慢性自發性蕁麻疹患者血清IL-17、IL-31和IL-33水平檢測及臨床意義*

趙 芳,王 玉,孟祖東,劉里云

1.錦州醫科大學十堰市人民醫院研究生培養基地(十堰442000);

2.湖北醫藥學院附屬十堰市人民醫院皮膚科(十堰442000)

慢性自發性蕁麻疹(Chronic spontaneous urticaria,CSU)是臨床上常見的、易診難治的皮膚病，因其涉及許多復雜的機制，也被認為是一種致殘性疾病[1]，嚴重影響患者的情緒和生活質量。抗高親和力IgE受體(抗IgE、抗fceri、抗tpo)的功能性自身抗體只涉及約三分之一的患者，提示其他循環介質如白細胞介素可能與CSU發病機制有關[2]。白細胞介素(Interleukin)具有功能復雜的特點,在免疫細胞成熟、增殖、活化及免疫調節等一系列過程中發揮著重要作用[3]。已有研究證實CSU發病大部分是Th1/Th2細胞免疫網絡失衡所致，其中Th2細胞在免疫應答中占主導地位[4]。現階段研究認為白細胞介素-17(Interleukin-17,IL-17)和Th2類細胞因子白細胞介素-31(Interleukin-31,IL-31)、白細胞介素-33(Interleukin-33,IL-33)與一些免疫反應密切相關，可能涉及到CSU的病理生理過程，它們的水平可能與CSU病情嚴重程度密切相關，并可能是CSU臨床治療反應的生物標記[5-7]。本研究對56例CSU患者血清的IL-17、IL-31和IL-33表達水平進行檢測以探討其臨床意義。

對象與方法

1 研究對象 按納入和排除標準選取2018年12月至2019年12月就診于十堰市人民醫院皮膚科門診被確診為CSU的患者為研究組(n=56)及同期健康體檢者(無系統免疫性及過敏性疾病史)為對照組(n=30)。病例納入標準:①符合《中國臨床皮膚病學》第2版CSU臨床診斷標準[8]：臨床癥狀為反復發作且瘙癢的一過性風團 (持續時間<24 h),病程超過6周;②入院前24 h內處于發作狀態(表現為風團或紅斑伴瘙癢癥狀);③本研究經倫理委員會同意，患者家屬及本人均知曉并自愿參加本次研究，并簽署知情同意書。排除標準:①合并嚴重的臟器或其他系統疾病者;②1周內應用抗組胺藥物、糖皮質激素或免疫抑制劑者;③皮膚劃痕癥、物理刺激引起的蕁麻疹、膽堿能性蕁麻疹、遺傳血管水腫性和其他明確原因 (藥物、感染和食物等) 引起蕁麻疹的患者;④妊娠及哺乳期婦女;⑤不能配合完成評分和抽血者。

2 研究方法

2.1 主要試劑與儀器：本次研究選用全自動酶免分析儀 (由美國Molecular Devices公司提供的Spectre Max Plus 384型),與配套IL-17、IL-31和IL-33檢測試劑盒。

2.2 標本的收集與處理：于清晨空腹時采集兩組肘部靜脈血3 ml,置入離心管內,靜置30 min后3000 r/min離心10 min分離血清,隨后提取血清裝于EP管內,置入-80℃環境內保存以備進行IL-17、IL-31和IL-33水平的檢測。

2.3 酶聯免疫吸附法(ELISA法)檢測血漿IL-17、IL-31和IL-33的濃度：嚴格依據試劑盒說明書的操作步驟進行ELISA法測定血清IL-17、IL-31和IL-33的濃度，此過程根據制造商的指導對樣品進行批量測定分析，以盡量減少系統誤差。

3 觀察指標及判定標準

3.1 蕁麻疹活動性評分 (Urticaria activity score,UAS)[8]：采用UAS7表統計患者連續7 d病情活動情況，包括風團數量和瘙癢程度2項:小于10個小風團 (直徑≤3 cm) 為0分；10～50個小風團或少于10個大風團 (直徑>3 cm) 為1分；多于50個小風團或10～50個大風團為2分；幾乎全部皮膚受累為3分。瘙癢強度評分：無瘙癢為0分；輕度瘙癢但不引起情緒異常為1分；中度瘙癢、情緒煩躁但不影響生活與睡眠為2分；重度瘙癢,對生活與睡眠造成嚴重影響為3分。

3.2 CSU病情評估：依據上述蕁麻疹活動性評分,每日UAS不超過6分,每周總分不超過42分，并根據EAACI/GA(2)LEN/EDF/WAO指南[9]評估CSU患者的平均活動評分，以評估疾病的嚴重程度(通常為7 d)，每周UAS：0～14分(輕度)、15～28分(中度)和29～42分(重度)；每周瘙癢強度分級：0～7分(輕度)、8～14(中度)和15～21(重度)。

