Th17细胞与银屑病关系的研究进展

　　作者：殷筱舒,冯永山　　作者单位：杨州大学临床医学院皮肤科

　　【摘要】 Th17细胞是近年来发现的一种CD4+ T细胞新亚型，并与银屑病及其他自身免疫性疾病的发病密切相关。Th17细胞主要通过IL-23/Th17细胞轴引起并加剧银屑病患者皮损中慢性免疫性炎症，由Th17细胞产生的IL-22在银屑病的发病机制中发挥关键作用。Th17细胞是如何由外周组织迁移到真皮层?Th17细胞与银屑病的发生和加重有何关系?了解Th17细胞分化所需要的特殊转录因子、表面表达分子、分泌的细胞因子对进一步认识银屑病免疫病理过程及发现潜在治疗靶点有很大帮助。

　　【关键词】 Th17细胞;银屑病;自身免疫性疾病

　　银屑病是一种常见的具有特征性皮损的慢性复发性炎症性皮肤病，主要侵犯皮肤和关节。其病因复杂，现多认为银屑病是一种多基因遗传背景下的免疫异常性疾病，其重要的的病理改变是真皮内淋巴细胞浸润。研究表明，在银屑病皮损中可检出白细胞介素-17(IL-17)mRNA，而非皮损处未检出。这一结果说明银屑病患者皮损中存在Th17细胞，并在银屑病的发病中发挥重要作用。近年来Th17细胞在银屑病发病过程中的作用越来越引起人们的重视。

　　1 Th17细胞的特征

　　1.1 Th17细胞的回顾：Th17细胞，这种独立于传统CD4+ T细胞分类的新型Th细胞亚群是在对实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)和胶原诱导性关节炎(CIA)这两个典型自身免疫性疾病鼠模型的研究中发现的。二十世纪九十年代Cris等[1]用IL-12p40中和抗体治疗EAE鼠证实可减轻症状降低复发率;随后的研究在EAE中发现了IL-23。研究发现IL-23与IL-12有共同亚单位p40，前者与另一亚单位p19共同组成异二聚体，后者与p35亚单位共同组成异二聚体。用靶向性基因缺陷鼠证实IL-23在促炎症应答和导致EAE等自身免疫性疾病中发挥决定性调节作用[2]。IL-23与自身免疫性疾病存在必然联系[3]。上述实验之所以采用靶向性基因缺陷鼠，是因为小鼠在组织器官的形态结构、生理生化特性及病理过程上与人有许多相似之处，在基因水平上与人类基因的同源性及同线性也非常高[4]，因此作为研究人类基因功能及建立疾病模型最理想的模式生物得出的结论最接近人类疾病机理。由于Th17细胞与Th1/ Th2型细胞的诱导条件、分化途径、发育途径及产生的细胞因子均有很大差别，因而被确定为一类新型CD4+ Th细胞亚群。此群细胞具有很强的促炎症作用，与多种慢性炎症性疾病如银屑病、系统性硬化病的发生发展有关。

　　1.2 Th17细胞的表达标志：探讨Th17细胞是如何发挥促进炎症反应、介导自身免疫、参与宿主防御等作用机制，首先了解Th17细胞的表面标志。Annunziato等[5]不仅证明了在人类克罗恩病患者肠粘膜的CD4+ T细胞中存在产生IL-17的T细胞，而且存在可同时产生IL-17和IFN-γ的细胞，并命名为Th17/Th1细胞系，并通过免疫磁性细胞分选等方法鉴定出Th17细胞表面表达的标志及特异性转录调控因子。Th17细胞的表面标志主要有：IL-23R、趋化因子受体、孤独核受体(ROR)-γt。

