白介素-35对风湿免疫性疾病诊断和治疗的影响

2018-01-12 16:06吴秀华
关键词:风湿免疫性诱导

吴秀华,魏 蔚

白细胞介素-35(Interleukin-35, IL-35)是IL-12家族新成员,主要由调节性T细胞(regulatory T cells,Tregs)分泌,是由α链p35和β链EB病毒诱导基因3(epstein-barr virus-induced gene3,EBI3)组成的异源二聚体。IL-35具有免疫调节功能,能够诱导生成Tregs和调节性B细胞(regula-tory B cells, Bregs),抑制辅助性T细胞17(T-helper cell,Th17)分化和单核细胞源性树突状细胞的成熟,抑制炎性部位树突状细胞和巨噬细胞的浸润。风湿免疫性疾病是一组病因不明的慢性炎性反应性疾病,发病机制尚未完全阐明,目前认为在遗传和环境因素影响下,固有免疫和适应性免疫功能紊乱参与其发病。现有研究发现IL-35在多种风湿免疫性疾病中表达异常,在诱导疾病特定的临床表现中有一定的作用,本文就IL-35的生物学特点及其在风湿免疫性疾病的研究进展进行综述,为探讨风湿免疫性疾病的诊断标记和潜在的治疗靶点提供新思路。

1 IL-35的生物学特点及表达

2007年Niedbala等[1]和Collison等[2]两个研究小组首次同时报道由EBI3和p35组成的异源二聚体结构,命名为IL-35,属于IL-12家族成员,是一种新型的能够抑制免疫反应的抗炎因子。EBI3亚基是EB病毒感染后由B淋巴细胞产生,位于人类第17对染色体,能够编码相对分子质量为34 000的糖蛋白[3],主要表达在造血细胞,而p35亚基在人类组织中广泛表达[1]。IL-12家族成员包括IL-12、IL-23、IL-27和IL-35,均为由α链(p19,p28,p35)和β链(p40,EBI3)组成的二聚体结构,发挥不同功能[4]。 IL-12(p35/p40)、IL-23(p19/p40)能够促进炎性反应,IL-27(p28/EBI3)既能够促进炎性反应,又能够发挥免疫调节功能[4]。IL-35主要由CD4+Foxp3+Tregs产生[2],也可由活化的B细胞产生[5],在骨髓、胸腺、血液和肝脏组织中高表达[6-7]。IL-35受体由IL-12R β2和gp130组成[8],IL-12Rβ2主要在活化T细胞和自然杀伤细胞表达,尤其在Th1细胞高表达[9],在树突状细胞和B细胞亦有表达[6,10],gp130在组织器官广泛表达。IL-35与IL-12Rβ2:gp130异质二聚体或亚基同源二聚体结合后能够促使信号转录子与转录激活子1(signal transducers and activators of transcription1, STAT1)和STAT4磷酸化,发挥抑制炎性反应和免疫调节作用[8,11]。

2 IL-35的生物学功能

IL-35通过作用于多种适应性免疫和固有免疫细胞发挥强大的免疫抑制作用。IL35能够诱导人类和小鼠初始T细胞转化为新型的Foxp3-Tregs,命名为iTr35细胞。iTr35细胞不表达Foxp3,高表达EBI3和p35 mRNA,通过分泌IL-35发挥免疫抑制作用[12]。IL-35能够限制早期T细胞G1期细胞分裂而抑制Th1和Th17细胞的增殖,从而发挥抗炎作用[13]。Hou等[14]研究发现经IL-35注射后的小鼠IL-10、TGF-β释放增加,而IFN-γ、IL-12和IL-17的表达减少。IL-35亦能够通过抑制GATA3和IL-4的表达而限制Th2细胞的增殖,并调控Th2细胞向Tregs细胞转变[15]。此外,Wang等[7]研究发现IL-35能够激活STAT1信号通路诱导B细胞向Bregs细胞转化,形成IL35+Bregs细胞,IL35+Bregs细胞与CD19+B细胞共培养后,B细胞增殖受到抑制,从而发挥免疫调控作用。

