Th17在多發性硬化中發病機制及相關治療進展

瞿金濤 汪玫 肖林

多發性硬化(MS)是以中樞神經系統白質炎性脫髓鞘病變為主要特點的T細胞介導的自身免疫性疾病。臨床上具有空間多發性和時間多發性，表現為累及腦室周圍白質、視神經、脊髓、腦干、小腦等多處及多數具有緩解-復發(RRMS)的病程。其發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，但是其對于社會經濟的影響卻很大。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重的感覺、運動、神經認知方面的障礙，極大的損害患者的自立生活能力，給家庭社會造成嚴重負擔。

目前認為主要是遺傳因素決定個人對此病的易感性，而環境的影響也可能有一部分的角色［2］。對于其發病機制的研究最主要建立在實驗性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)動物模型之上，主要集中于由細胞因子介導的相關T細胞亞群功能之間平衡的喪失，從而導致對自身抗原髓鞘堿性蛋白(MBP)的攻擊。通常認為，Th1細胞在腦部炎癥中會分泌眾多細胞因子(IFN-γ，TNF-α、β，IL-12)如干擾素 IFN-γ，腫瘤壞死因子TNF-β等可以激活巨噬細胞對少突膠質細胞進行破壞并由此脫髓鞘［3］，而且IFN-γ又能再誘導Th1細胞的產生，進一步促進髓鞘的破壞。TNF-α及IL-12則有促炎作用。TNF-α可直接對少突膠質細胞產生細胞毒作用，p40二聚體組成的IL-12則參與誘導中樞小膠質細胞及巨噬細胞表達IL-16從而被認為與MS有關［4］。因此，針對Th1細胞進行抑制而延緩MS進程，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。

與此同時，CD+4的Th2細胞則屬于淋巴細胞中的抗炎家族，也分泌眾多的免疫調節因子(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，大量IL-10的表達可以抑制EAE進展，相反，敲除IL-4基因的小鼠由于Th2細胞減少其EAE的進展則呈現急進性。IL-5缺失的小鼠對EAE的易感性增加，人為的導入可以產生IL-6的重組痘苗病毒可抑制小鼠EAE的發生［5］。另外，單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)可以促使Th0細胞向Th2細胞分化，從而較大程度地抑制EAE的進展?？偟膩碚f，Th2/Th1的平衡介導MS的嚴重程度及其進展。

但最近，Th1與Th2平衡失調的MS發病機制受到了挑戰，人們傾向于Th17細胞在MS發病機制中可能扮演更加重要的角色。較新的一篇文獻報道［6］，體外Th2的產物IL-6能誘導naive T細胞轉變成Th17細胞，進而導致小鼠EAE的發生與發展，而加入IL-6R的單克隆抗體之后，便能抑制少突細胞髓鞘糖蛋白(MOG)肽特異性的和Th17 T細胞在腹股溝淋巴結的誘導分化而延緩了EAE的病程。由此，IL-6R的單抗體可能在不久以后進入臨床，有希望通過其拮抗IL-6的作用使等效應細胞數量降低，成為一種治療MS的新的方式。這樣Th2功能增強可能是起著一種介導Th17產生的始動的作用，而不是之前認為的其功能降低造成與Th1的功能失衡的發病機制。下面就詳細討論Th17在MS發病中的作用。

1 Th17細胞

Th17細胞是新發現的一類Th細胞亞群。其主要作用為防止胞外細菌的感染［7］，然而，在自身免疫性疾病的發病中Th17的活動也相當激烈。早期人們一直認為因在病灶組織中可檢出大量的IL-12所以MS是Th1細胞的主要介導產生的疾病，但后期實驗［8］發現IL-23缺乏的老鼠不會發生EAE等自身免疫性疾病(注射入IL-12的老鼠也不會發生EAE)，而只缺少的IL-12的老鼠則很對EAE易感。這促使人們開始轉移在Th1細胞上的注意力，發現在MS患者中IL-23是上調的，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。同時，Th17由IL-23誘導產生所以有Th17的特征性產物IL-17的同時IL-23必然存在，如果敲除IL-23的基因則IL-17也會消失，此時即使存在產生IFN-γ的Th1細胞，MS也較易治愈［8］。這說明Th17似乎在誘導自體免疫反應方面比以往Th1與Th2的功能失調的理論更加重要，這種新的Th17在識別抗原后會產生其特有的IL-17。有研究發現在MS患者的脊髓或腦中的損傷區域及表型正常的白質區分離出的髓鞘反應性T細胞被證明是Th17細胞［10］。另一項對照研究［11］顯示在活動性 MS病灶中，Th17細胞的數量大量增加，可達Th1細胞的七倍。MS急性損傷時，其可能機制為浸潤T細胞的TCR的α鏈和β鏈、維甲酸相關孤兒核激素受體C轉錄因子以及其他多種細胞因子的基因表達上調促進了Th17的擴增，由此產生更多量的IL-17，加重病情的進展惡化［10］。Hedegaard等［12］發現 MS患者的MBP對單核細胞的誘導作用使之產生大量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患者中高反應者有大量的T細胞，與產生的大量IL-17，IL-5，IL-4有極高相關性。IL-17和IL-5還與磁共振成像(MRI)上能發現陽性的斑塊數成正比。此也提示大量的T細胞和IL-17和IL-5產生的量與疾病的活動性緊密相連。所列舉的這些實驗無一例外都證明Th17在MS發病與進展中起著主要作用。所以應該說臨床上針對MS的治療現在有了一個較為明確的目標，就是抑制Th17的活性。

