白細胞介素-10抑制類風濕關節炎患者的研究進展

周惠敏，胡志剛（通信作者）

1 江蘇大學醫學院 （江蘇鎮江 212013）；2 無錫市兒童醫院檢驗科 （江蘇無錫 214023）

類風濕關節炎（RA）是一種病因未知以滑膜組織被炎 癥介質浸潤和骨關節損傷為主的慢性全身性自身免疫病。近年來，RA相關免疫細胞和免疫因子的相互調控受眾多自身免疫學病者關注，尤其是RA患者體內的炎癥介質如IL-6、TNF-α和抑炎癥介質IL-10、TGF-β等的分泌水平更是疾病治療研究熱點。人們早期就有研究調節性T細胞（Treg）和TDC等在自身免疫病中的負性調節作用，但對B細胞抑制免疫應答了解較晚。1974年，有研究首次報道了B細胞具有抑制免疫應答的功能，在豚鼠脾臟分離出的B細胞群中發現有部分B細胞可削弱遲發型超敏反應（DTH）[1]，這提示人體也存在一個特殊免疫抑制功能的B細胞亞群，即調節性B細胞（Breg）。近年來，人們逐漸深入研究Breg，發現其也能產生抑炎癥介質IL-10，同樣能調節免疫應答。骨髓間充質干細胞（BM-MSCs）已被證實對細胞具有免疫抑制作用，且被廣泛地應用于一些疾病患者的治療，主要為其可以對人體損傷的炎癥微環境做出特異性的免疫應答，同時 BM-MSCs易于被外界因素刺激后產生一些免疫調節因子，如 IDO、 PGE2、 NO、 IL-10、腫瘤壞死誘導基因（TSG6）等[2]。本研究對IL-10的來源、功能、與BM-MSCs的相互調控作用及其對RA的影響做一綜述。

1 IL-10與類風濕關節炎的關系

IL-10是一種由 T細胞、B細胞、單核-巨噬細胞、中性粒細胞以及樹突狀細胞分泌的細胞因子，主要發揮免疫抑制作用，能夠抑制患者自身免疫應答，因此對炎癥和自身免疫病的調控發揮重要作用。 Mizoguchi等[3]發現 B細胞的一個亞群能釋放 IL-10等抑炎癥介質，具有高分泌 IL-10能力的 CD1dhiCD5+CD19hiBreg，又稱為 B10細胞。Liu 等[4]研究發現伯氏瘧原蟲感染C57BL/6小鼠后，可誘導產生B10細胞，過繼轉移B10細胞能抑制NK和CD8+T細胞的募集和腦組織出血，證明了IL-10+Breg細胞在控制小鼠瘧疾炎癥反應中的重要作用。Lee和Kung[5]在做李斯特菌易感性實驗時也發現邊緣區B細胞是IL-10的主要來源。因此，我們推測Breg細胞增多可能會引起IL-10的升高。目前有很明顯的證據顯示Breg細胞能降低自身免疫病的發生率且對疾病發作有一定的緩解作用[6-7]。

而介導IL-10 發揮抗感染作用的關鍵信號通路是Jak/STAT通路。IL-10與其配體結合后激活Jak1/STAT3通路，STAT3與IL-10基因啟動子結合后誘導IL-10分泌IL-10通過減少促炎癥介質的釋放，削弱細胞表面 MHCⅡ類分子呈遞抗原到 T細胞等啟動抗感染性級聯反應和 TNF等細胞因子的表達來抑制免疫應答[8]。

RA是一種多發于骨關節滑膜部位的自身免疫性疾病，伴有類風濕因子（RF）和抗瓜氨酸化蛋白質抗體（ACPAs）等自身抗體的大量產生，臨床常表現為手、足小關節對稱性的滑膜炎癥。如果不能及時對其有效治療將會導致關節部位的不可逆性損傷[9]。免疫學分析顯示，有多種免疫細胞及免疫分子參與了RA的調控，活化的 T細胞、B細胞和單核-巨噬細胞的大量浸潤及炎癥介質（IL-6、TNF-α等）都在RA發生發展中具有重要作用[10-11]。既然IL-10是重要的抑炎癥介質，基于此提示IL-10可能對RA患者有治療價值。Min等[12]用單純 naive CD4 T 細胞、B10細胞、B- ve、 B10（ IL-10-/-）治療膠原誘導關節炎小鼠（CIA），發現僅 B10細胞對 CIA小鼠有緩解和延遲關節炎發作的作用，且骨關節滑膜液中 IL-17水平下降。因為已經證實 IL-23、IL-17等炎癥介質與慢性自身免疫性疾病關系密切，同時體外實驗 B10細胞和 Th17細胞共培養又強有力地證明 B10是通過產生 IL-10來抑制 Th17細胞的生成。 因此，證實IL-10能有效阻止炎癥介質的分泌，從而改善關節炎的發作。

