Th17、Treg、IL-23和IL-17對強直性脊柱炎發病發展過程的影響

董海德

(內蒙古巴彥淖爾市醫院 急診科,內蒙古 巴彥淖爾015000)

Th17、Treg、IL-23和IL-17對強直性脊柱炎發病發展過程的影響

董海德

(內蒙古巴彥淖爾市醫院 急診科,內蒙古 巴彥淖爾015000)

目的探討強直性脊柱炎(Ankylosing Spondylitis,AS)患者外周血Th17/Treg及IL-23/IL-17水平及甲基潑尼松龍對其水平的影響。方法前瞻性收集AS患者50例作為研究組，同時收集50例健康成人作為對照組，比較兩組患者Th17、Treg、IL-23和IL-17mRNA表達水平。給予研究組甲基潑尼松龍治療，比較研究組治療前后Th17、Treg、IL-23和IL-17mRNA表達水平。結果與對照組比較，研究組IL-23mRNA表達水平顯著升高(0.42±0.21 vs.0.05±0.02,P=0.000)；IL-17mRNA表達水平顯著升高(0.97±0.56 vs.0.23±0.13,P=0.000)；Th17(%)水平顯著升高(0.95±0.35 vs.0.61±0.24,P=0.000)；Treg(%)水平顯著降低(1.35±0.73 vs.2.64±1.64,P=0.000)。與治療前相比，治療結束后AS患者IL-23mRNA表達水平顯著降低(0.21±0.09 vs.0.42±0.21,P=0.000)；IL-17mRNA表達水平顯著降低(0.45±0.21 vs.0.97±0.56,P=0.000)；Th17(%)水平顯著降低(0.74±0.24 vs.0.95±0.35,P=0.002)；Treg(%)水平顯著升高(2.11±0.98 vs.1.35±0.73,P=0.000)。Th17、IL-23和IL-17mRNA表達水平與Bath AS疾病活動度指數、Bath AS功能指數明顯正相關(Plt;0.05)；Treg與Bath AS疾病活動度指數、Bath AS功能指數明顯負相關(Plt;0.05)。結論Th17、Treg、IL-23和IL-17平衡失調可能參與了AS的發病與發展過程。

強直性脊柱炎；甲基潑尼松龍；T細胞亞群

(ChinJLabDiagn,2017,21:1886)

作為一種常見的自身免疫性疾病，強直性脊柱炎(Ankylosing Spondylitis,AS)發病隱匿，可累及骶髂關節等，進而引起患者脊柱強制，腰骶部疼痛等，嚴重影響了患者的生活質量，重者可伴有心臟和神經系統等改變[1,2]。目前臨床醫生認為，AS的發病與免疫因素緊密相關，且其發病與患者體內多種基因異常有關[3,4]。近一個世紀以來，Th17、Treg、IL-23、IL-17在免疫性疾病中的作用受到越來越多患者的重視[5,6]。研究表明Th17、Treg、IL-23、IL-17平衡失調與自身免疫性疾病的發生和發展緊密相關，調控Th17、Treg、IL-23、IL-17水平，可降低患者自身免疫性疾病的發病率并減輕病情嚴重度[7]。另外甲基潑尼松龍是AS患者病情活動期的常用藥物，眾多研究已充分肯定其在AS患者中的臨床意義[8]。

因此本研究旨在探討AS患者外周血Th17、Treg、IL-23、IL-17水平及甲基潑尼松龍對其水平的影響，初步探討Th17、Treg、IL-23、IL-17水平平衡失調在AS患者發病中的作用。

1 資料與方法

1.1一般資料2015年1月至2016年1月，前瞻性收集AS患者，納入標準：(1)AS活動期(Bath AS 疾病活動度指數[9]≥4分)；(2)年齡大于等于18歲且小于等于65歲；(3)紅細胞沉降率≥30 mm/h；(4)骶髂關節分級≥2級；(5)同意參與本研究。排除標準：(1)炎癥性腸病；(2)銀屑病；(3)反應性關節炎；(4)活動性肝炎；(5)臟器功能不全；(6)結核感染史；(7)惡性腫瘤；(8)慢性感染史；(9)充血性心力衰竭；⑽治療期間轉院或不配合治療。研究期間，我院共收集AS患者103例，62例符合納入標準，其中1例因潰瘍性結腸炎，1例合并銀屑病，1例合并反應性關節炎，2例合并肝炎，1例合并慢性腎功能不全，2例既往結核感染史，1例合并原發性胃癌，2例合并慢性心功能不全，1例不能配合治療而排除，最終本研究共納入AS患者50例作為研究組。同時收集50例健康成人作為對照組。研究組男性34例，女性16例；年齡范圍為21-62歲，平均年齡為43.92±10.59歲。對照組男性35例，女性16例，年齡范圍為20-62歲，平均年齡為43.48±10.48歲。兩組患者年齡和性別差異無統計學意義(Pgt;0.05)。本研究中所有患者均知情同意并簽署知情同意書，研究通過醫院倫理委員會批準。

