姜承瑞綜述 王吉波 審校
(1青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院,山東 青島266003;2濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院附屬濟(jì)寧市第一人民醫(yī)院,山東 濟(jì)寧272011)
白細(xì)胞介素-17(IL-17)是由輔助性 T細(xì)胞17(Th17細(xì)胞)分泌的特征性細(xì)胞因子;在固有免疫反應(yīng)和宿主對(duì)病原體的防御過程中,IL-17發(fā)揮了必不可少的作用[1-2],被稱為強(qiáng)大的致炎因子。其可以促進(jìn)機(jī)體局部產(chǎn)生趨化因子、募集中性粒細(xì)胞、促進(jìn)細(xì)胞增殖分化;還可與受體結(jié)合產(chǎn)生瀑布樣炎癥效應(yīng),造成組織損傷。其已被證實(shí)參與多種自身免疫性疾病的發(fā)病過程,如類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、強(qiáng)直性脊柱炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、硬皮病等[3-4]。IL-17現(xiàn)已成為自身免疫性疾病治療的靶點(diǎn)[5],受到廣泛關(guān)注。
IL-17是一種由155個(gè)氨基酸組成的蛋白,分子量為35kd,基因位于人類染色體6p12,是由二硫鍵連接的同源二聚體組成的糖蛋白[6]。IL-17家族 包 括 IL-17A、IL-17B、IL-17C、IL-17D、IL-17E、IL-17F。IL-17A 被稱為IL-17家族的原型,IL-17A與IL-17F有約50%的高度同源性,其與IL-17B-F有16%~30%的低度同源性。IL-17A與IL-17F的編碼基因位于染色體的同一區(qū)段6p12,其與IL-17B-F的編碼基因定位于不同的染色體上。IL-17家族成員行使功能的形式是同源二聚體或異源二聚體[7]。IL-17F、IL-17E 及IL-17A是家族中重要的促炎癥因子,其余3種細(xì)胞因子的功能尚待研究。
IL-17RA、IL-17RB、IL-17RC、IL-17RD、IL-17RE是IL-17R家族的5個(gè)成員,都具有保守結(jié)構(gòu)基序,含有2個(gè)結(jié)構(gòu)域:胞外的類纖維結(jié)合素Ⅲ(fibronectin Ⅲ-like)、胞 內(nèi) 的 SEF/IL-17R(SE-FIR),且都是一型單次跨膜蛋白。IL-17RA是迄今為止發(fā)現(xiàn)的家族中最大的分子。IL-17R家族成員之間可組合成不同的受體復(fù)合物。IL-17RA和IL-17RC的復(fù)合體介導(dǎo)細(xì)胞對(duì)IL-17A 與IL-17F的反應(yīng),但細(xì)胞對(duì)IL-17A的反應(yīng)強(qiáng)度是它對(duì)IL-17F反應(yīng)強(qiáng)度的10倍,可能的原因是IL-17RA對(duì)IL-17A的結(jié) 合 明 顯 強(qiáng) 于 它 對(duì)IL-17F 的 結(jié) 合[8]。IL-17RA和IL-17RB的復(fù)合體介導(dǎo)細(xì)胞對(duì)IL-17E與IL-25 的反應(yīng)[9],IL-17RA 和IL-17RD 也可結(jié)合成復(fù)合體,但其生物學(xué)意義暫無發(fā)現(xiàn)。
IL-17A通過誘導(dǎo)基因來表明其為強(qiáng)大的促炎因子,IL-17發(fā)揮促炎作用的方式有2種,一種是通過激活NF-kB通路來發(fā)揮其抗炎作用,但白介素17激活NF-kB的力量相對(duì)較弱;另一種方式是通過激活MAPK通路來發(fā)揮其抗炎作用。但其誘導(dǎo)基因的具體的機(jī)制仍不清楚。在對(duì)IL-17RA信號(hào)傳導(dǎo)途徑的研究中,我們較早發(fā)現(xiàn)TRAF6分子。目前并未在IL-17RA中發(fā)現(xiàn)TRAF6明確的結(jié)合位點(diǎn),所以多數(shù)學(xué)者認(rèn)為在IL-17RA與TRAF6之間有可能存在其它媒介分子在它們之間起到橋梁的鏈接作用。IL-17R家族包括2個(gè)結(jié)構(gòu)域:胞外的類纖維結(jié)合素Ⅲ(FibronectinⅢlike)和胞內(nèi)的SEF/IL-17R(SEFIR)。在對(duì)白細(xì)胞介素的研究過程中,我們也發(fā)現(xiàn)另一個(gè)含有SEFIR結(jié)構(gòu)域的因子Actl,推測(cè)其可能參與IL-17信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。目前,相關(guān)研究證實(shí)Actl是IL-17R連接TRAF6的橋梁分子,它通過其胞內(nèi)包含的結(jié)構(gòu)域SEFIR與IL-17R發(fā)生作用,且TRAF6的結(jié)合位點(diǎn)也包含在Actl內(nèi)。
