劉 英 孫亞寧 曾佐靜 彭順林

(成都中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院耳鼻喉科，成都 610075)

變應(yīng)性鼻炎(allergic rhinitis,AR)是一種常見的由IgE介導(dǎo)的變態(tài)反應(yīng)性疾病，通常為易感群體暴露于空氣過敏原后發(fā)作?？諝庵械倪^敏原通過發(fā)揮其蛋白酶活性而進(jìn)入鼻黏膜表面的抗原呈遞細(xì)胞(antigen presenting cell，APC)，如樹突狀細(xì)胞(dentritic cells,DC)。APC攝取、加工和處理抗原，隨后抗原多肽由主要組織相容性復(fù)合物Ⅱ類(major histocompatibility complex class Ⅱ，MHCⅡ)呈遞給CD4+T細(xì)胞產(chǎn)生T輔助細(xì)胞(T helper cells,Th)激活的第一信號，同時(shí)APC與CD4+T細(xì)胞表面的共刺激分子相互結(jié)合并產(chǎn)生Th細(xì)胞激活的第二信號導(dǎo)致Th活化，并刺激CD4+T細(xì)胞增殖為Th2細(xì)胞，Th2細(xì)胞可釋放細(xì)胞因子從而介導(dǎo)過敏反應(yīng)。Th2細(xì)胞及ILC2s產(chǎn)生的IL-4可使B細(xì)胞產(chǎn)生大量過敏原特異性IgE，而IgE可與鼻黏膜表面的肥大細(xì)胞(mast cell，MC)、嗜堿性粒細(xì)胞及APC表面的高親和力受體結(jié)合，導(dǎo)致肥大細(xì)胞脫粒、炎癥介質(zhì)合成及細(xì)胞因子釋放，從而引起鼻塞、噴嚏、清涕及鼻癢等癥狀[1-2]。AR的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，涉及大量先天性和適應(yīng)性免疫應(yīng)答[2]。近年研究發(fā)現(xiàn)第2組先天淋巴細(xì)胞(group 2 innate lymphoid cells,ILC2s)在先天和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)與多種細(xì)胞相互作用并介導(dǎo)各種過敏性疾病發(fā)生，且其在組織中的數(shù)量與AR嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，提示調(diào)節(jié)ILC2s表達(dá)是治療AR的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[3]。

1 ILC2s的來源與功能

先天性淋巴細(xì)胞(innate lymphoid cells，ILCs)是近年發(fā)現(xiàn)的先天免疫系統(tǒng)的重要效應(yīng)細(xì)胞，來源于淋巴祖細(xì)胞，具有典型的淋巴細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但缺乏識別其他免疫細(xì)胞類型的細(xì)胞表面分子的表達(dá)，因此被定義為細(xì)胞譜系標(biāo)記陰性(Lin-)細(xì)胞[4-5]。ILC2s是ILCs的亞組，主要表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子GATA3，并產(chǎn)生IL-4、IL-5、IL-6、IL-9、IL-13、雙調(diào)蛋白(amphiregulin，AREG)及粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony-stimulating factor，GM-CSF)[5]。ILC2s的活化是過敏原和其他抗原(包括病毒)的下游響應(yīng)，其激活機(jī)制較為復(fù)雜，需要來自其他細(xì)胞類型的激活信號并通過刺激多種信號通路導(dǎo)致GATA3磷酸化最終被激活，并分泌大量Th2細(xì)胞因子參與AR炎癥反應(yīng)[6]。

2 ILC2s與免疫系統(tǒng)的關(guān)系

ILC2s可直接或間接與其他類型的細(xì)胞相互作用，包括來自先天性免疫系統(tǒng)的上皮細(xì)胞、NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞(macrophages，Mφ)、DC、MC、嗜酸性粒細(xì)胞(eosinophils,EOS)和嗜堿性粒細(xì)胞，以及適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的T、B細(xì)胞等[7]。上皮細(xì)胞和其他類型的免疫細(xì)胞在響應(yīng)過敏原入侵后分泌的細(xì)胞因子是ILC2s的活化信號，激活后的ILC2s可促進(jìn)T、B細(xì)胞增殖發(fā)育，通過分泌大量Th2細(xì)胞因子和IgE介導(dǎo)AR免疫反應(yīng)?？傊?，ILC2s與不同類型細(xì)胞的作用奠定了ILC2s在先天性免疫系統(tǒng)和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)中的橋梁地位。