結 果

1 研究組與正常對照組一般資料比較 研究組女性占60.71%，對照組女性占60.00%，兩組性別、年齡及病程等對比,差異均無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 研究組和對照組臨床特征比較

2 研究組與對照組血清IL-17、IL-31和IL-33水平比較 研究組血清IL-17、IL-31和IL-33水平與對照組相比明顯升高，差異有統計學意義(P<0.01)，見表2。

表2 兩組血清IL-17、IL-31和IL-33水平比較(ng/L)

3 CSU患者血清IL-17、IL-31和IL-33水平在不同嚴重程度組之間比較 在CSU活動性方面，重度組CSU患者血清IL-17水平明顯高于中度和輕度組患者(t=2.117,3.061；P=0.043,0.004 )；且不同嚴重程度組之間血清IL-17水平差異有統計學意義(F=6.568,P<0.05)。不同嚴重程度組之間血清IL-31水平差異無統計學意義(F=10.166,P>0.05)；若僅從臨床瘙癢程度分析,重度組CSU患者血清IL-31水平明顯高于輕、中度組患者,差異有統計學意義(t=3.713,2.827；P=0.001,0.008),但輕中度組之間比較差異無統計學意義(t=-0.844，P=0.404)。見表3。血清IL-33水平在輕、中度組CSU患者之間比較差異無統計學意義(t=-1.027,P>0.05)；但重度組CSU患者血清IL-33水平較輕、中度組均升高，差異有統計學意義(t=2.321，1.960；P=0.026，0.045)；且不同嚴重程度組之間比較血清IL-33水平差異有統計學意義(F=5.107，P<0.05)。見表4。

表3 CSU患者不同嚴重程度組臨床活動性評分情況比較(分)

表4 CSU患者血清IL-17、IL-31和IL-33水平在不同嚴重程度組之間的比較(ng/L)

4 CSU患者血清IL-17、IL-31和IL-33水平之間的相關性分析 采用Spearman秩檢驗法評估CSU患者血清IL-17、IL-31和IL-33水平的相關性，結果顯示，血清IL-17(r=0.301，P=0.024)和IL-31(r=0.035，P=0.043)都與IL-33水平顯著相關；血清IL-17水平與IL-31水平無相關性(r=0.059,P>0.05)。

討 論

慢性蕁麻疹(Chronic urticaria,CU)是一種常見的、異質性的、衰弱性疾病[10]。CSU被定義為慢性蕁麻疹和(或)血管性水腫與任何其他全身性疾病過程無關，也不是由物理因素誘導所致的CU，約占CU的70%～80%[11]。已有大量研究證實細胞因子及IgE表達水平在其發病機制中起核心作用[4],在目前研究基礎上為了更好地認識細胞活素類因子在CSU免疫發病機制中的作用，進一步獲得對該疾病發生、發展的充分理解，我們通過實驗研究發現CSU患者血清IL-17、IL-31和IL-33水平顯著升高，表明三者可能參與到CSU患者機體生理與病理反應，從而涉及到CSU的發病機制。

Th17細胞被報道能增強抗原對Th2細胞的誘導作用，進而促進Th2細胞介導的嗜酸性粒細胞的炎癥反應而參與過敏性疾病的發生[12]。IL-17作為Th17細胞的核心因子，被認為與部分炎癥性和自身免疫疾病密切相關，且通過增強Th2反應在CSU的發生中發揮一定作用[13]。本研究結果顯示，與健康對照組相比較，CSU患者血清IL-17水平顯著升高，且重度組患者血清IL-17水平明顯高于輕、中度組。與我們研究結果一致的是，一些研究表明CSU患者血清IL-17水平高于對照組，且血清IL-17、IL-23、TNF-α水平與疾病的活動性有明顯的正相關性[5]。另一研究報道，自體血清皮膚試驗(ASST)陽性的CSU患者血清IL-17水平明顯高于ASST陰性者，其循環中TNF-α、IL-1β和IL-6同時有所增加[14]，這些促炎性細胞因子相應的被認為是由IL-17促發產生，它們彼此間功能性聯系有助于CSU炎癥過程的發展。

