楊顯文 夏揚潮

(廣西柳州市人民醫(yī)院消化內(nèi)科，柳州市 545000)

【提要】 Th9細(xì)胞是近幾年確認(rèn)的，與Th17細(xì)胞和Th22細(xì)胞不同的一種輔助性T細(xì)胞(Th細(xì)胞)亞群，其在TGF-β和IL-4的協(xié)同作用下，由初始CD4+ T淋巴細(xì)胞分化而來，并特征性地分泌IL-9和IL-10細(xì)胞因子。大量研究顯示，Th9細(xì)胞及其分泌的主要細(xì)胞因子IL-9在自身免疫性疾病、變應(yīng)性疾病等病癥中發(fā)揮關(guān)鍵作用。雖然目前已有研究證明Th9細(xì)胞及其分泌的效應(yīng)因子與腫瘤免疫的發(fā)生發(fā)展有一定的關(guān)系，但Th9/IL-9在腫瘤免疫中發(fā)揮作用的確切機(jī)制仍需要大量的研究去揭示。

輔助性T細(xì)胞(Th細(xì)胞)亞群是機(jī)體免疫系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分，發(fā)揮重要的免疫調(diào)節(jié)作用，使機(jī)體保持在相對的動態(tài)平衡中，維持機(jī)體的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。Th9細(xì)胞和Th17細(xì)胞以及Th22細(xì)胞一樣，是近年來所確認(rèn)的CD4+T淋巴細(xì)胞，每種細(xì)胞在特定的條件下分泌特異的效應(yīng)因子。以CD4+T淋巴細(xì)胞為代表的T淋巴細(xì)胞亞群不僅可以通過抑制T細(xì)胞對外源和自體抗原的反應(yīng)發(fā)揮生物效應(yīng)，而且還可以通過調(diào)節(jié)自身免疫耐受抑制機(jī)體腫瘤免疫。這些Th細(xì)胞亞群可以產(chǎn)生大量的可溶性炎癥因子和多種細(xì)胞免疫因子，其在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中起到重要的調(diào)節(jié)作用。初始CD4+T淋巴細(xì)胞在一定的條件下通過增殖分化產(chǎn)生Th9細(xì)胞，Th9細(xì)胞是一種不同于Th1細(xì)胞、Th2細(xì)胞、Th17細(xì)胞和Th22細(xì)胞的獨特Th細(xì)胞亞群[1-2]。Th9細(xì)胞主要分泌效應(yīng)因子IL-9和IL-10，IL-9作為Th9細(xì)胞的主要生物活性因子，在調(diào)節(jié)炎癥免疫性疾病和感染性疾病中起重要作用[3-6]。近年來有關(guān)Th9細(xì)胞的研究已經(jīng)不再局限于上述炎癥免疫性疾病，越來越多的研究證明，Th9細(xì)胞及其分泌的細(xì)胞因子在惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要的作用。

1 Th9細(xì)胞的來源和分化調(diào)節(jié)

2008年12月，《Nature Immunology》雜志先后刊登了兩篇關(guān)于Th9細(xì)胞的文章，其中一篇闡明了IL-4和TGF-β的主要生物活性效應(yīng)作用，其可以誘導(dǎo)產(chǎn)生以IL-9+、IL-10+、Foxp3-為主的效應(yīng)T細(xì)胞而進(jìn)一步發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用[1]；另一篇則指出，TGF-β可以通過上調(diào)IL-9的表達(dá)進(jìn)而促進(jìn)初始CD4+T淋巴細(xì)胞分化為Th9細(xì)胞，而這類細(xì)胞的生物功能和Th2細(xì)胞有很大的差異[2]。以上研究表明，Th9細(xì)胞是由初始CD4+T淋巴細(xì)胞在IL-4和TGF-β這兩種因子的刺激下產(chǎn)生，其主要分泌IL-9和IL-10兩種效應(yīng)因子。