IL-17具有強(qiáng)大的促炎作用,可招募和活化中性粒細(xì)胞,提高T細(xì)胞反應(yīng)和促進(jìn)炎癥介質(zhì)的釋放,在宿主清除微生物病原體、誘導(dǎo)組織器官產(chǎn)生炎癥反應(yīng)及引起機(jī)體自身免疫功能紊亂引發(fā)自身免疫性疾病發(fā)面具有重要作用。IL-17同時(shí)可以與多種細(xì)胞因子協(xié)同產(chǎn)生作用,即放大人體的炎癥反應(yīng),從而發(fā)揮它強(qiáng)大的炎癥調(diào)節(jié)作用。它還可以促進(jìn)多種細(xì)胞的成熟與分化。鑒于IL-17表現(xiàn)出來的生物學(xué)作用,目前已在腫瘤免疫、移植免疫、抗感染免疫及炎癥方面逐漸顯示出良好的應(yīng)用前景。
系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)是一種多系統(tǒng)、多器官受累的全身性彌漫性自身免疫性疾病。一般認(rèn)為T細(xì)胞功能異??赡苁菍?dǎo)致SLE病變的主要原因之一。有研究[10]發(fā)現(xiàn),IL-17細(xì)胞通過STAT3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路上調(diào)轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子RORγt的表達(dá),從而編碼表達(dá)IL-17,發(fā)揮其生物學(xué)作用。張靜[11]和Chen等[12]研究表明,SLE患者血清中IL-17的表達(dá)明顯升高;Robak E等[13]發(fā)現(xiàn)IL-17A、IL-17F、IL-17B在SLE患者血清中均升高,且IL-17F與內(nèi)皮細(xì)胞的數(shù)量和疾病活動(dòng)顯著相關(guān),可造成炎癥反應(yīng)和血管生成,在SLE患者血管內(nèi)皮細(xì)胞激活和血管形成過程中發(fā)揮著重要作用;Wen等[14]發(fā)現(xiàn)IL-17的表達(dá)水平與狼瘡性腎炎的嚴(yán)重程度呈正相關(guān),并可增加SLE患者抗雙鏈DNA(ds-DNA)抗體的產(chǎn)生。有報(bào)道發(fā)現(xiàn)[12]SLE患者血清IL-17水平與疾病活動(dòng)性指標(biāo)(SLEDAI)評(píng)分存在一定相關(guān)性;另有報(bào)道表明[15]IL-17通過刺激成纖維細(xì)胞及上皮細(xì)胞分泌趨化因子或相關(guān)免疫介質(zhì),致各種炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),從而引起臟器損害。
類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)是一種慢性全身性炎癥性疾病,滑膜炎為其主要的病理特征,多種細(xì)胞因子和慢性炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn),最終導(dǎo)致關(guān)節(jié)畸形和功能喪失[16]。IL-17作為強(qiáng)大的促炎因子,可誘導(dǎo)滑膜細(xì)胞產(chǎn)生粒-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)和前列腺素E2(PGE2),可刺激關(guān)節(jié)液中巨噬細(xì)胞分泌 TNF-α和IL-1,促發(fā)滑膜炎癥及滑膜增生。洪瓊等[17]證明RA患者血清IL-17水平隨著臨床癥狀及體征的加重而增高。Lee等[18]證明IL-17通過STAT3信號(hào)通路上調(diào)RA患者成纖維樣滑膜細(xì)胞(FLS)中Bcl-2的表達(dá),促進(jìn)RA患者成纖維樣滑膜細(xì)胞的生存和增殖。李國慶等[19]發(fā)現(xiàn)IL-17A促進(jìn)RA滑膜細(xì)胞的遷移,并在缺氧條件下通過 NF-κB/HIF-1α(缺氧誘導(dǎo)因子-1α)通路來增加基質(zhì)金屬蛋白酶MMP2和MMP9表達(dá),造成對(duì)RA滑膜細(xì)胞的侵襲。Roodsaz等[20]發(fā)現(xiàn),髓樣分化因子88(MyD88)與關(guān)節(jié)腫脹和關(guān)節(jié)炎的嚴(yán)重程度相關(guān),并通過增加IL-17的產(chǎn)生造成對(duì)軟骨及骨組織病理的損傷。
