解 瑩 李 巖 （中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院消化內科，沈陽110004）

炎癥性腸?。╥nflammatory bowel disease，IBD）是一組慢性、復發(fā)性、炎癥性疾病，主要包括克羅恩?。–rohn's disease，CD）和潰瘍性結腸炎（ulcerative colitis，UC）。其中 UC 主要累及結腸，而 CD 可以累及從口腔至肛門的全消化道并且呈跳躍式分布。因IBD的復發(fā)性、致殘性等特點，可嚴重影響人們的生活質量。既往IBD 的發(fā)病率以歐美居高，近年來IBD 在亞洲的發(fā)病率也逐年升高［1-3］。IBD 的發(fā)病機制尚未完全清楚，目前的研究認為可能與感染、環(huán)境、遺傳、免疫、腸道微生物等因素有關，其中免疫功能異常在IBD的發(fā)病機制中日益受到關注。原始T 淋巴細胞在不同條件下可分化為輔助性T 細胞1（T helper 1 cells，Th1）、輔助性T 細胞 2（T helper 2 cells，Th2）、輔助性 T 細胞 17（T helper 17 cells，Th17）以及調節(jié)性T 細胞（regulatory T cells，Treg）等T 細胞亞群。既往研究認為，CD 主要表現(xiàn)為Th1 介導的免疫應答有關，UC 是Th2 介導的免疫應答有關［4-5］。近年來研究發(fā)現(xiàn)，Th17 細胞在 IBD 的發(fā)病過程中起到重要的作用。本文對Th17 細胞的分化調控及其在IBD中的作用進行綜述。

1 Th17細胞分化及調控

Th17細胞是在2005年被首次提出的，以特異性分泌IL-17 為特點并且可以調節(jié)組織炎癥的一類獨立的輔助性T 細胞亞群。隨著研究的深入，學者們逐漸揭示了Th17細胞的分化過程及其免疫功能，并且發(fā)現(xiàn)Th17 細胞在很多自身免疫性疾病中發(fā)揮著重要的作用［6］。

在STAT6 和T-bet 基因敲除的小鼠體內，給予IL-6 后可以單獨誘導 Th17 細胞的分化［7］。原始 T 細胞分化過程中，高濃度的TGF-β 可促進其分化成Treg 細胞，低濃度的 TGF-β 與 IL-6 同時存在時可促進其向 Th17 細胞分化，并抑制 Th1、Th2 和 Treg 細胞分化，但在TGF-β基因敲除的小鼠體內Th17的數量隨之減少［8-11］。說明 IL-6 和 TGF-β 的聯(lián)合作用在原始T細胞向Th17分化過程中起到關鍵作用。

IL-23屬于IL-12家族，由樹突細胞、巨噬細胞產生。IL-23 并不影響原始T 細胞向Th17 細胞分化，但可以促進Th17 細胞的穩(wěn)定與擴增，并且在IL-23缺乏時無法檢測Th17細胞的存在［12-13］。IL-6可以上調 IL-23R、IL-6 和 IL-23，并依賴 STAT3 信號通路途徑促進Th17 細胞的分化；同時STAT3 也可上調RORγt基因的表達進而促進Th17細胞的分化［14］。

IL-21 本身可由Th17 細胞分泌而產生，可通過其自反饋方式調節(jié)Th17 細胞的分化及功能。IL-21聯(lián)合TGF-β可以獨立誘導Th17細胞分化，但其效率低于 IL-6 聯(lián)合 TGF-β［15］。IL-21 以依賴 STAT3 信號通路途徑誘導Th17 細胞分化，還可以上調IL-17 和視黃酸受體相關孤核受體γt（retinoic acid receptor related orphan nuclear receptor gammat，RORγt）的表達，進一步促進 Th17 細胞的分化［16］。在 TNBS 及DSS 誘導的小鼠結腸炎中IL-21 高表達，IL-21 基因缺陷小鼠Th17細胞分泌的相關因子表達下降［17］。

