Th17细胞与重症肌无力发病及临床严重度相关性研究

2013-11-23 11:50王中魁魏东宁王卫陈玉萍
关键词:胸腺腺瘤外周血

王中魁 魏东宁 王卫 陈玉萍

重症肌无力(myasthenia gravis,MG)是一种T细胞辅助、抗体介导、补体参与的以神经肌肉接头传递障碍为特征的自身免疫性疾病,MG发病与乙酰胆碱受体自身抗体(anti-acetylcholine receptor autoantibodies,AChR-Ab)介导的体液免疫密切相关[1]。近年来研究发现免疫调节细胞参与MG发病。辅助性T细胞17(T helper type 17 cells,Th17细胞)是近年新发现的功能性CD4+T辅助细胞亚群,可特异性表达促炎因子IL-17[2],活化的 Th17细胞分泌IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22和TNF-α等细胞因子,通过诱发其他炎性因子、趋化中性粒细胞等炎性细胞促进炎性反应[3-4]。近年来研究证实Th17细胞参与多发性硬化、炎性肠病、类风湿性关节炎等多种自身免疫性疾病发病[5-6],而Th17细胞在 MG发病机制中的作用仍有争议。本研究根据胸腺病理进行分组,使用流式细胞术检测MG患者外周血Th17细胞比例,采用实时定量 RT-PCR(realtime reverse trancription polymerase chain reaction,Realtime RT-PCR)方法定量测定Th17细胞相关细胞因子IL-17、IL-1β、IL-6,IL-23、RORγ mRNA 转 录 水 平,采 用ELISA 检测IL-17、IL-1β、IL-6和IL-23表达,并分析患者外周血Th17细胞比例与MG病情严重程度评分间的关系,以探讨Th17细胞及其细胞因子在MG发病机制中的作用。

1 对象和方法

1.1 观察对象 选择2010-09-2011-12期间309医院重症肌无力中心治疗的确诊MG患者102例。MG根据典型的临床症状、新斯的明试验阳性或神经重复电刺激递减试验阳性确诊[7]。入组患者均行胸腺瘤/胸腺切除术+脂肪清扫术。根据胸腺病理结果分为MG伴胸腺瘤组(MG with thymoma,TM)、MG 伴胸腺增生(MG with thymic hyperplasia,TH)、MG 正常胸腺组 (MG with normal thymus,NT)3组。健康对照组(healthy controls,HC)选择309医院体检中心健康体检志愿者32例,均无近期感染或自身免疫病史。各组之间性别、年龄间无统计学差异。各组临床资料见表1。

表1 各组MG患者临床资料

1.2 主要试剂和仪器 淋巴细胞刺激剂佛波酯(PMA)、离子霉素(Ionomycin)购自Sigma公司,莫奈霉素购自Enzo公司;PC5标记抗人CD4单克隆抗体购自Beckman coulter公司,抗人CD4抗体购自BD Biosciences公司,抗人IL-17A抗体及ELISA试剂盒购自eBioscience公司;细胞膜破膜固定试剂购自BD公司;反转录试剂盒购自MBI公司;乙酰胆碱受体抗体试剂盒购自R&D公司。PCR引物(表2)由上海博亚生物技术公司合成;流式细胞仪购自Beckman Coulter FC500公司,Rotor gene 3000实时定量PCR仪来自Corbett公司。

1.3 方法

1.3.1 Th17细胞相关细胞因子mRNA转录水平及表达水平检测:在MG患者病情稳定期且未接受免疫抑制治疗及胸腺切除术前,抽取15mL静脉血。使用密度梯度离心法分离外周血单核细胞(PBMCs)制成悬液。使用RNA抽提试剂盒分离mRNA,获得的总RNA使用反转录试剂盒反转录为cDNA,-80℃保存。以实时定量RT-PCR检测 MG 患者 PBMCs IL-17、IL-1β、IL-6、IL-23和ROR-γmRNA转录水平,以β-actin为内参基因,以细胞因子的mRNA转录水平与内参基因表达量的比值作为其mRNA相对转录水平。使用ELISA 试剂盒检测 MG 患者血清IL-17、IL-1β、IL-6、IL-23和 TGF-β细胞因子表达水平。