2.1ILC2s與先天性免疫系統(tǒng) ILC2s作為先天免疫系統(tǒng)的細(xì)胞，過敏原入侵后通過接收來自先天免疫細(xì)胞的活化信號被激活，活化后的ILC2s可分泌大量Th2細(xì)胞因子通過作用于不同的免疫細(xì)胞引起炎癥介質(zhì)及炎癥細(xì)胞增殖、募集，從而介導(dǎo)鼻部過敏反應(yīng)(圖1)。

胸腺基質(zhì)淋巴生成素(thymic stromal lymphopoi-etin，TSLP)、IL-33和IL-25是激活I(lǐng)LC2s的刺激細(xì)胞因子。過敏原入侵后，上皮細(xì)胞、EOS、嗜堿性粒細(xì)胞及Mφ迅速分泌細(xì)胞因子IL-25、IL-33作為上游信號激活I(lǐng)LC2s介導(dǎo)炎癥反應(yīng)。IL-33通過與其特異性主要受體(suppression of tumorigenicity 2，ST2)和IL-1受體輔助蛋白(IL-1 receptor accessory protein，IL1RAP)形成的異二聚體結(jié)合，IL-25與IL-17RA和IL-17RB組成的異二聚體受體結(jié)合，兩者通過激活MAPKs/NF-κB信號通路活化ILC2s并產(chǎn)生IL-5和IL-13，IL-5可通過激活EOS從而介導(dǎo)過敏反應(yīng)，IL-13可提高氣道高反應(yīng)性從而加重AR的過敏性癥狀[8-10]。來源于黏膜和上皮組織的TSLP受體是TSLPR和IL-7Rα的異二聚體，表達(dá)于人ILC2s，TSLP通過與其受體結(jié)合促進(jìn)ILC2s增殖與發(fā)育并誘導(dǎo)人血液和鼻息肉中的ILC2s分泌IL-4、IL-5及IL-13，增強(qiáng)ILC2s的轉(zhuǎn)錄因子GATA3表達(dá)從而加重鼻部變態(tài)反應(yīng)[11]。研究表明，木瓜蛋白酶誘導(dǎo)的先天性Th2反應(yīng)啟動模型中，小鼠體內(nèi)的TSLP可刺激嗜堿性粒細(xì)胞產(chǎn)生IL-4從而激活I(lǐng)LC2s[12]。

圖1 ILC2s與先天性免疫細(xì)胞的相互作用Fig.1 Interaction of ILC2s and adaptive immune cells

γ鏈家族細(xì)胞因子和腫瘤壞死因子超家族可協(xié)同其他細(xì)胞因子激活I(lǐng)LC2s。γ鏈家族的細(xì)胞因子有IL-2、IL-7和IL-9，通過共同的γ鏈?zhǔn)荏w發(fā)出信號，通過激活JAK/STAT信號通路調(diào)節(jié)ILC2s增殖和維持其功能[13-14]。IL-2來源于抗原活化后的CD4+T細(xì)胞，通過協(xié)同IL-25和IL-33作用于ILC2s，誘導(dǎo)大量Th2細(xì)胞因子產(chǎn)生從而引發(fā)炎癥[7，15]。此外，IL-2還可促進(jìn)ILC2s產(chǎn)生IL-9，而IL-9可通過刺激肥大細(xì)胞產(chǎn)生IL-2，間接促進(jìn)ILC2s活化與發(fā)育[16]。說明IL-9可通過自分泌形式增強(qiáng)LIC2s活性并誘導(dǎo)Th2細(xì)胞因子產(chǎn)生。IL-7由上皮細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生，激活I(lǐng)LC2s的途徑是與其他細(xì)胞因子發(fā)揮協(xié)同刺激作用[7]。TNF樣細(xì)胞因子1(TL1A)是腫瘤壞死因子超家族成員，由DC和M?響應(yīng)Toll樣受體和Fc受體交聯(lián)產(chǎn)生，通過與其受體-死亡受體3(DR3)結(jié)合可誘導(dǎo)ILC2s產(chǎn)生IL-5、IL-6和IL-13，從而介導(dǎo)炎癥反應(yīng)[17-18]。

