Th17在多發(fā)性硬化中發(fā)病機(jī)制及相關(guān)治療進(jìn)展

瞿金濤 汪玫 肖林

多發(fā)性硬化(MS)是以中樞神經(jīng)系統(tǒng)白質(zhì)炎性脫髓鞘病變?yōu)橹饕攸c(diǎn)的T細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫性疾病。臨床上具有空間多發(fā)性和時(shí)間多發(fā)性，表現(xiàn)為累及腦室周圍白質(zhì)、視神經(jīng)、脊髓、腦干、小腦等多處及多數(shù)具有緩解-復(fù)發(fā)(RRMS)的病程。其發(fā)患者群主要在歐美國家，雖然其在一般情況下不會對患者的生命造成威脅，但是其對于社會經(jīng)濟(jì)的影響卻很大。就美國而言［1］，每年有至少350，000的人為MS所困擾。這種疾病會造成患者嚴(yán)重的感覺、運(yùn)動、神經(jīng)認(rèn)知方面的障礙，極大的損害患者的自立生活能力，給家庭社會造成嚴(yán)重負(fù)擔(dān)。

目前認(rèn)為主要是遺傳因素決定個(gè)人對此病的易感性，而環(huán)境的影響也可能有一部分的角色［2］。對于其發(fā)病機(jī)制的研究最主要建立在實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)動物模型之上，主要集中于由細(xì)胞因子介導(dǎo)的相關(guān)T細(xì)胞亞群功能之間平衡的喪失，從而導(dǎo)致對自身抗原髓鞘堿性蛋白(MBP)的攻擊。通常認(rèn)為，Th1細(xì)胞在腦部炎癥中會分泌眾多細(xì)胞因子(IFN-γ，TNF-α、β，IL-12)如干擾素 IFN-γ，腫瘤壞死因子TNF-β等可以激活巨噬細(xì)胞對少突膠質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行破壞并由此脫髓鞘［3］，而且IFN-γ又能再誘導(dǎo)Th1細(xì)胞的產(chǎn)生，進(jìn)一步促進(jìn)髓鞘的破壞。TNF-α及IL-12則有促炎作用。TNF-α可直接對少突膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞毒作用，p40二聚體組成的IL-12則參與誘導(dǎo)中樞小膠質(zhì)細(xì)胞及巨噬細(xì)胞表達(dá)IL-16從而被認(rèn)為與MS有關(guān)［4］。因此，針對Th1細(xì)胞進(jìn)行抑制而延緩MS進(jìn)程，減輕患者癥狀的一些措施也是有效的，這為臨床治療提供了理論依據(jù)。

與此同時(shí)，CD+4的Th2細(xì)胞則屬于淋巴細(xì)胞中的抗炎家族，也分泌眾多的免疫調(diào)節(jié)因子(eg.IL-4，-5，-6和-10)。IL-4可以促使Th0向 Th2分化，使 Th1減少，減少EAE損害，同時(shí)，大量IL-10的表達(dá)可以抑制EAE進(jìn)展，相反，敲除IL-4基因的小鼠由于Th2細(xì)胞減少其EAE的進(jìn)展則呈現(xiàn)急進(jìn)性。IL-5缺失的小鼠對EAE的易感性增加，人為的導(dǎo)入可以產(chǎn)生IL-6的重組痘苗病毒可抑制小鼠EAE的發(fā)生［5］。另外，單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)可以促使Th0細(xì)胞向Th2細(xì)胞分化，從而較大程度地抑制EAE的進(jìn)展?？偟膩碚f，Th2/Th1的平衡介導(dǎo)MS的嚴(yán)重程度及其進(jìn)展。

