Th17/Treg平衡在類風濕關節炎發病和治療中的意義

張瑩　周小莉

[摘要] 類風濕關節炎（RA）是一種慢性、進行性、系統性自身免疫病。RA發病率高、致殘率高、分布廣、年齡跨度大，因其病因和發病機制尚不明確，給治療帶來了一定困難。因此探索RA的發病機制及其有效的防治方法，是當前RA研究中的重要課題。近年來，人們發現了CD4+ T細胞中的兩種新亞群Treg細胞和Th17細胞，Th17細胞由白介素-6（IL-6）和轉化生長因子-β（TGF-β）共同誘導Th細胞分化而成，具有較強的促炎作用，Treg細胞通過釋放白介素-10（IL-10）、TGF-β發揮抑制T細胞及抗原呈遞細胞的功能，降低炎性細胞因子的產生及抗體分泌而發揮免疫效應，隨著Treg細胞及Th17細胞在RA中作用研究的不斷深入，Th17的促炎作用和Treg的抑炎作用以及Th17/Treg的平衡與RA的密切關系越來越受到研究者的重視。Th17細胞和Treg細胞的分化發育相互制約，這依賴于各種致炎和抗炎因子的相互作用，Th17細胞數量增多、功能亢進，Treg細胞數量減少、功能低下，最終導致Th17/Treg平衡失調，而出現滑膜炎癥、關節破壞、骨侵蝕等，加重RA病程的發展。國內外針對Th17/Treg平衡的治療發現，阻止Th17對RA的致病作用、提高Treg細胞對RA的保護作用、調節Th17/Treg的平衡成為治療RA的新途徑。深入研究Th17/Treg平衡、失衡機制，揭示其對發病和治療的意義，對RA的發病機制研究及診治具有重要價值。

[關鍵詞] Th17；Treg；類風濕關節炎

[中圖分類號] R684 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2015）08（c）-0048-05

[Abstract] Rheumatoid arthritis （RA） is a chronic， progressive， systemic autoimmune disease. RA has the high incidence and morbididy， wide distribution， age span， because its etiology and pathogenesis is not clear， so it has some difficulties to treatment on RA. Exploring the pathogenesis of RA and effective treatment is an important issue on RA. In recent years， It was discovered that the CD4+ T cells has two new groups， which is Treg cells and Th17 cells. Th17 cells is differentiated by Th， which is induced by IL-6 and TGF-β， Th17 cells has strong proinflammatory effects. Treg cells has the role of inhibiting T cells and antigen-presenting by releasing IL-10， TGF-β， it can reduce inflammatory cells and antibodies. With the deepening study of Treg and Th17 cells in RA， a pro-inflammatory role of Th17， anti-inflammation effect of Treg， and the role of Th17/Treg balance， which has increasing emphasis for researchers. The differentiation and development of Th17 and Treg cells has checked each other. It is depending on the interaction in a variety of inflammatory and anti-inflammatory cytokines. The number of Th17 cells increased， hyperfunction， Treg cells decreased， function is low， resulting in an imbalance of Th17/Treg， and the emergence of synovial inflammation， joint destruction， bone erosion， aggravate the development course of RA. At home and abroad for Th17/Treg treatment found balancing Th17/Treg become a new way for the treatment of RA. Study of Th17/Treg balance and imbalance mechanism， revealing its significance for the pathogenesis and treatment， which has a great value for pathogenesis and treatment on RA.

