抑炎性細胞因子在多發性硬化中的研究進展

汪 丹，王 哲，劉麗波，李彧媛

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·病例報道·

抑炎性細胞因子在多發性硬化中的研究進展

汪 丹，王 哲，劉麗波，李彧媛

多發性硬化是最常見的中樞神經系統炎性脫髓鞘性疾病，目前其病因及發病機制尚不明確，治療手段也有限。抑炎性細胞因子通過參與免疫耐受性的產生，降低多發性硬化患者體內的炎性反應。合理地理解抑炎性細胞因子在多發性硬化中的免疫調節機制，將對多發性硬化發病機制及相關藥物治療的研究有重要價值。

多發性硬化；抑炎性細胞因子；發病機制；藥物治療

［Abstract］Mu1tip1e sc1erosis is the most common inf1ammatory demye1inating disease of the centra1 nervous system.At present，its etio1ogy and pathogenesis are unc1ear，and its treatment is a1so 1imited.Anti-inf1ammatory cytokines are invo1ved in the generation of immunoto1erance，and can protect the host during immune responses.Rationa1 understanding of the immunoregu1atory mechanisms wi11 have a considerab1e effect on pathogenesis and drug therapy for mu1tip1e sc1erosis.

［Key words］Mu1tip1e sc1erosis；Anti-inf1ammatory cytokines；Pathogenesis；Drug therapy

多發性硬化（mu1tip1e sc1erosis，MS）是最常見的中樞神經系統炎性脫髓鞘性疾病，是一種自身免疫性疾病，中樞神經系統炎性脫髓鞘病變為其主要病理特點，病灶的空間多發性和時間多發性為其主要臨床特點。目前MS的病因及發病機制尚不明確，大多數學者認為MS的發病是遺傳易感因素與環境因素共同作用的結果。研究表明，MS患者體內自身髓磷脂蛋白抗原被CD4+T細胞識別，觸發了免疫應答導致免疫細胞異常活化，激活的免疫細胞進入中樞神經系統，與表達自身髓磷脂蛋白抗原的中樞神經系統細胞相互作用，通過一系列炎性因子的作用導致中神經系統脫髓鞘病變［1-2］。輔助性T細胞1 （T he1per ce11s 1，Th1）/Th2水平失衡及功能異常在其中發揮重要作用，其中Th1、Th17在MS中主要起促進炎癥反應的作用，而Th2、調節性T細胞（regu-1atory T ce11，Treg）在MS中主要起抑制炎癥反應的保護作用。實驗性自身免疫性腦脊髓炎（experimenta1 autoimmune encepha1omye1itis，EAE）是目前廣泛應用的MS動物模型，其與MS患者在臨床、生化和病理等方面具有許多相同的特征［3］。

正常的免疫抑制系統能使機體免受基因突變、化學和放射性毒物及其他威脅生命的感染侵害。相反，缺乏免疫抑制系統的調節作用，將會導致炎癥反應和自身免疫反應的發生。免疫系統依靠有效的免疫反應消除部分病原，同時由Treg和抑制性細胞因子反饋給調節回路。調節性或抑制性T細胞的概念已經被有關研究證實，有3種主要的CD4+Treg類型，前2種表達叉頭樣轉錄因子3（forkhead box protein 3，Foxp3），可以在胸腺（固有Treg）或外周（可誘導的Treg）自然地誘導出來；第3種類型，即Ⅰ型Treg，不表達Foxp3，但可以分泌白介素（inter1eukin，IL）-10和轉化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）來應答抗原的刺激［4］。Treg是一類能夠負性調節機體免疫反應的淋巴細胞，在MS的發病過程中可以通過促進Th2分泌更多的抑炎性細胞因子，加強其對機體的保護作用，降低自身免疫對神經髓鞘的持續性損傷，還可以通過其他多種途徑有效阻止自身免疫的進一步惡化和進展，維持Th1和Th2之間的相對平衡［5-6］。

抑炎性細胞因子，通過其參與免疫耐受性的產生，從而降低多發性硬化患者體內的炎性反應。合理理解這些機制對MS的發病機制及相關藥物治療的研究有重要價值，可促進靶向治療的進展。作者討論6種抑炎性細胞因子，其中IL-4、IL-10和TGF-β 3種過去已有很多研究，僅簡要概述它們的特征；新近發現的3種抑炎性細胞因子IL-27、IL-35和IL-37，通過體外和基因工程小鼠的體內研究，著重探討它們在體內產生免疫抑制作用的機制。

