IL-10在移植物抗宿主病免疫調(diào)節(jié)作用中的研究進展①

葉 芳 文瑞婷 楊志剛 （廣東醫(yī)科大學附屬湛江中心醫(yī)院血液內(nèi)科，湛江 524045）

異基因造血干細胞移植（allogeneic hematopoietic stem cell transplantation，allo-HSCT）是目前根治惡性血液病、遺傳性疾病和部分自身免疫系統(tǒng)疾病的主要方法，移植后維持穩(wěn)定的移植物抗白血病效應（graft-versus-leukemia，GVL）可使患者獲得長期緩解，而移植物抗宿主?。╣raft-versus-host disease，GVHD）卻嚴重影響患者生存質(zhì)量甚至危及生命［1-2］。IL-10 是由多種免疫細胞和少數(shù)非免疫細胞產(chǎn)生的細胞因子，是目前公認的炎癥與免疫抑制因子，具有雙向免疫調(diào)節(jié)作用［3］。越來越多研究表明IL-10在GVHD 發(fā)生發(fā)展中扮演重要角色，但目前關(guān)于IL-10 在GVHD 發(fā)病中作用的研究結(jié)果仍存在爭議［4-5］。深入了解IL-10 的免疫調(diào)節(jié)功能及其在GVHD 發(fā)病中的作用，有望為GVHD 防治提供新的思路。本文就國內(nèi)外關(guān)于IL-10 的免疫調(diào)節(jié)機制及其在GVHD發(fā)病中作用的研究進展進行綜述。

1 IL-10的生物學特性和免疫調(diào)節(jié)功能

1.1 IL-10 的生物學特性 IL-10 是具有雙向免疫調(diào)節(jié)作用的炎癥與免疫抑制因子，可來源于T細胞、B 細胞、巨噬細胞及單核細胞等免疫細胞，也可來源于一些非免疫細胞，如上皮細胞和腫瘤細胞，不同細胞來源的IL-10 介導了不同的免疫調(diào)節(jié)作用［6］。IL-10 的活性由IL-10 受體（IL-10R）介導，該受體由IL-10R1 和IL-10R2 異源二聚體組成。IL-10R1 表達主要局限于T 細胞、B 細胞、單核細胞、巨噬細胞等免疫細胞，IL-10R2 則幾乎在所有細胞上均有表達［7］。但IL-10 與IL-10R1 親和力較高，與IL-10R2結(jié)合力較弱，導致不同細胞結(jié)合IL-10 的能力不同［8］。IL-10 與IL-10R1 結(jié)合后誘導IL-10R2 構(gòu)象變化，進一步啟動下游信號轉(zhuǎn)導［9］。IL-10 與受體復合物結(jié)合分別激活與IL-10R1 和IL-10R2 相關(guān)的Janus酪氨酸激酶JAK1 和TYK2，使受體胞外末端磷酸化，IL-10R1磷酸化為STAT1、STAT3募集提供位點，激活并啟動IL-10 信號傳導，發(fā)揮相應生物學功能［10-11］。此外，IL-10 基因具有多態(tài)性，目前研究最多的是2個二核苷酸重復序列：IL-10.G 和IL-10.R，以及3 個單核苷酸多態(tài)性：-1082（G/A）、-819（C/T）和-592（C/A），IL-10 的基因多態(tài)性與多種疾病發(fā)病相關(guān)［12］。研究表明，IL-10 基因多態(tài)性也參與了GVHD 發(fā)生發(fā)展，可提高GVHD 發(fā)生率［13］。但也有研究認為IL-10 基因多態(tài)性與GVHD 發(fā)生無關(guān)［14］。目前關(guān)于IL-10 基因多態(tài)性與GVHD 發(fā)生的關(guān)系研究尚存在分歧，有待進一步研究。

