2型固有淋巴細(xì)胞在不同氣道炎癥表型支氣管哮喘中作用的研究進(jìn)展

王穎，劉健，云春梅，高笑宇

支氣管哮喘（以下簡(jiǎn)稱哮喘）是由多種細(xì)胞（如嗜酸粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、氣道上皮細(xì)胞等）和細(xì)胞組分參與疾病發(fā)生發(fā)展的具有多種氣道炎癥表型的異質(zhì)性疾?。?-2］。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為哮喘是由Th2細(xì)胞介導(dǎo)的適應(yīng)性免疫反應(yīng)，目前，越來(lái)越多的證據(jù)表明，固有免疫細(xì)胞在哮喘的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮著重要作用［3］。2型固有淋巴細(xì)胞（type 2 innate lymphoid cells，ILC2s）參與過(guò)敏性哮喘的機(jī)制是ILC2s在IL-25、IL-33、胸腺基質(zhì)淋巴細(xì)胞生成素（thymic stromal lymphopoietin，TSLP）等因子的刺激下分泌Th2型細(xì)胞因子，如IL-4、IL-5、IL-9、IL-13等，從而驅(qū)動(dòng)嗜酸性氣道炎癥，引起氣道高反應(yīng)、黏液增多、炎性改變等病變［2，4-6］。研究表明，ILC2s參與多種氣道炎癥表型哮喘的發(fā)病，但I(xiàn)LC2s與嗜酸粒細(xì)胞型哮喘關(guān)系的研究較多，與其他氣道炎癥表型哮喘關(guān)系的研究較少［7］，本文就ILC2s在不同氣道炎癥表型哮喘中的作用做一綜述。

1 ILC2s起源

2001年FORT等［8］發(fā)現(xiàn)，在體外，IL-25能夠誘導(dǎo)小鼠脾臟分離一種非T淋巴細(xì)胞、非B淋巴細(xì)胞群體，產(chǎn)生至少兩種Th2型細(xì)胞因子，導(dǎo)致Th2型反應(yīng)，表現(xiàn)為血清IgE、IgG、IgA水平升高，血嗜酸粒細(xì)胞增多，肺和消化道嗜酸粒細(xì)胞浸潤(rùn)、黏液分泌增多和上皮細(xì)胞增殖、肥大等病理改變。2010年MORO等［4］、NEILL等［5］、PRICE等［6］分別將這種細(xì)胞命名為天然輔助細(xì)胞、有核細(xì)胞、固有2型輔助細(xì)胞（innate type 2 helper cells，Ih2），后統(tǒng)一命名為ILC2s。MJ?SBERG等［9］在2011年發(fā)現(xiàn)固有淋巴細(xì)胞（innate lymphoid cells，ILCs）群體在人類中表達(dá)Th2細(xì)胞趨化因子受體同源分子（chemoattractant receptor-homologous molecule expressed on Th2 cell，CRTH2），這些細(xì)胞在體外通過(guò)產(chǎn)生IL-13對(duì)IL-33等因子起作用；胎兒和成年人肺和腸道均存在CRTH2+ILCs，確定了ILCs是Th2型細(xì)胞因子的先天來(lái)源。2013年SPITS等［10］將ILCs分為3類，即1型固有淋巴細(xì)胞（type 1 innate lymphoid cells，ILC1s）、ILC2s和3型固有淋巴細(xì)胞（type 3 innate lymphoid cells，ILC3s）。

ILC2s由骨髓中共同淋巴樣祖細(xì)胞（common lymphoid progenitor，CLP）分化而成，廣泛分布于人體的回腸、血液、鼻組織、肺、皮膚等部位［11-13］，ILC2s可以在這些部位間遷移，藥物干預(yù)、蠕蟲感染均會(huì)觸發(fā)腸道ILC2s的局部增殖和激活，ILC2s可以穿過(guò)絨毛淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞并進(jìn)入血液，通過(guò)血液流向遠(yuǎn)端器官，如肝臟和肺。ILC2s遷移后可以識(shí)別與適應(yīng)新組織及環(huán)境［14］。ILC2s在過(guò)敏性疾病如過(guò)敏性鼻炎、過(guò)敏性皮炎、過(guò)敏性哮喘等發(fā)病過(guò)程中起重要作用［15-16］。ILC2s與變應(yīng)性鼻炎的嚴(yán)重程度相關(guān)，通過(guò)合成和分泌IL-13參與變應(yīng)性鼻炎的發(fā)病［17-18］；在過(guò)敏性皮膚炎癥部位，IL-25可激活I(lǐng)LC2s，進(jìn)而促進(jìn)IL-13表達(dá)，這對(duì)表皮增生和CD4+T淋巴細(xì)胞的浸潤(rùn)至關(guān)重要［19］；在哮喘小鼠或哮喘患者外周血、誘導(dǎo)痰、肺泡灌洗液和肺組織中均可檢測(cè)到ILC2s，并伴隨Th2型細(xì)胞因子如IL-4、IL-5、IL-13水平的升高，與輕度哮喘患者相比，重度哮喘患者血液和痰中ILC2s升高更明顯［20-21］。在非過(guò)敏性哮喘如肥胖相關(guān)性哮喘、阿司匹林加重性呼吸道疾病中，ILC2s也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用［7，22-23］。