表2 Realtime RT PCR引物序列

1.3.2 流式细胞术检测PBMCs Th17细胞比例:将PBMCs密度调整至2×106/L。使用PMA 100 ng、离子霉素1μg和莫奈霉素2μmol/L共刺激5 h。以抗人CD4抗体染色15min,使用破膜试剂溶解细胞膜,使用抗人IL-17A抗体胞内染色20 min。使用流式细胞仪检测Th17/CD4+T细胞比例。

1.3.3 MG临床严重程度评估:在MG患者未接受免疫抑制治疗及胸腺切除术前,使用美国重症肌无力协会QMG评分评价患者病情,并分析血清Th17细胞比例与QMG评分之间的相关性。使用抗人AChR-Ab试剂盒(检测范围20~500pmol/L)测定MG患者血清AChR-Ab水平。分析MG患者血清Th17细胞比例与血清AChR-Ab水平间的相关性。

1.4 统计学处理 采用SSPS 19.0软件进行分析。数据以均数±标准差表示。采用ANOVA进行多组间比较及组间两两比较,使用Pearson回归分析进行两因素相关回归分析。

2 结果

2.1 外周血Th17细胞比例 MG伴胸腺瘤患者外周血Th17细胞比例升高。MG伴胸腺瘤组〔(1.57±0.56)%〕显 著 高 于 对 照 组 〔(0.94±0.32)%,P=0.031〕,对照组与 MG伴胸腺增生组〔(1.35±0.36)%〕及 MG 正常胸腺组〔(1.09±0.52)%〕之间差异无统计学意义(均P>0.05)。

2.2 Th17细胞相关细胞因子mRNA转录量MG伴胸腺瘤患者IL-17A、IL-1β、IL-6、RORγ及IL-23mRNA相对转录水平高于对照组(表3)。

2.3 MG伴胸腺瘤患者血清细胞因子表达 MG伴胸腺瘤患者血清细胞因子IL-17A、IL-1β及IL-23表达水平高于对照组(表3)。各组IL-6表达水平无统计学差异(P>0.05)。

表3 Th17细胞相关细胞因子表达及其mRNA相对表达量

2.4 MG伴胸腺瘤组外周血Th17细胞比例与QMG评分相关性 使用QMG评分评价MG患者临床严重程度,MG伴胸腺瘤组QMG评分与Th17细胞比例呈正相关(r=0.74,P=0.034),MG伴胸腺增生组(r=0.51,P=0.087)、MG正常胸腺组(r=0.14,P=0.41)Th17细胞比例与QMG评分不相关。

2.5 MG患者外周血Th17细胞比例与血清AChR-Ab水平相关性分析 102例MG患者中72例外周血AChR-Ab结果为阳性(>20pmol/L),32例对照组均为阴性。各组AChR-Ab水平无统计学差异(P>0.05)。MG患者血清AChRAb水平与Th17细胞比例(%)呈正相关(r=0.81,P=0.026)。

3 讨论

MG是一种以胸腺为靶器官的自身免疫性疾病[1],近期研究证实细胞免疫缺陷参与 MG发病[8]。Th17细胞是近年来新发现的功能性CD4+T辅助细胞亚群,特异性表达IL-17。人Th17细胞是在TGF-β和IL-1β共同诱导下由初始T细胞分化而来[9-11]。Th17细胞对于维持机体免疫耐受有重要调节作用,可参与多种自身免疫性疾病发病[5-6]。Th17 细 胞 及 其 相 关 细 胞因 子IL-17、IL-1β、IL-6和IL-23在 MG发病机制中的作用仍有争议。