Chen等[16]研究发现在体外IL-35能够抑制单核细胞源性树突状细胞的成熟,表现为共刺激分子CD83、HLA-DR表达显著下调及促炎因子IL-12p70、 IFN-γ和 TNF-α分泌减少,这可能由于STAT1/STAT3异常活化,且p38 MAPK/NF-κB信号通路受到抑制。此外,IL-35能够抑制炎性部位树突状细胞的形成和聚集[17]。巨噬细胞根据表型和分泌细胞因子的差异分为经典活化的巨噬细胞(M1型)和替代活化的巨噬细胞(M2型),分别发挥促炎和抗炎作用[18]。在银屑病小鼠模型中,IL-35能够减少脾脏及炎性皮肤部位的巨噬细胞浸润,且M1型巨噬细胞显著减少,而M2型巨噬细胞明显增多[19]。

3 IL-35与风湿免疫性疾病

3.1 系统性红斑狼疮

与健康人和非活动性系统性红斑狼疮(syste-mic lupus erythematosus,SLE)患者相比,活动性SLE患者血清IL-35表达显著降低,与SLE疾病活动评分(SLEDAI-2 k)、抗dsDNA抗体和血沉显著负相关,甲强龙治疗后IL-35水平升高,提示IL-35可能作为评价疾病活动性的生物学标记[20-21]。然而,另有研究报道不同的结果[22-24]。Cai等[24]研究发现与健康人相比,SLE患者血清IL-35和可溶性受体gp130表达增加,但gp130在CD4+Th细胞上的表达减少,以致IL-35不能够诱导生成CD4+CD25highCD127-Tregs,抑制炎性介质的释放。这可能由于研究组患者使用不同的治疗药物而导致研究结果不同。此外,新近He等[21]研究发现,与SLE无肾炎患者相比,SLE肾炎患者血清IL-35水平显著降低,且与肌酐、尿素氮和同型半胱氨酸水平呈负相关,与肾小球滤过率呈正相关,这表明IL-35可能为辨别SLE肾脏受累的潜在生物学标记。Cai等[25]使用MRL/lpr狼疮肾炎小鼠模型探索了IL-35的免疫调节功能。研究发现,与PBS治疗相比,IL-35治疗MRL/lpr小鼠后狼疮肾炎得到明显缓解,尤其在重度活动狼疮小鼠,表现为蛋白尿、白细胞尿、狼疮复发、肾小球肾炎、间质性肾炎以及血管浸润评分明显好转,血清抗ANA抗体、抗dsDNA抗体浓度显著下降。这可能由于IL-35治疗MRL/lpr狼疮肾炎小鼠后血浆和脾脏中IL35和IL35R水平明显升高,诱导脾脏CD4+Th细胞向iTreg和Th2细胞分化,且CD4+CD25+Foxp3+Tregs和IL10+Bregs细胞数目增多,以致抗炎细胞因子分泌增加、促炎细胞因子分泌减少,从而发挥免疫调节作用。

3.2 类风湿关节炎

与健康人相比,类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)患者IL-35水平显著降低,并与患者年龄、类风湿因子、中性粒细胞百分比呈负相关。与非侵袭性关节炎相比,侵袭性关节炎患者IL-35表达减少,表明IL-35可能对RA起保护作用[26]。IL-35能够通过多种机制抑制RA进展。Nakano等[27]报道IL-35治疗能够抑制炎性细胞因子IL-17和IFN-γ释放,抑制效应T细胞的增殖。IL-35亦能够抑制胶原诱导小鼠的RANKL表达,增加OPG表达[28],抑制血管内皮生长因子和其受体(Flt-1 和Flk-1)[29],抑制成纤维样滑膜细胞的增殖并促进其凋亡,改善胶原诱导关节炎小鼠症状[30]。Jiang等[31]报道IL-35能够通过下调血管内皮生长因子、生成血管生成素2诱导的MMP2、MMP9、IL-6和IL-8生成,从而抑制RA血管生成和炎性反应。另有研究发现IL-35可通过激活STAT1信号通路,抑制成纤维滑膜细胞中血管生成介质VEGF, FGF-2, TNF-α 和IL-6的表达[32]。

尽管IL-35被证实是一种抑制炎性反应和免疫反应的细胞因子,但有些研究发现IL-35在RA的发病中发挥一定的促炎作用。Thiolat等[33]研究发现IL-35基因转移至胶原诱导的关节炎小鼠后,脾脏Th17/Tregs比例增加,显著增加疾病活动评分。与骨关节炎患者相比,初治早期RA患者血清和滑液IL-35表达增高,且滑液中IL-35表达与滑膜白细胞计数、血清C反应蛋白、DAS28评分呈正相关[34]。Filkov等[35]研究发现,与骨关节炎和银屑病关节炎相比,RA患者滑膜IL-35表达增加,主要表达在巨噬细胞、树突状细胞、滑膜成纤维细胞、T细胞和B细胞中,RA滑膜中IL-35受体亚基gp130亦高表达,而IL-12Rβ2亚基无明显差异。IL-35能够剂量依赖性的增加炎性细胞因子 IL-1β, IL-6 和 MCP-1的表达。由于IL-35可能对其他免疫细胞如自然杀伤细胞、γδ T细胞、CD8+T细胞、Th3等存在调节功能,因此IL-35的生物学效应以及其在RA中的作用机制仍有待进一步研究。