2 哮喘的氣道炎癥表型

在哮喘發(fā)病過(guò)程中，氣道局部產(chǎn)生大量炎性細(xì)胞，導(dǎo)致氣道高反應(yīng)、黏液增多、氣道重塑等，氣道炎癥表型能夠反映機(jī)體局部炎癥狀態(tài)，對(duì)于哮喘診治具有指導(dǎo)作用。根據(jù)誘導(dǎo)痰中嗜酸粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞所占比例，哮喘可分為嗜酸粒細(xì)胞型、中性粒細(xì)胞型、寡粒細(xì)胞型和混合粒細(xì)胞型4種氣道炎癥表型。其中嗜酸粒細(xì)胞型哮喘是最常見(jiàn)的氣道炎癥表型，其常見(jiàn)生物標(biāo)志物有痰嗜酸粒細(xì)胞、血嗜酸粒細(xì)胞、血清IgE、血清嗜酸粒細(xì)胞陽(yáng)離子蛋白、呼出氣一氧化氮（fractional exhaled nitric oxide，F(xiàn)eNO）、血清骨膜素等。其治療方法以吸入糖皮質(zhì)激素為主，對(duì)于重癥或激素抵抗性哮喘，采用奧瑪珠單抗、抗IL-5R抗體和抗IL-13抗體治療［20，24］。中性粒細(xì)胞型哮喘患者常表現(xiàn)為氣道狹窄、氣道重塑，中性粒細(xì)胞彈力酶介導(dǎo)的黏液分泌增多。其生物標(biāo)志物有中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)、IL-8、IL-17、髓過(guò)氧化物酶（myeloperoxidase，MPO）等。此表型哮喘激素治療效果較差，可以使用大環(huán)內(nèi)酯類藥物、CXC型趨化因子受體2進(jìn)行治療［24-26］。寡粒細(xì)胞型哮喘與γ干擾素（γ interferon，IFN-γ）有關(guān)，大環(huán)內(nèi)酯類藥物對(duì)此表型哮喘也有效，病情頑固患者可選用支氣管熱成形術(shù)［7，24，26］?；旌狭＜?xì)胞型哮喘患者肺功能較差，接受IL-6通路靶向治療后預(yù)后良好［26-27］。

ILC2s與炎性細(xì)胞相互作用引起哮喘，通過(guò)Th2型細(xì)胞因子（IL-5、IL-13等）引起嗜酸粒細(xì)胞增多，與中性粒細(xì)胞又存在相互抑制作用［28］。不同氣道炎癥表型哮喘的病因、發(fā)病機(jī)制、生物標(biāo)志物和治療方法等均有各自的特征，ILC2s在不同氣道炎癥表型哮喘中的作用及其機(jī)制有待探究。

3 ILC2s在不同氣道炎癥表型哮喘中的作用

3.1 ILC2s在嗜酸粒細(xì)胞型哮喘中的作用 研究發(fā)現(xiàn)，哮喘患者和哮喘合并過(guò)敏性鼻炎患者外周血ILC2s水平高于健康受試者，并且ILC2s與嗜酸粒細(xì)胞百分比呈正相關(guān)［29］。激活的ILC2s可產(chǎn)生IL-5、IL-9、IL-13等因子，其均有助于嗜酸粒細(xì)胞的浸潤(rùn)［2，30-31］。WINKLER等［32］采用過(guò)敏原誘導(dǎo)輕至中度哮喘合并高血嗜酸粒細(xì)胞計(jì)數(shù)（≥300細(xì)胞/μl）患者，發(fā)現(xiàn)ILC2s從血液中聚集到過(guò)敏性哮喘患者氣道炎癥部位，并形成堆積，在這一過(guò)程中上皮細(xì)胞來(lái)源的IL-25和IL-33可誘導(dǎo)肺內(nèi)ILC2s的積聚，IL-33在這一過(guò)程中發(fā)揮直接趨化作用［33］。據(jù)報(bào)道，ILC2s具有記憶功能，2周前接受過(guò)敏原或IL-33刺激的小鼠，與接受同樣過(guò)敏原刺激的幼稚小鼠相比，肺中嗜酸粒細(xì)胞數(shù)量增加、氣道內(nèi)黏液堆積更明顯，IL-5、IL-13水平更高［28］。ILC2s功能的多樣性進(jìn)一步說(shuō)明了其在哮喘發(fā)病中的重要作用。

