Th17細胞的分化調節及其在系統性紅斑狼瘡中的研究進展

王俊杰 尤燕舞

【關鍵詞】Th17細胞；狼瘡腎炎；系統性紅斑狼瘡；STAT3；RORγt

中圖分類號：R593.241 文獻標識碼：ADOI：10.3969/j.issn.10031383.2017.05.022

約三十多年前，研究者發現了兩種不同的輔助性T細胞亞群，即能產生干擾素γ（Interferon γ，IFNγ）的Th1細胞（T helper cell 1，Th1）和產生IL4（Interleukin 4，IL4）的Th2細胞（T helper cell 2，Th2），它們的發現使我們更好地理解了在人類身上由細胞介導的免疫病理反應和過敏性炎癥性疾病的病理過程[1]。輔助性T細胞17（T helper cell 17，Th17）是最新發現的與Th1細胞及Th2細胞截然不同的CD4+ T細胞亞群，以產生有效的促炎細胞因子IL17（Interleukin 17，IL17）為特征[2]。近年來，研究表明Th17細胞在自身免疫疾病中具有重要作用[3]。因此，深入研究Th17細胞的功能、分化調節機制以及與其他T細胞亞群之間的關系，為進一步認識自身免疫性疾病的發病機制，尋求有效的靶點治療途徑有著重要作用，也可為治療自身免疫性疾病新藥的安全性及有效性提供依據。筆者就Th17細胞的分化調節機制及在系統性紅斑狼瘡中的作用作一綜述。

1Th17細胞分化及調節機制

Th17細胞的分化調節和Th1細胞、Th2細胞分化調節不同，有其獨特的分化調節機制，目前研究證明，轉化生長因子（Transformation growth factorβ TGFβ）、IL6、信號傳導及轉錄激活因子（signal transducers and activators of transcription 3，STAT3）和誘導轉錄因子維A酸相關孤獨受體γt （RORγt）、Notch受體信號、Toll樣受體2（Tolllike receptor 2，TLR2）、干擾素調節因子4（interferon regulatory factor 4，IRF4）等眾多細胞因子和轉錄因子參與Th17細胞分化的正向或負向調節。

1.1TGFβ和IL6有研究發現，在小鼠初始CD4+T細胞分化過程中，TGFβ和IL6的協同作用是其分化為Th17細胞的關鍵因素，其中任何一種因子單獨存在都無法誘導Th17細胞的分化[4]。但是在缺乏TGFβ情況下，IL6協同IL23及IL1β，初始CD4+T細胞也能大量分泌IL17A[5]。王辰等人[6]研究表明，IL6、IL23、TGFβ單獨均能對Th17細胞的分化起促進作用，只是在聯合使用時Th17細胞體外分化效率達到最佳。Th17細胞/Treg細胞的兩極分化的調節依賴TGFβ的濃度[7]，在低濃度條件下，TGFβ與IL6和IL21協同作用促進IL23受體（IL23R）的表達[8]，從而誘導初始CD4+T細胞向Th17細胞定向分化，在高濃度條件下，TGFβ抑制IL23R的表達，有利于促進Foxp3的產生，Foxp3則抑制RORγt的表達，從而抑制Th17細胞的分化[9]。

1.2信號傳導及轉錄激活因子信號通路STAT是一類重要的細胞因子信號蛋白。JAK/STAT信號通路的活化決定了T細胞的分化方向，從而調節一系列的生理及病理過程。當STAT被磷酸化后，發生聚合成為同源或異源二聚體形式的活化的轉錄激活因子，進入胞核內與靶基因啟動子序列的特定位點結合，促進其轉錄。STAT3蛋白信號通路已被證實在調節Th17細胞的分化中起重要作用。參與STAT3信號通路主要包括IL6、TGFβ、RORγt、IRF4等細胞因子和轉錄因子。細胞因子IL6和TGFβ是初始CD4+T細胞向Th17細胞分化的關鍵因子，而促進初始CD4+T細胞分化的信號主要靠STAT3信號通路傳遞[10]。通過淋巴結或發炎的外周組織中的IL6刺激常見的Treg/Th17前體激活STAT3通路，誘導IL21的表達，并與其受體結合啟動IL21/STAT3自分泌環，導致STAT3的持續活化。Edwards等研究發現[11]，在使用STAT3活化抑制劑后，抑制CD4+T細胞向Th17細胞分化，可以明顯減少狼瘡小鼠外周血Th17細胞及其相關細胞因子的含量。RORγt屬于核激素受體超家族，是Th17細胞的特異性轉錄調節因子，它的產生依賴于STAT3，敲除或者存在STAT3基因缺陷的T細胞中RORγt表達量明顯受限。IL6激活STAT3后誘導RORγt的產生，從而誘導編碼IL17細胞因子基因的表達，促進Th17細胞的分化。最近研究發現[12]，即使在STAT3蛋白持續活化的情況下敲除RORγt基因IL17的分泌量也明顯受限，表明STAT3與RORγt協同參與Th17細胞的分化調節。另有研究發現[13]，RORγt缺乏不能完全消除Th17細胞因子表達，RORα的表達也可促進Th17分化并顯著上調IL17和IL17F表達，RORα缺乏導致體外和體內IL17表達量降低。此外，還發現RORα和RORγ協同表達時導致更多的Th17分化。當RORα和RORγ均缺陷時損害Th17細胞的分化，并可阻止小鼠患實驗自身免疫性腦脊髓炎。因此，RORα和RORγt可能共同介導Th17細胞的分化。IRF4作為IRF的一員僅表達于免疫細胞中[14]，在Th17細胞分化調節中發揮著重要作用。Mudter 等[15]研究證實，IRF4可以直接結合IL17啟動子并誘導結腸黏膜RORγt水平和IL17基因表達，從而控制Th17依賴性結腸炎，即便上調RORγt的表達量，在Irf4/的T細胞中，Th17細胞的分化也只能部分恢復。Huber等[16]研究證明，IL21對Th17分化的調節作用完全依賴于IRF4，在Irf4/Th細胞中，Th細胞在IL17產生和自分泌IL21環中明顯存在缺陷，阻斷了IL21介導的Th17細胞的分化。同樣，IL23受體和RORα及RORγt的水平也減少，這也可能進一步抑制Th17細胞的分化。endprint

