T細(xì)胞在慢性鼻竇炎中的作用機(jī)制

張婧，張東利，王旻

(1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)第四附屬醫(yī)院 耳鼻咽喉科，內(nèi)蒙古 包頭 014030； 2.北京大學(xué)人民醫(yī)院 耳鼻咽喉科，北京 100032)

慢性鼻竇炎(chronic rhinosinusitis，CRS)的發(fā)生機(jī)制我們尚未清晰了解，但是當(dāng)前國內(nèi)外都比較認(rèn)可的一種發(fā)生機(jī)制就是由于上皮免疫屏障功能的破壞與上皮衍生的炎性反應(yīng)相互作用所導(dǎo)致。上皮免疫屏障功能主要是由上皮組成的物理屏障、局部先天的抗菌反應(yīng)、黏液纖毛的自主清除功能構(gòu)成。T細(xì)胞是重要的免疫細(xì)胞，它對上皮免疫屏障功能的破壞有推波助瀾的作用，比如，Th2輔助性T(2 helper T,Th2)細(xì)胞分泌的白介素(interleukin，IL)-4會破壞上皮免疫屏障[1-2]。Th2細(xì)胞只是CD4+T細(xì)胞的一個亞型，除了Th2細(xì)胞以外，Th1、Th17和免疫抑制性調(diào)節(jié)性T(regulatory cells,Tregs)細(xì)胞等CD4+T細(xì)胞外，CD8+T細(xì)胞也參與了CRS中免疫屏障的破壞。

本綜述主要將各類型的細(xì)胞因子，尤其是CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞在CRS中的發(fā)生機(jī)制進(jìn)展進(jìn)行歸納總結(jié)，為CRS的血清學(xué)診斷以及從細(xì)胞因子角度治療CRS提供新的方向。

1 T細(xì)胞的起源及發(fā)展

在骨髓，多功能造血干細(xì)胞最初分化為淋巴樣干細(xì)胞和骨髓干細(xì)胞，淋巴樣干細(xì)胞繼續(xù)分化為T、B、自然殺傷細(xì)胞等，而骨髓樣干細(xì)胞最終分化為紅細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞等。來自骨髓的缺乏CD4+和CD8+表達(dá)的祖細(xì)胞，經(jīng)過T細(xì)胞受體(T cell receptor,TCR)重排，會生成CD4+CD8+雙陽性細(xì)胞前體。雙陽性細(xì)胞前體經(jīng)過選擇后會產(chǎn)生CD4+或CD8+單陽性的胸腺細(xì)胞[3]。當(dāng)細(xì)胞表面的TCR能夠識別胸腺上皮表面的胸腺配體抗原肽-主要組織相容性復(fù)合體II(major histocompatibility complex,MHCII)[4]，雙陽性細(xì)胞則分化為CD4+T細(xì)胞，若識別的是MHCI類分子，則以后分化成CD8+T細(xì)胞。

2 T細(xì)胞的分類

2.1 CD4+T細(xì)胞

CD4+T細(xì)胞群體由Th1細(xì)胞亞群和Tregs細(xì)胞組成[5]?；罨腃D4+T細(xì)胞進(jìn)一步分化為不同的亞群，在自身免疫組織功能中發(fā)揮其特定的作用[6]。根據(jù)CD4+T細(xì)胞分泌的炎性細(xì)胞因子不同，可將CD4+T分化為各種不同亞群，但此處只討論與CRS相關(guān)的Th1、Th2、Th17細(xì)胞以及Treg細(xì)胞。