Th9細(xì)胞除了可以由上述研究證實的機(jī)制產(chǎn)生外，還可由Th2細(xì)胞在TGF-β的刺激下增殖分化產(chǎn)生。研究證實[7]，TGF-β、IL-4和IL-1β都可以獨自促進(jìn)Th9細(xì)胞的增殖分化，而他們兩者或是三者聯(lián)合能夠進(jìn)一步增強(qiáng)對Th9細(xì)胞的作用。和前面提到的細(xì)胞因子的效應(yīng)相反，IFN-γ可以直接抑制Th9細(xì)胞的增殖分化，也可以通過抑制由TGF-β、IL-4和IL-1β所介導(dǎo)的機(jī)制來抑制Th9細(xì)胞增殖分化。研究表明[8-9]，PU.1和IRF-4是Th9細(xì)胞增殖分化不可缺少的轉(zhuǎn)錄因子，作為E-twenty six(ETS)家族成員之一的PU.1，既可以誘導(dǎo)調(diào)節(jié)Th1細(xì)胞、Treg細(xì)胞、Th17細(xì)胞等分泌IL-9細(xì)胞因子，也可以對Th2細(xì)胞分泌主要效應(yīng)因子有抑制作用；在TGF-β、IL-4和IL-1β的刺激作用下，促使轉(zhuǎn)錄因子PU.1的表達(dá)水平明顯升高，進(jìn)而促進(jìn)Th9細(xì)胞增殖分化。IRF-4轉(zhuǎn)錄因子可以通過調(diào)節(jié)和活化STAT6信號傳導(dǎo)通路，而在Th9細(xì)胞發(fā)育和功能維持中發(fā)揮重要作用[9]；當(dāng)轉(zhuǎn)錄因子IRF-4減少時，Th9細(xì)胞分泌IL-9也會隨之減少，而IRF-4轉(zhuǎn)錄因子缺陷的小鼠T細(xì)胞不能分化產(chǎn)生Th9細(xì)胞。Th9細(xì)胞的增殖分化受多種細(xì)胞因子共同調(diào)節(jié)，Notch受體和Smad3信號傳導(dǎo)通路的相互協(xié)同作用也可以促進(jìn)Th9細(xì)胞產(chǎn)生和分化[10]。Th9細(xì)胞分泌的主要效應(yīng)因子IL-9和IL-2、IL-4、IL-7、IL-15以及IL-21同屬于一個細(xì)胞因子家族，并且共用一條γ鏈[11]。

2 Th9細(xì)胞及其分泌的主要效應(yīng)因子和炎癥免疫性疾病之間的關(guān)系

Th9細(xì)胞不僅可以促進(jìn)炎癥性反應(yīng)，促使變應(yīng)性疾病的發(fā)生，而且在自身免疫性疾病中也起著重要的作用。IL-9是Th9細(xì)胞主要分泌和發(fā)揮生物活性效應(yīng)的細(xì)胞因子，不僅是T細(xì)胞增殖分化中不可缺少的生長因子，而且還可以直接作用于B細(xì)胞，在機(jī)體的免疫球蛋白合成過程中起關(guān)鍵的調(diào)控作用。

