解 瑩 李 巖 （中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院消化內(nèi)科，沈陽(yáng)110004）

炎癥性腸病（inflammatory bowel disease，IBD）是一組慢性、復(fù)發(fā)性、炎癥性疾病，主要包括克羅恩?。–rohn's disease，CD）和潰瘍性結(jié)腸炎（ulcerative colitis，UC）。其中 UC 主要累及結(jié)腸，而 CD 可以累及從口腔至肛門(mén)的全消化道并且呈跳躍式分布。因IBD的復(fù)發(fā)性、致殘性等特點(diǎn)，可嚴(yán)重影響人們的生活質(zhì)量。既往IBD 的發(fā)病率以歐美居高，近年來(lái)IBD 在亞洲的發(fā)病率也逐年升高［1-3］。IBD 的發(fā)病機(jī)制尚未完全清楚，目前的研究認(rèn)為可能與感染、環(huán)境、遺傳、免疫、腸道微生物等因素有關(guān)，其中免疫功能異常在IBD的發(fā)病機(jī)制中日益受到關(guān)注。原始T 淋巴細(xì)胞在不同條件下可分化為輔助性T 細(xì)胞1（T helper 1 cells，Th1）、輔助性T 細(xì)胞 2（T helper 2 cells，Th2）、輔助性 T 細(xì)胞 17（T helper 17 cells，Th17）以及調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞（regulatory T cells，Treg）等T 細(xì)胞亞群。既往研究認(rèn)為，CD 主要表現(xiàn)為T(mén)h1 介導(dǎo)的免疫應(yīng)答有關(guān)，UC 是Th2 介導(dǎo)的免疫應(yīng)答有關(guān)［4-5］。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，Th17 細(xì)胞在 IBD 的發(fā)病過(guò)程中起到重要的作用。本文對(duì)Th17 細(xì)胞的分化調(diào)控及其在IBD中的作用進(jìn)行綜述。

1 Th17細(xì)胞分化及調(diào)控

Th17細(xì)胞是在2005年被首次提出的，以特異性分泌IL-17 為特點(diǎn)并且可以調(diào)節(jié)組織炎癥的一類(lèi)獨(dú)立的輔助性T 細(xì)胞亞群。隨著研究的深入，學(xué)者們逐漸揭示了Th17細(xì)胞的分化過(guò)程及其免疫功能，并且發(fā)現(xiàn)Th17 細(xì)胞在很多自身免疫性疾病中發(fā)揮著重要的作用［6］。

在STAT6 和T-bet 基因敲除的小鼠體內(nèi)，給予IL-6 后可以單獨(dú)誘導(dǎo) Th17 細(xì)胞的分化［7］。原始 T 細(xì)胞分化過(guò)程中，高濃度的TGF-β 可促進(jìn)其分化成Treg 細(xì)胞，低濃度的 TGF-β 與 IL-6 同時(shí)存在時(shí)可促進(jìn)其向 Th17 細(xì)胞分化，并抑制 Th1、Th2 和 Treg 細(xì)胞分化，但在TGF-β基因敲除的小鼠體內(nèi)Th17的數(shù)量隨之減少［8-11］。說(shuō)明 IL-6 和 TGF-β 的聯(lián)合作用在原始T細(xì)胞向Th17分化過(guò)程中起到關(guān)鍵作用。

IL-23屬于IL-12家族，由樹(shù)突細(xì)胞、巨噬細(xì)胞產(chǎn)生。IL-23 并不影響原始T 細(xì)胞向Th17 細(xì)胞分化，但可以促進(jìn)Th17 細(xì)胞的穩(wěn)定與擴(kuò)增，并且在IL-23缺乏時(shí)無(wú)法檢測(cè)Th17細(xì)胞的存在［12-13］。IL-6可以上調(diào) IL-23R、IL-6 和 IL-23，并依賴(lài) STAT3 信號(hào)通路途徑促進(jìn)Th17 細(xì)胞的分化；同時(shí)STAT3 也可上調(diào)RORγt基因的表達(dá)進(jìn)而促進(jìn)Th17細(xì)胞的分化［14］。