[Key words] Th17； Treg； Rheumatoid arthritis

類風濕關節炎（rheumatoid arthritis，RA）是一種病因不明的自身免疫性疾病，當前RA研究中以探索其發病機制及有效防止方法為重要課題。以往的研究均認為免疫學紊亂在RA的發病中起重要作用，但其機制研究多集中在體液免疫及自身抗體的檢測方面，近來研究表明，RA的發生、發展與淋巴細胞免疫功能紊亂、細胞亞群失衡密切相關。隨著人們對CD4+ T細胞另外兩種亞型Th17（T-helper 17 cells）與Treg（regulatory T cells）細胞認識的不斷深入，發現Th17/Treg細胞失衡在RA發病過程中發揮著重要作用[1-2]。探索Th17/Treg平衡、失衡機制，對研究RA的發病機制及診治具有重要價值。

1 Th17細胞與RA

Th17細胞是一種新發現的CD4+ T細胞亞群，由于此Th細胞亞群能夠特異性地產生白介素-17（IL-17），故由Harrington等[3]和Park等[4]在2005年首次命名為“Th17細胞”。該群細胞由白介素-6（IL-6）和轉化生長因子-β（TGF-β）共同誘導Th細胞分化而成，具有較強的促炎作用。其中，分泌的IL-17為主要細胞因子[5]，能介導炎性反應，參與多種自身免疫性疾病[6]，在RA的發病過程及治療中發揮著重要作用[7]。IL-17是一種重要的炎癥介質，其通過誘導其他炎癥細胞因子如IL-6、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）以及趨化因子的表達，介導炎癥細胞到關節局部浸潤并造成組織損傷，在RA病程中發揮致炎性作用[8]。在RA患者血清及關節液中，IL-17的表達明顯升高，促進滑膜細胞分泌多種炎性細胞因子，抑制軟骨細胞基質的合成，增強破骨細胞活性，最終引起骨侵蝕[9]。Th17細胞在RA發病中比Th1細胞更為重要，細胞體外試驗發現，雷公藤內酯醇通過抑制環氧酶-2（COX-2）表達下調RA滑膜成纖維細胞分泌前列腺素E2（PGE2），抑制Th17細胞分化，從而治療RA[10]。

2 Treg細胞與RA

Treg細胞是一群具有免疫調節功能的T細胞亞群，其通過通過釋放IL-10、TGF-β發揮抑制T細胞及抗原呈遞細胞的功能，降低炎性細胞因子的產生及抗體分泌而發揮免疫效應。研究提示[11]，Treg數量減少或功能異常均可導致自身免疫性疾病的發生。已有報道，未經治療的RA患者Treg數量較正常人明顯降低，而經過治療的RA患者Treg數量與正常人差異無統計學意義[12]。動物實驗表明，Treg缺乏的K/BxN鼠關節炎的發展加快，外周淋巴器官和滑膜組織的自身反應性T細胞明顯增多[13]。研究報道，血管活性腸肽（VIP）可以通過調節Th1/Th2平衡和上調Treg細胞來抑制病理性T細胞的增殖，使免疫應答轉向Th型反應，活化具有抑制自身反應的T細胞，使Treg細胞上升和功能增強[14]。在近年的研究中，越來越多的證據表明RA患者中Treg存在異常，Treg與RA的發生發展有關。

3 Th17/Treg失衡導致RA的發病機制

Treg及Th17細胞與RA發病均密切相關，Treg細胞的抑炎作用與Th17細胞的促炎作用在RA發病過程中發揮著重要作用。Niu等[15]研究表明RA患者外周血Th17細胞比率的增加和Treg細胞比率的降低所致的Th17/Treg細胞比率失衡，可能在RA的發生發展中起重要作用。國內學者研究指出，RA患者Th17細胞占優勢，而調節性T細明顯不足，Th17/Treg細胞有所偏倚，而導致兩群細胞比例異常的重要因素與TGF-β、IL-6、白介素-23（IL-23）和IL-17等相關細胞因子的異常有關[16]。研究報道[17]，隨著RA活動性增加，Th17/Treg比例失衡，表現為外周血Th17細胞比例增加而Treg細胞的比率降低。Duarte等[18]通過動物研究實驗發現，增加RA小鼠模型中滑膜叉頭狀轉錄因子P3（Foxp3）表達，減少Th17細胞，糾正Th17/Treg的比例，可在一定程度上延緩RA的病程。