一項(xiàng)關(guān)于糖皮質(zhì)激素對(duì)哮喘患者ILC2s功能影響的研究發(fā)現(xiàn)，在上皮細(xì)胞因子IL-25、IL-33的刺激下ILC2s可產(chǎn)生IL-5、IL-13和IL-9，糖皮質(zhì)激素可以通過(guò)STAT3、STAT5、STAT6、JAK3和MEK信號(hào)通路調(diào)節(jié)ILC2s活性，從而降低IL-5、IL-13、IL-9水平，有效控制過(guò)敏性哮喘的氣道炎癥［34］。與輕度哮喘患者相比，重度哮喘患者血液和痰中Th2型細(xì)胞因子、ILC2s明顯升高，盡管在口服大劑量糖皮質(zhì)激素治療的情況下，ILC2s仍可通過(guò)Th2型細(xì)胞因子——IL-5和IL-13的不斷產(chǎn)生來(lái)促進(jìn)重癥哮喘患者氣道嗜酸粒細(xì)胞增多［20］，此表型為激素抵抗型哮喘。IL-33、ILC2s、IL-5、嗜酸粒細(xì)胞與此表型哮喘的發(fā)病機(jī)制有關(guān)［35］，IL-7和TSLP也可以誘導(dǎo)ILC2s抵抗類固醇的作用［36］。對(duì)于嗜酸粒細(xì)胞型哮喘患者的治療，阻斷IL-5的單克隆抗體可以代替糖皮質(zhì)激素來(lái)抑制血液和痰中嗜酸粒細(xì)胞增多，從而延緩病情惡化［37］。ILC2s參與重癥哮喘、激素抵抗型哮喘的發(fā)生與發(fā)展，針對(duì)ILC2s的研究，可幫助重癥患者及激素抵抗型哮喘患者尋找個(gè)性化、精準(zhǔn)治療方案，從而改善癥狀，控制病情進(jìn)展。

3.2 ILC2s在中性粒細(xì)胞型哮喘中的作用 中性粒細(xì)胞型哮喘與疾病控制不良或難治性哮喘、重癥哮喘密切相關(guān)，表現(xiàn)為肺功能較差、誘導(dǎo)痰及血清中中性粒細(xì)胞升高［38-39］。中性粒細(xì)胞型哮喘通常與肥胖型哮喘聯(lián)系密切，M1巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的IL-1β可誘導(dǎo)ILC3s產(chǎn)生IL-17，進(jìn)而促進(jìn)中性粒細(xì)胞的募集，導(dǎo)致氣道高反應(yīng)［7，27］。嗜酸粒細(xì)胞型哮喘在暴露于脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）后轉(zhuǎn)變?yōu)橹行粤＜?xì)胞型哮喘，而這種氣道炎癥表型的變化與IL-17A和Th17細(xì)胞的增加密切相關(guān)［40］。GOLEBSKI等［41］在功能失調(diào)的囊性纖維化（cystic fibrosis，CF）患者中發(fā)現(xiàn)，ILC2s在上皮細(xì)胞因子IL-1β、IL-23和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）存在的情況下，轉(zhuǎn)化為IL-17分泌細(xì)胞。有研究者在小鼠肺部炎癥模型中發(fā)現(xiàn)，用木瓜蛋白酶或IL-33處理可以促進(jìn)ST2+ILC2s產(chǎn)生IL-17，可導(dǎo)致哮喘病情進(jìn)展［42］。BERNINK等［43］研究亦發(fā)現(xiàn)，ILC2s可以轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生IL-17的ILC3s。