IL-21 本身可由Th17 細(xì)胞分泌而產(chǎn)生，可通過(guò)其自反饋方式調(diào)節(jié)Th17 細(xì)胞的分化及功能。IL-21聯(lián)合TGF-β可以獨(dú)立誘導(dǎo)Th17細(xì)胞分化，但其效率低于 IL-6 聯(lián)合 TGF-β［15］。IL-21 以依賴(lài) STAT3 信號(hào)通路途徑誘導(dǎo)Th17 細(xì)胞分化，還可以上調(diào)IL-17 和視黃酸受體相關(guān)孤核受體γt（retinoic acid receptor related orphan nuclear receptor gammat，RORγt）的表達(dá)，進(jìn)一步促進(jìn) Th17 細(xì)胞的分化［16］。在 TNBS 及DSS 誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎中IL-21 高表達(dá)，IL-21 基因缺陷小鼠Th17細(xì)胞分泌的相關(guān)因子表達(dá)下降［17］。

RORγt 是Th17 細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子。研究表明RORγt直接影響Th17細(xì)胞的分化，RORγt可誘導(dǎo)IL-17 和IL-17F 的基因轉(zhuǎn)錄［18］；缺乏 RORγt 時(shí)，小鼠的自身免疫性疾病減輕，Th17 細(xì)胞明顯減少；RORγt 和IL-6 同時(shí)缺乏的小鼠體內(nèi)亦缺乏Th17 細(xì)胞。在RORγt缺陷的T 細(xì)胞不能分化成Th17 細(xì)胞，而增強(qiáng)RORγt 后可促進(jìn)原始T 細(xì)胞向Th17 細(xì)胞分化［19］。IL-21 和 IL-23 可以通過(guò) JAK-STAT 信號(hào)通路促進(jìn) RORγt 的表達(dá)，并且該途徑需要依賴(lài) IL-6［20］。RORγt 缺乏的 T 細(xì)胞其分泌 IL-17 和 IL-17F 的功能也下降［21］。

多項(xiàng)研究證實(shí)干擾素調(diào)節(jié)因子4（interferon reg?ulatory factor 4，IRF4）也可以干擾Th17細(xì)胞的分化。IRF4 基因敲除小鼠的 RORγt 的表達(dá)減少，F(xiàn)oxp3 的表達(dá)增多，原始 T 細(xì)胞不能分化為 Th17 細(xì)胞［22］；IRF4 基因敲除后，IL-21 及 IL-17 的表達(dá)下降，同時(shí)RORα 和 RORγt 的表達(dá)下降，同時(shí)也證明 IL-21 對(duì)Th17 的自身正反饋調(diào)節(jié)有一部分是依賴(lài)于IRF4 途徑實(shí)現(xiàn)的［23］。IRF4 可直接與 IL-17 啟動(dòng)子結(jié)合，上調(diào)RORγt和IL-17基因表達(dá)［24］。

正常情況下機(jī)體Th17 和Treg 細(xì)胞處于平衡狀態(tài)，用以維持機(jī)體免疫應(yīng)答和免疫穩(wěn)態(tài)。Th17 細(xì)胞和Treg 細(xì)胞的分化都需要TGF-β，但分別依賴(lài)于不同的轉(zhuǎn)錄因子 RORγt 和 Foxp3［25］。低濃度的 TGF-β協(xié)同 IL-6 和 IL-21 促進(jìn) IL-23R 表達(dá)，促進(jìn) Th17 細(xì)胞分化。高濃度的TGF-β 抑制IL-23R 表達(dá)，促進(jìn)Treg細(xì)胞分化。TGF-β 誘導(dǎo)的 Foxp3 抑制了 RORγt 的功能。IL-6、IL-21 和 IL-23 可減輕 Foxp3 介導(dǎo)的 RORγt的抑制作用。IL-2 和STAT5 在上調(diào)Foxp3 基因表達(dá)促進(jìn)Treg 細(xì)胞分化的同時(shí)也抑制了Th17 細(xì)胞分化［26］。Foxp3 可通過(guò)直接抑制 RORγt 進(jìn)而抑制IL-17A mRNA轉(zhuǎn)錄，從而抑制Th17分化及功能［27］。