強(qiáng)直性脊柱炎 (AS)多表現(xiàn)為肌腱、肌腱端、滑膜等炎癥,肌腱和韌帶附著點(diǎn)炎為AS病理特征。T細(xì)胞免疫功能異常是AS發(fā)病的重要機(jī)制之一。IL-17可直接或間接作用于AS患者滑膜組織的破骨細(xì)胞或細(xì)胞基質(zhì),造成骨質(zhì)破壞;IL-17通過上調(diào)滑膜成纖維細(xì)胞及軟骨細(xì)胞基質(zhì)金屬蛋白酶的表達(dá),使軟骨基質(zhì)侵襲酶和膠原酶活性增強(qiáng),致使軟骨蛋白質(zhì)多糖及膠原降解加速,從而加重AS的病理改變。Mei等[21]發(fā)現(xiàn)AS血清中IL-17水平是升高的。
系統(tǒng)性硬化癥(SSC),常累及皮膚,伴有內(nèi)臟損害。炎癥反應(yīng)、血管病變、纖維化和萎縮為其主要的病理改變。在硬皮病皮膚病變?cè)缙谥疗つw纖維化之前的病變皮膚中發(fā)現(xiàn)了大量T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及肥大細(xì)胞的浸潤(rùn)。Murata等[22]發(fā)現(xiàn)硬皮病患者血清中的IL-17明顯高于正常人。Murata等[22]同 時(shí) 發(fā) 現(xiàn),IL-17 升 高 患 者 的 皮 膚 評(píng) 分 和SCL-70陽性率比不升高者顯著降低,提示IL-17可能在病變的早期炎癥反應(yīng)中起重要作用,隨病情進(jìn)展IL-17逐漸下降,在病變的纖維化期作用下降更明顯。Truchetet等[23]研究顯示前列環(huán)素類似物(如伊洛前列素、曲前列環(huán)素)顯著增加IL-17A和IL-22,同時(shí)降低SSC外周血單核細(xì)胞(PBMC)中的干擾素α(IFNα),且皮膚和肺的趨化因子受體CCR6的表達(dá)與IL-22和IL-17的表達(dá)水平的多少有關(guān)。
IL-17具有強(qiáng)大的致炎作用,通過誘導(dǎo)活化T細(xì)胞、產(chǎn)生多種促炎介質(zhì),致使炎癥的產(chǎn)生。因此,IL-17可能成為多種自身免疫性疾病治療的新靶點(diǎn),有研究報(bào)道以IL-17為靶向的治療已經(jīng)在炎性疾病的治療中顯示了良好的療效[24]。目前已開展IL-17拮抗劑治療自身免疫性疾病療效的初步研究,專門針對(duì)IL-17A的人單克隆抗體secukinumab,目前正進(jìn)行治療RA、AS等疾病的III期臨床試驗(yàn)[25]。利妥昔單抗(美羅華,抗CD20單抗)為特異性針對(duì)B淋巴細(xì)胞的人鼠嵌合型單克隆抗體,可阻斷B細(xì)胞在炎癥反應(yīng)過程中抗原呈遞、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、分泌炎癥介質(zhì)和趨化因子的功能,從而減輕炎癥反應(yīng)。Kambutova等[26]報(bào)道抗CD20單抗可明顯降低血清中IL-17水平。目前利妥昔單抗已成功用于RA的治療,并取得了良好效果[27]。英夫利昔單抗、依那西普均為TNF-α拮抗劑,通過抑制TNF-α與受體結(jié)合發(fā)揮抗炎作用。它們分別與MTX聯(lián)合治療均能顯著降低血清中IL-17水平[28],從而快速緩解 RA 患者的臨床癥狀,降低RA患者的疾病活動(dòng)度,延緩RA患者的關(guān)節(jié)破壞,英夫利昔單抗與MTX聯(lián)合治療可使RA患者ACR20改善率明顯提高,使RA患者DAS28指數(shù)明顯下降[29]。李國慶等[30]發(fā)現(xiàn)雷公藤紅素通過抑制NF-κB介導(dǎo) MMP-9的表達(dá)來抑制由Il-17A引起的類風(fēng)濕滑膜細(xì)胞的遷移和入侵。
IL-17作為強(qiáng)大的促炎因子,在淋巴細(xì)胞增殖分化、生物因子轉(zhuǎn)錄與表達(dá)以及多種疾病的免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要的生物學(xué)功能,如炎癥性、自身免疫性、感染性、神經(jīng)性及癌癥等疾病的發(fā)病過程中起著非常重要的作用。目前,針對(duì)IL-17的拮抗劑正在臨床試驗(yàn)中,如其療效、安全性及患者的耐受性得到臨床數(shù)據(jù)的證實(shí)及認(rèn)定,IL-17拮抗劑將在炎性、感染性、腫瘤性及免疫性疾病治療道路上開啟新的里程碑,免疫性疾病的治療將有可能告別傳統(tǒng)的糖皮質(zhì)激素和免疫抑制劑治療時(shí)代。
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