　　1.2.1 IL-23R

　　Th17细胞可选择性表达IL-23R，IL-23R是由IL-12Rβ1及新的细胞因子受体亚单位IL-23R共同组成的异二聚体。在研究中发现单独用IL-23刺激并不引起Th17细胞的增殖，并且受IL-23和抗CD3、抗CD28单抗共同刺激不能发生诱导增殖反应，因此证明IL-23R在Th17细胞的增殖中并不起作用。相反的，在相同条件下有抗CD3/CD28抗体存在时，Th17细胞克隆对IL-2，-12，-15的刺激具有增殖反应。在对IL-23的进一步研究中发现[6]，IL-23与一种效应性T细胞分泌的前炎性细胞因子IL-17的产生呈正相关，IL-23能够直接诱导激活的CD4+记忆性T细胞(CD44high/CD62Llow)或CD4+初始T细胞(CD44low/CD62Lhigh)分化为Th17细胞并产生IL-17A(即通常所指的IL-17)、IL-17F、TNF-α、IL-1、IL-6、IL-21、IL-22及GM-CSF相关细胞因子等细胞因子。而IL-23 又是Th17细胞的调节因子，对IL-17 的产生量显示了剂量依赖性上调作用。在IL-23诱导产生IL-17的效应过程中加入抗IL-23抗体并不抑制IL-17的产生，说明IL-23并非Th17细胞分化的必要条件，而是在增强和/或稳定Th17细胞表型过程中起重要作用[7]。由此人们确定了IL-23与IL-17产生细胞与自身免疫病进程之间的正相关关系，称之为IL-23/Th-17细胞轴。

　　1.2.2 趋化因子受体

　　Th17细胞在趋化因子受体中显示出高水平表达C-X-C家族趋化因子受体(CXCR)CXCR4及CXCR6。Th17细胞表达CCR4 和CCR5水平显著高于其他类型T细胞克隆，而且选择性表达CCR6。CCR4的表达作用是协助细胞向外周组织迁移，CCR6被发现表达于记忆性T细胞(而非初始T细胞)、B细胞及树突状细胞，然而其配体MIP-3α/CCL20对B细胞并不发挥趋化活性，仅对记忆性T细胞表现其趋化作用。Th17细胞克隆选择性表达CCR6。揭示了Th17细胞是即使在持续性抗原活化后唯一仍然能够继续表达CCR6的记忆性T细胞，因而能够维持对MIP-3α/CCL20的募集反应，这对慢性免疫性疾病如银屑病的维持可能起关键作用[6]。

　　1.2.3 孤独核受体(ROR)-γt

　　决定Th17细胞分化的关键核因子是ROR-γt，其正常表达于经过克隆选择后存活下来的CD4+CD8+ T细胞和淋巴组织诱导细胞(Lti cells)内。ROR-γt在肠固有层T细胞中有表达[7，8]，而这些细胞高表达IL-17。进一步研究发现，无论是体外细胞因子诱导的Th17细胞分化还是体内Th17细胞介导的炎症反应都需要转录因子ROR-γt的参加，从而认为ROR-γt是决定Th17细胞分化的关键核因子。然而最近研究发现，ROR-γt缺乏并不能完全消除Th17细胞因子的产生。Yang等[9]发现了另一种Th17细胞高表达的相关的核受体：ROR-α，其促使Th17细胞分化依赖于信号转导与转录激活因子(STAT3)并由TGF-β及IL-6诱导，作用与ROR-γt相似。经过实验论证，无论体内还是体外ROR-α亦是决定Th17细胞分化的关键核因子。因此，Th17细胞分化直接接受两种特异性转录因子ROR-α与ROR-γ的支配。

　　1.3 Th17细胞的功能：Th17细胞作为CD4+ T细胞谱系的新成员，是一种新型的促炎症性Th细胞亚群，在保护机体抵御某些细胞外病原体中发挥重要作用。但是Th17细胞特异性针对自身抗原，具有很高的致病性，并能导致炎症的发生发展和严重的自身免疫，还参与介导免疫调节、宿主防御和自身免疫。