1.2研究方法入院完善相關檢驗檢查后，研究組給予甲基潑尼松龍治療，方法：2.5-4 mg/kg，每日一次，3天為一個療程，間隔3天，共3個療程。同時收集50例健康成人作為對照組。主要收集的指標包括外周血Th17、Treg、IL-23和IL-17mRNA表達水平，次要收集指標包括Bath AS疾病活動度指數和Bath AS功能指數。(1)Bath AS疾病活動度指數：包括身體疲倦、頸部、背部或髖關節疼痛程度、其他關節疼痛或腫脹程度、觸痛或壓痛部位的整體不適感、起床時腰背部整體僵硬程度及僵硬持續時間，總6個評分點，總分范圍為0-10分，得分越高，表明癥狀越嚴重。(2)Bath AS功能指數：總包括10個日常動作，從輕易完成到不可能完成，分別為0-10分，10個項目的總分除以10即為Bath AS功能指數，其得分范圍為0-10分，得分越高，表明癥狀越嚴重。

1.3檢測方法所有研究對象入院后，在清晨且空腹條件下抽取肘靜脈血10 ml，分別置于2支肝素抗凝管中。1 h內使用RT-PCR(儀器：PRISM7300型rt-PCR儀器，ABI，美國)檢測研究對象外周血PBMCsIL-23p19mRNA和IL-17A mRNA的表達水平；同時使用流式細胞術(流式細胞儀：BD，MEILIJAIN)檢測外周血中Th17和Treg細胞百分比。

1.4統計分析所有統計分析均采用SPSS22.0統計軟件完成，Plt;0.05則認為差異有統計學意義。兩組患者之間的計量資料采用獨立樣本t檢驗進行統計分析；分類資料使用卡方檢驗進行統計分析；相關分析采用Spearman相關分析；AS患者治療前后的計數資料采用配對t檢驗進行統計分析。

2 結果

2.1兩組患者Th17、Treg、IL-23、IL-17mRNA表達水平比較，研究組IL-23mRNA、IL-17mRNA、Th17(%)水平顯著升高(均為P=0.000)；Treg(%)水平顯著降低(P=0.000)。見表1。

表1 兩組患者Th17、Treg、IL-23、IL-17水平比較

2.2AS患者治療前后Th17、Treg、IL-23、IL-17水平比較，治療結束后AS患者IL-23mRNA、IL-17mRNA、Th17(%)水平顯著降低(均為Plt;0.002)；Treg(%)水平顯著升高(P=0.000)。見表2。

表2 AS患者治療前后Th17、Treg、IL-23、IL-17mRNA表達水平比較

2.3AS治療前Th17和Treg、IL-23和IL-17mRNA表達與Bath AS疾病活動度指數、Bath AS功能指數的相關分析 Th17、IL-23和IL-17mRNA表達水平與Bath AS疾病活動度指數、Bath AS功能指數明顯正相關(Plt;0.05)；Treg與Bath AS疾病活動度指數、Bath AS功能指數明顯負相關(Plt;0.05)。見表3。

表3AS治療前Th17和Treg、IL-23和IL-17mRNA表達與BathAS疾病活動度指數、BathAS功能指數的相關分析(r值表)

類別IL?23IL?17Th17(%)Treg(%)BathAS疾病活動度指數0．465?0．635?0．637?-0．463?BathAS功能指數0．311?0．429?0．472?-0．398?

