IL-17+Foxp3+T細胞的研究進展

趙華，李慧，任秀寶

IL-17+Foxp3+T細胞的研究進展

趙華，李慧，任秀寶△

近來有文獻報道復雜的細胞因子環境下，調節性T細胞（regulatory T cells，Tregs）可以轉變為表型和功能上酷似Th17的新的T細胞亞群，即白細胞介素（IL）-17+Foxp3+T細胞。IL-17+Foxp3+T細胞分泌IL-17并表達維甲酸受體相關孤兒受體γt（RORγt），在免疫系統中表現出雙重特性。IL-17+Foxp3+T細胞的發現為理解Tregs和Th17的關系提供了新的思路。本文重點介紹了IL-17+Foxp3+T細胞的表型特征、分化來源和多效性功能，并進一步總結了炎癥性疾病和腫瘤微環境中IL-17+Foxp3+T細胞的作用。

T淋巴細胞，調節性；白細胞介素17；炎癥；腫瘤；綜述；IL-17+Foxp3+T細胞；維甲酸受體相關孤兒受體γt

2007年，Xu等［1］報道小鼠Foxp3+調節性T細胞（regulato?ry T cells，Tregs）在白細胞介素（IL）-6存在的情況下，可以刺激CD4+效應性T細胞或者自我激活，表達Th17的標記IL-17，即IL-17+Foxp3+T細胞亞群，這一過程不需要外源性轉化生長因子β（transforming growth factor β，TGF-β）的參與。此后，盡管爭議很多，這一新的具有復雜特性的細胞亞群仍得到研究者的廣泛關注。本文總結了這一特殊的T細胞亞群的表型特征、分化來源和它們在免疫系統的功能，并進一步討論了IL-17+Foxp3+T細胞在炎癥和腫瘤微環境中可能發揮的作用。

1 IL-17+Foxp3+T細胞的表型特征

在正常情況下，IL-17+Foxp3+T細胞存在于健康人的外周血、扁桃體和胸腺中，其表型為CD4+CCR6+Foxp3+T細胞，在接受刺激情況下能夠釋放IL-17。研究顯示，IL-17+Foxp3+T細胞亞群的表型與Tregs、Th17細胞的表型存在交叉。IL-17+Foxp3+T細胞表面可表達與傳統Tregs相同水平的CD25和趨化因子受體4（chemokine receptor 4，CCR4），但是IL-17+Foxp3+T細胞同時表達高水平的CD161和CD49d，并可分泌大量效應因子干擾素（IFN）-γ和IL-2［2-4］。除此之外，研究者發現IL-17+Foxp3+T細胞和Tregs相似之處還在于其能表達細胞毒T淋巴細胞相關抗原4（cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4，CTLA-4）和糖皮質激素誘導的腫瘤壞死因子受體（glucocorticoid-induced tumor necro?sis factor receptor，GITR）。IL-17+Foxp3+T細胞還表達Ikaros家族的轉錄因子Helios，Helios是一種可以區分胸腺來源和

外周誘導的Tregs的新表面標志［5-6］。在結直腸癌患者，IL-17+Foxp3+T細胞表達高水平TGF-β［2］。另有文獻報道在結直腸癌組織中IL-17+Foxp3+T細胞表達CCR6、趨化因子CXC受體3（chemokine CXC receptor 3，CXCR3）和維甲酸受體相關孤兒受體γt（Retinoid related orphan receptor，RORγt）［2］。人CD25+CD127lowFoxp3+調節性T細胞表達IL-1Ⅰ型受體（IL-1R1）。IL-1R1的表達和IL-17及RORγt的表達有關，并且IL-1R1可以鑒別出分泌IL-17且CCR7陽性的中央記憶型Tregs［7］。

2 IL-17+Foxp3+T細胞的來源和分化

經典的CD4+CD25+Foxp3+Treg細胞分為2個獨立的亞群：經過了胸腺的陽性選擇和陰性選擇而分化成天然Treg（nTreg）及位于外周的CD25-T細胞亞群經過抗原或者信號誘導而來的誘導型Treg（iTreg）。關于IL-17+Foxp3+T細胞亞群的起源在胸腺還是外周，Voo等［8］研究發現，IL-17+Foxp3+T細胞來源于外周組織。此外，以前的研究表明，IL-17+Foxp3+T細胞來自于記憶T細胞［2］。而Kryczek等［9］報道，在IL-2、IL-1β、TGF-β和IL-23多因子的作用下，IL-17+Foxp3+T細胞能夠由初始型CCR6+T細胞前體分化而來，并且，與Foxp3+RORγt+T細胞相比，Foxp3+RORγt-T細胞分泌的IL-17甚微，提示轉錄因子RORγt在IL-17+Tregs分化過程中也是必需的；而只有在強烈的TCR信號刺激時，才能夠刺激RORγt的表達上調。