3.3 系统性硬化

与健康人相比,系统性硬化(systemic sclerosis,SSc)患者血清IL-35表达增加[36-37],相比活动性晚期SSc患者,早期SSc患者血清IL-35表达明显增高,表明IL-35与疾病病程呈负相关[36]。SSc患者皮肤和真皮成纤维细胞中IL-35表达亦明显增加,并呈现TGF-β依赖性。TGF-β能够诱导IL-35产生,反之IL-35能够激活静止的成纤维细胞,促进胶原蛋白的释放,导致异常的TGF-β信号[36]。另外,Dantas等[37]研究发现与无肺纤维化SSc患者相比,伴有肺纤维化的SSc患者血清IL-35水平明显增高,IL-35可能参与纤维化疾病的发生,但这有待进一步研究证明。

3.4 白塞综合征

新近研究发现与健康人相比,白塞综合征(Behçet’s syndrom,BS)B患者血清中IL-35表达减少,且高疾病活动度患者IL-35表达水平低于低疾病活动度患者,这可能由于Th17和Tregs细胞比例随着疾病活动状态的不同而变化[38]。Lopalco等[39]研究发现相比单纯皮肤黏膜受累的BS患者,皮肤黏膜伴有眼睛受累的BS患者血清IL-35高表达,这表明IL-35可能在诱导疾病特定的临床表现中有一定的作用。

3.5 原发性胆汁性肝硬化

与健康人相比,原发性胆汁性肝硬化(Primary Biliary Cirrhosis,PBC)患者外周血单个核细胞IL-35亚基Ebi 3 mRNA水平降低,而亚基p35 mRNA水平无明显差异,血浆IL-35表达减少,并与TGF-β水平呈正相关,与促炎因子IL-17、IL-23、IFN-γ以及肝功能指标谷丙转氨酶、谷草转氨酶、碱性磷酸酶和谷氨酰转肽酶呈负相关。IL-35能够促进Tregs细胞的抑制作用,表明IL-35可能参与PBC的发病,是诊断PBC潜在的生物标志物[40]。

3.6 原发性干燥综合征

Fogel等[41]研究发现原发性干燥综合征(pri-mary Sjögren syndr-ome,pSS)患者IL-35水平显著降低,尤其在活动性pSS患者,血细胞亚群分析,仅在B细胞中检测到低水平的IL12p35和EBI3 mRNAs,表明血清IL-35水平与低疾病活动度相关,可能作为评价pSS疾病活动度的生物标记物。

3.7 多发性肌炎和皮肌炎

Yin等[42]报道了IL-35在多发性肌炎和皮肌炎(polymyositis and dermatomyositis,PM/DM)的表达,研究发现肌炎患者血清IL-35水平高于健康对照组,且伴有吞咽障碍的患者血清IL-35水平高于无吞咽障碍的患者,抗HMGCR和抗SRP抗体阳性的患者血清IL-35水平高于抗体阴性的患者。此外,血清IL-35水平与疾病病程呈负相关,与肌酸激酶、红细胞沉降率、血清铁蛋白以及乳酸脱氢酶水平呈正相关。这表明IL-35可作为评价疾病活动度标记物,也可作为肌炎胃肠道受累的危险因素。

4 小结

综上所述,IL-35作为IL-12家族的一个新成员,通过作用于多种固有和适应性免疫细胞参与多种风湿免疫性疾病的发生发展,可能作为评价疾病活动度和疾病特定临床表现的生物标记物。但是目前相关数据非常有限,IL-35对风湿免疫性疾病的促炎和抗炎作用仍存在争议,尤其对类风湿关节炎。IL-35对自然杀伤细胞、γδ T细胞、CD8+T细胞、Th3等免疫细胞的调节作用尚未阐明,故需要进一步深入研究IL-35的生物学功能,为探讨风湿免疫性疾病的发生机制和治疗提供新思路。

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