RORγt 是Th17 細胞特異性轉錄因子。研究表明RORγt直接影響Th17細胞的分化，RORγt可誘導IL-17 和IL-17F 的基因轉錄［18］；缺乏 RORγt 時，小鼠的自身免疫性疾病減輕，Th17 細胞明顯減少；RORγt 和IL-6 同時缺乏的小鼠體內亦缺乏Th17 細胞。在RORγt缺陷的T 細胞不能分化成Th17 細胞，而增強RORγt 后可促進原始T 細胞向Th17 細胞分化［19］。IL-21 和 IL-23 可以通過 JAK-STAT 信號通路促進 RORγt 的表達，并且該途徑需要依賴 IL-6［20］。RORγt 缺乏的 T 細胞其分泌 IL-17 和 IL-17F 的功能也下降［21］。

多項研究證實干擾素調節(jié)因子4（interferon reg?ulatory factor 4，IRF4）也可以干擾Th17細胞的分化。IRF4 基因敲除小鼠的 RORγt 的表達減少，F(xiàn)oxp3 的表達增多，原始 T 細胞不能分化為 Th17 細胞［22］；IRF4 基因敲除后，IL-21 及 IL-17 的表達下降，同時RORα 和 RORγt 的表達下降，同時也證明 IL-21 對Th17 的自身正反饋調節(jié)有一部分是依賴于IRF4 途徑實現(xiàn)的［23］。IRF4 可直接與 IL-17 啟動子結合，上調RORγt和IL-17基因表達［24］。

正常情況下機體Th17 和Treg 細胞處于平衡狀態(tài)，用以維持機體免疫應答和免疫穩(wěn)態(tài)。Th17 細胞和Treg 細胞的分化都需要TGF-β，但分別依賴于不同的轉錄因子 RORγt 和 Foxp3［25］。低濃度的 TGF-β協(xié)同 IL-6 和 IL-21 促進 IL-23R 表達，促進 Th17 細胞分化。高濃度的TGF-β 抑制IL-23R 表達，促進Treg細胞分化。TGF-β 誘導的 Foxp3 抑制了 RORγt 的功能。IL-6、IL-21 和 IL-23 可減輕 Foxp3 介導的 RORγt的抑制作用。IL-2 和STAT5 在上調Foxp3 基因表達促進Treg 細胞分化的同時也抑制了Th17 細胞分化［26］。Foxp3 可通過直接抑制 RORγt 進而抑制IL-17A mRNA轉錄，從而抑制Th17分化及功能［27］。

TLR2 和TLR4 信號通路被激活后可促進Th17的增殖，抑制Treg細胞的分化［28］。TLR7信號通路的激活后可下調STAT3，進而抑制原始T 細胞向Th17細胞分化及IL-17的分泌［29］。

綜上所述，Th17 細胞的分化受到多種細胞因子、轉錄因子以及信號轉導通路的影響，具體機制見圖1。

圖1 Th17細胞的分化與調控Fig.1 Differentiation and regulation of Th17 cells

2 Th17細胞與IBD

Th17細胞主要分泌IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-22及 IL-26 等細胞因子［30］。IBD 患者的外周血中 Th17細胞比例增加并且活動期高于緩解期［31］。