IL-17是Th17细胞特征性标记因子,研究证实IL-17是一种促炎细胞因子,可上调趋化因子表达,趋化中性粒细胞等炎性细胞至炎性反应部位,增强组织炎性反应[12]。本研究发现,MG伴胸腺瘤患者IL17mRNA和血清IL-17水平均显著增高,而正常胸腺 MG患者未发现类似改变,提示Th17细胞可能与胸腺瘤引起的免疫功能损伤紧密相关。细胞因子IL-23可调控IL-17表达,促进Th17细胞存活[9,13]。IL-1β可诱导人 ROR 表达,后者对于Th17的分化和发育具有重要意义[14]。因此,IL-1β和IL-23对于 Th17细胞的成熟和自稳有重要意义。本研究结果显示,MG伴胸腺瘤组组 RORγ、IL-23和IL-1β表达上调,提示IL-23和IL-1β可能是参与人Th17细胞诱导和自稳的主要因素。

在实验性自身免疫性重症肌无力(experimen-tal autoimmune myasthenia gravis,EAMG)模型中,Th17细胞比例明显增高,IL-17表达亦明显增加[15],然而临床研究显示 MG患者外周血Th17细胞比例与健康对照无明显差异[16]。本研究结果显示伴胸腺瘤MG患者外周血Th17细胞比例显著升高,非胸腺瘤MG患者外周血Th17细胞比例与健康对照相比无明显差异,提示Th17细胞比例变化与胸腺瘤密切相关。最近一项研究证实,与眼肌型MG和健康对照相比,全身型MG患者外周血Th17细胞比例显著升高,且血清AChR-Ab水平与Th17细胞比例有相关性;不过入组该研究的25例MG患者,仅2例存在胸腺病变(2例IL-17水平均明显升高)[17],因此该研究尚需临床观察更多伴胸腺异常的MG患者进一步验证。以往曾有研究证实伴发胸腺瘤MG体内自身反应性T细胞增多,可辅助 B 细胞产生自身反应性抗体[18-19]。本研究中伴胸腺病变的MG样本量较大,结果显示血清AChR-Ab与外周血Th17细胞比例呈正相关(r=0.81,P=0.026),由此推测Th17细胞可能通过影响B细胞生成自身免疫性抗体在MG发病中发挥作用,与上述研究结果相似。进一步分析血清Th17细胞比例与MG患者临床表现严重程度评分——QMG评分之间的关系发现,胸腺瘤组中QMG评分与Th17细胞比例正相关,提示Th17细胞仅与MG伴胸腺瘤病情严重程度相关。

总之,本研究结果显示,MG患者外周血Th17细胞与AChR-Ab水平呈正相关,MG伴胸腺瘤患者外周血Th17细胞数目和IL-17表达上调且与疾病严重程度相关。因此Th17细胞数目上调可能导致免疫耐受失衡,引发MG等自身免疫性疾病发病。本研究胸腺瘤各亚组样本量小,各亚组间Th17细胞未发现明显差异,需要通过后期研究进一步探索不同病理类型胸腺瘤患者Th17细胞差异,并需要进一步研究Th17细胞在MG发病中的具体机制和信号通路,这对于MG的诊断和治疗可能会有重要意义。

[1]Meriggioli MN,Sanders DB.Autoimmune myasthenia gravis:emerging clinical and biological heterogeneity[J].Lancet Neurol,2009,8(5):475-490.

[2]Spolski R,Leonard WJ.Cytokine mediators of Th17function[J].Eur J Immunol,2009,39(3):658-661.

[3]Ouyang W,Kolls JK,Zheng Y.The biological functions of T helper 17cell effector cytokines in inflammation[J].Immuni-ty,2008,28(4):454-567.

[4]Dong C.Regulation and pro-inflammatory function of interleukin-17family cytokine[J].Immunol Rev,2008,226:80-86.