1.2 IL-10 的免疫調(diào)節(jié)功能 IL-10 分泌受微環(huán)境中的抗原、協(xié)同刺激信號、細胞因子、微生物等因素影響［15］。最近研究認為IL-10 具有免疫抑制和免疫刺激雙向調(diào)節(jié)功能，可通過與不同免疫細胞亞群作用發(fā)揮不同免疫調(diào)節(jié)功能：①通過樹突狀細胞（den‐dritic cells，DC）發(fā)揮免疫抑制功能，通過抑制其表面MHCⅡ分子和共刺激分子CD80 和CD86 表達抑制DC 抗原提呈能力［11］；②通過輔助性T（T helper，Th）細胞發(fā)揮免疫抑制功能，IL-10 可抑制Th1 細胞分泌細胞因子從而調(diào)節(jié)Th1/Th2 平衡，也可抑制Th17 功能進而抑制炎癥進展［16］；③通過免疫抑制細胞發(fā)揮作用，IL-10 可促進調(diào)節(jié)性T 細胞（regulatory T cell，Treg）分化，抑制效應T 細胞發(fā)揮免疫抑制功能并促進Treg 分泌IL-10［17-18］。另外，調(diào)節(jié)性B 細胞（regulatory B cell，Breg）分泌IL-10 能夠抑制DC 活化、Th1/Th17極化并誘導Treg分化［19］；④通過B細胞發(fā)揮免疫刺激作用：IL-10 能夠刺激B 細胞活化、增殖及分化為漿細胞，促進免疫球蛋白類別轉(zhuǎn)換［20］；⑤通過CD8+T 細胞發(fā)揮免疫刺激作用，IL-10 也被認為是CD8+T 細胞增殖和分化的促進因子，在感染期間能夠刺激CD8+T細胞增殖［8，21］。

此外，研究認為IL-10 濃度可能是其發(fā)揮不同免疫生物學功能的重要因素之一。低濃度的IL-10能夠激活抗原提呈細胞（antigen presenting cell，APC）和CD4+T 細胞，高濃度的IL-10 則誘導CD8+T細胞活化［22］。IL-10在不同疾病中扮演不同角色，如在系統(tǒng)性紅斑狼瘡中高濃度的IL-10 對其有致病作用［23］；而在哮喘、炎癥性腸病中低表達的IL-10 參與調(diào)控疾病發(fā)生［24-25］。SALEHI等［5］研究發(fā)現(xiàn)，IL-10在移植后病情穩(wěn)定患者中血清濃度升高，可能對同種異體移植物長期存活具有積極作用。但也有研究發(fā)現(xiàn)，慢性排斥反應患者緩解后IL-10 濃度較低，IFN-γ 水平升高［4］。因此，IL-10 的免疫調(diào)節(jié)功能可能受IL-10 的細胞來源、作用的靶細胞、濃度及微環(huán)境等因素影響［26］。

2 IL-10在GVHD發(fā)病中的作用

2.1 IL-10 基因多態(tài)性與GHVD GVHD 分急性GVHD（acute graft-versus-host disease，aGVHD）和慢性GVHD（chronic graft-versus-host disease，cGVHD）［27］。GVHD 發(fā)病機制非常復雜，多種免疫細胞及細胞因子是其發(fā)病的重要因素，其中IL-10參與了GVHD的全過程［28］。IL-10產(chǎn)生除受免疫刺激外，也受基因調(diào)控，IL-10 基因在啟動子區(qū)-1082、-819 和-592 位置具有多態(tài)性，可影響其轉(zhuǎn)錄、產(chǎn)生和分泌水平［29］。目前IL-10 基因多態(tài)性與aGVHD 或cGVHD 發(fā)生風險的相關(guān)性存在不同觀點。有研究認為IL-10-592 AA基因型受者發(fā)生Ⅱ~Ⅳ級aGVHD 的概率低于AC 和CC 基因型患者，但受者基因型與cGVHD 發(fā)生無關(guān)［30］。也有研究認為，IL-10-819 C/T、-592 A/C 基因多態(tài)性與aGVHD 發(fā)生或嚴重程度無關(guān)，但IL-10-1082 GG 基因型與aGVHD 高風險相關(guān)［29］。此外，受者IL-10-819 CC、-592 CC 或供者IL-10-819 CC 多態(tài)性會導致IL-10 分泌減少和aGVHD 發(fā)生率升高［13］。但PEROVIC 等［31］研究發(fā)現(xiàn)，IL-10 的3 個基因多態(tài)性均與aGVHD 發(fā)生無關(guān)。同時，KAMEL 等［14］也發(fā)現(xiàn)，IL-10 基因多態(tài)性與移植后aGVHD 和cGVHD 發(fā)生均無關(guān)。

