抗炎癥因子與類風濕性關節炎關系的研究進展

李冰，劉軍，肖瑜，王磊，卜延民，李曉輝，廉子健

綜述

抗炎癥因子與類風濕性關節炎關系的研究進展

李冰，劉軍△，肖瑜，王磊，卜延民，李曉輝，廉子健

類風濕性關節炎（RA）是一種慢性炎癥性疾病，疾病晚期可出現關節畸形和功能障礙，嚴重危害人類健康。抗炎癥因子（AIC）作為一種保護性因子，和促炎癥因子（PIC）共同在RA的發病和進展中發揮重要作用。RA中AIC水平降低，PIC水平升高，全身和局部炎癥反應加重，關節軟骨和軟骨下骨破壞加速，促進RA進一步進展的理念已經被廣大學者接受，以AIC為靶點的新一代RA生物學治療方興未艾。因此深入了解各種AIC在RA發病中的作用具有重要意義。本文從AIC與RA的關系和作用機制入手，對該領域的研究進展進行綜述，為RA的臨床診治提供新的思路。

關節炎，類風濕；白細胞介素類；綜述；抗炎癥因子；乳脂球表皮生長因子8；第二線粒體源性凋亡蛋白酶激活因子；白細胞介素27；白細胞介素35

類風濕性關節炎（Rheumatoid arthritis，RA）是一種多器官受累的慢性自身免疫性疾病，發病率高達1%［1］。RA的病理改變主要包括滑膜炎癥，關節軟骨和軟骨下骨的破壞，關節周圍顯著骨質疏松等。疾病晚期可出現重度的關節畸形和繼發的功能障礙，嚴重危害人類健康。盡管RA的確切病因仍不十分清楚，但是促炎癥因子（pro-inflammatory cytokines，PIC）和抗炎癥因子（anti-inflammatory cytokines，AIC）在RA發生和進展中的重要作用已被諸多研究所證實［2-3］。以往研究多關注于RA中PIC水平的異常變化，近年來隨著研究的深入，AIC逐漸引起廣大學者的關注。RA中AIC水平下降，導致PIC水平升高和炎癥反應加重的病理機制已經成為RA進展的重要原因之一。近年來，新的AIC不斷涌現，本文對此做一綜述，為臨床上RA的診治提供參考。

1 乳脂球表皮生長因子8（MFG-E8）

MFG-E8首次發現于泌乳的乳腺上皮細胞中，是一種糖蛋白。其主要包含2個表皮生長因子（EGF）樣結構域和一個精氨酸-甘氨酸-門冬氨酸結構，該結構可與αvβ3和αvβ3巨噬細胞整合素結合。此外，MFG-E8的C末端有2個網柄菌凝素和Ⅴ因子/Ⅷ因子樣結構域，該結構域與陰離子磷脂（尤其是磷脂酰絲氨酸）親和力較高。由于存在兩個結合位點，MFG-E8作為橋梁分子將凋亡細胞和巨噬細胞聯系起來，通過αvβ3/β3介導途徑促進對凋亡細胞的吞噬，從而在調節細胞免疫功能方面發揮重要作用［4］。

除調節細胞免疫功能外，MFG-E8作為一種AIC在多種炎癥性疾病（如敗血癥和缺血再灌注損傷）中水平顯著下降，提示MFG-E8在炎癥性疾病的發病和進展中扮演著重要角色［5］。RA作為一種慢性全身性炎性疾病，其與MFG-E8的關系近年來同樣受到廣大學者的關注。Albus等［6］對成骨細胞進行體外培養，發現給予脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）和腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）-α后，MFG-E8表達水平分別下降30%和35%，而在MFG-E8缺失的情況下，成骨細胞對炎癥因子的反應性更強。在隨后建立的膠原誘導型（collagen-induced arthritis，CIA）關節炎小鼠（一種模擬人類RA的動物模型）中，發現其血清中MFG-E8水平與野生型小鼠相比下降52%，同時伴有TNF-α、白細胞介素（IL）-6和半胱氨酸趨化因子2（CCL2）等各種PIC水平的顯著升高，而且這一結果與另一種RA小鼠（K/BxN血清移植關節炎小鼠）模型的實驗數據相似［6］。動物實驗的結果進一步得到臨床試驗的證實，研究發現在RA患者的血清中MFGE8水平下降達17%，而在RA病情得到緩解后，MFG-E8的水平升高了67%［6］。上述研究結果表明MFG-E8與RA的發病密切相關，其可以對抗RA中的炎癥反應并延緩RA的進展。