但最近，Th1與Th2平衡失調(diào)的MS發(fā)病機(jī)制受到了挑戰(zhàn)，人們傾向于Th17細(xì)胞在MS發(fā)病機(jī)制中可能扮演更加重要的角色。較新的一篇文獻(xiàn)報(bào)道［6］，體外Th2的產(chǎn)物IL-6能誘導(dǎo)naive T細(xì)胞轉(zhuǎn)變成Th17細(xì)胞，進(jìn)而導(dǎo)致小鼠EAE的發(fā)生與發(fā)展，而加入IL-6R的單克隆抗體之后，便能抑制少突細(xì)胞髓鞘糖蛋白(MOG)肽特異性的和Th17 T細(xì)胞在腹股溝淋巴結(jié)的誘導(dǎo)分化而延緩了EAE的病程。由此，IL-6R的單抗體可能在不久以后進(jìn)入臨床，有希望通過其拮抗IL-6的作用使等效應(yīng)細(xì)胞數(shù)量降低，成為一種治療MS的新的方式。這樣Th2功能增強(qiáng)可能是起著一種介導(dǎo)Th17產(chǎn)生的始動的作用，而不是之前認(rèn)為的其功能降低造成與Th1的功能失衡的發(fā)病機(jī)制。下面就詳細(xì)討論Th17在MS發(fā)病中的作用。

1 Th17細(xì)胞

Th17細(xì)胞是新發(fā)現(xiàn)的一類Th細(xì)胞亞群。其主要作用為防止胞外細(xì)菌的感染［7］，然而，在自身免疫性疾病的發(fā)病中Th17的活動也相當(dāng)激烈。早期人們一直認(rèn)為因在病灶組織中可檢出大量的IL-12所以MS是Th1細(xì)胞的主要介導(dǎo)產(chǎn)生的疾病，但后期實(shí)驗(yàn)［8］發(fā)現(xiàn)IL-23缺乏的老鼠不會發(fā)生EAE等自身免疫性疾病(注射入IL-12的老鼠也不會發(fā)生EAE)，而只缺少的IL-12的老鼠則很對EAE易感。這促使人們開始轉(zhuǎn)移在Th1細(xì)胞上的注意力，發(fā)現(xiàn)在MS患者中IL-23是上調(diào)的，降低IL-23可以促使IL-10的生成［9］，IL-10又可抑制MS對自身髓鞘蛋白的免疫反應(yīng)。同時(shí)，Th17由IL-23誘導(dǎo)產(chǎn)生所以有Th17的特征性產(chǎn)物IL-17的同時(shí)IL-23必然存在，如果敲除IL-23的基因則IL-17也會消失，此時(shí)即使存在產(chǎn)生IFN-γ的Th1細(xì)胞，MS也較易治愈［8］。這說明Th17似乎在誘導(dǎo)自體免疫反應(yīng)方面比以往Th1與Th2的功能失調(diào)的理論更加重要，這種新的Th17在識別抗原后會產(chǎn)生其特有的IL-17。有研究發(fā)現(xiàn)在MS患者的脊髓或腦中的損傷區(qū)域及表型正常的白質(zhì)區(qū)分離出的髓鞘反應(yīng)性T細(xì)胞被證明是Th17細(xì)胞［10］。另一項(xiàng)對照研究［11］顯示在活動性 MS病灶中，Th17細(xì)胞的數(shù)量大量增加，可達(dá)Th1細(xì)胞的七倍。MS急性損傷時(shí)，其可能機(jī)制為浸潤T細(xì)胞的TCR的α鏈和β鏈、維甲酸相關(guān)孤兒核激素受體C轉(zhuǎn)錄因子以及其他多種細(xì)胞因子的基因表達(dá)上調(diào)促進(jìn)了Th17的擴(kuò)增，由此產(chǎn)生更多量的IL-17，加重病情的進(jìn)展惡化［10］。Hedegaard等［12］發(fā)現(xiàn) MS患者的MBP對單核細(xì)胞的誘導(dǎo)作用使之產(chǎn)生大量IFN-γ和TNF-α和少量IL-10，與正常人對照組有較大的差別。且MS患者中高反應(yīng)者有大量的T細(xì)胞，與產(chǎn)生的大量IL-17，IL-5，IL-4有極高相關(guān)性。IL-17和IL-5還與磁共振成像(MRI)上能發(fā)現(xiàn)陽性的斑塊數(shù)成正比。此也提示大量的T細(xì)胞和IL-17和IL-5產(chǎn)生的量與疾病的活動性緊密相連。所列舉的這些實(shí)驗(yàn)無一例外都證明Th17在MS發(fā)病與進(jìn)展中起著主要作用。所以應(yīng)該說臨床上針對MS的治療現(xiàn)在有了一個(gè)較為明確的目標(biāo)，就是抑制Th17的活性。