CSU是一種主要由肥大細胞引起的過敏性皮膚病，其瘙癢是除外風團和(或)血管性水腫外的關鍵癥狀。雖然組胺和神經肽被認為在許多自身免疫性皮膚病的瘙癢中起作用，但最近的證據表明,瘙癢原性細胞因子IL-31是瘙癢反應的主要驅動因素[15]。IL-31在瘙癢性皮膚病的重要作用已逐漸被認知，其過度表達與強烈的瘙癢行為、脫發和皮炎有關[16]。抗IL-31抗體已被證實能顯著減輕特應性皮炎小鼠的癢感，且該作用近期在中重度特應性皮炎患者也已被證實[17]。有關瘙癢性疾病肥大細胞增多癥[18]的一項研究表明，高水平的IL-31與患者疾病活動性有著直接的相關性。我們的研究結果表明CSU患者血清IL-31水平與健康對照組相比顯著升高，與以往研究一致。但是，血清IL-31水平在自體血清皮膚試驗(ASST)陽性的CSU患者和陰性患者之間無明顯差異，也沒有找到血清IL-31水平與疾病活動的相關性來支持以往的研究，但如果只考慮瘙癢癥狀，重度組CSU患者血清IL-31水平顯著高于輕、中度組患者，伴劇烈瘙癢的CSU患者與瘙癢相對較輕但沒有疾病活動的患者相比，表現出顯著升高的血清IL-31水平，支持了高水平IL-31會導致CSU患者的瘙癢而不是疾病活動這樣的觀點，表明IL-31可能為CSU的致癢介質[19]。此外，相關研究表明IL-31除了具有致癢作用外，在支持Th2型免疫方面也有潛在的免疫調節作用，而Th2型免疫通常是IgE相關的自身免疫性疾病及過敏性皮膚病(如CSU)[19]。相應的是，CSU患者對奧馬麗珠單抗的治療反應最近被證明與降低血清IL-31水平有關[20]，這表明IL-31可能是由血清IgE依賴機制調節的，并進一步突出了抗IL-31作為CSU的一種治療方法，為臨床緩解CSU瘙癢提供了新的思路。

IL-33越來越被被認為是一種Th2型啟動細胞因子，它可以與細胞膜受體ST2結合，促進T細胞、肥大細胞及嗜酸性粒細胞等免疫細胞活化，從而激發或增強Th2的反應,在CSU中發揮炎性因子的作用[21]。本研究結果顯示CSU患者血清IL-33水平明顯升高，且重度組CSU患者血清IL-33水平顯著高于輕、中度組。高水平IL-33可以誘導增加Th2型細胞因子如IL-5和IL-13等從Th2型細胞釋放到體外，并提高血清IgE 和嗜酸性粒細胞水平從而參與CSU的發病機制[22]。在CSU患者皮膚活檢中,已有研究證實了Th2型(IL-4和IL-5)細胞因子表達增加，提示通過先天性免疫機制釋放的Th2型啟動細胞因子(IL-33、IL-25和TSLP)可能在促進CSU炎性反應的發展中發揮一定作用[23]。與此相應，接受了兩周抗組胺藥物治療的CSU患者血清IL-33水平明顯降低[14]，這些發現也可能對CSU臨床治療具有指導意義。

本研究發現CSU患者血清IL-33水平與IL-17和IL-31都相關。越來越多的研究提供了這些細胞因子在人類過敏性疾病中功能性聯系的間接證據。Vocca[24]、Peng[25]等分別在過敏性氣道疾病及變應性鼻炎的發展過程中,描述了IL-33/ST2軸與Th2/IL-31、Th17免疫反應有關。過敏性氣道疾病患者血清IL-31和IL-33水平均與可溶性ST2水平呈正相關，這表明IL-33/ST2相互作用在促進過敏性疾病的Th2/IL-31免疫反應中發揮重要作用。與我們研究結果相應的是Nygaard[26]發現IL-33和IL-31血清表達水平在特應性皮炎患者有正相關性,作為Th2/IL-31免疫反應的生物標記，IL-33/ST2軸的激活是過敏性皮膚病免疫反應和表皮動態平衡的關鍵通路。另一方面，Gupta等[27]發現IL-17A通過EGFR、EPK、p38和 JAK/STAT1旁路在表皮中產生IL-33，這對IL-33的產生至關重要。CSU作為臨床上常見的過敏性皮膚病，其血清IL-33水平受IL-17和IL-31等多種細胞因子相互作用的影響，進一步突出這些細胞因子間可能存在功能性聯系，彼此間形成的復雜網絡結構在疾病發展中的確切機制尚未明確，并需要進一步研究。

本研究的局限性是缺乏陽性對照組，因此，收集更多的患者并設計陽性對照組如作為炎癥性、瘙癢性皮膚病的特應性皮炎或銀屑病，進行進一步實驗來研究不同的Th1、Th2和Th17細胞因子在CSU患者血清和皮膚中的表達,以證實并完善我們的研究結果是必要的。細胞因子間的功能性聯系及其受體和信號通路的進一步研究有助于更好地理解疾病的發病機制，在不久的將來，影響它們的平衡可能有助于調節免疫系統的第一反應，以防止許多過敏及炎癥相關疾病的發展，并可能促進新的治療方法的進展。總之，我們的實驗研究結果表明CSU患者發病機制可能與血清IL-17、IL-31和IL-33水平升高有關；同時發現血清IL-17、IL-33和IL-31表達水平分別與CSU疾病嚴重程度和瘙癢呈正相關,強調了這些細胞因子在常見炎癥性、瘙癢性皮膚疾病發病機制中的功能性作用，進一步可以轉化臨床，為CSU患者臨床病情評估及療效監測提供必要的參考指標。