TLR2 和TLR4 信號(hào)通路被激活后可促進(jìn)Th17的增殖，抑制Treg細(xì)胞的分化［28］。TLR7信號(hào)通路的激活后可下調(diào)STAT3，進(jìn)而抑制原始T 細(xì)胞向Th17細(xì)胞分化及IL-17的分泌［29］。

綜上所述，Th17 細(xì)胞的分化受到多種細(xì)胞因子、轉(zhuǎn)錄因子以及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的影響，具體機(jī)制見(jiàn)圖1。

圖1 Th17細(xì)胞的分化與調(diào)控Fig.1 Differentiation and regulation of Th17 cells

2 Th17細(xì)胞與IBD

Th17細(xì)胞主要分泌IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22及 IL-26 等細(xì)胞因子［30］。IBD 患者的外周血中 Th17細(xì)胞比例增加并且活動(dòng)期高于緩解期［31］。

IL-17A 和 IL-17F 是 IL-17 家 族 成 員 ，主 要 由Th17 細(xì)胞分泌，然而 IL-17A 及 IL-17F 在 IBD 中的作用存在爭(zhēng)議?；顒?dòng)期IBD患者血漿和腸黏膜均高表達(dá)IL-17［32］?；顒?dòng)期CD患者IL-17F的mRNA 表達(dá)水平明顯升高［33］。IL-17A 和 IL-17F 與細(xì)胞表面受體IL-17RA、IL-17RC 結(jié)合，通過(guò)Act1、TRAF6 等進(jìn)而激活NF-κB、MAPKs、C/EBP 等信號(hào)通路，促進(jìn)炎癥因子的釋放，介導(dǎo)炎癥反應(yīng)。IL-17A 可與TNF-α 產(chǎn)生協(xié)同作用，促進(jìn)TNF-α 所誘導(dǎo)的基因穩(wěn)定性，增強(qiáng)IBD 的炎癥反應(yīng)［34］。IL-17A 可以募集和激活中性粒細(xì)胞，誘導(dǎo)趨化因子CCL20 的表達(dá)，促進(jìn)其與CCR6受體的結(jié)合，以及炎癥細(xì)胞的募集，增強(qiáng)腸黏膜免疫反應(yīng)［35］。此外，參與IL-17A 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的相關(guān)基因如 IL-23R、CCR6、Act1 等均與 IBD 有關(guān)［36］。由此可見(jiàn)，IL-17 作為T(mén)h17 細(xì)胞的主要效應(yīng)因子參與IBD的發(fā)生發(fā)展，其機(jī)制可能為IL-17 促進(jìn)炎癥因子的釋放，增強(qiáng)黏膜免疫反應(yīng)，與其他炎癥因子產(chǎn)生協(xié)同作用進(jìn)而增強(qiáng)炎癥反應(yīng)等有關(guān)。針對(duì)抗IL-17A和IL-17F 的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果不盡相同。IL-17A 在疾病急性期和慢性活動(dòng)期的作用不同，IL-17中和抗體可加重DSS 誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎，提示IL-17A 在小鼠急性結(jié)腸炎中具有保護(hù)作用［37］；IL-17A 和 IL-17F 可誘發(fā)小鼠慢性腸道炎癥［38］。小鼠接種IL-17 疫苗后，TNBS 誘導(dǎo)的結(jié)腸炎得到改善［39］；但在另一項(xiàng)研究中，小鼠結(jié)腸炎加重且結(jié)腸中IL17 表達(dá)升高［40］。應(yīng)用IL-17F 中和抗體后，小鼠DSS 誘導(dǎo)的結(jié)腸炎明顯減輕［41］。目前臨床上抑制IL-17 的藥物主要有：IL-17 單抗：Secukinumab 和 Ixekizumab，IL-17RA 單抗Brodalumab，已被應(yīng)用于銀屑病、銀屑病性關(guān)節(jié)炎、強(qiáng)直性脊柱炎的治療。然而，針對(duì)抑制IL-17 治療IBD 的臨床試驗(yàn)研究結(jié)果也不盡相同。在Secukinumab 治療活動(dòng)性CD 的臨床試驗(yàn)表明，中和IL-17A 并不能改善CD 病情，并且不良事件的發(fā)生率升高，并且，在接受Secukinumab 治療風(fēng)濕系統(tǒng)疾病的患者中，也有誘發(fā)新發(fā)IBD 疾病的報(bào)道［42-43］。IL-17RA 單抗Brodalumab 并不能有效控制中、重度活動(dòng)期CD 患者的病情并產(chǎn)生不必要的副作用，可能與Brodalumab 不僅僅抑制了IL-17RA，同時(shí)還抑制了 IL-17 家族其他亞型有關(guān)［44］。Vidofludimus 和Tofacitinib 在IBD 的治療中有一定的療效，但是仍需要進(jìn)一步更大規(guī)模的臨床試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)其療效及安全性，這兩種IL-17小分子抑制劑不僅抑制了IL-17，同時(shí)也影響了 IFN-γ、IL-23、IL-6、JAK、STAT3 的表達(dá)［45-46］。綜上所述，盡管 IL-17 在 IBD 患者中高表達(dá)，然而抗IL-17治療目前看來(lái)并不是控制IBD的有效方法，IL-17 在IBD 中的作用是十分復(fù)雜的，有待更深入的研究。