前列腺素(PGs)和白三烯(LTs)是由活化的MC、M?、EOS和DC產(chǎn)生的脂質(zhì)介質(zhì)，可引起鼻部血管擴(kuò)張、水腫、鼻塞和鼻黏膜充血，刺激腺體和杯狀細(xì)胞分泌黏液，導(dǎo)致AR患者鼻部癥狀[2，19]。前列腺素D2(prostaglandin D2，PGD2)是PGs的一種亞型，其受體CRTH2表達(dá)于Th2細(xì)胞、EOS及ILC2s，且CRTH2由活化的MC產(chǎn)生，可協(xié)同其他炎癥因子參與炎癥反應(yīng)[19]。PGD2和CRTH2結(jié)合后通過誘導(dǎo)ILC2s遷移并產(chǎn)生IL-4、IL-5、IL-13、IL-9及GM-CSF引發(fā)炎癥[20]。LTC4、LTD4、LTE4統(tǒng)稱為半胱氨酰白三烯(CysLT)。研究表明，CysLT可誘導(dǎo)ILC2s快速產(chǎn)生IL-4、IL-5和IL-13，但孟魯司特鈉可通過拮抗LTD4降低細(xì)胞因子水平[21]。VON MOLTKE等[22]研究發(fā)現(xiàn)鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶抑制劑環(huán)孢菌素A(cyclosporine A，CyA)可特異性地抑制LTC4從而抑制LIC2s激活，間接證明了LTC4活化可激活LIC2s。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，LTC4激活LIC2s的機(jī)制是LTC4通過誘導(dǎo)NFAT向細(xì)胞核易位完成對ILC2s的激活，表明脂質(zhì)可通過CA2+/NFAT信號通路激活I(lǐng)LC2s。

局部組織中的細(xì)胞相互作用可調(diào)節(jié)ILC2s分泌細(xì)胞因子的功能。ICOS是T細(xì)胞原型共刺激分子CD28中的一員，其配體ICOSL來源于APC、B、T細(xì)胞及ILC2s，可通過炎癥信號在外周組織中表達(dá)上調(diào)[23-24]。MAAZI等[24]發(fā)現(xiàn)在IL-33誘導(dǎo)的氣道炎癥小鼠模型中，ICOS缺陷小鼠的炎癥細(xì)胞因子和ILC2s數(shù)量比對照組更少，并發(fā)現(xiàn)ICOS-ICOSL通過刺激STAT5信號傳導(dǎo)促進(jìn)ILC2s增殖與細(xì)胞因子分泌。

總之，活化后的ILC2s通過產(chǎn)生IL-5、IL-13促進(jìn)EOS發(fā)育、活化和募集，同時(shí)EOS可與IL-33協(xié)同分泌IL-4從而維持ILC2s功能[25-26]。ILC2s產(chǎn)生的IL-13可通過抑制MC的促炎作用減少IL-6和TNF-α的產(chǎn)生。另一方面，ILC2s活化后分泌的IL-9可刺激MC產(chǎn)生IL-2，而IL-2是ILC2s的刺激細(xì)胞因子[27]。來源于ILC2s的IL-13可誘導(dǎo)DC遷移至引流淋巴結(jié)并促進(jìn)CD4+T分化為細(xì)胞Th2細(xì)胞，同時(shí)DC還可通過分泌TLIA從而促進(jìn)ILC2s活化[16，28]。另外，ILC2s活化后產(chǎn)生的AREG可修復(fù)感染后的上皮組織損傷[6]。綜上所述，ILC2s的活化需要來自先天免疫細(xì)胞的激活信號，而活化后的ILC2s可通過分泌Th2細(xì)胞因子調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞表達(dá)。