RA是免疫介導的炎癥性疾病，細胞因子網絡在RA的發病機制上占據相當重要的位置。Treg細胞在前炎癥性細胞因子如白介素-1（IL-1）、TNF-α、IL-6、IL-17等環境下，通過Foxp3的作用向Th17細胞轉化，而發揮抗炎作用[19]。IL-6是決定初始CD4+T細胞是向Treg細胞還是Th17細胞分化的關鍵細胞因子，在調節Treg和Th17細胞平衡上起重要作用[20]。研究發現，RA早期患者的Th17細胞增多，并分泌IL-17和TNF-α。其中，TNF-α可通過誘導Foxp3去磷酸化，抑制Treg細胞合成，起到調節Th17/Treg平衡作用[21]。最新研究報道，阻斷TNF-α及IL-17對于抑制細胞因子、趨化因子及基質酶的表達都有很大的作用，所以抗TNF-α/IL-17雙抗在治療RA上表現出來較大的優勢[22]。IL-21是Th17細胞分泌的另一種前炎癥細胞因子，研究顯示，IL-21和其他炎性因子共同作用，使RA的炎性反應明顯增強，同時可抑制Foxp3的表達，引起Treg細胞功能障礙，打破Th17/Treg平衡，導致RA病情加重[23]。

對于調節Treg/Th17平衡的細胞因子，TGF-β扮演著重要的角色，它是影響Th17細胞分化關鍵的細胞因子，同時也是Treg功能的重要調節因子[24]。陳瑞林等[25]揭示了TGF-β/Smad通路參與TNF-α拮抗劑對Treg/Th17細胞平衡的調控，研究發現，低濃度的TGF-β1與IL-6協同作用能誘導轉錄因子維A酸相關孤獨受體γt（RORγt）的表達，促進Th17的分化，高濃度的TGF-β1能夠上調Foxp3的表達，促使初始型T細胞向Treg分化[26]。有學者通過不同的信號途徑研究發現，TGF-β單獨作用或與IL-2協同作用會上調Foxp3的表達，使Treg活性增強并抑制Th17細胞分化，然而TGF-β與IL-6等促炎癥細胞因子的協同作用卻能促進Th17細胞分化[27]。

白介素-10（IL-10）是Treg細胞分泌產生的一種重要的與抗炎免疫相關的具有抑炎作用的細胞因子，不僅能夠預防關節炎的發生，而且能夠抑制關節炎的發展[28]。白介素-26（IL-26）作為IL-10家族的成員，也參與了RA的發病。與正常人比較，IL-26在RA患者血清中水平明顯增高，尤其是滑液中水平更高，其能夠增加促炎細胞因子的分泌，加速Th17細胞分化，從而打破Th17/Treg平衡，誘導炎性反應，抑制IL-26的分泌，則能夠減少Th17細胞的生成，為RA的治療提供了新的研究思路[29]。

眾所周知，IL-2是體內重要的T細胞生長因子，它可以通過SATA5途徑影響Foxp3與RORγt 的平衡，降低RORγt的表達，抑制Th17細胞分化，增強TGF-β誘導的Foxp3表達和Treg的功能，這也是Treg調節Th17細胞分化的重要機制[30]。

IL-35是一種有Treg細胞分泌具有免疫負調作用的新型細胞因子，其通過抑制IL-17等效應分子發揮免疫調節作用。動物實驗表明，IL-35能促進CD4+CD39+CD25+ T細胞產生IL-10，從而阻止膠原誘導的關節炎的發生和惡化[31]。最新研究報道[32]，通過IL-35轉基因治療膠原誘導型關節炎大鼠，其關節炎均有加重，這與Th17/Treg平衡失調有關。

4 針對Th17/Treg平衡的治療

在RA的治療中，明確Th17、Treg細胞的作用很重要，阻止Th17對RA的致病作用、提高Treg細胞對RA的保護作用、調節Th17/Treg的平衡成為治療RA的新途徑。