1.3Notch受體信號對Th17細胞分化的調節Notch受體信號傳導參與Th17細胞分化已被廣泛研究，但大部分研究都集中在體外，而且對Th17細胞的分化調節作用不同的研究團隊得出的結果也有所不同。Keerthivasan 等[17]研究表明，在人和小鼠體內Notch1受體信號被激活后Th17細胞被極化，而阻斷Notch 受體信號后，Th17細胞相關因子的表達量降低。Coutaz 等[18]研究發現，在腸系膜淋巴結中缺乏Notch1和Notch2兩種受體時，Th17細胞含量增加，這表明Notch信號在Th17細胞分化過程中起負調節作用，這與前面的研究相矛盾。所以，Notch信號在調節Th17細胞分化中的作用有待進一步研究。

1.4Toll樣受體 2（TLR2）對Th17細胞分化的調節TLR2已被證實在適應性免疫應答中發揮著重要作用。幾個研究團隊發現[19]，在體內和體外使用TLR2相關激動劑后可以增加IL6和IL17的分泌，增加RORC和減少Foxp3的表達，促進Th17細胞的分化。Wei等[20]在研究TLR2激動劑在實驗性自身免疫性葡萄膜炎（experimental autoimmune uveitis，EAU）中對自身反應性Th17細胞應答的作用和機制的實驗中，他們利用肽聚糖（一種特定的TLR2激動劑）后，可以增加抗原特異性Th17細胞的生成，加速EAU的發展。他們進一步研究發現TLR2激動劑促進Th17細胞生成的可能機制為：TLR2激活后，激活P38信號通路，增加RORγt基因的轉錄。

1.5其他調節因子（1）蛋白激酶MST1（mammalian Sterile 20like kinase 1）信號。Li等[21]研究發現，蛋白激酶MST1信號可以負向調節Th17細胞的分化。在樹突狀細胞（Dendritic Cells，DC）中MST1缺陷時，IL17分泌量顯著增加，而MST1在DC中異常表達時，可以抑制IL17的產生。在機制上，MST1缺陷組小鼠與對照組相比IL6的分泌量明顯增加，STAT3磷酸化增加，相反，MST1在DC中異常表達時，與對照相比IL6產生量明顯減少，但是IL23，IL1β和TGFβ1在兩組DC中沒有明顯改變。這些數據表明，MST1主要通過調節IL6和STAT3的磷酸化進而間接調節Th17細胞的分化。（2）間充質干細胞（mesenchymal stem cell，MSCs）。MSCs是一種具有多向分化潛能的干細胞，主要是通過抑制絲裂原、抑制周期蛋白、分化各種細胞因子及趨化因子來抑制Th17細胞的分化、增殖從而達到免疫調節作用。Dou等[22]研究發現，脂肪間充質干細胞（adipose tissuederived stem cells，ADSCs）能使小鼠肺組織中的IL17、IL6、TNFα的mRNA的水平和血清中IL6的含量升高，降低Th17細胞比例。黃雪瓊等[23]研究發現，MSCs可顯著抑制重度哮喘患兒外周血T淋巴細胞（TLC）增殖，且隨著MSCs數量的增加，抑制作用增強。MSCs+TLC共培養組Th17轉錄因子RORC mRNA和效應因子IL17表達較TLC組下降，同時TGFβ表達增高。數據結果表明，MSCs在體外可能通過抑制Th17分化及IL17的分泌，同時上調TGFβ的表達。另有研究發現[24]，狼瘡鼠腎臟IL17 mRNA的表達量較正常鼠高，ADSCs治療后IL17 mRNA的表達較狼瘡鼠組降低；狼瘡鼠組腎臟RORγ mRNA表達量高于正常對照組，ADSCs治療組RORγt mRNA的表達量少于狼瘡鼠組。ADSC可能通過下調轉錄因子RORγt的表達來抑制Th17細胞的分化及其特征性的細胞因子IL17的表達和釋放。