2.2ILC2s與適應(yīng)性免疫系統(tǒng) 適應(yīng)性免疫中的T細(xì)胞和B細(xì)胞在AR發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮核心作用，可大量識別外源抗原且分泌Th2細(xì)胞因子和IgE[28]。ILC2s對過敏反應(yīng)發(fā)生發(fā)展的作用與其促進(jìn)T、B細(xì)胞增殖發(fā)育及其自身分泌Th2細(xì)胞因子密切相關(guān)(圖2)。

ILC2s可作為APC通過加工、呈遞抗原從而參與CD4+T細(xì)胞活化，并產(chǎn)生IL-4、IL-5、IL-13參與炎癥反應(yīng)。HEPWORTH等[29]發(fā)現(xiàn)ILC2s和ILC3s表面都表達(dá)了參與MHCⅡ抗原加工和呈遞的轉(zhuǎn)錄物，且ILC2s可在主要相容組織類的背景下加工外源蛋白并呈遞肽抗原[30]。MIRCHANDANI等[31]認(rèn)為ILC2s可通過表達(dá)MHCⅡ并呈遞抗原從而促進(jìn)CD4+T細(xì)胞向Th2細(xì)胞分化。DRAKE等[32]的研究表明共刺激分子OX4O/OX40L可有效促進(jìn)ILC2s參與CD4+T細(xì)胞活化，發(fā)現(xiàn)阻斷ICAM-1和OX40不影響ILC2s促進(jìn)Th2細(xì)胞分化，表明可能存在其他細(xì)胞表面蛋白參與這一過程。ILC2s還通過分泌細(xì)胞因子IL-6促進(jìn)Th2細(xì)胞活化，而Th2細(xì)胞分泌的IL-2同樣是ILC2s的活化信號，表明ILC2s和Th2細(xì)胞可相互作用并通過分泌大量Th2細(xì)胞因子介導(dǎo)免疫反應(yīng)[33-34]。

ILC2s可通過分泌IL-4、IL-5、IL-6等參與B細(xì)胞類別轉(zhuǎn)換。研究表明，ILC2在脂肪相關(guān)淋巴樣簇(FALC)中分泌的IL-5和IL-6可幫助B細(xì)胞產(chǎn)生抗體，并促進(jìn)B-1細(xì)胞自我更新和產(chǎn)生IgA[35]。ILC2s還可通過分泌IL-4使B細(xì)胞轉(zhuǎn)化為IgE并將效應(yīng)細(xì)胞募集于鼻黏膜從而介導(dǎo)經(jīng)典的AR超敏反應(yīng)[36]。ICOS是ILC2s的共刺激分子，可與B細(xì)胞上的ICOSL結(jié)合并參與調(diào)控B細(xì)胞生發(fā)反應(yīng)和類型轉(zhuǎn)換[37]。

Treg可通過分泌TGF-β和IL-10和誘導(dǎo)其細(xì)胞表面的ICOS與ILC2s的ICOSL結(jié)合2種途徑抑制ILC2s。ILC2s可通過分泌IL-4抑制Treg細(xì)胞在食物過敏中的調(diào)控功能[38]。此外，ILC2s分泌的AREG通過MAP激酶信號傳導(dǎo)途徑增強(qiáng)對Treg細(xì)胞的抑制功能[39]。

ILC2s的調(diào)節(jié)機(jī)制絡(luò)較為復(fù)雜，關(guān)于ILC2s與適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的關(guān)系仍有待進(jìn)一步研究。總之，ILC2s可調(diào)節(jié)T、B細(xì)胞的免疫功能，而T細(xì)胞也影響ILC2s的發(fā)育和功能維持。