IL-9通過增強(qiáng)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞和肥大細(xì)胞的免疫功能以及限制Th17細(xì)胞致病活性來維護(hù)免疫耐受環(huán)境的穩(wěn)定[12-14]。此外，IL-9可能導(dǎo)致IL-12數(shù)量的減少和限制APCs誘導(dǎo)Th1型細(xì)胞免疫應(yīng)答的能力[5]。和小鼠Th9 細(xì)胞一樣，人類Th9細(xì)胞同樣分泌效應(yīng)細(xì)胞因子IL-9，與其不同的是，小鼠Th9 細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子IL-10，在人類Th9細(xì)胞中不表達(dá)。Th9細(xì)胞分泌的主要效應(yīng)因子IL-9在某些疾病的發(fā)生發(fā)展中扮演重要角色。IL-9可在許多炎性細(xì)胞和組織細(xì)胞中發(fā)揮作用，促進(jìn)或抑制炎癥反應(yīng)。Th9細(xì)胞的生物活性效應(yīng)具有雙面性，既可以促進(jìn)自身免疫性疾病、寄生蟲感染、過敏性哮喘等疾病的發(fā)生和發(fā)展，也可以對移植物排斥反應(yīng)、慢性丙型肝炎等疾病的進(jìn)展發(fā)揮明顯的抑制作用。小鼠模型的研究顯示[15]，IL-9效應(yīng)因子在炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要的作用，而且是不依賴Th2細(xì)胞亞群的細(xì)胞免疫應(yīng)答。然而，在IL-9缺陷模型中的炎癥反應(yīng)機(jī)制主要是IL-25通過介導(dǎo)IL-9發(fā)生。此外，在IL-9單抗阻斷的小鼠模型研究中發(fā)現(xiàn)[16]，Th9細(xì)胞可以通過分泌效應(yīng)細(xì)胞因子IL-9來上調(diào)轉(zhuǎn)錄因子PU.1和IRF-4，進(jìn)而調(diào)節(jié)過敏性炎癥的發(fā)生。

Th9細(xì)胞及其分泌的主要效應(yīng)因子IL-9參與了過敏性哮喘的發(fā)生。過敏性哮喘是一種呼吸道慢性炎癥性疾病，T淋巴細(xì)胞、嗜酸粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、呼吸道上皮細(xì)胞等多種細(xì)胞參與了疾病的發(fā)生。研究表明[17-18]，IL-9不僅可以顯著激活T細(xì)胞和肥大細(xì)胞的增殖分化，而且還可以顯著刺激B細(xì)胞增殖分化以及促進(jìn)免疫球蛋白IgE的表達(dá)，從而促進(jìn)過敏性炎癥的發(fā)生。IL-9 作為一種細(xì)胞生長因子，在作用于支氣管上皮細(xì)胞后，促使T 細(xì)胞趨化因子和嗜酸粒細(xì)胞高表達(dá)，進(jìn)一步促進(jìn)過敏性哮喘的發(fā)生和發(fā)展。JAK-STAT通路是IL-9效應(yīng)因子所介導(dǎo)的主要信號傳導(dǎo)通路，而編碼IL-9基因或IL-9下游信號通路發(fā)生異常時，往往會導(dǎo)致自身免疫性疾病的發(fā)生[19]。一項支氣管哮喘患者的肺泡灌洗液研究顯示，肺泡灌洗液中的淋巴細(xì)胞分泌大量IL-9；而且，哮喘患者肺組織的IL-9表達(dá)也明顯高于健康對照組。在對哮喘急性發(fā)作患者的研究發(fā)現(xiàn)[20-22]，其外周血中IL-9 mRNA含量比健康對照組明顯升高，并且，外周血中IL-9 mRNA含量和總IgE含量呈正相關(guān)關(guān)系；然而，哮喘緩解組外周血中 IL-9 mRNA表達(dá)水平和健康對照組外周血的表達(dá)水平無明顯差異。以上研究提示，IL-9效應(yīng)因子在哮喘的發(fā)生和發(fā)展中起著重要的作用。

研究還發(fā)現(xiàn)[23]，Th9 細(xì)胞及其分泌的主要效應(yīng)因子IL-9在腸道寄生蟲免疫中發(fā)揮作用。IL-9細(xì)胞因子的生物活性效應(yīng)廣泛，在抗寄生蟲感染和自身免疫性疾病中均起重要的作用。Th9 細(xì)胞分泌的主要效應(yīng)因子IL-9，可以促進(jìn)腺體細(xì)胞和腸道肥大細(xì)胞等多種細(xì)胞分泌大量的免疫球蛋白IgE和IgG，進(jìn)一步增強(qiáng)腸道肌肉的收縮，加快腸道蠕動，促進(jìn)腸道寄生蟲排出。