IL-17A 和 IL-17F 是 IL-17 家 族 成 員 ，主 要 由Th17 細胞分泌，然而 IL-17A 及 IL-17F 在 IBD 中的作用存在爭議。活動期IBD患者血漿和腸黏膜均高表達IL-17［32］?；顒悠贑D患者IL-17F的mRNA 表達水平明顯升高［33］。IL-17A 和 IL-17F 與細胞表面受體IL-17RA、IL-17RC 結合，通過Act1、TRAF6 等進而激活NF-κB、MAPKs、C/EBP 等信號通路，促進炎癥因子的釋放，介導炎癥反應。IL-17A 可與TNF-α 產生協(xié)同作用，促進TNF-α 所誘導的基因穩(wěn)定性，增強IBD 的炎癥反應［34］。IL-17A 可以募集和激活中性粒細胞，誘導趨化因子CCL20 的表達，促進其與CCR6受體的結合，以及炎癥細胞的募集，增強腸黏膜免疫反應［35］。此外，參與IL-17A 信號轉導的相關基因如 IL-23R、CCR6、Act1 等均與 IBD 有關［36］。由此可見，IL-17 作為Th17 細胞的主要效應因子參與IBD的發(fā)生發(fā)展，其機制可能為IL-17 促進炎癥因子的釋放，增強黏膜免疫反應，與其他炎癥因子產生協(xié)同作用進而增強炎癥反應等有關。針對抗IL-17A和IL-17F 的動物實驗結果不盡相同。IL-17A 在疾病急性期和慢性活動期的作用不同，IL-17中和抗體可加重DSS 誘導的小鼠結腸炎，提示IL-17A 在小鼠急性結腸炎中具有保護作用［37］；IL-17A 和 IL-17F 可誘發(fā)小鼠慢性腸道炎癥［38］。小鼠接種IL-17 疫苗后，TNBS 誘導的結腸炎得到改善［39］；但在另一項研究中，小鼠結腸炎加重且結腸中IL17 表達升高［40］。應用IL-17F 中和抗體后，小鼠DSS 誘導的結腸炎明顯減輕［41］。目前臨床上抑制IL-17 的藥物主要有：IL-17 單抗：Secukinumab 和 Ixekizumab，IL-17RA 單抗Brodalumab，已被應用于銀屑病、銀屑病性關節(jié)炎、強直性脊柱炎的治療。然而，針對抑制IL-17 治療IBD 的臨床試驗研究結果也不盡相同。在Secukinumab 治療活動性CD 的臨床試驗表明，中和IL-17A 并不能改善CD 病情，并且不良事件的發(fā)生率升高，并且，在接受Secukinumab 治療風濕系統(tǒng)疾病的患者中，也有誘發(fā)新發(fā)IBD 疾病的報道［42-43］。IL-17RA 單抗Brodalumab 并不能有效控制中、重度活動期CD 患者的病情并產生不必要的副作用，可能與Brodalumab 不僅僅抑制了IL-17RA，同時還抑制了 IL-17 家族其他亞型有關［44］。Vidofludimus 和Tofacitinib 在IBD 的治療中有一定的療效，但是仍需要進一步更大規(guī)模的臨床試驗來評價其療效及安全性，這兩種IL-17小分子抑制劑不僅抑制了IL-17，同時也影響了 IFN-γ、IL-23、IL-6、JAK、STAT3 的表達［45-46］。綜上所述，盡管 IL-17 在 IBD 患者中高表達，然而抗IL-17治療目前看來并不是控制IBD的有效方法，IL-17 在IBD 中的作用是十分復雜的，有待更深入的研究。

IL-21 由Th17 細胞分泌，其可正反饋促進Th17細胞分化，促進IL-17 的分泌。在CD 患者的固有層CD3+淋巴細胞培養(yǎng)過程中阻斷IL-21 的表達后，可下調 STAT3 和 IL-21［47］。IBD 患者高表達 IL-21，CD高于UC，在CD 病人固有層淋巴細胞中阻斷IL-21后，下調磷酸化 STAT4 和 T-bet，抑制 IFN-γ，提示IL-21參與了CD的免疫反應過程［48］。

有研究指出，IL-22 對IBD 小鼠具有保護作用，通過NK細胞介導的天然免疫反應和Th17細胞介導的獲得性免疫反應共同完成［49］。此外，IL-22可以促進結腸上皮細胞內STAT3 的活化，誘導了黏液相關分子STAT3 的依賴性表達和分泌黏液杯狀細胞的修復［50］。盡管IL-22 可以在炎癥反應高峰期發(fā)揮其抗炎的保護作用，但如果IL-22 與其受體結合后過度表達，也可促進結腸腫瘤的發(fā)生［51］。

研究顯示，IBD 患者手術切除的結腸標本中IL-26 高表達，IL-26 通過 STAT1、STAT3、MAPKs 和PI3K/Akt 等信號通路途徑誘導IL-6 和IL-8 的表達，參與IBD的病理生理過程［52］。

3 總結與展望

綜上所述，Th17 細胞的分化受到諸多細胞因子、轉錄因子、信號通路等影響；并且在一定條件下不同T 淋巴細胞亞群細胞間存在相互促進、相互制約、相互轉化的關系；盡管目前的研究顯示Th17 細胞在IBD 的發(fā)生發(fā)展過程中主要起到促炎作用，但也有研究顯示Th17 細胞分泌的細胞因子在一定條件下對IBD也起到保護作用。Th17細胞在IBD中的作用很可能是基于環(huán)境、不同細胞因子、不同信號通路等多種因素綜合作用的結果。因此，深入探討Th17 細胞及其分泌的細胞因子在IBD 中的作用機制，如何更好地調控Th17 細胞的分化及功能，使其向更有利于IBD 治療的方向起作用，使其為IBD 的治療提供新的治療靶點，都有待進一步更深入的研究。