慢性鼻竇炎伴鼻息肉患者鼻腔黏膜組織白細胞介素-17A表達特征及檢測臨床意義

陳艷麗,宋 鵬,劉接威,徐楊斌,陳麗文

(寧德師范學院附屬寧德市醫院耳鼻咽喉頭頸外科，福建 寧德352000)

慢性鼻竇炎伴鼻息肉(Chronic rhinosinusitis with nasal polypsis,CRSwNP)根據嗜酸性粒細胞(Eosinophils,EOS)浸潤程度程度分為嗜酸粒細胞性慢性鼻竇炎伴鼻息肉(Eosinophilic chronic rhinosinusitis with nasal polyps，ECRSwNP)和非嗜酸粒細胞性慢性鼻竇炎伴鼻息肉(non-eosinophilic chronic rhinosinusitis with nasal polyps，nECRSwNP)兩類；目前研究[1]證實，東亞人群中nECRSwNP占比更高，可見明顯中性粒細胞浸潤；同時nECRSwNP患者接受激素治療效果遜于ECRSwNP。白細胞介素-17A(Interleukin-17A，IL-17A)是人體內常見促炎細胞因子之一，相關研究[2]已證實，其與變應性鼻炎、哮喘、類風濕性關節炎等多種疾病進展關系密切。以往研究[3]證實，CRSwNP患者鼻黏膜組織中IL-17A水平明顯增高，但對于IL-17A在nECRSwNP和ECRSwNP人群中表達情況仍無明確定論。此外IL-17A還可加快氣道纖維化和氣道重塑進程，誘導中性粒細胞聚集，導致激素治療抵抗發生及哮喘遷延難愈[4]。本次研究納入我院2018年1月至2020年3月收治行鼻內鏡手術治療CRSwNP患者共84例，分析鼻黏膜組織中IL-17A、CD8+、CD4+、IL-6、轉化生長因子-β(Transforming growth factor-β,TGF-β)及IL-23表達情況，采用FCM確定IL-17A來源，探討nECRSwNP患者IL-17A表達特征及可能機制，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 研究納入我院2018年1月至2020年3月收治行鼻內鏡手術治療CRSwNP患者共84例，其中男66例，女18例，年齡18～65歲，平均年齡(37.51±6.80)歲。入選患者根據EOS細胞數占炎癥細胞總數比例分組，其中>10%設為ECRSwNP組共28例，≤10%設為nECRSwNP組共56例。病例納入標準：①符合《中國慢性鼻竇炎診斷和治療指南(2018)》診斷標準[5]；②年齡≥18歲；③鼻黏膜組織標本送檢病理；④臨床資料完整。排除標準：①伴阿司匹林不耐受三聯征；②原發性纖毛運動功能障礙；③近4周內使用糖皮質激素或抗真菌藥物；④上頜竇后鼻孔息肉；⑤鼻內鏡手術史；⑥自身免疫系統疾病；⑦妊娠哺乳期女性。本研究方案設計符合《赫爾辛基宣言》要求。

1.2 研究方法

1.2.1 標本采集：手術過程中收集鼻息肉、竇口鼻道復合體黏膜組織，去骨質并以0.9%氯化鈉溶液清洗表面黏液及血液，放于-80 ℃環境凍存待ELISA法檢測；另制備單細胞懸液完成FCM檢測。

1.2.2 ELISA法檢測：采用ELISA法檢測IL-17A、IL-6、IL-23及TGF-β含量，試劑盒由廣州艾迪康生物技術有限公司提供，BCA蛋白檢測試劑盒由上海生工生物技術有限公司提供。取適量組織標本在液氮中研磨成粉，每100 mg干粉加入1 ml含蛋白酶抑制劑提取緩沖液，4 ℃下10 000 r/min離心10 min，取上清檢測并計算被測蛋白濃度。

1.2.3 FCM法檢測：FCM檢測采用BD FACS Calibur全自動高速分選流式細胞儀；一抗、固定/破膜液及激活劑均由美國達科為公司提供。首先將新鮮組織標本采用PBS充分沖洗，胰酶消化30 min后輕柔研磨；采集濾液制備單細胞懸液；2×106個細胞+2 μl激活劑+1 ml 1640培養基(10%FBS)，37 ℃和5% CO2環境下避光染色，培養時間5～6 h。加入UV染料室溫下避光孵育30 min后離心收集細胞，加入含細胞表面標記流式抗體100 μl，4 ℃下避光孵育30 min；破膜后加入胞內因子抗體標記，繼續4 ℃下避光孵育30 min，最后上樣檢測及數據分析。