2.1.1 Th1細(xì)胞 Th1細(xì)胞是參與細(xì)胞免疫和遲發(fā)型超敏反應(yīng)的典型細(xì)胞類型，有助于清除細(xì)胞內(nèi)的病原體，故亦稱為炎性T細(xì)胞，其特征是分泌干擾素-γ(interferon-γ,IFN-γ)和腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor,TNF-α)，Th1細(xì)胞的特異性轉(zhuǎn)錄因子是T盒子轉(zhuǎn)錄因子(T-box expressed in T cell,T-bet)。Th1、Th2是由共同的前體細(xì)胞Th0分化而來，轉(zhuǎn)錄因子T-bet和GATA-3是特異性調(diào)控Th0分化、起著Th1/Th2 轉(zhuǎn)換開關(guān)作用的關(guān)鍵因子，T-bet使原始細(xì)胞向Th1細(xì)胞分化，GATA-3使原始細(xì)胞朝向Th2細(xì)胞并且控制IL-4和IL-5的表達(dá)[7]。Th1細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子IFN-γ在CRS的發(fā)病機(jī)制中有著極其重要的意義，一方面，它可以防御細(xì)胞內(nèi)的病原體[5]，通過提高巨噬細(xì)胞殺傷能力，增強(qiáng)抵抗微生物活性，觸發(fā)免疫反應(yīng)，以此達(dá)到減少體內(nèi)病毒細(xì)胞水平的目的，在CRS患者血清中可檢測到它的含量增高。另一方面，IFN-γ抑制T細(xì)胞向其他Th亞群分化，可以通過阻止更具致病性表型的T細(xì)胞(尤其是Th2和Th17細(xì)胞)的產(chǎn)生來起到保護(hù)作用[7]。除此之外，IFN-γ對誘導(dǎo)吲哚胺2,3-雙加氧酶(indoleamine 2,3-dioxygenase,IDO)也很重要，通過IFN-γ-JAK-STAT1途徑誘導(dǎo)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞IDO表達(dá)，IDO介導(dǎo)T細(xì)胞抑制作用，進(jìn)而抑制Th2細(xì)胞增殖，使IDO對鼻黏膜具有抗炎作用，從而抑制CRS往CRSwNP的方向發(fā)展，改善患者手術(shù)預(yù)后。有學(xué)者通過研究進(jìn)一步證實(shí)了通過增強(qiáng)Th1型細(xì)胞因子IL-12p40和IFN-γ的分泌可以減少Th2型細(xì)胞因子IL-10的分泌，從而誘導(dǎo)Th1/Th2失衡[8]。IL-8是Th1細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子，對多種炎癥細(xì)胞具有趨化作用，在炎癥反應(yīng)和免疫調(diào)節(jié)中起著非常關(guān)鍵的作用。IL-8 作為有效的嗜中性粒細(xì)胞趨化因子，在鼻黏膜中持續(xù)合成，作為鼻黏膜防御機(jī)制的一部分，在黏膜表面維持嗜中性粒細(xì)胞水平，在以中性粒細(xì)胞浸潤為主的慢性鼻竇炎伴有鼻息肉患者組織中可檢測到IL-8的水平增高[9]。