2 Th17相關(guān)治療

傳統(tǒng)藥物格拉默等［13］已證明其不僅通過Th1細(xì)胞起作用，對Th17的抑制也是其臨床用藥有效的一種機(jī)制。在一項(xiàng)研究白藜蘆醇對EAE影響的文章［14］中，發(fā)現(xiàn)這種多酚類物質(zhì)能在增加 IL-17+的 Th17、IL-17+/IL-10+ T細(xì)胞(Th17reg)及產(chǎn)生INF-γ的CD4-NKT細(xì)胞的同時(shí)抑制IL-12/23 p40及IL-6合成使IL-12/23表達(dá)降低從而對EAE的動物產(chǎn)生保護(hù)作用。因此白藜蘆醇對EAE的保護(hù)作用不僅是通過降低 Th17的數(shù)量還升高了 Th17reg和 CD4-/IFN-γ+的NKT的細(xì)胞數(shù)量的同時(shí)抑制了巨噬細(xì)胞IL-12/23 p40及IL-6合成來起作用的。概括地說，Th17及Th17reg兩者在MS發(fā)病時(shí)，Th17促進(jìn)疾病的發(fā)展，而Th17reg則起保護(hù)作用。此發(fā)現(xiàn)對于臨床治療MS又提供了一種升高Th17reg的來治療MS的新思路。

他汀類藥物能有效地降低膽固醇被廣泛地用于保護(hù)心血管系統(tǒng)，但近年來發(fā)現(xiàn)他汀類可當(dāng)作免疫調(diào)節(jié)劑來治療MS。2008年的一項(xiàng)報(bào)道稱斯伐他?。?5］能增強(qiáng)細(xì)胞因子分泌抑制因子(SOCS)的表達(dá)，使 IL-6、17、23，INF-γ 的表達(dá)降低，并且能直接抑制IL-17轉(zhuǎn)錄因子維甲酸相關(guān)孤兒核受體C，從而降低Th17細(xì)胞表達(dá)其相關(guān)細(xì)胞因子，這些都揭示他汀類藥物作為一種免疫抑制劑是通過Th17細(xì)胞來起作用的。

來氟米特通常用來治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎。有實(shí)驗(yàn)［16］證實(shí)其在EAE中能較好的控制實(shí)驗(yàn)鼠的臨床癥狀，且加入外源性的尿嘧啶以后來氟米特的作用也不會終止，提示其對EAE作用的免疫機(jī)制可能不在對嘧啶合成的阻斷。雷帕霉素(rapamycin)在一項(xiàng)觀察性動物實(shí)驗(yàn)證明［17］可減輕EAE模型動物的臨床癥狀及組織病理表現(xiàn)，在其緩解疾病的同時(shí)發(fā)現(xiàn)脾區(qū)Foxp3+Treg細(xì)胞上升T細(xì)胞下降，提示雷帕霉素可能在將來能用于治療MS。但目前尚缺乏來氟米特和雷帕霉素對EAE作用確切機(jī)制的研究，根據(jù)當(dāng)前所了解Th17在MS中的作用，希望在將來有實(shí)驗(yàn)證實(shí)這些藥物是否通過作用于Th17細(xì)胞而阻滯病程的進(jìn)展，如通過臨床試驗(yàn)后可以作為臨床用藥參考。