蔡輝等[13]分析了30例 RA患者和10名健康者發現，RA活動組血漿對比健康對照組 IL-10水平有顯著下降（P＜0.05）；RA緩解組IL-10水平較健康對照組有顯著升高（P＜0.05）。相關數據分析也顯示IL-10可以作為評價RA疾病活動度的參考指標之一。目前，人們越來越關注那些具有不同表型和來源的能分泌IL-10的B細胞亞群對關節炎患者的治療作用。Mauri等[14]發現用膠原和CD40單克隆抗體能夠體外激活CIA小鼠脾臟產生B10細胞，同時，他們還對 DBA/I-TcR-β-Tg轉基因小鼠腹腔注射抗CD40刺激的 B細胞，發現能顯著降低關節炎的發病率和嚴重程度，并顯著抑制 Th1細胞分化。進一步的研究表明，從IL-10敲除小鼠分離的 B細胞不能介導保護功能，而且用抗 IL-10/抗 IL-10 R抗體刺激的關節炎性脾細胞分離的 B細胞能促進受體小鼠發展為關節炎，這證實IL-10是 B10細胞的調節功能的必需因子。此外，在膠原免疫的第2天，對小鼠過繼轉移體外增殖的Breg細胞，發現小鼠關節炎發作的臨床癥狀明顯延遲和關節損傷的嚴重程度降低。因此，體外促進Breg細胞活化的同時也促進B10細胞增殖，這可能是自身免疫性關節炎的有效治療方案。

上述研究提示，可以通過調節IL-10水平來調控機體免疫系統使其恢復平衡狀態，這可能是新的治療RA患者或其他自身免疫疾病患者的策略。但目前我們對 IL-10抗炎癥反應的復雜生物學效應還未能了解，因此還需深入研究 IL-10的細胞來源及其調控機制，從功能、時間、空間等各方面分析它的免疫應答規律。

2 BM-MSCs與IL-10+ B細胞的關系

間充質干細胞（MSCs）具有成體干細胞分化能力和免疫抑制能力，其主要來源是骨髓，能夠通過抑制自身免疫性疾病患者體內的Th1和Th17細胞的增殖和分化來控制疾病的發展；也有研究發現，MSCs能夠誘導患者體內Treg細胞的擴增，從而達到控制自身免疫病患者體內炎癥和治療疾病的效果[15]。目前，骨髓來源的MSCs，即 BM-MSCs已用于臨床多種疾病的治療，包括急性移植物抗宿主反應（GVHD）、缺血性腦病、缺血性心臟病等[16-17]。除此之外，BM-MSCs對于其他自身免疫性疾病的治療也有著顯著的效果，如系統性紅斑狼瘡、類風濕關節炎、干燥綜合征、系統性硬化癥等。有研究發現，在炎癥性微環境中干細胞的成骨能力受損，炎癥微環境可能會增加 BM-MSCs的免疫原性，從而降低其生存和分化能力[18-20]。BM-MSCs及 BM-MSCs分化的軟骨細胞可抑制類風濕關節炎患者外周血和關節滑膜液中Ⅱ型膠原蛋白反應性 T細胞的增生和表面活化抗原 CD69和 CD25的表達，抑制 IFN-γ和 TNF-α的分泌，促進抑制性細胞因子IL-4的分泌[21]。BM-MSCs能夠減少效應B細胞產生同時誘導Breg分化來控制自身免疫病的發展，但其治療自身免疫性疾病的潛在分子機制尚不明確，仍需進一步的研究和探討。

有研究發現，調節性樹突狀細胞可以誘導Th0分化為Treg，Breg 也可以刺激Treg的產生，由此得出免疫細胞之間能相互調節[22]。BM-MSCs 能夠誘導巨噬細胞表達 CD206、IL-10和其他抗炎癥介質，同時有效減少其促炎癥介質的表達。因此，我們猜想BM-MSCs能否調控IL-10+B細胞產生。

王月等[23]研究證明，當 IL-10缺陷大鼠 BMSC與 Wistar大鼠 B細胞共培養96 h后可以明顯檢測到上清液 IL-10濃度升高，同時發現 IL-10+B細胞數量增加，因此認為BM-MSCs能刺激IL-10+B細胞產生，正向調控IL-10分泌；該研究還發現BM-MSCs誘導IL-10+B細胞增殖是通過BM-MSCs自身釋放的IFN-β 介導調控，而非BM-MSCs自身分泌的IL-10；因為用預先抗 IFN-β中和 IFN-β處理過的BM-MSCs與B細胞共培養后，培養液上清中 IL-10濃度低于單純BM-MSCs+ B組[（350±70）pg/ ml與（530±87）pg/ ml，P=0.034]，用其他細胞因子中和抗體處理的 BM-MSCs+B細胞組與單純 BM-MSCs+B細胞組間無顯著差異（P＞0.05）；用 IL-10缺陷大鼠 BM-MSCs與 Wistar大鼠 B細胞共培養后，培養細胞的上清液中 IL-10濃度與單純BMSC+B細胞組相比雖有所下降，但差異無統計學意義（P=0.497）；除此之外，由于免疫細胞能相互調節，該研究也進一步證明了B細胞同樣也能刺激 BM-MSCs分泌 IL-10。