　　2 Th17细胞与银屑病的关系

　　2.1 Th17细胞在银屑病皮损中的表达：银屑病现被认为是一种T淋巴细胞引起并维持的累及皮肤及关节的自身免疫性疾病。随后实验表明银屑病的病变是角质形成细胞通过细胞或各种细胞因子介导免疫细胞(主要是Th1细胞和CD8+ T细胞)而导致。最近LI Jiawen等[10]实验证明：银屑病患者皮损中IL-17mRNA及Th17细胞相关因子IL-23p19，IL-23p40，IL-6mRNA含量显著高于患者非皮损处;同时这些患者非皮损皮肤中这些细胞因子的mRNA含量显著高于正常受试者皮肤组织。根据这个结果可以推测正常皮肤组织中可能存在一定数量的Th17细胞，维持免疫防御功能，调节免疫反应，但异常的免疫调节会导致相应的临床皮肤病变，例如银屑病。虽然其发病机制尚未完全清楚，但目前认为Th17细胞被异常活化并释放大量细胞因子作用于角质形成细胞及其他亚型Th细胞，使其增生分泌炎症因子，同时表达某些趋化因子。这些细胞因子相互作用形成持久性炎症，最终演变为皮肤的慢性炎症损害。IL-23是IL-17大量产生的重要细胞因子;IL-6不仅是Th17细胞分泌的炎性介质，同时IL-6又能剂量依赖性促进IL-17的分泌，这种正反馈作用可能参与银屑病等慢性炎症性疾病的恶化。

　　2.2 Th17细胞在银屑病发病机制中的可能作用：

　　2.2.1 IL-23/Th 17细胞轴

　　ROR-γt，STAT等细胞内信号与TGF-β1等细胞外细胞因子共同作用，能够诱导Th17细胞表达IL-23R。而IL-23R的表达又能够迅速引起Th17细胞对由角质形成细胞及树突细胞等细胞分泌的IL-23的反应，从而使活化的Th17细胞存活并增殖。树突细胞受到微生物或其他抗原的刺激产生IL-23，由dectin-1(一种C型凝集素受体)或TLR(Toll-like receptor)与相应抗原结合介导这一过程。是否角质形成细胞受到诸如白色念珠菌、TLR配体刺激后也能够产生IL-23尚未有实验论证，这个猜测是源于现在已发现一些微生物可以引起某些特定类型的银屑病。Lee等[11]用免疫组织化学的方法发现：p19和p40蛋白在银屑病患者表皮树突细胞和角质形成细胞内高表达，而且在进行有效地临床治疗后IL-23的水平(从mRNA及蛋白质两方面检测)明显下降，这为IL-23过度产生与银屑病活动期密切相关提供了直接证据。大量产生的IL-23与Th17细胞表达的IL-23R结合以维持Th17细胞存活并大量增殖同时产生分泌促炎症细胞因子。其中IL-17A具有多重效应，主要作用是募集、活化中性粒细胞，并能够直接抑制炎症组织内中性粒细胞的凋亡[12];IL-17A与TNF-α协同作用引起IL-6、TNF-α、IL-1β的释放而增强炎症反应;此外，IL-17A能够直接活化角质形成细胞使其表达GM-CSF、IL-6及多种细胞因子和黏附分子。同样由Th17细胞分泌的IL-22其特异性受体表达于角质形成细胞，但并不表达于免疫细胞，因此对它们的活化无直接作用[13]。

　　作为Th17细胞分泌的细胞因子之一，IL-22无论在体外体内都能诱导角质形成细胞增生过度并产生抗菌肽类，这也可以解释为什么银屑病患者皮损极少发生细菌或病毒感染;IL-22还诱导角质形成细胞产生基质金属蛋白酶1，从而导致组织重塑。在对小鼠模型的研究中[14]，IL-22作为关键性下游介质，与IL-23诱导的银屑病样皮肤炎症具有直接关系。将IL-23注射到小鼠耳部皮肤形成的银屑病样皮损是依赖于浸润到皮肤中的Th17细胞产生的IL-22而维持的。将IL-23注射到IL-22基因敲除鼠，研究者观察到无角质形成细胞增生过度的现象。综上所述，IL-22在银屑病的发病机制中发挥的作用高于IL-17A。