2.1.2 Th2細(xì)胞 致病性變應(yīng)原可刺激幼稚的CD4+T細(xì)胞，使其分化為Th2細(xì)胞，產(chǎn)生IL-4、 IL-5、IL-6、IL-10和IL-13等細(xì)胞因子，并表達(dá)特異性轉(zhuǎn)錄因子GATA-3。作為Th2細(xì)胞的標(biāo)志性炎性因子，IL-4在TCR信號的參與下，通過STAT6信號通路促進(jìn)Th2細(xì)胞的分化,并且IL-4可誘導(dǎo)GATA-3的表達(dá)。IL-4刺激B細(xì)胞分化為漿細(xì)胞并產(chǎn)生IgE，IgE與肥大細(xì)胞結(jié)合促使各種抗原的化學(xué)介質(zhì)得以釋放，特別是嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子的釋放。隨著嗜酸性粒細(xì)胞增多，IL-4進(jìn)一步釋放，嗜酸性粒細(xì)胞的胞質(zhì)顆粒中存在對宿主細(xì)胞具有毒性作用的物質(zhì)，比如嗜酸性粒細(xì)胞陽離子蛋白、嗜酸性粒細(xì)胞過氧化酶等,通過釋放這些有毒物質(zhì)，會導(dǎo)致鼻竇黏膜組織的損傷,進(jìn)而促進(jìn)了鼻息肉的生長，導(dǎo)致慢性鼻竇炎伴有鼻息肉的發(fā)生。與此同時，IL-4通過對內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)血管細(xì)胞黏附因子的誘導(dǎo)，繼而將單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞與其粘附結(jié)合，最終增強(qiáng)整體的炎癥反應(yīng)[10-11]。IL-5 作為趨化因子可以促進(jìn)鼻黏膜黏附分子的表達(dá)，增強(qiáng)嗜酸性粒細(xì)胞與血管內(nèi)皮的黏附作用，趨使嗜酸性粒細(xì)胞從外周血選擇性移行進(jìn)入組織，促進(jìn)鼻黏膜炎癥[12]。除了IL-4、IL-5外，Th2細(xì)胞也分泌IL-6，我們可以在患者鼻黏膜組織中檢測到IL-6處于高表達(dá)狀態(tài)。一方面是由于IL-6的家族成員抑癌素M可以刺激氣道上皮細(xì)胞導(dǎo)致屏障功能的喪失以及絲裂原活化蛋白激酶的錯誤定位，破壞鼻竇黏膜，另一方面即當(dāng)IL-6作用于炎癥細(xì)胞時，可以促進(jìn)炎癥細(xì)胞的聚集與活化，加速鼻竇黏膜炎癥反應(yīng)的發(fā)展。研究表明，IL-6通過與其特異性受體二聚體(由gp130和細(xì)胞因子特異性α鏈組成)結(jié)合促進(jìn)鼻息肉的形成[13]。IL-20是IL-10的家族成員之一，主要在鼻黏膜上皮中表達(dá)，通過異二聚體受體發(fā)出信號，當(dāng)它與其受體IL-20R1/IL-20R2結(jié)合后能夠引起鼻黏膜組織中多種炎癥細(xì)胞浸潤，從而參與炎癥發(fā)生[14]。上述Th2細(xì)胞分泌的炎性因子除了GATA-3的表達(dá)可以推動外，P-糖蛋白也可以促進(jìn)它們的分泌，P-糖蛋白是一種外排泵，負(fù)責(zé)從多種類型的細(xì)胞中擠出異種生物和細(xì)胞代謝產(chǎn)物。在鼻腔內(nèi)，P-糖蛋白位于不同結(jié)構(gòu)的上皮中，例如下鼻甲和鼻竇黏膜，因此當(dāng)鼻黏膜炎癥發(fā)生時，P-糖蛋白的分泌較平時活躍，使Th2的炎性因子大量分泌，加速了慢性鼻竇炎伴有鼻息肉的發(fā)生[15]。轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)以及各種Th2細(xì)胞分泌的炎性因子共同作用，刺激嗜酸粒細(xì)胞趨化和活化、黏液分泌，增加血管通透性，促進(jìn)嗜酸粒細(xì)胞聚集于炎癥局部，參與CRS的發(fā)生和鼻息肉的形成。