3 Th9細(xì)胞及其分泌的主要效應(yīng)因子和腫瘤免疫之間的關(guān)系

Th9細(xì)胞及其分泌的主要效應(yīng)因子IL-9在惡性腫瘤中的發(fā)生發(fā)展機(jī)制還未明確。對于Th9細(xì)胞對惡性腫瘤的作用存在兩種不同的觀點：有些研究認(rèn)為，Th9細(xì)胞及其分泌的主要效應(yīng)因子可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長；而另一些研究則認(rèn)為，Th9細(xì)胞和相關(guān)細(xì)胞因子可以顯著抑制惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展。

3.1 Th9細(xì)胞促進(jìn)腫瘤生長 有關(guān)肺癌惡性胸水的報告指出[7]，惡性胸水中Th9細(xì)胞的比例明顯比外周血高，這提示惡性胸水中Th9細(xì)胞的增多可能由對細(xì)胞有調(diào)節(jié)作用的促炎細(xì)胞因子的誘導(dǎo)引起；IL-9不僅可以激活STAT3信號通路，還可以通過調(diào)節(jié)IFN-γ而阻礙腫瘤細(xì)胞凋亡，對肺癌細(xì)胞的增殖和遷移有明顯的促進(jìn)作用。IL-9和IFN-γ可以通過ICAM-1/LFA-1和(或)VCAM-1/integrin-β1依賴機(jī)制促進(jìn)癌細(xì)胞與胸腔間皮細(xì)胞黏合；Th9細(xì)胞無論是在惡性胸腔積液或在其配對外周血中都高表達(dá)CCR6，而作為CCR6配體的趨化因子CCL20，其在惡性胸腔積液中的濃度比其配對外周血清者明顯升高；同時惡性胸腔積液和胸膜間皮細(xì)胞對Th9細(xì)胞具有趨化活性，抗CCL20單克隆抗體可以中和并削弱惡性胸腔積液對Th9細(xì)胞的趨化效應(yīng)，可以推測CCL20/CCR6趨化軸，在Th9細(xì)胞募集、浸潤至胸膜腔的過程中起到關(guān)鍵的作用。研究還表明，惡性胸水中Th9細(xì)胞的增多預(yù)示惡性患者的存活期減少，提示Th9細(xì)胞在人類惡性腫瘤的腫瘤免疫反應(yīng)中扮演主要角色。惡性腫瘤的發(fā)生和Th9細(xì)胞分泌的主要效應(yīng)因子IL-9有關(guān)，IL-9誘導(dǎo)細(xì)胞活化進(jìn)而發(fā)揮調(diào)節(jié)作用主要是通過啟動JAK/STAT信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路來實現(xiàn)，而當(dāng)體外IL-9表達(dá)缺失時，JAK/STAT通路會被激活，激活的通路除使部分細(xì)胞自主增殖外，還可以促使淋巴細(xì)胞向惡性加速轉(zhuǎn)化[24]，從而大大增加了腫瘤病變的概率。

3.2 Th9細(xì)胞抑制腫瘤生長 一項對小鼠肺惡性腫瘤模型的研究發(fā)現(xiàn)[25]，IL-9表達(dá)的增多對惡性腫瘤的生長有抑制作用，提示IL-9可以通過免疫調(diào)節(jié)發(fā)揮顯著的抗腫瘤免疫反應(yīng)；腫瘤浸潤Th9細(xì)胞誘導(dǎo)肺腫瘤組織尤其是上皮細(xì)胞表達(dá)CCL20，CCL20可以促進(jìn)腫瘤組織的炎癥發(fā)生和募集粒細(xì)胞，尤其是CD8α+DCs到腫瘤組織中，腫瘤組織的樹突狀細(xì)胞(DCs)呈遞抗原并遷移到腫瘤的引流淋巴結(jié)，激活宿主效應(yīng)細(xì)胞；激活的宿主效應(yīng)細(xì)胞(特別是CD8+CTLs淋巴細(xì)胞)遷移到腫瘤部位，并通過CCL20的趨化作用殺死腫瘤細(xì)胞。研究報告指出[26]，Th9細(xì)胞可以通過IL-3促進(jìn)骨髓樹突細(xì)胞的生長,提高骨髓樹突細(xì)胞的抗腫瘤效應(yīng)。以上研究不僅為Th9細(xì)胞在癌癥治療中的應(yīng)用提供了新的證據(jù)，也將有助于提高腫瘤免疫治療的DCs疫苗策略。