IL-10的3個單核苷酸基因多態(tài)性與3個單倍型GCC、ATA、ACC 密切相關(guān)［32］。不同基因型可影響IL-10 水平［31］。受者GCC/ATA 基因型與高濃度IL-10 有關(guān)并在aGVHD 或cGVHD 中產(chǎn)生保護作用，而攜帶GCC/GCC 基因型受者則IL-10 濃度降低和aGVHD 發(fā)生風險增加，另外100%攜帶ATA/ATA 基因型受者均發(fā)生cGVHD［33］。但研究供者基因時發(fā)現(xiàn)，IL-10 基因型（GCC/ACC 和ACC/ATA）與aGVHD及cGVHD發(fā)病均無關(guān)［33］。因此，目前研究認為受者而非供者IL-10基因多態(tài)性對GVHD影響較大，且啟動子區(qū)不同位點基因表型對GVHD的影響不同。

2.2 IL-10 與DC IL-10 是DC 耐受性的關(guān)鍵因子，IL-10 誘導產(chǎn)生的耐受性DC 被稱為DC-10，DC-10可通過促進Ⅰ型調(diào)節(jié)性T 細胞（T regulatory type 1 cells，Tr1）產(chǎn)生，在免疫介導的相關(guān)疾病中恢復其免疫耐受性［34］。且IL-10 基因修飾的DC 誘導的Tr1 可通過促進小鼠移植模型Th1 向Th2 細胞轉(zhuǎn)化而抑制GVHD 發(fā)生［35］。另外，研究發(fā)現(xiàn)，采用同種異基因DC 誘導CD4+T 細胞分化而來的Treg 比直接新鮮分離的Treg 在小鼠異基因移植模型中對GVHD 的抑制效應更為明顯，可促進供鼠細胞植入，顯著提高受鼠移植物長期存活率［36］。

2.3 IL-10 與Th GVHD 發(fā)病中，IL-10 作用于Th細胞的研究結(jié)果仍存在分歧。動物實驗發(fā)現(xiàn)，移植后給予外源性IL-10可使T細胞擴增、促炎因子IFN-γ分泌增加、Th1 反應增強從而加重GVHD，但移植前輸注IL-10 則有益于GVHD 防治［37］。另外，研究發(fā)現(xiàn)，低劑量IL-10 對GVHD 具有保護作用，而高劑量外源性IL-10 能夠引發(fā)aGVHD，其機制可能為IL-10與Th17 和CD8+T 細胞表達的IL-10R 相結(jié)合，使IL-10 抑制效應T 細胞增殖及炎癥因子分泌的作用被Th17 和CD8+T 細胞抵消［38］。表明在GVHD 發(fā)病中，IL-10 與Th 的相互作用可能與IL-10 出現(xiàn)的時機和劑量有關(guān)，但仍需進一步驗證。