2.1.3 Th17細(xì)胞 不同于Th1、Th2依賴于它們各自的效應(yīng)細(xì)胞因子(IFN-γ和IL-4)進(jìn)行分化，Th17的分化是由轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)、IL-6和IL-23誘導(dǎo)的主要轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子維甲酸受體相關(guān)的孤兒受體表達(dá)的結(jié)果，而RORγt的表達(dá)又促進(jìn)了Th17細(xì)胞分泌的IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22等炎癥性細(xì)胞因子的產(chǎn)生。IL-25作為IL-17家族中的一員，是ILC2s的關(guān)鍵激活劑和炎性標(biāo)志物，參與了CRS的早期炎癥反應(yīng)，它能與ILC2s上的IL-17RB結(jié)合，聯(lián)合IL-33及胸腺基質(zhì)淋巴細(xì)胞生成素對Th2細(xì)胞分泌的炎癥因子IL-13、IL-5產(chǎn)生刺激分泌的作用，使其炎癥反應(yīng)水平升高。然而，IL-17B能與IL-25競爭IL-17RB因子結(jié)合的位點(diǎn)，從而對鼻息肉起到了拮抗的作用，使其將炎癥反應(yīng)減弱[16]。TGF-β通過調(diào)節(jié)基質(zhì)金屬蛋白酶及其抑制劑的表達(dá)導(dǎo)致組織水腫，介導(dǎo)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化并誘導(dǎo)間質(zhì)細(xì)胞中的細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)蛋白表達(dá),導(dǎo)致基質(zhì)滲通性增加其失衡，ECM降解、白蛋白沉積以及鼻黏膜水腫從而參與了CRS中的鼻竇黏膜的組織重塑[17]。TGF-β家族的下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白-Smads蛋白，它是TGF-β1受體的唯一胞內(nèi)激酶底物，它被活化的TGF-β1受體介導(dǎo)而發(fā)生磷酸化，使Smad2、Smad3與Smad4磷酸化后結(jié)合形成三聚體，進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)，從多方面調(diào)節(jié)Th17細(xì)胞增殖分化及鼻息肉的發(fā)生。致炎細(xì)胞因子IL-17及其受體在鼻息肉組織中特異性高表達(dá)，可以促進(jìn)T細(xì)胞的激活和刺激細(xì)胞產(chǎn)生多種致炎因素(包括IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α等)，IL-17與IL-17R結(jié)合，激活核因子κB和活化蛋白-1，進(jìn)而調(diào)節(jié)促炎性細(xì)胞因子的活性。姜曉丹等[18]通過研究發(fā)現(xiàn)，巨噬細(xì)胞作為黏膜固有層內(nèi)重要的免疫效應(yīng)細(xì)胞，具有非特異性殺傷作用及抗原遞呈作用，IL-17在鼻息肉巨噬細(xì)胞上高表達(dá)，提示IL-17可能通過影響巨噬細(xì)胞的功能，從而參與CRS的發(fā)生。

2.1.4 調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs) Tregs通過抑制Th17細(xì)胞分化進(jìn)而限制過度的炎性反應(yīng)，使鼻腔局部組織黏膜破壞重塑。Tregs通常定義為CD4+、CD25+、CD69+[19]。這是一種具有免疫調(diào)節(jié)作用的細(xì)胞，其免疫調(diào)節(jié)主要是通過表達(dá)的特異性轉(zhuǎn)錄因子FoxP3，細(xì)胞接觸以及分泌IL-10、IL-35、TGF-β發(fā)揮作用。已有研究表明當(dāng)鼻黏膜受到炎性因子、細(xì)菌等刺激時，Tregs表達(dá)迅速減少，其細(xì)胞功能受到抑制，以促進(jìn)伴息肉患者體內(nèi)Th2型炎性反應(yīng)及嗜酸性粒細(xì)胞浸潤，隨著Tregs的減少此時體內(nèi)分泌的IL-35也處于低水平狀態(tài)，IL-35是由 Treg 細(xì)胞誘導(dǎo)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 信號通路來發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)的功能，少量的IL-35又負(fù)反饋調(diào)節(jié)Tregs功能，使患者體內(nèi)免疫調(diào)節(jié)功能降低，無法抵御Th2、Th17的促炎作用。此時鼻息肉組織存在局部免疫激活現(xiàn)象，從而導(dǎo)致IL-35、TGF-β及IL-10的表達(dá)進(jìn)一步下降，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)，誘導(dǎo)免疫炎癥反應(yīng)處于惡性循環(huán)狀態(tài)，刺激鼻部黏膜的免疫炎癥反應(yīng)以及鼻息肉生成[20-21]。