4 Th9細(xì)胞的抗腫瘤作用

Th9細(xì)胞、Th17細(xì)胞和Th22細(xì)胞之間是可塑的[27]，他們在合適的條件下通過某些細(xì)胞因子的作用可以彼此影響和相互轉(zhuǎn)化，使機(jī)體處于一個動態(tài)平衡的環(huán)境穩(wěn)態(tài)中。Th17細(xì)胞分泌的主要效應(yīng)因子IL-17和IL-6在炎癥免疫性疾病和惡性腫瘤的發(fā)生中起作用，而Th9細(xì)胞分泌的主要效應(yīng)因子IL-9在TGF-β存在的條件下，可以顯著促進(jìn)Th17細(xì)胞的表達(dá)；用抗IL-9封閉性抗體和IL-9效應(yīng)因子可以明顯減少IL-17的表達(dá)，而Th17細(xì)胞分泌的IL-23效應(yīng)因子對IL-9效應(yīng)因子起到負(fù)調(diào)節(jié)的作用。研究顯示[4]，Th9細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子IL-9還可以調(diào)節(jié)Treg細(xì)胞活性，進(jìn)而促進(jìn)Th17細(xì)胞的增殖，并且，IL-9可以在趨化因子CCL20的誘導(dǎo)作用下，促使大量的Th17細(xì)胞浸潤遷移到炎癥區(qū)域，產(chǎn)生較強(qiáng)的炎癥反應(yīng)。此外，Th17細(xì)胞分泌的IL-21效應(yīng)因子可以在體外促進(jìn)Th9細(xì)胞的增殖。Th17細(xì)胞表達(dá)IL-23R和趨化因子受體CCR6、CCR4，產(chǎn)生效應(yīng)因子IL-17、IL-21、IL-22和TNF-α。Th22細(xì)胞表達(dá)CCR6、CCR4和CCR10，產(chǎn)生效應(yīng)因子IL-22和IL-13。由此可知，Th22細(xì)胞和Th17細(xì)胞均表達(dá)類似的趨化因子CCR6和CCR4。初始CD4+T淋巴細(xì)胞在IL-6和TNF-α的刺激下可以向Th22細(xì)胞增殖分化，而Th22的分化可以促使初始CD4+T淋巴細(xì)胞分化為Th9細(xì)胞的TGF-β因子，在加入IL-1β后，可以促進(jìn)Th17細(xì)胞的產(chǎn)生。Th17細(xì)胞和Th22細(xì)胞在調(diào)節(jié)抗腫瘤免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用[28]。有研究指出[29]，TNF-α、STAT3信號通路及IL-6細(xì)胞因子在惡性腫瘤的炎癥免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用，這些因子為治療惡性腫瘤提供了新的靶點。

Zou等[30]研究表明，Th17細(xì)胞在腫瘤免疫微環(huán)境中的抗腫瘤免疫效應(yīng)主要是通過調(diào)節(jié)和誘導(dǎo)樹突狀細(xì)胞、細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞等免疫細(xì)胞的浸潤遷移而起作用，提示Th17細(xì)胞參與了惡性腫瘤的發(fā)生。Martin-Orozco等[31]進(jìn)行的一項小鼠肺部黑色素瘤模型研究顯示，Th17細(xì)胞可以通過增強(qiáng)特異性的細(xì)胞毒性T細(xì)胞的免疫應(yīng)答，發(fā)揮抗腫瘤免疫的保護(hù)性作用。Ye等[32]發(fā)現(xiàn)，惡性胸水中的促炎性細(xì)胞因子對Th17細(xì)胞的增殖分化有促進(jìn)作用，惡性胸腔積液中聚集的大量Th17細(xì)胞可能是由CCR6和CCR4對應(yīng)的受體CCL20和CCL22趨化因子的誘導(dǎo)浸潤引起。