注:*差異有統計學意義(Plt;0.05)。

3 討論

AS是自身免疫性疾病中的一種，具有根治難、治療周期長、臨床并發癥多等特點[10,11]。探討免疫細胞及其因子在AS發生和發展中的作用，為下一步針對免疫進行調節，進而改善AS患者的臨床預后，具有重要的臨床意義。鑒于Th17、Treg、IL-23、IL-17在免疫性疾病中的重要作用，本文探討了Th17、Treg、IL-23、IL-17在AS患者中的作用，結果發現與健康成人比較，AS患者IL-23mRNA表達水平、IL-17mRNA表達水平和Th17(%)水平顯著升高(P=0.000)；Treg(%)水平顯著降低(1.35±0.73 vs.2.64±1.64,P=0.000)。與治療前相比，治療后AS患者IL-23mRNA表達水平、IL-17mRNA表達水平、Th17(%)水平顯著降低(Plt;0.05)；Treg(%)水平顯著升高(2.11±0.98 vs.1.35±0.73,P=0.000)。表明Th17、Treg、IL-23、IL-17與AS的發生和發展緊密相關。2016年Jethwa指出IL-23/IL-17軸與AS發展緊密相關，可能是潛在的治療方向[12]。2015年Przepiera等研究則顯示IL-23在AS患者中顯著升高(P=0.0004)[13]。結果支持本研究，但本研究還同時觀察了IL-17、Th17和Treg，研究側重點不同。2011年Mei等研究則顯示IL-23/IL17在AS患者均顯著增高，與本研究類似，但該研究未對患者Th17、Treg水平進行觀察[7]。2011年Wu等研究則顯示Th17、Treg細胞平衡失調是AS患者發病的重要相關因素[14]。2013年Xueyi等研究則顯示AS患者Th17、TNF-α、IL-6、IL-17和IL-23水平顯著升高。進行抗TNF-α治療后，75.7%患者有效，有效者Th17水平顯著降低，Treg顯著升高；24.3%患者無效，無效者Th17水平顯著升高，Treg顯著降低[15]。該研究與本研究類似，不過本研究采用甲基潑尼松龍治療，且目前相關研究不多，因此本研究具有一定的創新性和臨床意義。另外幾項研究同樣證實了Th17、Treg、IL-23、IL-17在AS患者發生和發展中的作用。

Th17是近些年發現的一種T細胞亞群，可分泌IL-6、IL-17等炎癥因子，另外IL-23可刺激Th17細胞的增殖并延長其生存期。AS患者存在免疫功能失調，可刺激IL-23等炎癥因子的升高，進而刺激Th17增殖，進而進一步促進炎癥的發生。另外，免疫耐受是免疫功能的一個重要組成部分，Treg細胞是周圍耐受的重要細胞，可由原始T細胞分化而成。Treg細胞可以通過調節機體的外周免疫耐受，進而調控機體的炎癥水平，防治炎癥反應過度。AS患者Th17細胞顯著升高，而Treg細胞減少，表明Th17/Treg平衡失調，進而促進IL-17、IL23等炎癥因子的增加，進而參與了AS的發生于發展過程。通過甲基潑尼松龍治療后，患者臨床癥狀改善，并伴隨著炎癥水平的改善。本研究顯示Th17、IL-23和IL-17mRNA表達水平與Bath AS疾病活動度指數、Bath AS功能指數明顯正相關(Plt;0.05)；Treg與Bath AS疾病活動度指數、Bath AS功能指數明顯負相關(Plt;0.05)。

綜上所述，Th17、Treg及IL-23、IL-17平衡失調可能參與了AS的發病與發展過程。

[1]Yuan TL,Chen J,Tong YL,et al.Serum Heme Oxygenase-1 and BMP-7 Are Potential Biomarkers for Bone Metabolism in Patients with Rheumatoid Arthritis and Ankylosing Spondylitis[J].Biomed Res Int，2016,3(5):536.

[2]Grubisic F,Jajic Z,Alegic-Karin A,et al.Advanced Clinical and Radiological Features of Ankylosing Spondylitis:Relation to Gender,Onset of First Symptoms and Disease Duration[J].Coll Antropol,2015,39(4):927.

[3]Dunn ET,Taylor ES,Stebbings S,et al.Distinct immune signatures in the colon of Crohn's disease and ankylosing spondylitis patients in the absence of inflammation[J].Immunol Cell Biol,2016,94(5):421.

[4]Uddin M,Codner D,Hasan SM,et al.Integrated genomics identifies convergence of ankylosing spondylitis with global immune mediated disease pathways[J].Sci Rep,2015,5(10):314.

[5]Chen L,Ridley A,Hammitzsch A,et al.Silencing or inhibition of endoplasmic reticulum aminopeptidase 1 (ERAP1) suppresses free heavy chain expression and Th17 responses in ankylosing spondylitis[J].Ann Rheum Dis,2016,75(5):916.

[6]Xu B,Ma JX,Ma XL,et al.Association between rs7517847 and rs2201841 polymorphisms in IL-23 receptor gene and risk of ankylosing spondylitis:a meta-analysis[J].PeerJ,2015,3(5):910.

[7]Mei Y,Pan F,Gao J,et al.Increased serum IL-17 and IL-23 in the patient with ankylosing spondylitis[J].Clin Rheumatol,2011,30(2):269.