2 結 果

2.1 IL-17A來源 FCM檢測結果顯示ECRSwNP組和nECRSwNP組患者IL-17A均主要由Tc17細胞和Th17細胞合成，見表1。

表1 FCM法檢測IL-17A來源(%)

2.2 兩組鼻黏膜組織相關實驗室指標比較 nECRSwNP組IL-17A水平、產IL-17A淋巴細胞比例、產IL-17A的CD8+/CD4+T細胞比例及Tc17、Th17細胞比例分別為(157.82±15.89)pg/ml、(10.56±2.80)%、(6.41±1.65)%、(26.96±4.80)%、(3.95±1.87)%、(1.70±0.67)%，均顯著高于ECRSwNP組的(9.10±2.33)pg/ml、(3.19±0.65)%、(2.88±0.62)%、(12.49±2.75)%、(1.63±0.93)%、(0.44±0.15)%(均P<0.001)，見表2。

表2 兩組鼻黏膜組織相關實驗室指標比較

2.3 IL-17A與IL-6、TGF-β及IL-23表達相關性分析 Spearman相關性分析結果顯示，IL-17A與IL-6間呈正相關(P<0.001)；IL-17A與TGF-β、IL-23間無相關性(均P>0.05)。見表3。

表3 IL-17A與IL-6、TGF-β及IL-23表達的相關性

3 討 論

慢性鼻-鼻竇炎是一類異質性的鼻腔鼻竇慢性炎癥性疾病，主要臨床表現包括鼻塞、膿涕或鼻涕倒流、頭痛、面部脹痛及嗅覺減退[6]。中國慢性鼻竇炎診斷和治療指南(2018)根據是否合并鼻息肉將慢性鼻-鼻竇炎分為 CRSwNP和慢性鼻-鼻竇炎不伴鼻息肉(CRSsNP)兩類；CRSwNP主要以Th2炎癥反應及嗜酸粒細胞浸潤為主，而CRSsNP則以Thl炎癥反應及非嗜酸性粒細胞浸潤為主[7]。慢性鼻-鼻竇炎的發病機制一直是耳鼻喉科亟待解決的問題，目前關于鼻竇炎發病的可能機制有諸多假說；金黃色葡萄球菌超抗原可能與鼻竇炎尤其CRSwNP發生發展有關；CRSwNP患者息肉組織通常含有高水平Th2細胞、IL-5、IL-13及組胺，而嗜酸性組織浸潤可能是由于Th2 細胞通過IL-5釋放、聚集嗜酸性粒細胞。然而，另一方面似乎能夠導致促進Th細胞功能的TGF-β和Treg細胞的總體水平下調，進一步導致了組織水腫和膠原沉積[8]。CRSwNP中觀察到的聚集炎性反應通常被分類為由Th2 細胞介導同時合并IL-4、IL-5及IL-13 釋放的Ⅱ型炎性反應；另外有文獻證明CRSwNP的細胞因子譜及Th細胞類別因地理位置而異，其中中國CRSwNP 患者群體中，Th細胞極性傾向于Th1和Th17，因此約半數患者組織中中性粒細胞水平增加[9]。而另一項研究顯示與83%和50%白人患者相比，僅16%的中國CRSwNP 患者表達IL-5，不足10%患者存在組織嗜酸粒細胞[10]。

有學者提出對于CRSwNP患者可根據鼻息肉組織中嗜酸性粒細胞的百分比將CRSwNP分為ECRSwNP和nECRSwNP[11]。IL-17A產生依賴于脂多糖或粒-巨噬細胞集落刺激因子作用于激活單核細胞，主要作用為誘導Th2細胞因子表達，是Th2免疫反應中最重要的調節因子之一，與哮喘、銀屑病及類風濕性關節炎發生密切相關[12]。CRSwNP作為一種全球范圍性慢性疾病，盡管很少初選致命性疾病結局，但其異質性和易復發性，給患者正常工作生活帶來極大影響，給社會經濟帶來較重負擔；而其中異質性和易復發性特征最明顯的ECRSwNP作為其中的典型代表，主要表現為組織的嗜酸性粒細胞浸潤，且嗜酸性粒細胞水平與患者鼻腔組織重塑有明顯的相關性[13]。與西方國家的ECRSwNP高發病率相比，亞洲人群中超過一半(53.6%)的CRSwNP患者表現為nECRSwNP，但考慮到ECRSwNP在復發率方面顯著高于nECRSwNP，故ECRSwNP仍獲得醫學界的廣泛重視[14]；除一般CRSwNP 的臨床表現外，ECRSwNP另一主要臨床特征為早期的嗅覺喪失，從現有臨床調查數據分析，大部分ECRSwNP患者疾病早期即可出現嗅覺功能減退或喪失情況[15]。