近年來研究發現，microRNAs（miRNAs）作為免疫反應的重要調節因子參與多種炎性疾病包括類RA的發病。研究發現，RA患者miR-21表達的減少，伴隨著信號傳導與轉錄激活因子3（STAT3）表達的增加與激活，信號轉導和轉錄活化蛋白5（STAT5/pSTAT5）及Foxp3 mRNA表達的下降，導致Th17/Treg平衡失調，miR-21有可能成為RA治療的新靶點[33]。

在以Treg/Th17平衡為研究靶點的試驗中，陳海英[34]的研究表明PGE2對Treg/Th17分化具有明確的調節作用，細胞實驗顯示PGE2對Th0向Treg和Th17的分化均具有抑制作用，但動物實驗顯示內源性PGE2通過EP4受體促進IL-17的產生同時抑制Treg細胞的分化而發揮明顯的促炎作用，PGE2可通過調節Treg/Th17細胞平衡參與RA發病，EP4受體可能是RA的更精確的治療靶點。秦瑾等[35]在外源性白三烯B4（LTB4）受體拮抗劑及LTB4基因敲除鼠可明顯緩解CIA的發病的研究基礎上，發現抑制LTB4合成或應用LTB4受體阻斷劑可能成為治療因Treg/Th17失衡而引起的類風濕關節炎的新靶點。

近年來，以Treg/Th17平衡為切入點治療RA的研究層出不窮。體外及體內試驗均指出[36]，作為IL-12家族成員的IL-27同樣能通過調節Treg/Th17平衡改善CIA小鼠關節炎癥狀。

國外研究指出[37]，CD200/CD200受體1（CD200R1）信號軸在RA的發病中起重要作用，其與RA的疾病活動度相關，而機制主要與Treg/Th17平衡失調有關。國內研究報道，RA滑膜及外周血CD200/CD200R1信號存在表達與功能異常，通過調控Th17細胞及破骨細胞免疫應答，有望成為RA抗炎治療的新靶點[38]。最新研究報道[39]，針對干擾素-維甲酸誘導凋亡相關基因（GRIM-19）的生物抑制劑通過抑制IL-17的表達，增加Treg的表達，從而減少IL-1β、IL-6、TNF-α以及IL-17的表達，減輕膠原誘導型關節炎大鼠關節炎癥，抑制破骨細胞活化，可能成為治療RA的新方法。

在中醫藥治療RA上，中藥紅參提取物通過抑制STAT3，調節Treg/Th17，改善CIA小鼠關節炎及抑制破骨細胞活化，從而治療類風濕關節炎[40]。有研究報道，補腎通督膠囊可以明顯降低腎虛寒凝型RA患者外周血Th17/Treg水平，降低血清IL-17A含量，而使血清TGF-β1、IL-10含量升高[41]。劉維超等[42]報道，蠲痹顆粒能顯著降低CIA小鼠膠原關節炎的臨床評分，下調CIA小鼠CD4+ T細胞胞內白細胞介素-17A的表達水平，調控Th17細胞與Treg細胞平衡，可能是其治療類風濕關節炎的作用機制之一。國內研究報道，青藤堿可通過降低Th17細胞比例，顯著升高Treg細胞比例，調節Th17細胞與Treg細胞平衡，從而起到治療RA的作用[43]。

5 小結

RA是一種病因不明的自身免疫性疾病，至今沒有較好的根治方案，嚴重影響人們的生活質量。近年來研究發現Th17、Treg在RA發生、發展過程中扮演重要角色，Th17/Treg平衡與RA的發生、發展關系密切，Th17/Treg平衡失調，最終導致滑膜炎癥、關節破壞、骨侵蝕等，加重RA病程的發展。因此，對Th17/Treg平衡在RA作用中進行深入研究，有助于進一步揭示RA發病機制及尋找新型防治藥物的作用靶點，具有重要的研究意義和廣闊的應用前景，從而為該病的預防、早期診斷及治療提供幫助。

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（收稿日期：2015-05-04 本文編輯：蘇 暢）