Th22細(xì)胞表達(dá)趨化因子CCR6、CCR4 和CCR10,并分泌多種效應(yīng)因子(如IL-22、IL-6、IL-1β等)，但Th22細(xì)胞不分泌IL-17和IFN-γ[33]。已有研究證實[34]，人CD4+初始T細(xì)胞在漿細(xì)胞樣樹突細(xì)胞、TNF-α和IL-6的共同刺激下,可以促進(jìn)其向Th22細(xì)胞亞群增殖分化。雖然TGF-β細(xì)胞因子在Th17細(xì)胞的增殖分化中起到促進(jìn)作用, 但Th22細(xì)胞在TGF-β細(xì)胞因子作用下，不但沒有促進(jìn)其增殖分化，反而抑制Th22細(xì)胞的增殖[35]。研究認(rèn)為Th22細(xì)胞可能導(dǎo)致人類惡性腫瘤的免疫反應(yīng)[36-40]。惡性腹水中和惡性腫瘤區(qū)域匯集了大量的CD4+CD25+Treg細(xì)胞，而在惡性腫瘤的引流淋巴結(jié)中很少發(fā)現(xiàn)。然而，IL-22在其中的確切功能尚不清楚[41]。

研究顯示[42-43]，IL-22細(xì)胞因子主要是通過調(diào)節(jié)STAT1信號通路，降低ERK 1/2和AKT磷酸化水平抑制惡性腫瘤的生長。IL-22細(xì)胞因子在肝癌微環(huán)境的過度表達(dá)還可以抑制細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致腫瘤的生長，并通過活化STAT3通路促進(jìn)腫瘤的轉(zhuǎn)移。惡性胸腔積液的研究表明[44]，Th22細(xì)胞在惡性胸水的比例明顯比其配對外周血高，而IL-22細(xì)胞因子在惡性胸水中的濃度也比其配對外周血的濃度高；該研究還發(fā)現(xiàn)，IL-22細(xì)胞因子不僅能促使A549細(xì)胞黏附到胸腔間皮細(xì)胞, 而且還可以明顯地增強(qiáng)肺癌細(xì)胞系A(chǔ)549的增殖分化以及遷移。

可見，Th9細(xì)胞、Th22細(xì)胞與Th17細(xì)胞之間通過彼此間的相互影響，在腫瘤免疫的調(diào)節(jié)中發(fā)揮協(xié)同作用，共同參與了人類惡性腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。

5 展 望

總而言之，Th9細(xì)胞、Th17細(xì)胞和Th22細(xì)胞是近幾年來確認(rèn)的新的CD4+T淋巴細(xì)胞，每種細(xì)胞都可以分泌特定的效應(yīng)因子。Th9細(xì)胞、Th22細(xì)胞和Th17細(xì)胞之間是可塑的，他們在合適的條件下通過某些細(xì)胞因子的作用可以彼此影響和相互轉(zhuǎn)化。這些Th細(xì)胞亞群之間的相互影響，很有可能共同參與了人類惡性腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。目前，對Th9細(xì)胞在惡性腫瘤中的發(fā)生發(fā)展的研究還較少，Th9細(xì)胞及其分泌的主要效應(yīng)因子在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的機(jī)制仍需進(jìn)一步研究；而Th9細(xì)胞對惡性腫瘤細(xì)胞增殖、凋亡、浸潤、黏附、轉(zhuǎn)移的影響，及其在Th細(xì)胞亞群之間的相互調(diào)節(jié)作用等也需要深入的研究，以便為惡性腫瘤的干預(yù)治療尋找合適的細(xì)胞靶點。