RA的重要病理改變之一是關節周圍的骨質疏松。雖然確切發病機制并不十分清楚，但是由破骨細胞介導的骨分解代謝增強和成骨細胞介導的骨合成代謝減弱已經成為各種復雜調控機制反應在骨代謝調節的共同表現之一。最近研究表明，除對抗炎癥反應外，MFG-E8還可調節骨的代謝平衡。Abe等［7］發現MFG-E8對核因子（NF）-κB受體活化因子配體（RANKL）誘導的破骨細胞生成具有明顯的抑制效應，局部微注射MFG-E8后可以顯著抑制由牙周炎引起的骨量丟失。而Sinningen等［8］建立了MFG-E8基因敲除（MFG-E8 gene knock out，MFG-E8 KO）小鼠，評估MFG-E8對成骨細胞、破骨細胞和骨代謝情況的影響。發現與野生型小鼠相比，MFG-E8 KO小鼠全身和腰椎骨密度分別下降了11%和17%（P＜0.01），同時伴有血清骨合成代謝標志物，包括骨轉錄因子（Runx2）、堿性磷酸酶（ALP）和骨鈣素（OC）水平降低，分解代謝標志物，包括環磷酰胺（CTCX1）、抗酒石酸酸性磷酸酶5b（TRAP5b）水平升高。對MFG-E8 KO小鼠進一步行卵巢切除術，發現與野生型小鼠相比，其骨密度下降更為顯著（12%）。上述結果顯示MFG-E8作為一種保護性因子，在抗骨質疏松方面發揮重要作用。雖然沒有直接證據表明MFG-E8的這種骨保護作用在對抗RA繼發的關節周圍骨質疏松中同樣有效，但是有研究顯示在RA鼠中MFG-E8的缺失可以導致更為顯著的骨質丟失，從而間接表明其可能在RA中發揮同樣的作用［6］。因此，MFG-E8作為一種AIC在抑制RA的炎癥反應和對抗其繼發的骨質疏松方面均具有重要作用，以MFG-E8為靶點對RA進行靶向治療可能成為極具臨床應用前景的研究方向之一。

2 第二線粒體源性凋亡蛋白酶激活因子（Smac）

Smac是線粒體膜間隙蛋白之一，其可以與凋亡蛋白抑制因子（IAP，抗凋亡蛋白家族成員之一）結合并使之失效，從而激活半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（caspase），促進凋亡發生。以往大量的研究表明Smac在人類腫瘤性疾病的發生、進展和預后判斷方面扮演重要角色，以Smac為靶點的腫瘤靶向性治療已經成為極具臨床應用前景的研究方向之一［9］。RA的重要病理改變之一是滑膜肥大增生，并向周圍組織侵蝕性生長，這在一定程度上與腫瘤組織的生物學行為類似。鑒于Smac與腫瘤的密切關系，有學者開始關注其在RA發病中的作用和成為RA治療新靶點的可能。

Lattuada等［10］收集因RA和骨性關節炎（osteoarthritis，OA）而行滑膜切除術患者的滑膜組織，進行滑膜細胞體外培養。隨后給予Smac模擬物干預，并進行相關指標檢測。結果發現Smac066（一種具有凋亡誘導活性的Smac模擬物）可以顯著抑制RA患者纖維素樣滑膜細胞的生長，促進其凋亡，降低IAP的表達，并上調胰島素樣生長因子結合蛋白5 （PGFBP-5，一種凋亡促進因子）的表達，而上述結果并沒有在OA患者的滑膜細胞中發現。除促凋亡作用外，Smac還可對抗RA中的炎性反應。Lattuada等［11］提取RA患者關節液和滑膜組織，體外培養滑膜細胞進行相關檢測。結果表明Smac另一種模擬物——Smac127同樣可以抑制滑膜細胞增殖，促進凋亡。此外，應用Smac127干預后PIC（IL-15和IL-16）表達顯著下降，而AIC（IL-10）表達顯著升高。進一步研究發現，Smac127還可顯著降低基質金屬蛋白酶（MMP）-1的水平，并抑制關節內骨和軟骨的破壞。上述研究結果表明Smac在RA發病中具有多種生物學功能。作為RA的保護性因子除可促進RA滑膜細胞凋亡外，還可通過AIC作用對抗RA的炎癥反應和繼發的病理改變。