2.1.5 Th1/Th2的平衡機(jī)制對CRS的作用 過度的Th1反應(yīng)會導(dǎo)致組織損傷，而過度的Th2反應(yīng)會導(dǎo)致超敏反應(yīng)。Th1細(xì)胞主要促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)感染病原體的清除，Th2細(xì)胞主要參與抗某些寄生蟲(如蠕蟲)的感染和變態(tài)反應(yīng)。Th1型細(xì)胞因子趨于產(chǎn)生促炎反應(yīng)，從而殺死細(xì)胞內(nèi)的寄生蟲并延續(xù)自身免疫反應(yīng),然而，過度的促炎反應(yīng)可能導(dǎo)致不受控制的組織損傷，因此需要一種機(jī)制來抵消這種情況，此時就需要Th2細(xì)胞發(fā)揮作用。Th2型細(xì)胞因子具有抗炎特性，過度的Th2細(xì)胞應(yīng)答將抵消掉Th1細(xì)胞介導(dǎo)的殺微生物作用。Th1細(xì)胞主要介導(dǎo)細(xì)胞免疫應(yīng)答并且能夠引起局部黏膜組織中炎癥反應(yīng)的級聯(lián)放大，Th2細(xì)胞能夠引起嗜酸性粒細(xì)胞的激活和浸潤、導(dǎo)致變態(tài)反應(yīng)性炎癥的發(fā)生，當(dāng)CRS患者鼻黏膜組織中Th1細(xì)胞和Th2細(xì)胞免疫應(yīng)答紊亂、炎癥反應(yīng)細(xì)胞因子分泌異常時，下游炎癥通路的激活可影響鼻黏膜組織中炎癥反應(yīng)[22]。

2.1.6 Th17/Treg細(xì)胞平衡的機(jī)制對CRS的作用 Treg細(xì)胞通過產(chǎn)生IL-10、TGF-β等細(xì)胞因子及抑制效應(yīng)性T細(xì)胞的增生與活化抑制免疫反應(yīng)，從而維持機(jī)體的免疫耐受[23]。Tregs和Th17的產(chǎn)生是由TGF-β 誘導(dǎo)的，但只有在 TGF-G存在的情況下才能誘導(dǎo)幼稚的 CD4+T 細(xì)胞分化為 Tregs。另一方面，TGF-β和IL-6的存在可以誘導(dǎo) CD4+T 細(xì)胞分化為 Th17 細(xì)胞[24]。Th17細(xì)胞引起自身免疫和炎癥，而 Treg細(xì)胞抑制這些現(xiàn)象并維持免疫穩(wěn)態(tài)[25]。在許多CRS患者體內(nèi)可以檢測到Th17/Treg細(xì)胞之間比率不平衡，鼻息肉中,CD4+T細(xì)胞向Th17細(xì)胞和Treg 細(xì)胞分化中存在偏倚時，表現(xiàn)為Th17/Treg細(xì)胞比例失衡，進(jìn)而導(dǎo)致鼻息肉不同的炎癥細(xì)胞浸潤特點(diǎn)(Th17細(xì)胞更有助于中性粒細(xì)胞炎癥的形成而Treg細(xì)胞更有助于嗜酸性粒細(xì)胞炎癥形成)。嗜酸性粒細(xì)胞炎癥有助于水腫形成，而中性粒細(xì)胞炎癥與纖維化密切相關(guān)，由此可見，Th17/Treg細(xì)胞比例與鼻黏膜組織重塑密切相關(guān)。