ILC2s基因敲除小鼠肺組織IL-1β、腫瘤壞死因子和IL-23等表達(dá)增加，這可激活γδT細(xì)胞以快速產(chǎn)生IL-17A，并促進(jìn)中性粒細(xì)胞聚集，提示ILC2s對(duì)中性粒細(xì)胞可能具有抑制作用［44］。而中性粒細(xì)胞通過(guò)限制ILC2s功能和單核細(xì)胞-樹突狀細(xì)胞抗原提呈而抑制過(guò)敏性氣道炎癥［45］，推測(cè)ILC2s與中性粒細(xì)胞的相互抑制作用也參與了中性粒細(xì)胞型哮喘的發(fā)病。支氣管活檢研究顯示，54%的輕至重度哮喘患者支氣管中性粒細(xì)胞增多，其中68%的重度哮喘患者支氣管中性粒細(xì)胞增多；排除吸煙者，有60%的患者支氣管中性粒細(xì)胞增多，表明中性粒細(xì)胞在哮喘發(fā)病機(jī)制中起關(guān)鍵作用，亦說(shuō)明痰中中性粒細(xì)胞似乎不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)支氣管真實(shí)炎癥情況［46］。

3.3 ILC2s在寡粒細(xì)胞型哮喘中的作用 寡粒細(xì)胞型哮喘最大的特點(diǎn)是氣道內(nèi)不存在典型的嗜酸粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)［24］。提示其發(fā)病機(jī)制為非炎癥機(jī)制，可能的機(jī)制為氣道高反應(yīng)性和氣道平滑肌增厚［47］。不同氣道炎癥表型哮喘之間可以相互轉(zhuǎn)換，寡粒細(xì)胞型哮喘可由其他氣道炎癥表型哮喘轉(zhuǎn)換而來(lái)，有學(xué)者提出，“真正的”寡粒細(xì)胞型哮喘為雖然得到最佳治療但控制效果依然較差的哮喘［48-49］。難治性寡粒細(xì)胞型哮喘發(fā)病機(jī)制通常與IFN-γ、ILC1s密切相關(guān)，ILC1s通過(guò)巨噬細(xì)胞或樹突狀細(xì)胞產(chǎn)生IL-12、IFN-γ進(jìn)而參與Th1免疫反應(yīng)，IFN-γ可降低ILC2s所占比例以及IL-5、IL-13、IL-17Rb、ST2和GATA-3 mRNA的表達(dá)，導(dǎo)致氣道嗜酸粒細(xì)胞和中性粒細(xì)胞減少［7，50］。有研究發(fā)現(xiàn)，IL-1β可以促使ILC2s轉(zhuǎn)變?yōu)镮LC1s［51］，這可能參與寡粒細(xì)胞型哮喘的發(fā)病。ILC2s在寡粒細(xì)胞型哮喘中的作用尚不明確，需更多研究補(bǔ)充數(shù)據(jù)、填補(bǔ)空白。

3.4 ILC2s在混合粒細(xì)胞型哮喘中的作用 混合粒細(xì)胞型哮喘可同時(shí)具有嗜酸粒細(xì)胞型及中性粒細(xì)胞型哮喘的特點(diǎn)，其發(fā)生難治性哮喘的概率較高［24，49］。在塵螨或蟑螂致敏小鼠中，過(guò)敏原誘導(dǎo)了混合粒細(xì)胞型哮喘，Th2型細(xì)胞因子和Th17型細(xì)胞因子的表達(dá)同時(shí)增加［52］，IL-6、IL-17A和TNF-α在混合粒細(xì)胞型哮喘中起重要作用，IL-17/中性粒細(xì)胞軸可能通過(guò)促進(jìn)混合過(guò)敏性炎癥中的平滑肌肥大、增生而在氣道重塑中發(fā)揮重要作用［53］。目前研究尚未發(fā)現(xiàn)ILC2s在混合粒細(xì)胞型哮喘中的作用，而混合粒細(xì)胞型哮喘可能有多種機(jī)制參與，且目前針對(duì)該種類型哮喘的研究較少，因而尋找針對(duì)性的治療至關(guān)重要。

4 小結(jié)與展望

ILC2s是哮喘固有免疫和適應(yīng)性免疫溝通的橋梁。近年來(lái)ILC2s在哮喘發(fā)病機(jī)制中的研究取得了巨大進(jìn)展，而ILC2s與不同氣道炎癥表型的關(guān)系主要集中在嗜酸粒細(xì)胞型哮喘，與其他氣道炎癥表型哮喘的關(guān)系尚待進(jìn)一步研究。明確ILC2s參與不同氣道炎癥表型哮喘發(fā)病的機(jī)制，為不同氣道炎癥表型哮喘的診斷與治療提供新的作用靶點(diǎn)，有利于哮喘的個(gè)性化治療與精準(zhǔn)治療。

作者貢獻(xiàn)：王穎進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì)，論文撰寫；王穎、劉健進(jìn)行文獻(xiàn)收集、整理；云春梅、高笑宇進(jìn)行論文的修訂，負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校，對(duì)文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督管理。

本文無(wú)利益沖突。