2Th17細胞與系統性紅斑狼瘡的關系

系統性紅斑性狼瘡（systemic lupus erythematosus，SLE）是多種免疫功能紊亂引起的一種慢性自身免疫性疾病[25]，其特征在于自身抗體產生，免疫復合物形成和免疫失調，導致包括腎臟在內的多種器官的損傷[26]。狼瘡性腎炎（lupus nephritis，LN）是SLE最常見最嚴重的并發癥之一，已成為終末期腎病（end stage renal disease，ESRD）主要病因之一[27]。SLE發病機制復雜，近年來對人和鼠研究的數據清楚地表明Th17細胞和IL17在狼瘡發病中的作用。Summers等[28]將姥鮫烷（pristane）分別注射給遺傳完整的小鼠和IL17A/的小鼠，然后分別于第6天和第8周后評估免疫應答水平，在第7個月時測定腎臟損傷情況。結果發現，在注射pristane 6天后，Th17細胞分泌的IL17A水平明顯增高；8周后，IL17A在野生型小鼠中仍然能大劑量檢測到，在IL17A/小鼠中，INFγ、TNF等促炎因子明顯減少；7個月后，IL17A/小鼠的腎臟損害程度也明顯較野生型小鼠輕。這些結果說明，Th17細胞及其相關細胞因子IL17A在系統性紅斑狼瘡中發揮著重要作用，并促進腎臟損害。Talaat等[29]研究發現，SLE患者與健康者相比，其外周血中Th17細胞因子IL17、IL23明顯升高，而Treg細胞相關細胞因子IL10、TGFβ降低，這些數據表明，在SLE患者中，初始CD4+T更多分化為Th17細胞，而且Th17/Treg比例失衡在SLE的發病過程中起著重要作用。此外，國內學者也做了大量研究。徐維家等[30]研究發現，SLE患者血清中IL17、IL23及INFγ水平明顯增高；Th17細胞比例及IL17、IL23水平與SLE疾病活動性指數（systemic lupus erythematosus disease activity index，SLEDAI）呈正相關。白雪等人[31]研究證實，Th17細胞相關細胞因子IL17和IL23在SLE的發生過程中發揮作用，并與SLEDAI有密切關系。Amarilyo等[32]的研究證實，在IL17充足的野生型小鼠中由姥鮫烷可誘導產生SLE模型，而在IL17缺陷的小鼠中，可被保護免于狼瘡自身抗體和腎小球腎炎的發展。 Agneta 等[33]研究發現，在LN患者中，Th17細胞相關細胞因子IL17、IL23的表達量明顯增高，并且證實IL17/IL23軸在LN中具有關鍵作用，而且能夠影響LN的治療。Du 等[34]對108名SLE患者和60名健康對照受試者研究后發現，與健康對照組相比，SLE合并腎臟受累的患者中，IL23 mRNA水平顯著增高。IL23 mRNA水平在具有活動性或非活動性SLE的患者之間無明顯差別，但是活動性疾病患者中的IL17/IL23比率更高。endprint

3結束語

綜上所述，Th17細胞的分化調節機制甚為復雜，具有產生有效的促炎細胞因子包括IL17的能力，該細胞亞群可能在自身免疫中具有重要作用。相關研究提供的證據表明狼瘡患者存在增加與疾病活動相關的Th17細胞應答。此外，IL17被證實能誘導炎癥，組織損傷和在狼瘡發病機制中產生重要作用的自身抗體的產生。這些發現更有力的證明了IL17在狼瘡中的可能的致病作用。目前，針對Th17細胞及其相關細胞因子的靶向治療也進行了大量研究，顯示了重要的治療前景。但是由于SLE發病機制復雜，在不同的狼瘡鼠及患者中發病機制也可能存在較大差異，而且人體內環境及免疫系統更為復雜，這也要求對SLE的各種新的治療方法如抗IL17、間充質干細胞移植等治療還需作進一步研究與評估，但是，這些研究已為我們治療SLE指明了一條新的途徑。相信，在科研工作者不懈的努力下，在SLE及LN的治療上一定會取得新的突破。

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（收稿日期：2017-04-12修回日期：2017-04-23）

（編輯：梁明佩）endprint