雖然TGF-β在Tregs和Th17的增殖、分化的作用已經明確，但是TGF-β在IL-17+Foxp3+T細胞分化中的作用還沒有達成共識［10-12］。主流的觀點是Tregs產生IL-17依賴于TGF-β［11］，TGF-β的抑制劑可以減少但并未消除IL-17的產生。在抗原提呈細胞存在時，TGF-β和IL-2組合，可以最大限度地提高IL-17+Foxp3+T細胞的水平。Xu等［1］研究顯示，與外源性TGF-β相比，Tregs通過自身分泌大量TGF-β而具有更強的刺激IL-17產生的能力。內源性的TGF-β可能解釋高濃度的TGF-β中和抗體不能夠完全抑制IL-17的產生。然而，與此研究矛盾的是HLA-DR-Tregs分泌的IL-17可以被TGF-β阻斷。另一項研究中沒有觀察到TGF-β對IL-17的促進作用［13］。TGF-β作用多樣性的原因可能是高濃度的外源性TGF-β通過促進Foxp3的表達而阻礙IL-17的產生。另一個可能的原因是，Tregs產生IL-17是受TGF-β以外的其他主要因素的影響。

在結直腸癌組織中，缺氧通過誘導CD68+細胞表達IL-6而促進Foxp3+Tregs表達IL-17［2］。IL-6在Th17細胞的分化中起重要作用，IL-6同樣可以誘導IL-17+Foxp3+T細胞產生IL-17。盡管有IL-6的誘導，但是由于CD126（IL-6受體α鏈）和gp130的表達降低，小鼠自身免疫性腦脊髓炎（EAE）的神經系統中的Tregs沒有產生IL-17［14］。此外，缺氧條件下，在CD68+細胞和CD4+CD25highT細胞共培養的體系中加入抗IL-6抗體后，IL-17的產生明顯下降。盡管如此，研究顯示單純的IL-6在IL-17的產生中并不是起決定作用的因子［13］。

在小鼠模型，胞苷酸鳥苷基序（cytidine phosphate guano?sine，CpG）誘導的吲哚胺2，3雙加氧酶（indoleamine 2，3-diox? ygenase，IDO）作為分子開關決定了Tregs的命運［15］。在高劑量的CpG作用下，類漿細胞樣樹突狀細胞表達IDO，同時IL-6的產生被阻斷。然而缺乏IDO時，CpG通過誘導IL-6的生成促使Tregs獲得Th17細胞的表型［15］。通過TLR4和TLR9的共同激活也能夠誘導Treg細胞分泌IL-17［16］。另外一個維持Tregs的因子是細胞因子信號傳導抑制蛋白1（sup?pressor of cytokine signaling 1，SOCS1），它可以維持Tregs抑制功能的穩定，缺乏SOCS1的Tregs更容易向效應T細胞的表型發展［17］。

3 IL-17+Foxp3+T細胞在疾病中的作用

由于IL-17+Foxp3+T細胞與Tregs、Th17細胞的免疫表型和分化部分重疊，其在免疫系統的功能也可能具有交叉。一方面，和IL-17-Tregs相似，IL-17+Foxp3+T細胞也有免疫抑制功能［18］。另一方面，IL-17+Foxp3+T細胞可能是不典型的效應性T細胞亞群，抑或是分泌大量IL-17的促炎性Tregs。而這一差別可能與IL-17+Foxp3+T細胞所處的免疫微環境有關。

3.1 IL-17+Foxp3+T細胞在炎癥性疾病中的作用研究發現，在變應性鼻炎、炎癥性鼻息肉病以及Crohn病的腸固有層黏膜組織中均檢測到了IL-17+Foxp3+T細胞的高表達。這一細胞亞群可能來源于Th17和Treg細胞分化的中間過程。研究顯示，在人慢性結腸炎組織，IL-17+Foxp3+T細胞分泌高水平的CD161和CD49d，介導免疫黏附；IL-17+Foxp3+T細胞還表達CCR6和CCR4，發揮趨化作用［2］，而該疾病的腸固有層黏膜組織中分離的IL-17+Foxp3+T細胞經過體外克隆擴增后，仍然保持著免疫抑制功能。這種對Tregs表型和功能的修飾能增強機體對病原體的抵抗，但同時也增加了自身免疫性疾病的易感性。此外，根據Li等［19］的研究，IL-17+Foxp3+T細胞的抑制功能比IL-17-Tregs更強，并且IL-17+Foxp3+T細胞的免疫抑制功能和IL-17的分泌量有關，即如果外界的刺激很強，使IL-17大量分泌，這種抑制功能可能會消失；當IL-17不再產生時，這種免疫抑制作用又可以恢復。