然而，也有研究顯示IAP的拮抗劑可引起骨骼微環境的改變，導致骨量丟失和骨質疏松［12］。Yang等［13］研究IAP拮抗劑BV6治療腫瘤疾病時對骨組織的影響，發現除可誘導腫瘤細胞凋亡外，BV6還可穩定NF-κB誘導型激酶（NIK），從而激活非經典NF-κB信號通路而導致異常的骨代謝活躍，引起以高骨轉換為特點的骨質疏松，進而導致腫瘤的骨轉移。因此，Smac作為IAP拮抗因子之一，是否會在RA患者中引起類似的改變已引起學者的廣泛關注。目前雖然沒有證據直接表明Smac不會導致RA患者骨質疏松的進一步加重，但是Lattuada等［11］在體外細胞實驗中并沒有觀察到由Smac模擬物所引起的上述改變。上述結果仍然需要進一步的研究驗證。

3 IL-27

IL-27是IL-6/IL-12家族成員之一，由兩個亞結構域IL-27A（IL-12 p36相關多肽）和IL-27B（IL-12 p40相關蛋白）構成，主要由抗原提呈細胞分泌，生物學功能極其復雜［14］。IL-27與其受體IL-27Rα結合后可激活多條信號通路，其中JAK/STAT通路可促進Ⅰ型T輔助細胞（T helper 1，Th1）分化和干擾素γ（interferon-γ，IFN-γ）表達，進而抑制Th17功能，激活自然殺傷（natural killer，NK）細胞［15］。

Tanida等［16］研究發現與健康人和OA患者相比，RA患者關節液中IL-27水平顯著升高，其濃度變化和IFN-γ呈正相關，而與另一種RA中的PIC IL-17A呈負相關。進一步研究發現IL-27可通過直接抑制IL-6表達和間接調節CCR6+細胞的招募等多種調控機制在RA中發揮AIC作用，抑制RA中的炎癥反應并延緩疾病進展。動物實驗同樣表明IL-27在RA中的保護性作用。Park等［17］對CIA小鼠進行IL-27關節腔內注射，發現IL-27可顯著緩解CIA小鼠的關節炎表現，并抑制骨髓多形核細胞向破骨細胞分化。然而在敲除IFN-γ基因的小鼠中，IL-27關節腔注射的治療效果并不顯著，提示IL-27在RA中AIC和骨保護作用的發揮可能通過IFN-γ介導的信號通路實現［17］。為進一步挖掘IL-27在RA中AIC作用的機制，該研究小組再次以CIA小鼠為研究對象，發現關節腔內注射IL-27后除Th17數量顯著減少外，另一種CD4（+）、CD25（+）和Foxp3（+）的調節性T細胞（Treg）數量顯著增加，而且該研究結果在體外細胞實驗中同樣得到證實。因此該研究小組認為IL-27在RA中AIC作用的發揮是通過對Th17和Treg的交互性調節來實現［18］。

雖然大量證據表明IL-27在RA中扮演AIC角色，但也有研究顯示IL-27在RA中具有PIC作用。Wong等［19］發現RA患者血清中IL-27濃度顯著升高。而且在滑膜組織中IL-27可誘導包括IL-6和MMP-1在內的多種PIC表達。此外，一項來自波蘭的研究顯示IL-27 924 A/G基因多態性與RA發病密切相關，與正常人相比，RA患者中IL-27 924 A→G突變率更高［20］。因此IL-27在RA發病中的作用和機制尚不十分清楚，RA的多種亞型和不同的疾病進展階段可能是導致研究結果差異性的原因，大樣本多中心的臨床研究和更深入的機制研究對于揭示IL-27在RA中的作用十分必要。

4 IL-35

IL-35屬于IL-12家族成員之一，是一種異二聚體蛋白，由Epstein-Barr病毒誘導基因3（EBI3）和p35基因共同編碼。IL-35由Treg細胞（活化和非活化）分泌，通過誘導Treg細胞增殖并抑制Th17分化在人類多種炎癥性疾病（例如慢性腸炎、自身免疫性腦脊髓炎和炎癥性腸病）中發揮AIC的作用［21-23］。