2.4 IL-10 與Treg 多數(shù)Treg 被認為是Foxp3+Treg，該細胞可產(chǎn)生極少量IL-10，而CD4+Foxp3–IL-10+T細胞（又稱Tr1）可分泌高水平的IL-10，近年研究認為Tr1 和CD4+Foxp3+Treg 共同組成Treg 亞群，并參與免疫調(diào)控［39］。ZHANG 等［40］研究證實，分泌IL-10的T 細胞亞群即Tr1，GVHD 發(fā)生時其分泌IL-10 的水平降低，促進GVHD 進展。最近研究發(fā)現(xiàn)，小鼠Tr1 表達功能性IL-10Rα，IL-10 受體信號受損的Tr1在體內(nèi)失去免疫調(diào)節(jié)活性，Tr1 需IL-10 受體信號激活p38 MAPK，從而維持IL-10 分泌，介導Tr1 的免疫抑制功能［41］。另外，研究發(fā)現(xiàn)，Tr1 比例與GVHD 嚴重程度相關(guān)，移植后無aGVHD 的患者Tr1 比例升高，而重度GVHD 患者則降低［3］。GVHD 發(fā)生時，Tr1 可分泌IL-10 和TGF-β，通過降低Th1 和Th17 數(shù)量增加Th2 細胞數(shù)量促進Treg 分化，并抑制共刺激分子和促炎因子分泌，間接作用于抗原提呈細胞，從而改善GVHD［15］。Tr1 在TCR 介導活化后分泌IL-10，除抑制同種異體T 細胞應答外還可促進CD8+T 細胞增殖，抑制GVHD 的同時介導GVL［35］。表明分泌IL-10 的Treg 在GVHD 發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用，促進這類Treg 產(chǎn)生可能是防治GVHD 的有效策略。

2.5 IL-10 與Breg Breg 目前尚缺乏統(tǒng)一表型，主要以分泌IL-10 的B 細胞亞群定義具有免疫調(diào)節(jié)功能的Breg［42］。Breg 能夠抑制DC 活化、Th1/Th17 極化并誘導Treg產(chǎn)生從而發(fā)揮免疫抑制作用［19，43］。研究發(fā)現(xiàn)，aGVHD 發(fā)生時產(chǎn)生IL-10 的宿主細胞和供體細胞主要是B 細胞，GVHD 發(fā)生期間血清IL-10 濃度下降，抑制B7-H4 分子表達、共刺激分子CD80/CD86表達上調(diào)、宿主DC 激活，最終導致異基因T細胞應答增強、GVHD 加重［44］。此外有研究認為移植后發(fā)生cGVHD 的患者Breg 及其分泌的IL-10 減少，使促炎細胞因子無法被抑制，從而引發(fā)GVHD［45］。Breg 還可分泌IL-35，與IL-10 協(xié)同抑制Th1 分化及CD4+T 細胞增殖，阻止GVHD 發(fā)生［46］。最近研究顯示，移植后患者體內(nèi)Breg 比例與GVHD 臨床分級相關(guān)，Ⅰ~Ⅱ級aGVHD 患者Breg 比例高于Ⅲ~Ⅳ級患者［47］。一項納入74 例接受allo-HSCT 的患者臨床研究探討了過繼預防性輸注Breg 對aGVHD 及GVL 的影響，發(fā)現(xiàn)預防性輸注高劑量Breg 患者比輸注低劑量Breg 患者Ⅱ~Ⅳ級aGVHD 發(fā)生率顯著降低，并保留了GVL［48］。因此，過繼輸注Breg 對移植后GVHD防治具有潛在臨床應用前景，但其安全性與有效性仍需多中心、大樣本臨床試驗進一步驗證。

此外，IL-10 與NK 細胞及CD8+T 細胞相互作用也參與GVHD 發(fā)病。移植早期重建的NK 細胞可表達高水平的IL-10，抑制DC 或抑制T 細胞介導的同種異體T 細胞反應，降低GVHD 發(fā)生率［49］。IL-10 也可促進CD8+T 細胞增殖活化，抑制GVHD 同時介導GVL［35］。

3 結(jié)語

GVHD 的發(fā)病機制尚未闡明。近年研究發(fā)現(xiàn)IL-10在GVHD 發(fā)生發(fā)展中起重要作用，但各研究中IL-10 在GVHD 發(fā)病中的作用描述不一，可能與IL-10 的多效性有關(guān)。微環(huán)境、細胞來源和靶細胞、IL-10 濃度及病理狀況不同，IL-10 發(fā)揮的免疫調(diào)節(jié)作用可能也不同。目前對IL-10 的作用了解尚不夠全面，對其在GVHD 發(fā)病中的作用機制也有待進一步研究。