關于IL-17+Foxp3+T細胞發揮免疫抑制功能的機制，Voo等［8］報道抑制功能和TGF-β沒有關系，而是依賴于細胞間的接觸。近來，有文獻報道IL-17+Foxp3+T細胞表達顆粒酶B和穿孔素，具有脫顆粒和溶細胞作用，說明IL-17+Foxp3+T細胞可能通過類似CD8+細胞的方式直接殺傷效應細胞［5］。

3.2 IL-17+Foxp3+T細胞在腫瘤中的作用越來越多的證據表明，腫瘤的形成、侵襲、遷移以及轉移與炎癥的關系十分密切。炎癥是發揮抗腫瘤的免疫保護作用，還是通過免疫抑制作用進而促進腫瘤進展，該爭論已經持續了多年。到現在為止，除了大腸癌中檢測到IL-17+Foxp3+T細胞外［2］，研究者在惡性黑色素瘤、乳腺癌、卵巢癌和食管癌的Th17細胞亞群中也檢測到了Foxp3的表達［20］。其原因可能是慢性結腸炎在結直腸癌相關免疫反應中起著重要的作用。大量的IL-17+Foxp3+T細胞只在慢性結腸炎和結直腸癌的黏膜組織中存在，而不是在相鄰組織。慢性結腸炎和結直腸癌患者的外周

血中IL-17+Foxp3+T細胞數量有限，但是和那些病理性結腸組織有相似的表型［2］。此外，在結直腸癌組織，腫瘤局部的CD68+巨噬細胞通過表達趨化因子CXCL11能誘導Foxp3+Tregs到達腫瘤局部，而腫瘤部位的缺氧環境能夠誘導Foxp3+Tregs產生IL-17，這種IL-17+Foxp3+T細胞可以促進癌癥起始細胞發展［6］。IL-17+Foxp3+T細胞和癌癥的分期沒有顯著相關性［2，6］。來自人大腸癌的IL-17+Foxp3+T細胞能抑制具有抗腫瘤活性的CD8+T細胞，當用抗IL-17抗體預處理后抑制減弱。在結腸癌小鼠模型中，RORγt+Treg能夠促進癌癥進展［21］。這表明IL-17+Foxp3+T細胞在腫瘤微環境中的治療可能是一個新的靶標。

綜上，作為獨特的T細胞亞群，IL-17+Foxp3+T細胞來自促炎細胞因子環境下的Tregs，分泌效應性細胞因子IL-17，表達RORγt，向Th17細胞表型和功能發展。目前，研究者主要在人結腸的慢性炎癥組織和腫瘤組織檢測到IL-17+Foxp3+T細胞，并且其分化過程及其機制也主要是通過體外研究完成，因此，人體內的IL-17+Foxp3+T細胞的分化來源及其誘導分化的分子機制還有待進一步研究。隨著對IL-17+Foxp3+T細胞認識的不斷深入，有可能為針對調節Tregs治療的免疫相關性疾病提供新的思路。

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（2015-04-28收稿 2015-07-17修回）

（本文編輯 李國琪）

Research progress of IL-17+Foxp3+T cells

ZHAO Hua，LI Hui，REN Xiubao△
Department of Immunology，Tianjin Medical University Cancer Institute and Hospital，National Clinical Research Center of Cancer，Key Laboratory of Cancer Immunology and Biotherapy，Tianjin 300060，China△

Recently，it is reported that regulatory T cells（Tregs）can be reprogrammed into a novel population［interleu?kin（IL）-17+Foxp3+T cells］phenotypically and functionally resembling Th17 cells under complicated cytokine circumstanc?es.IL-17+Foxp3+T cells are characterized by production of IL-17 and expression of retinoic acid receptor related orphan re?ceptor（ROR）γt，demonstrating dual functions in immune response and providing novel insight into the interconnection be?tween Tregs and Th17 cells.In this review，we lay emphasis on the phenotype features，origination，differentiation and the pleiotropic functions of IL-17+Foxp3+T cells.Furthermore，we summarized the functions of IL-17+Foxp3+T cells in inflam?matory disease and tumor microenvironment.

T-lymphocytes，regulatory；interleukin-17；inflammation；neoplasms；review；IL-17+Foxp3+T cells；RORγt

R392

A

10.11958/j.issn.0253-9896.2015.11.032

國家自然科學基金資助項目（81401888）；天津市應用基礎與前沿技術研究計劃項目（13JCQNJC10400）

天津醫科大學腫瘤醫院免疫室，國家腫瘤臨床醫學研究中心，天津市腫瘤免疫與生物治療重點實驗室（郵編300060）

趙華（1982），女，講師，博士在讀，主要從事腫瘤生物治療相關研究

△通訊作者E-mail:renxiubao@tjmuch.com