1　IL-4

IL-4是由Th2分泌的特征性細胞因子，能下調Th1活性，抑制Th1產生細胞因子（干擾素-γ、腫瘤壞死因子-α），抑制T細胞表達IL-2受體，從而抑制IL-2誘導的CD4+T細胞增殖，進而產生免疫抑制作用［7］。

給EAE小鼠投以IL-4，可防止或延緩小鼠產生Th1介導的MS；同時有研究發現，恢復期的EAE小鼠體內IL-4表達增強［8］。Ka11aur等［9］研究發現，MS患者體內IL-4水平較健康對照者升高，且疾病癥狀較輕時較疾病加重時IL-4水平升高更加明顯，說明IL-4在炎癥反應過程中起著抑制炎癥進展的作用。因此，IL-4可作為一種抑制性免疫調節因子，抑制遲發型超敏反應，抑制中樞神經系統脫髓鞘疾病的發生。

2　IL-10

IL-10起初被認為是Th2的產物，可以抑制Th1的功能，現在被認為不僅可以由Th2產生，而是可以由免疫系統的每一個細胞產生，包括大部分的淋巴細胞和固有免疫系統的細胞，如抗原呈遞細胞［樹突狀細胞（dendritic ce11s，DCs）、巨噬細胞］和粒細胞。如把一個微生物抗原作為靶向目標，通過抗體的融合蛋白，作用到人DCs表面的脫唾液酸糖蛋白受體上，通過DCs引出產物IL-10［10］。IL-10通過抑制抗原呈遞細胞向CD4+Th1遞呈抗原，使CD4+Th1增殖受阻，從而發揮其免疫抑制作用［11-12］。

IL-10基因敲除小鼠較普通小鼠對EAE有更強的易感性［13］。So1dan等［14］研究發現，在MS患者體內IL-10分泌與表達呈持續性降低，提示IL-10是一種免疫抑制因子，有助于MS患者減輕疾病癥狀。Liu等［15］報道，干擾素-β（interferon-β，IFN-β）的治療，可使MS患者外周CD4+T淋巴細胞和單個核細胞的IL-10分泌增加。

3　TGF-β

TGF-β屬于一個大家系，已知家系中有40多個成員，這些成員具有二聚體的結構，分別群聚在不同的子系中。TGF-β的子系包括6種亞型，其中有3種在哺乳動物中表達。TGF-β1具有調控炎癥反應、T細胞分化、B細胞同種型轉換和某些耐受性方面的作用，在免疫系統中起著顯著的作用［16］。

近年來，有關TGF-β1在MS中作用的研究越來越多。通過EAE動物模型觀察到，阻斷TGF-β1作用后 EAE癥狀加重［17］。林艾羽等［18］研究發現，TGF-β1在MS急性期患者中尚處于低水平表達，而在穩定期患者中呈高水平表達，說明該因子在免疫反應中對機體起著保護的作用。何志義等［19］報道，TGF-β1的血清濃度在MS患者體內較低，在采用激素治療后血清濃度升高，故TGF-β1血清濃度的高低可作為判斷中樞神經系統脫髓鞘疾病患者病情變化和療效的指標之一。

4　IL-27

IL-27是一種新型IL-12家族細胞因子，是由p28（IL-30）和Epstein-Barr病毒誘導基因3組成的異二聚體，主要由巨噬細胞和DCs產生。IL-27具有抑制DCs的抗原呈遞能力。研究表明，IL-27可通過上調人的DCs表面協同抑制分子B7-H1的表達，從而降低DCs刺激T細胞的增殖能力及細胞因子的產生［20］。

Mascanfroni等［21］研究發現，在EAE中IL-27可通過上調DCs表面免疫調節分子CD39，降低細胞外三磷酸腺苷的產生，下調三磷酸腺苷依賴的炎性細胞的激活，從而抑制Th1及Th17誘發的炎癥反應。此外，Fitzgera1d等［22］報道，外源性IL-27可減少EAE小鼠的中樞神經系統Th17的數量，發揮抑制炎癥的作用，從而在EAE中起保護作用。IFN-β是目前治療復發-緩解型MS緩解期的有效藥物之一。研究表明，IFN-β可提高IL-27的表達，減少中樞及外周神經系統中IL-17的含量，從而減輕EAE癥狀；而在IL-27受體缺陷的EAE小鼠中，IFN-β抑制DCs誘導Th17的能力明顯減弱［23］。唐紹燦［24］報道，中樞神經系統脫髓鞘疾病急性期患者血漿IL-27水平下降，而IL-2、IL-17促炎性細胞因子分泌增加，IL-27在患者體內免疫抑制作用減弱，進一步導致炎癥加重，提示IL-27在中樞神經系統脫髓鞘疾病中起保護作用。