[5]Pène J,Chevalier S,Preisser L,et al.Chronically inflamed human tissues are infiltrated by highly differentiated Th17 lymphocytes[J].J Immunol,2008,180(11):7423-7430.

[6]Duerr RH,Taylor KD,Brant SR,et al.A genomewide association study identifies IL23Ras an inflammatory bowel disease gene[J].Science,2006,314(5804):1461-1463.

[7]Pal J,Rozsa C,Komoly S,et al.Clinical and biological heterogeneity of autoimmune myasthenia gravis[J].J Neuroimmunol,2011,231(1-2):43-54.

[8]Luther C,Poeschel S,Varga M,et al.Decreased frequency of intrathymic regulatory T cells in patients with myastheniaassociated thymoma[J].J Neuroimmunol,2005,164(1-2):124-128.

[9]Veldhoen M,Hocking RJ,Atkins CJ,et al.TGF beta in the context of an inflammatory cytokine milieu supports de novo differentiation of IL-17-producing T cells[J].Immunity,2006,24(2):179-189.

[10]Mangan PR,Harrington LE,O′Quinn DB,et al.Transforming growth factor-beta induces development of the T(H)17 lineage[J].Nature,441(7090):231-234.

[11]Bettelli E,Carrier Y,Gao W,et al.Reciprocal developmental pathways for the generation of pathogenic effector TH17 and regulatory T cells[J].Nature,441(7090):235-238.

[12]Weaver CT,Hatton RD,Mangan PR,et al.IL-17family cytokines and the expanding diversity of effector T cell lineages[J].Annu Rev Immunol,2007,25:821-852.

[13]Aggarwal S,Ghilardi N,Xie MH,et al.Interleukin-23promotes a distinct CD4Tcell activation state characterized by the production of interleukin-17[J].J Biol Chem,2003,278(3):1910-1914.

[14]Acosta-Rodriguez EV,Napolitani G,Lanzavecchia A,et al.Interleukins 1beta and 6but not transforming growth factorbeta are essential for the differentiation of interleukin 17-producing human T helper cells[J].Nat Immunol,2007,8(9):942-949.

[15]Mu L,Sun B,Kong Q,et al.Disequilibrium of T helper type 1,2and 17cells and regulatory T cells during the development of experimental autoimmune myasthenia gravis[J].Immunology,2009,128(1Suppl):e826-836.

[16]Masuda M,Matsumoto M,Tanaka S,et al.Clinical implication of peripheral CD4+CD25+regulatory T cells and Th17 cells in myasthenia gravis patients[J].J Neuroimmunol,2010,225(1-2):123-131.

[17]Roche JC,Capablo JL,Larrad L,et al.Increased serum interleukin-17levels in patients with myasthenia gravis[J].Muscle Nerve,2011,44(2):278-280.

[18]Ströbel P,Rosenwald A,Beyersdorf N,et al.Selective loss of regulatory T cells in thymomas[J].Ann Neurol,2004,56(6):901-904.

[19]Kadota Y,Okumura M,Miyoshi S,et al.Altered T cell development in human thymoma is related to impairment of MHC class II transactivator expression induced by interferongamma(IFN-gamma)[J].Clin Exp Immunol,2000,121(1):59-68.

猜你喜欢
胸腺腺瘤外周血
肾嗜酸细胞腺瘤与嫌色细胞癌的MDCT表现及鉴别
外周血B细胞耗竭治疗在狼疮性肾炎中的应用进展
CT胸腺厚度联合视觉评分对非胸腺瘤型重症肌无力胸腺异常的诊断价值
胸腺增生的影像学研究进展
胸腺瘤与自身免疫性疾病的研究进展
后肾腺瘤影像及病理对照分析
胸腔镜胸腺切除术后不留置引流管的安全性分析
冠心病患者外周血SIRT1 mRNA的表达及氨氯地平对其影响