IL-21 由Th17 細(xì)胞分泌，其可正反饋促進(jìn)Th17細(xì)胞分化，促進(jìn)IL-17 的分泌。在CD 患者的固有層CD3+淋巴細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中阻斷IL-21 的表達(dá)后，可下調(diào) STAT3 和 IL-21［47］。IBD 患者高表達(dá) IL-21，CD高于UC，在CD 病人固有層淋巴細(xì)胞中阻斷IL-21后，下調(diào)磷酸化 STAT4 和 T-bet，抑制 IFN-γ，提示IL-21參與了CD的免疫反應(yīng)過(guò)程［48］。

有研究指出，IL-22 對(duì)IBD 小鼠具有保護(hù)作用，通過(guò)NK細(xì)胞介導(dǎo)的天然免疫反應(yīng)和Th17細(xì)胞介導(dǎo)的獲得性免疫反應(yīng)共同完成［49］。此外，IL-22可以促進(jìn)結(jié)腸上皮細(xì)胞內(nèi)STAT3 的活化，誘導(dǎo)了黏液相關(guān)分子STAT3 的依賴(lài)性表達(dá)和分泌黏液杯狀細(xì)胞的修復(fù)［50］。盡管IL-22 可以在炎癥反應(yīng)高峰期發(fā)揮其抗炎的保護(hù)作用，但如果IL-22 與其受體結(jié)合后過(guò)度表達(dá)，也可促進(jìn)結(jié)腸腫瘤的發(fā)生［51］。

研究顯示，IBD 患者手術(shù)切除的結(jié)腸標(biāo)本中IL-26 高表達(dá)，IL-26 通過(guò) STAT1、STAT3、MAPKs 和PI3K/Akt 等信號(hào)通路途徑誘導(dǎo)IL-6 和IL-8 的表達(dá)，參與IBD的病理生理過(guò)程［52］。

3 總結(jié)與展望

綜上所述，Th17 細(xì)胞的分化受到諸多細(xì)胞因子、轉(zhuǎn)錄因子、信號(hào)通路等影響；并且在一定條件下不同T 淋巴細(xì)胞亞群細(xì)胞間存在相互促進(jìn)、相互制約、相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系；盡管目前的研究顯示Th17 細(xì)胞在IBD 的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中主要起到促炎作用，但也有研究顯示Th17 細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子在一定條件下對(duì)IBD也起到保護(hù)作用。Th17細(xì)胞在IBD中的作用很可能是基于環(huán)境、不同細(xì)胞因子、不同信號(hào)通路等多種因素綜合作用的結(jié)果。因此，深入探討Th17 細(xì)胞及其分泌的細(xì)胞因子在IBD 中的作用機(jī)制，如何更好地調(diào)控Th17 細(xì)胞的分化及功能，使其向更有利于IBD 治療的方向起作用，使其為IBD 的治療提供新的治療靶點(diǎn)，都有待進(jìn)一步更深入的研究。