又因為在炎癥微環境中 BM-MSCs分化和成骨能力受損，使其免疫調節和多向分化的潛能降低，而 IL-10是一種有效的抗感染免疫調節細胞因子，基于此我們猜測IL-10+B細胞可以調控 BM-MSCs的成骨作用，進而改善類風濕關節炎的發作。 此外，近年來有研究表明，IL-10在 BM-MSCs成骨過程中有雙重作用和濃度依賴性，即高劑量 IL-10可以激活 NF- κB信號通路抑制成骨，而低劑量 IL-10激活p38/ MAPK信號通路促進 BM-MSCs成骨作用[24]。不過IL-10增加也有可能會阻抑病原體清除，加速慢性感染的發生。因此，必須嚴格調控IL-10產生，合理應用高劑量IL-10可逆轉成骨損傷。由此得出，BM-MSCs能特異調控 RA相關因子的分泌，尤其 BM-MSCs能刺激 IL-10+B細胞的活化和增殖，調控其高分泌抗炎癥介質IL-10，這將為臨床緩解 RA患者關節滑膜炎性損傷和顯著提高治療效果提供新思路。

3 總結與展望

RA是一種關節滑膜炎性增生和軟骨組織損傷的慢性自身免疫病，大量證據表明免疫細胞和免疫因子的改變對其疾病發生發展起重要作用。就目前對IL-10的研究可知，其主要來源是調節性B細胞，B 細胞能夠免疫抑制炎癥反應的發生最先證實于自身免疫病和慢性腸內炎癥的研究。一方面，B細胞可作為 T細胞第二活化信號來刺激效應 CD4+T細胞的產生，從而抑制 Th0分化為調節性 T細胞，進一步導致自身炎癥疾病發生；另一方面，B細胞有一類亞群具有負向免疫調節作用，可以預防或者抑制自身免疫病的發生和發展，這類 B細胞亞群是通過產生 IL-10或 TGF-β等細胞因子，使 T細胞克隆無能和（或）誘導調節性 T細胞的分化來發揮負向免疫調節作用[25]。在炎癥疾病中，B 細胞這類亞群主要通過產生IL-10 而起到保護性的作用[26]。因此，IL-10+B細胞的活化和增殖成為當前研究類風濕性關節炎的發病機制和治療對策的熱點。

IL-10通過減少 RA患者的骨關節滑膜周圍淋巴細胞和炎癥介質的大量浸潤，并且阻止破骨細胞激活而降低關節腫脹發炎程度，抑制關節炎疾病的發展，發揮免疫調節功能。RA患者體內Breg增殖能力降低且伴功能減退，而Breg主要發揮免疫抑制作用。研究表明，有多種因素可以刺激 B細胞向能高分泌 IL-10的 Breg細胞轉化，此外，有報道稱 Etv5是 Th1細胞和 Th2細胞中 IL-10的調控因子，能促進 Th細胞產生 IL-10而不改變 Th細胞數量[27]。目前，BM-MSCs被眾多學者認為是一種促進 Breg分泌 IL-10的因素，而細胞因子在RA患者中發揮的作用是關注的焦點，目前已知IL-1和TNF-α是RA的主要致病因子。因為MSCs具有強大的自我更新和多向分化的潛能，而且BMMSCs又是有效的基因轉導載體，有報道稱IL-10基因修飾的BM-MSCs能夠治療大鼠缺血再灌注損傷，也有人嘗試用BM-MSCs彌補肝細胞的缺失從而治療慢性肝病[28]。基于IL-10具有免疫抑制作用而BM-MSCs強大成體干細胞轉化作用和體外大量擴增能力，因此推測是否能將IL-10基因轉染至BM-MSCs，利用BM-MSCs在誘導膠原關節炎小鼠（CIA）發揮成骨作用，逆轉關節損傷，這或許是臨床治療類風濕關節炎的新方法。現國內外臨床已應用 B細胞來源的相關抑制炎癥因子治療類風濕關節炎及多種自身免疫病，但仍有部分自身免疫病治療效果并不理想，表明 B細胞與自身免疫病的關系仍存在一些盲區，需要我們進一步探討。

綜上所述，充分理解 IL-10的來源和免疫調節機制，闡明BM-MSCs與 B10細胞之間相互關系及其調控作用，深入研究IL-10在RA中發揮的重要作用，這將為RA等其他自身免疫病治療提供新的理論基礎，有助于臨床藥物研發及治療實驗。