　　IL-21是最近被确认为Th17细胞产生的细胞因子[15]。当初始T细胞受到Th17细胞极化因子刺激时，IL-21即处于高表达状态。IL-6和IL-21共同驱使Th17细胞表达IL-23R及特异性转录因子ROR-γt。现在对IL-21与银屑病的发病机制关系的研究仍是空白，这也提示IL-21有可能是银屑病或其他Th17细胞参与的自身免疫性疾病发病的潜在因素。

　　最新研究提供的线索显示：最初是Th17细胞由外周迁移到真皮内，这一过程是由Th17细胞表面大量表达的CCR6受到角质形成细胞分泌的CCL20趋化实现的[5]。这种趋化因子受体同样特异表达在皮肤固有T细胞表面[16]。据此推测，皮肤组织在静止或非炎症状态优先募集Th17细胞，这样增加了局部IL-23的产生量进而引起Th17细胞的增殖及促炎性细胞因子的释放，从而导致慢性炎症的发生。

　　2.2.2 Th17与Th 1细胞的协同作用

　　有研究显示IFN-γ(Th1 细胞分化的关键分子)能够通过活化STAT1(信号转导子和转录活化子1)而诱导T-bet的表达和Th1细胞的产生，同时抑制IL-17的分泌[17]。而Th17细胞不能通过外源性表达IL-17使Th17细胞分化增强并抑制Th1细胞的分化。最近实验表明：Th17与Th1细胞在诱导和维持银屑病发病过程中起协同作用[18]。在银屑病患者皮损处存在两群髓系表皮树突细胞，分别为：CD11c(+)血液树突状细胞抗原-1(+)细胞〔CD11c(+)BDCA-1(+)细胞〕，其表现型与正常表皮内所含CD11c(+)BDCA-1(-)细胞相似，其表型未成熟并产生炎症因子。BDCA-1(+)树突细胞在银屑病皮损中含量与正常表皮含量相近并无升高，而BDCA-1(-)树突细胞与正常表皮含量相比升高30倍。这两群树突细胞均可诱导T细胞的增殖，并分化为Th1细胞和Th17细胞。他们的研究还发现银屑病患者表皮树突细胞能够诱导出一群同时分泌IL-17和IFN-γ的活化的T细胞，而正常表皮树突细胞无此功能，这与Annunziato等[5]研究结果相一致。因此，Zaba等[18]认为银屑病是一种Th17/Th 1细胞混合性疾病，并推测这些诱导出的IL-17(+)IFN-γ(+)细胞可能是银屑病发生的病因。

　　3 结语

　　IL-23/Th17细胞轴在银屑病的发病机制中起到关键作用，而最新的研究表明银屑病是一种Th17细胞介导由IL-23作为驱动因素的免疫性皮肤病。因此可以推测，用抑制IL-23产生的方法可以阻断Th17细胞的异常增生，从而达到治疗银屑病的目的。实际上，针对p40亚单位的单克隆抗体应用于银屑病患者，已经取得显著的临床疗效[19，20]。多数科学家认为，该单抗治疗银屑病有效的主要机制在于抑制了IL-23的生物活性。据此，如果能够研发一种特异抑制IL-23，即针对p19的单克隆抗体，将会为改善银屑病症状，解除患者的病痛做出更大的贡献。除此以外，未来治疗银屑病的潜在靶点还包括IL-23R、IL-22及STAT3等。虽然有了上述了解，但Th17细胞在银屑病患者中分化发育、存活、扩增及功能增强的具体机制尚有待进一步的研究。目前所获得的大部分数据来源于动物实验，还需临床实践来验证。

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