2.2 CD8+T細(xì)胞的分類與CRS之間的聯(lián)系

鼻竇和鼻旁黏膜的淋巴細(xì)胞浸潤是引起CRS炎癥的重要原因之一，浸潤鼻息肉的淋巴細(xì)胞多為T細(xì)胞，參與發(fā)病的T淋巴細(xì)胞主要分為Th細(xì)胞和Tc(細(xì)胞毒性T細(xì)胞) 細(xì)胞, CD4+和CD8+分別為兩種細(xì)胞的表面標(biāo)志物，正常鼻黏膜中CD4+和CD8+細(xì)胞數(shù)的平均比值約為2.5∶1[26]。研究數(shù)據(jù)表明，CD8+T細(xì)胞在CRS中比CD4+T細(xì)胞數(shù)量更多，CD8陽性的免疫表達(dá)可定量CD8+T淋巴細(xì)胞，并顯示其存在于上皮和基質(zhì)分別為28%和90%[27]。CD8+T細(xì)胞通過參與強(qiáng)效毒素的表達(dá)及分泌調(diào)節(jié)，包括形成蛋白穿孔素和絲氨酸蛋白酶顆粒酶來破壞和清除入侵細(xì)胞內(nèi)的病原體，在一定程度上破壞了鼻黏膜屏障。并且鼻息肉組織中CD8+T細(xì)胞溶解細(xì)胞的活性比外周血中的相應(yīng)細(xì)胞溶解性差，因此可檢測到CRS患者的CD8+T細(xì)胞數(shù)量與外周血計(jì)數(shù)值相比增加。

在特定條件下，CD8+T細(xì)胞也獲得IL-4、IL-5、IL-9、IL-13、IL-17等細(xì)胞因子抑制活性，從而影響免疫反應(yīng)。與Tc2細(xì)胞相比，Tc1細(xì)胞產(chǎn)生的諸如穿孔素和顆粒酶B之類的細(xì)胞毒性分子表現(xiàn)出更高的細(xì)胞毒性。Tc1細(xì)胞通過細(xì)胞毒性分子(例如顆粒酶和穿孔素)釋放到免疫突觸中并分泌細(xì)胞因子(例如IFN-γ和TNF-α)來殺死帶有目標(biāo)抗原的細(xì)胞。有研究表明，在鼻竇黏膜組織中產(chǎn)生的IFN-γ、IL-4多數(shù)是由CD8+T細(xì)胞，少數(shù)是CD4+T細(xì)胞產(chǎn)生。但鼻竇黏膜組織中由Tc17細(xì)胞產(chǎn)生的IL-17數(shù)量較Th17細(xì)胞少，Tc17細(xì)胞除了產(chǎn)生IL-17外，也分泌IL-21。在細(xì)胞因子IL-6、IL-21或者類似于CD4+T細(xì)胞產(chǎn)生的TGF-β細(xì)胞因子等的存在下激活CD8+T細(xì)胞，從而發(fā)展成為產(chǎn)生IL-17的Tc17細(xì)胞。Tregs細(xì)胞可抑制Th細(xì)胞和Tc細(xì)胞的增殖及其細(xì)胞因子的產(chǎn)生，但并不改變CD8+效應(yīng)T細(xì)胞中顆粒酶B或穿孔素的表達(dá)。已有許多研究證明Tc1、Tc17和Tc2(IL-4+和IL-5+)細(xì)胞亞群百分率分別與鼻黏膜中性粒細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)呈正相關(guān)，盡管許多證據(jù)表明，CD8+T細(xì)胞對CRS的發(fā)展有一定作用，但具體發(fā)生機(jī)制尚未完全闡明。

3 總結(jié)與展望

作為免疫系統(tǒng)中重要的淋巴細(xì)胞，對CRS的發(fā)生、發(fā)展有著極其重要的作用，隨著T細(xì)胞在CRS中的發(fā)生機(jī)制越來越明了，可以根據(jù)血清中升高的炎性因子水平對CRS預(yù)后有初步判斷，并且對不同CRS類型提供血清學(xué)的分類依據(jù)，使治療更加合理。盡管鼻內(nèi)鏡下檢查和手術(shù)是CRS診斷及治療的主要方式，但患者術(shù)后大部分選擇用生理鹽水沖洗鼻腔，研究一種針對慢性鼻竇炎伴有鼻息肉及慢性鼻竇炎伴有鼻息肉的T細(xì)胞分泌炎性因子分別進(jìn)行針對性治療，作為患者術(shù)后鼻腔沖洗的藥劑，減少息肉復(fù)發(fā)改善預(yù)后提供新的治療方向。