 T-bet 和 IFN-γ 表 達(dá) ，即 Th1 樣 Th17 細(xì)胞［28］。闡明以上機(jī)制有助于識(shí)別和選擇新的RA 治療靶點(diǎn)，改善現(xiàn)有療法或發(fā)現(xiàn)新的RA治療策略［15］。3.4 Th1 樣Th17 細(xì)胞與其他自身免疫性疾病VERSTAPPEN 等［29］研究表明，Th1 樣 Th17 細(xì)胞可能參與原發(fā)性 Sj?gren's 綜合征（Primary Sj?gren's syndrome，pSS）慢性炎癥過(guò)程及B 細(xì)胞活化。KAUFMANN 等［33］在復(fù)發(fā)的 EAU 大鼠眼中鑒定出更多表達(dá) IFN-γ 的細(xì)胞，表達(dá) IFN-γ 的 T 細(xì)胞可以是Th1 細(xì)胞產(chǎn)生的，也可以由Th17 細(xì)胞分化的Th1 樣Th17 細(xì)胞產(chǎn)生，在炎癥消退期間通過(guò)將重組IFN-γ注射于動(dòng)物眼中即可誘導(dǎo)復(fù)發(fā)，提示這些IFN-γ 陽(yáng)性細(xì)胞是復(fù)發(fā)性葡萄膜炎的主要驅(qū)動(dòng)因素。脂多糖響應(yīng)性米色樣錨蛋白（lipopolysaccharide respon?sive beige-like ankyrin，LRBA）缺乏患者伴有各種免疫異常，LRBA 缺陷患者 CD4+CD25+FoxP3+CD127-細(xì)胞和Th1樣Th17細(xì)胞數(shù)呈負(fù)相關(guān)，近70%患者出現(xiàn)自身免疫和腸病重疊表型，Th 亞群不平衡主要表現(xiàn)于Th1 樣Th17 細(xì)胞和Treg，可能在自身免疫和腸病免疫發(fā)病機(jī)制中起重要作用［34-35］。

4 總結(jié)

目前已在多種自身免疫性疾病中鑒定出Th1樣Th17 細(xì)胞，包括 RA、MS 和 IBD 等。與經(jīng)典 Th17 細(xì)胞相比，Th1 樣Th17 細(xì)胞致病性更強(qiáng)，包括更強(qiáng)的響應(yīng)TCR 增加的增殖能力。而Th17 細(xì)胞對(duì)Th1 樣Th17 細(xì)胞的可塑性是一種新機(jī)制，通常存在于自身免疫和炎癥性疾病中。隨著對(duì)Th1 樣Th17 細(xì)胞研究深入，Th1 樣Th17 細(xì)胞已成為治療部分自身免疫性疾病的新靶點(diǎn)。但Th1 樣Th17 細(xì)胞對(duì)免疫性疾病的具體機(jī)制需進(jìn)一步研究，闡明其機(jī)制可為自身免疫性疾病治療提供新思路。