5　IL-35

像IL-27一樣，IL-35也是 IL-12家族的一員。IL-35的異二聚體由Epstein-Barr病毒誘導基因3和IL-12p35亞基組成。現在對于這個分子了解較少，關于它的信息大多通過小鼠的研究得到。IL-35基本不在組織中產生，而是主要由Treg產生。編碼IL-35的基因也由血管內皮細胞、平滑肌細胞、單核細胞轉錄，在前炎性細胞因子和脂多糖激活之后。IL-35誘導CD4+效應性T細胞向Treg轉化，產生誘導的Treg35，反過來表達 IL-35，但不表達 Foxp3、TGF-β和IL-10。體外產生的Treg35能夠阻止自身免疫反應的進展［25-26］。

IL-35參與體內多種免疫應答反應過程，在自身免疫疾病、感染及腫瘤中起到減輕炎癥反應的作用。Co11ison等［27］研究發現，MS患者中IL-35能誘導Treg產生，可選擇性抑制Th1效應細胞增殖，從而減輕炎性反應帶來的病理損傷。劉麗［28］在研究中測定中樞神經系統脫髓鞘疾病患者血清中IL-35濃度，發現緩解期IL-35水平較復發期升高更明顯，提示IL-35可能在疾病的進程中發揮著免疫抑制的保護作用。

6　IL-37

IL-1細胞因子家族中包括11種蛋白。IL-1α （IL-1F1）、IL-1β（IL-1F2）、IL-18（IL-1F4）在炎癥反應的啟動中和操縱Th1、Th17的免疫應答中非常關鍵。相反的，IL-1的受體拮抗劑（IL-1RA或者IL-1F3）和捆綁于IL-1Rrp2（IL-36Ra或IL-1F5）受體上的受體拮抗劑，通過阻礙受體結合到配體上來抑制炎癥反應。IL-37（IL-1F7）作為IL-1家族中的一員，它的生物學作用才剛剛開始被闡釋［29］。

通過對表達人IL-37轉基因小鼠的研究得出結論，小干擾RNA敲除IL-37的小鼠模型中發現，在缺乏IL-37表達的單核細胞中，脂多糖和IL-1β誘導的促炎性細胞因子的數目增加2～3倍［30］，提示IL-37可能作為炎癥的抑制因子抑制炎癥反應。同時，巨噬細胞或上皮細胞中IL-37高水平的表達，抑制了促炎性細胞因子的分泌，然而人全血細胞中編碼IL-37基因的沉默使這些促炎性細胞因子的表達更高［31］。Farrokhi等［32］研究發現，多發性硬化患者血清中IL-37含量較健康對照者顯著升高。

IL-37作為一種新型的炎癥抑制因子在固有免疫應答中起著重要的調節作用，并且對自身免疫性疾病和炎癥性疾病有保護作用，具有潛在的臨床應用價值，但是目前有關IL-37的受體、信號轉導機制以及與其他免疫調節細胞因子的相互作用等分子機制還有待于進一步的研究，這些機制的深入研究必將為炎癥性疾病的診斷和治療提供新的科學依據及治療靶點。

MS的病因一直是學者們研究的重點。綜上所述，抑炎性細胞因子在MS發生、發展過程中起著重要的作用，這些細胞因子之間的互相作用，構成免疫網絡體系。對效應性T細胞與Treg之間平衡的深入理解，將會發現更多的整體性治療和干預手段。細胞因子關鍵的傳遞作用在這些調控路徑中有著巨大的潛力。深入研究相關抑炎性細胞因子，有助于揭示疾病的機制，為臨床治療提供藥物靶點，發展新的免疫治療方案。

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Advances of anti-inflammatory cytokines in multiPle sclerosis

WANG Dan1，WANG Zhe1，LIU Libo2，LI Yuyuan3
（1.Department of Neuro1ogy，the First Affi1iated Hospita1 of Da1ian Medica1 University，Da1ian Liaoning 116011，China；2.Department of C1inica1 Laboratory，the First Affi1iated Hospita1 of Da1ian Medica1 University，Da1ian Liaoning 116011，China；3.Da1ian Medica1 University，Da1ian Liaoning 116011，China）

R744.51

A

2095-3097（2016）03-0158-04

10.3969/j.issn.2095-3097.2016.03.008

國家自然科學基金青年基金（61302030）

116011遼寧大連，大連醫科大學附屬第一醫院神經內科（汪 丹，王 哲），檢驗科（劉麗波）；116011遼寧 大連，大連醫科大學（李彧媛）

劉麗波，E-mai1：11b1968@sina.com

（2016-01-08 本文編輯：馮 博）