本次研究結果顯示，nECRSwNP組IL-17A水平顯著高于ECRSwNP組，與以往報道結果相符。有學者研認為IL-17A可刺激鼻黏膜成纖維細胞IL-8、生長調節致癌基因α(GRO-α)等合成量增加，誘導中性粒細胞浸潤；同時其還與中性粒細胞相關炎性發生發展關系密切[16]，與本次研究結果相符。導致nECRSwNP和ECRSwNP患者鼻黏膜組織中IL-17A表達水平差異原因目前仍存在爭議；既往報道證實CRSwNP鼻黏膜組織中IL-17A主要由CD3+T淋巴細胞合成[17-18]；本次研究中采用FCM法檢測證實，ECRSwNP組和nECRSwNP組患者IL-17A均主要由Tc17細胞和Th17細胞合成；同時兩組患者鼻黏膜組織中CD8+和CD4+T細胞比例比較差異無統計學意義；此外nECRSwNP組IL-17A水平、產IL-17A淋巴細胞比例、產IL-17A的CD8+/CD4+T細胞比例及Tc17/Th17細胞比例分別為(157.82±15.89)pg/ml、(10.56±2.80)%、(6.41±1.65)%、(26.96±4.80)%、(3.95±1.87)%、(1.70±0.67)%，均顯著高于ECRSwNP組的(9.10±2.33)pg/ml、(3.19±0.65)%、(2.88±0.62)%，(12.49±2.75)%、(1.63±0.93)%、(0.44±0.15)%，以上證據提示nECRSwNP與ECRSwNP患者CD8+和CD4+T細胞數量接近，但nECRSwNP患者分化為Tc17和Th17細胞能力更強。

最新研究[19-21]結果顯示，IL-6和TGF-β均是CD4+T細胞向Th17細胞分化的主要激活細胞因子；其中IL-6敲除小鼠往往無法形成Th17細胞應答。IL-23則被證實可直接作用于分化完成的Th17細胞，能夠提高Th17細胞穩定性和活性[18]。部分研究[1,12]顯示，Th17細胞極化相關細胞因子可調控Tc17細胞分化，同時IL-6和TGF-β水平升高還可誘導CD8+T細胞喪失細胞毒性功能，誘導IL-17合成分泌。對于nECRSwNP患者Tc17、Th17細胞分化能力更強具體機制尚不明確，本次研究中nECRSwNP組IL-6和TGF-β表達水平顯著高于ECRSwNP組，但兩組間IL-23水平比較差異無統計學意義，推測nECRSwNP患者中IL-6和TGF-β高水平可能與IL-17A高表達有關。進一步采用Spearman相關性分析，結果顯示IL-17A與IL-6間呈正相關，但與TGF-β、IL-23間無相關性，說明nECRSwNP患者IL-6和IL-17A間存在相互促進作用，但IL-17A與TGF-β與IL-23并無無相關性，認為這可能與以下因素有關：①TGF-β并非促進IL-17A合成分化的獨立影響因素，存在更為復雜未知協同調控作用存在；②IL-17A與IL-23間并無簡單協同或抑制效應存在，IL-23可能僅為Tc17、Th17細胞分化終產物，但以上推測仍有待后續研究進一步確證。研究不足：本次研究屬于單中心回顧性報道，且納入樣本量較少，所得結論仍有待后續更為深入研究確證；同時對于炎性環境可刺激Tc17、Th17細胞分化具體機制仍有待探索。

綜上所述，nECRSwNP患者鼻黏膜組織IL-17A高表達與Tc17、Th17細胞表達分化增強有關，同時IL-17A與IL-6水平間呈正相關，提示該類人群病變組織特殊炎性環境可刺激Tc17、Th17細胞分化。