[8]Gaydukova IZ,Rebrov AP,Poddubnyi DA.Efficacy and safety of intravenous methylprednisolone in the treatment of patients with active ankylosing spondylitis:results of a 12-week,prospective,open-label,pilot (METALL) study[J].Ter Arkh,2015,87(5):47.

[9]Park SH,Choe JY,Kim SK,et al.Routine Assessment of Patient Index Data (RAPID3) and Bath Ankylosing Spondylitis Disease Activity Index (BASDAI) Scores Yield Similar Information in 85 Korean Patients With Ankylosing Spondylitis Seen in Usual Clinical Care[J].J Clin Rheumatol,2015,21(6):300.

[10]Tsui FW,Tsui HW,Las Heras F,et al.Serum levels of novel noggin and sclerostin-immune complexes are elevated in ankylosing spondylitis[J].Ann Rheum Dis,2014,73(10):1873.

[11]International Genetics of Ankylosing Spondylitis C,Cortes A,Hadler J,et al.Identification of multiple risk variants for ankylosing spondylitis through high-density genotyping of immune-related loci[J].Nat Genet,2013,45(7):730.

[12]Jethwa H,Bowness P.The interleukin (IL)-23/IL-17 axis in ankylosing spondylitis:new advances and potentials for treatment[J].Clin Exp Immunol,2016,183(1):30.

[13]Przepiera-Bedzak H,Fischer K,Brzosko M.Serum IL-6 and IL-23 Levels and Their Correlation with Angiogenic Cytokines and Disease Activity in Ankylosing Spondylitis,Psoriatic Arthritis,and SAPHO Syndrome[J].Mediators Inflamm,2015,34(2):697.

[14]Wu Y,Ren M,Yang R,et al.Reduced immunomodulation potential of bone marrow-derived mesenchymal stem cells induced CCR4+CCR6+ Th/Treg cell subset imbalance in ankylosing spondylitis[J].Arthritis Res Ther,2011,13(1):29.

[15]Xueyi L,Lina C,Zhenbiao W,et al.Levels of circulating Th17 cells and regulatory T cells in ankylosing spondylitis patients with an inadequate response to anti-TNF-alpha therapy[J].J Clin Immunol,2013,33(1):151.

EffectofmethylprednisolonetherapyonTcellsubsetsanditscytokinesofperipheralbloodinpatientswithankylosingspondylitis

DONGHai-de.

(EmergencyDepartmentofInnerMongoliaBayanNurCityHospital,BayanNurCity,015000,China)

ObjectiveTo investigate the level of Th17,Treg,IL-23 and IL17 in patients with ankylosing spondylitis (AS) and the influences of methyl prednisolone on these.MethodsFifty patients with AS were prospectively enrolled in this study as a study group while 50 healthy adults were enrolled as a control group.The Th17,Treg,IL-23 and IL17 mRNA were compared.Moreover,methyl prednisolone were given to the study group,and the level of Th17,Treg,IL-23 and IL17 mRNA of before treatment and after treatment were compared as well.ResultsWhen compared with the control group,patients in the study group got a significantly higher level of IL-23 mRNA (0.42±0.21 vs.0.05±0.02,P=0.000);a significantly higher level of IL-17 mRNA (0.97±0.56 vs.0.23±0.13,P=0.000);a significantly higher level of Th17(%) (0.95±0.35 vs.0.61±0.24,P=0.000);a significantly higher level of Treg (%) (2.11±0.98 vs.1.35±0.73,P=0.000).When compared with AS patients before treatment,patients after the finish of treatment got a significantly lower level of IL-23mRNA (0.21±0.09 vs.0.42±0.21,P=0.000);a significantly lower level of IL-17 mRNA (0.45±0.21 vs.0.97±0.56,P=0.000);a significantly lower level of Th17 (%) (0.74±0.24 vs.0.95±0.35,P=0.002);a significantly higher level of Treg (%) (2.11±0.98 vs.1.35±0.73,P=0.000).Th17,IL-23 and IL-17 mRNA were all positive associated with the Bath Ankylosing spondylitis disease activity index and Bath Ankylosing Spondylitis Functional Index (Plt;0.05),while Treg was negative associated withthe Bath Ankylosing spondylitis disease activity index and Bath Ankylosing Spondylitis Functional Index (Plt;0.05).ConclusionThe imbalance of Th17/Treg and IL-23/IL-17 may be involved in the pathogenesis and development of AS.

ankylosing spondylitis;methylprednisolone;T cell subset

1007-4287(2017)11-1886-04

R593.23

A

董海德(1971-)，男，副主任醫師，研究方向：創傷急診，創傷骨科。

2016-11-24)