3 ILC2s與AR

AR的發(fā)病機(jī)制涉及多種細(xì)胞的激活和累積，包括MC、EOS、T、B細(xì)胞和DC，最終導(dǎo)致大量IgE和Th2細(xì)胞因子在鼻黏膜累積，并產(chǎn)生組胺、白三烯等炎癥介質(zhì)引起AR患者鼻塞、噴嚏和清涕等鼻部過敏性癥狀。研究表明，ILC2s與AR密切相關(guān)，貓過敏原致敏AR患者鼻腔暴露于過敏原4 h后，患者外周血中ILC2s的比例迅速上升[40]。FAN等[41]發(fā)現(xiàn)屋塵螨(house dust mites，HDM)-AR患者PBMC的ILC2s頻率增高。ZHU等[42]的研究表明ILC2s在AR患者和AR小鼠鼻黏膜中的表達(dá)水平高于對照組，且miR-155可上調(diào)ILC2s表達(dá)，提示可通過抑制miR-155降低ILC2s表達(dá)從而治療AR。研究表明AR患者在接受特異性免疫治療(specific immunotherapy,SIT)后，ILC2s表達(dá)降低，與AR患者相反，SIT治療后的患者PBMC上ILC2s數(shù)量更多，ILC1s/ILC2s的相對平衡可能是評價(jià)SIT是否有效的潛在指標(biāo)[43]。

圖2 ILC2s與適應(yīng)性免疫細(xì)胞的相互作用Fig.2 Interaction of ILC2s and adaptive immune cells

動物和臨床試驗(yàn)顯示ILC2s在啟動和誘導(dǎo)AR過敏反應(yīng)中起關(guān)鍵作用，通過靶向上游信號抑制ILC2s活化可能是治療過敏性疾病尤其是AR的潛在途徑[44-45]。多項(xiàng)研究已通過靶向IL-33、IL-25間接說明ILC2s對過敏性氣道疾病的促進(jìn)作用。LIU等[46]通過采用中和抗體阻斷IL-33處理的卵清蛋白-明礬模型的炎癥反應(yīng)，結(jié)果表明BAL中的EOS、IL-4、IL-5、IL-13及血清IgE表達(dá)明顯降低，且炎癥浸潤得到改善。BALLANTYNE等[47]采用抗IL-25的中和抗體作用于過敏性氣道疾病小鼠模型，結(jié)果表明給予抗IL-25后，小鼠體內(nèi)IL-5、IL-13及血清IgE表達(dá)降低，嗜酸性粒細(xì)胞浸潤和杯狀細(xì)胞增生得到明顯改善。除細(xì)胞因子的中和抗體外，小分子抑制劑也可通過調(diào)節(jié)ILC2s有效緩解AR癥狀。臨床試驗(yàn)表明，SB010是一種能夠切割和滅活GATA3 mRNA的新型DNA酶，可減輕過敏性哮喘患者過敏原激發(fā)后的晚期和早期哮喘反應(yīng)[48]。GATA是ILC2s表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子，表明SB10可通過拮抗GATA抑制ILC2s表達(dá)，最終減輕哮喘和AR過敏反應(yīng)[44]。STAT5抑制劑Pimozide在肺部炎癥模型中阻斷TSLP/STAT5通路并改善ILC2s的皮質(zhì)類固醇抗性，表明Pimozide聯(lián)合皮質(zhì)類固醇治療AR可能具有更好的療效[49]。ILC2s表達(dá)PGD2的受體CRTH2[19]。BI671800作為一種CRTH2拮抗劑，臨床試驗(yàn)證明其可緩解環(huán)境攻擊室中過敏原暴露引起的AR過敏癥狀，且在200 mg劑量下安全，CRTH2拮抗劑可能通過抑制ILC2s功能而緩解AR癥狀[50]。

4 總結(jié)

本綜述主要介紹了ILC2s在免疫反應(yīng)中的最新進(jìn)展以及ILC2s如何通過介導(dǎo)先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)從而導(dǎo)致AR。目前對于ILC2s在先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)中的作用機(jī)制的理解尚處于起步階段，尤其對鼻組織中ILC2s特定作用的研究仍有待深入。更好地理解ILC2s對變應(yīng)性疾病的調(diào)節(jié)和效應(yīng)機(jī)制可提高對ILC2s與其他免疫細(xì)胞間相互作用的認(rèn)識，還能促進(jìn)開發(fā)和測試AR的新型臨床干預(yù)方法及針對ILC2s的靶向療法。