近年來大量研究表明IL-35在RA中同樣具有抗炎癥反應作用。Ning等［24］對RA患者和正常健康人血清中IL-35的水平進行比較，發現RA患者IL-35水平顯著降低。這種IL-35血清濃度的降低在關節病變嚴重和高中性粒細胞比例的RA患者中更為顯著，提示IL-35在RA中發揮保護性作用。這種保護性作用在動物實驗中得到進一步證實。Wu等［25］將IL-35通過腹腔注射的方式注入RA小鼠體內，觀察其對RA的影響，結果發現與磷酸鹽緩沖液（PBS）注射組相比，IL-35注射組小鼠關節癥狀顯著減輕。而且免疫組織化學、RTPCR和Western blot均證實IL-35可顯著降低血管內皮生長因子（VEGF）及其兩個受體Flt-1和Flk-1的表達，提示IL-35的AIC功能可能通過影響VEGF及其信號通路來實現。除降低VEGF表達外，Nakano等［26］發現IL-35還可通過抑制T細胞活化來降低RA中的炎癥反應。此外，在最近的體外細胞實驗中，Li等［27］發現用IL-35干預后，RA小鼠滑膜細胞RANKL表達顯著降低，同時伴有骨保護素（OPG）表達的顯著增加。上述結果提示除了緩解炎癥反應外，IL-35還可能通過抑制RNAKL信號通路而促進OPG表達，從而發揮骨保護作用。

雖然IL-35在RA中發揮AIC作用已被大多數學者所認可，但是也有研究結果提示其有可能存在PIC作用。Filková等［28］發現RA患者關節滑膜組織內IL-35高表達。體外細胞培養進一步證實多種PIC，如IL-1、IL-6和MCP-1的表達與IL-35呈劑量依賴性正相關，提示IL-35在RA中扮演PIC角色。此外，有學者將質粒包裝的IL-35進行RA鼠的皮下注射，發現IL-35干預并沒有改善RA的癥狀，反而引起慢性炎癥反應，加重RA的進展［29］。上述研究結果的不一致性可能由于RA不同的病理類型和IL-35干預方式的不同（靜脈注射或是皮下注射）而產生，但是鑒于IL-35在RA發病和進展中的具體機制仍然不清，筆者認為以IL-35為靶點而開展的RA試驗性治療尚需慎重考慮。

5 總結

綜上所述，AIC在RA的發生和進展中具有重要作用，其有望成為RA治療的新靶點和RA診斷、預后判斷新的生物學標志物。然而AIC在RA中生物學功能的發揮需要PIC及其背后復雜網絡調控機制的參與，而且一些AIC的作用尚存在爭議，因此明確各種AIC與RA的關系及其背后的調控機制將是未來研究的熱點和難點。

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（2016-04-19收稿 2016-05-03修回）

（本文編輯 魏杰）

Research progress of the association between anti-inflammatory cytokines and rheumatoid arthritis

LI Bing，LIU Jun△，XIAO Yu，WANG Lei，BU Yanmin，LI Xiaohui，LIAN Zijian
Joint Department of Tianjin Hospital，Tianjin 300211，China△

Rheumatoid arthritis（RA）is a chronic inflammatory disease.Joint deformity and dysfunction can occur in the late stage of the disease，which is seriously harmful to human health.Anti-inflammatory factors（AIC），as a protective factor，together with pro-inflammatory factors（PIC）play important roles in the pathogenesis and progression of RA.It is widely accepted by the majority of scholars that the decrease of AIC and the increase of PIC in RA can aggravate the systemic and local inflammatory reactions and accelerate the articular cartilage and subchondral bone destruction，resulting in further progress of RA.A new generation of biological therapy for RA targeting at AIC is in the ascendant.Therefore，it is important to understand the role of AIC in the pathogenesis of RA.From the perspective of the relationship between AIC and RA and the mechanism，this article reviews the research progress in this field，which provides new concepts for the diagnosis and treatment of RA.

arthritis，rheumatoid；interleukins；review；anti-inflammatory cytokines；milk fat globule-epidermal growth factor 8；second mitochondria-derived activator of caspase；interleukin-27；interleukin-35

R593.22

A

10.11958/20160326

國家自然科學基金資助項目（81501919）；中國博士后基金面上資助項目（2012M520584）

天津市天津醫院關節外科（郵編300211）

李冰（1982），男，主治醫師，博士，主要從事骨性關節炎診治方面研究

△通訊作者 E-mail：braveman1982@163.com