補(bǔ)體抑制劑FUT-157在EAE中通過阻止C3/C5轉(zhuǎn)化酶的形成可抑制自反應(yīng)T細(xì)胞的活性，減少了INF-γ和產(chǎn)IL-17的Th17細(xì)胞，這便減輕了髓鞘特異性的T細(xì)胞自身免疫。體內(nèi)試驗(yàn)顯示其可延遲EAE發(fā)生，減輕EAE炎癥和脫髓鞘反應(yīng)［18］。姜黃是從一種藥用植物的根中提取出來的，據(jù)報(bào)道［19］可大大減輕EAE中路易鼠的臨床癥狀，并極大減少浸潤到鼠脊髓中炎癥細(xì)胞數(shù)量。通過RT-PCR進(jìn)行細(xì)胞因子mRNA表達(dá)的測定顯示 IL-17，TGF-β，IL-6，IL-21等 Th17特征性產(chǎn)物的大大降低，表明了EAE的緩解至少大部分是因?yàn)樽钄嗔薚h17的分化與增殖取得的，證明了其對于MS及其他Th17介導(dǎo)的疾病有治療作用。實(shí)驗(yàn)［20］證明二甲雙胍動物可通過限制單核細(xì)胞浸潤和抑制促炎因子(IFN-γ，TNF-α，IL-6，IL-17和誘生性一氧化氮合酶(iNOS))等的釋放來達(dá)到減弱EAE的發(fā)生，而在脾細(xì)胞中各類抗炎因子會合成增加，這些都提示了二甲雙胍在MS甚至其他相關(guān)炎癥性疾病中的潛在應(yīng)用價(jià)值。

IL-27，IFN-β 在 EAE 實(shí)驗(yàn)［21，22］中已被證明可降低 EAE的嚴(yán)重性，其可抑制致敏的自身反應(yīng)性T細(xì)胞，尤其是Th17系列的細(xì)胞。如果將其人工大量合成，將有可能用于治療Th17相關(guān)疾病。另一項(xiàng)報(bào)道［23］稱IL-9缺失和IL-9受體不足的情況會降低Th17細(xì)胞和產(chǎn)IL-6巨噬細(xì)胞的數(shù)量，并由此延緩了EAE的進(jìn)展。這也提示人們可以通過設(shè)計(jì)IL-9的抗體而達(dá)到阻止MS的進(jìn)程。人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植［24］也會降低IFN-γ等炎癥因子產(chǎn)生細(xì)胞如Th1，Th17等的數(shù)量，同時(shí)增加IL-4產(chǎn)生細(xì)胞Th2和其他抗炎因子的量，這些能減少EAE損傷的程度并增加損傷區(qū)域少突膠質(zhì)細(xì)胞的量有可能成為一種能逆轉(zhuǎn)MS病程進(jìn)展的藥。

一項(xiàng)描述性研究［25］稱低劑量的(0.5Gy)伽馬射線連續(xù)四周每周一次照射MRL-lpr/lpr鼠EAE模型可降低EAE的嚴(yán)重程度，推遲病理改變出現(xiàn)的時(shí)間，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)促炎因子、自身抗體和的細(xì)胞毒細(xì)胞都有一定程度下降，尤其是Th17分泌的IL-17的量有大幅度的降低，同時(shí)，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞數(shù)量卻大幅度上升。這個(gè)給臨床運(yùn)用低劑量射線治療MS患者起了一定的提示作用。

全反式維甲酸(ATRA)早已被證明可抑制Th17的分化和促使FOXp3+的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞產(chǎn)生。AM80［26］是一種比ATRA更有效的人工合成的維甲酸類藥。其能防止早期EAE進(jìn)展，降低Th17的分化及其免疫效應(yīng)。但因其長期使用能抑制IL-10的產(chǎn)生所以對于晚期EAE則作用輕微，提示ATRA可對Th17和Th17樣調(diào)節(jié)細(xì)胞都有作用。

3 結(jié)語

目前MS發(fā)病機(jī)制尚不明了，但由于各種實(shí)驗(yàn)技術(shù)及研究分析方法的發(fā)展使我們對MS發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識取得了重大的進(jìn)展。Th17在其發(fā)病中的關(guān)鍵作用必將為我們臨床治療MS提供了嶄新的，或許將來也是更好的治療方式。不過，目前的確切發(fā)病原理還是不甚清楚，進(jìn)一步探索MS的發(fā)病機(jī)制以求尋找到更加有效的甚至可以逆轉(zhuǎn)MS的治療手段，這在今后一段時(shí)間內(nèi)還屬于人們的重點(diǎn)。

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