2 Th17相關治療

傳統藥物格拉默等［13］已證明其不僅通過Th1細胞起作用，對Th17的抑制也是其臨床用藥有效的一種機制。在一項研究白藜蘆醇對EAE影響的文章［14］中，發現這種多酚類物質能在增加 IL-17+的 Th17、IL-17+/IL-10+ T細胞(Th17reg)及產生INF-γ的CD4-NKT細胞的同時抑制IL-12/23 p40及IL-6合成使IL-12/23表達降低從而對EAE的動物產生保護作用。因此白藜蘆醇對EAE的保護作用不僅是通過降低 Th17的數量還升高了 Th17reg和 CD4-/IFN-γ+的NKT的細胞數量的同時抑制了巨噬細胞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發病時，Th17促進疾病的發展，而Th17reg則起保護作用。此發現對于臨床治療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心血管系統，但近年來發現他汀類可當作免疫調節劑來治療MS。2008年的一項報道稱斯伐他?。?5］能增強細胞因子分泌抑制因子(SOCS)的表達，使 IL-6、17、23，INF-γ 的表達降低，并且能直接抑制IL-17轉錄因子維甲酸相關孤兒核受體C，從而降低Th17細胞表達其相關細胞因子，這些都揭示他汀類藥物作為一種免疫抑制劑是通過Th17細胞來起作用的。

來氟米特通常用來治療類風濕關節炎。有實驗［16］證實其在EAE中能較好的控制實驗鼠的臨床癥狀，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作用的免疫機制可能不在對嘧啶合成的阻斷。雷帕霉素(rapamycin)在一項觀察性動物實驗證明［17］可減輕EAE模型動物的臨床癥狀及組織病理表現，在其緩解疾病的同時發現脾區Foxp3+Treg細胞上升T細胞下降，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作用確切機制的研究，根據當前所了解Th17在MS中的作用，希望在將來有實驗證實這些藥物是否通過作用于Th17細胞而阻滯病程的進展，如通過臨床試驗后可以作為臨床用藥參考。

補體抑制劑FUT-157在EAE中通過阻止C3/C5轉化酶的形成可抑制自反應T細胞的活性，減少了INF-γ和產IL-17的Th17細胞，這便減輕了髓鞘特異性的T細胞自身免疫。體內試驗顯示其可延遲EAE發生，減輕EAE炎癥和脫髓鞘反應［18］。姜黃是從一種藥用植物的根中提取出來的，據報道［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胞數量。通過RT-PCR進行細胞因子mRNA表達的測定顯示 IL-17，TGF-β，IL-6，IL-21等 Th17特征性產物的大大降低，表明了EAE的緩解至少大部分是因為阻斷了Th17的分化與增殖取得的，證明了其對于MS及其他Th17介導的疾病有治療作用。實驗［20］證明二甲雙胍動物可通過限制單核細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))等的釋放來達到減弱EAE的發生，而在脾細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甚至其他相關炎癥性疾病中的潛在應用價值。

IL-27，IFN-β 在 EAE 實驗［21，22］中已被證明可降低 EAE的嚴重性，其可抑制致敏的自身反應性T細胞，尤其是Th17系列的細胞。如果將其人工大量合成，將有可能用于治療Th17相關疾病。另一項報道［23］稱IL-9缺失和IL-9受體不足的情況會降低Th17細胞和產IL-6巨噬細胞的數量，并由此延緩了EAE的進展。這也提示人們可以通過設計IL-9的抗體而達到阻止MS的進程。人骨髓間充質干細胞移植［24］也會降低IFN-γ等炎癥因子產生細胞如Th1，Th17等的數量，同時增加IL-4產生細胞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域少突膠質細胞的量有可能成為一種能逆轉MS病程進展的藥。

一項描述性研究［25］稱低劑量的(0.5Gy)伽馬射線連續四周每周一次照射MRL-lpr/lpr鼠EAE模型可降低EAE的嚴重程度，推遲病理改變出現的時間，進一步分析發現促炎因子、自身抗體和的細胞毒細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，調節性T細胞數量卻大幅度上升。這個給臨床運用低劑量射線治療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+的調節性T細胞產生。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進展，降低Th17的分化及其免疫效應。但因其長期使用能抑制IL-10的產生所以對于晚期EAE則作用輕微，提示ATRA可對Th17和Th17樣調節細胞都有作用。

3 結語

目前MS發病機制尚不明了，但由于各種實驗技術及研究分析方法的發展使我們對MS發病機制的認識取得了重大的進展。Th17在其發病中的關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，目前的確切發病原理還是不甚清楚，進一步探索MS的發病機制以求尋找到更加有效的甚至可以逆轉MS的治療手段，這在今后一段時間內還屬于人們的重點。

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