過敏性鼻炎中Th9 細胞亞群的研究進展

何瑋，梁興明，文芳芳

南寧市第二人民醫院耳鼻咽喉科，廣西南寧 530031

耳鼻喉科疾病中最為常見的類型包括變應性鼻炎(allergic rhinitis，AR)，該疾病不威脅患者生命，但在一定程度上會對患者的生活及工作造成損害。近幾年AR 的發病率呈逐年遞增趨勢發展， 以往多數學者指出，AR 作為過敏性反應，Th2 細胞在其發生過程中有所參與， 而Th1 細胞在該過程中含量相對較低。 IL-4、IL-5 以及IL-13 由Th2細胞分泌后刺激機體產生免疫球蛋白E，同時使機體的部分細胞產生浸潤情況，例如嗜酸粒細胞、肥大細胞等，上述情況持續發展后引發機體出現一系列的炎性反應[1]。 針對AR 的相關臨床特點， 機體內存在的部分免疫機制中Th2 細胞存在一定的介導作用，而該類免疫機制可對以上臨床特點進行解釋，然而解釋無法完整闡述AR 的免疫機制。Dimitri Poddighe[2]研究后表明，在部分過敏反應中，Th2細胞應答起到主導作用， 在該類過敏反應引發的炎癥中加強Th1 細胞產生的炎性反應，對癥狀表現無明顯影響，證實Th1/Th2 細胞水平失衡不是引發過敏性疾病的唯一病因。 最初IL-9 被指認為是由肥大細胞、T 細胞等細胞分泌的細胞因子， 具有多重功能， 屬于Th2 型細胞因子之一， 但最新研究指出其為新型T 輔助亞群， 被命名為“Th9”亞群，與Th2 細胞亞群存在一定差異，可分泌大量IL-9 并且具有免疫反應特異性。該研究旨在綜合分析Th9細胞的生物學特征，并針對AR 中Th9 細胞的應用現狀進一步研究，現報道如下。

1 Th9 細胞簡介

李安等[3]學者在2008 年通過對不同輔助性T 細胞亞群產生的細胞因子進行聚合酶鏈反應、細胞內染色研究，結果顯示初始CD4+T 細胞在TGF-β、IL-4 存在的前提下被激活后，可使IL-9、IL-10 的含量明顯增加，其他Th2 細胞因子無明顯變化，證實Th2 細胞不是產生IL-9 的細胞。在該情況下產生IL-9 的細胞亞群與Th1、Th17、Treg 亞群均存在一定差異，該現象表明該亞群為一種新型輔助性T細胞亞群。 經相關研究后，Th9 細胞的各種功能紛紛得到證實，具有大量增殖以及促進T 細胞增殖反應的特點。 經研究發現Th9 細胞中無T-bet、GATA3 等專一性轉錄因子表達， 更加證實Th9 細胞亞群為獨立于Th1、Th17 以及Treg 細胞以外的新型亞群，Th9 為明確各類疾病的免疫調節機制奠定良好的理論基礎。

2 由Th9 細胞分化而來的轉錄因子

細胞亞群功能、 分化過程中特異性轉錄因子起到關鍵性作用。ETS 轉錄因子家族成員中的PU.1 經抗原受體、TGF-β 共同刺激誘導后， 在Th9 細胞中相比于Th1、Th2、Th17 細胞表達水平明顯更高[4]。PU.1 與Il9 啟動子結合后，使染色質修飾酶大量聚集，以此達到重構染色質的目的，進而促進IL-9 基因的轉錄過程[5]。CD4+T 細胞在缺乏PU.1 條件下其生成IL-9 的速度明顯降低，PU.1 在TGF-β 存在情況下出現異位表達，加快Th2 轉化為Th9 的過程，同時增強Th9 表達水平，加快IL-9 的生成速度，但對Th1、Th17、Treg 中IL-9 的表達無明顯影響[6]。 由此可知，PU.1是現階段Th 細胞中唯一一類在生成IL-9 過程中具有誘導作用的轉錄因子。PU.1 基因是Th9 細胞中的特殊存在，該因子可在無IL-4- STAT6 信號誘導的情況下， 誘導下游的TGF-β 信號通道產生效果。給予Sfpi1 基因在Th9 細胞誘導的培養條件， 結果顯示基因中未出現PU.1 編碼差異表達的情況， 以上結果表明， 非依賴信號機制中的SMAD 在TGF-β 誘導下可調節PU.1 表達。 Th9 分化過程中具有中地位的轉錄因子為干擾素調節因子4(interferon regulatory factor 4，IRF4)，T 細 胞 存 在IRF4 缺 陷 導 致Th9發育出現異常。 李曉燕[7]研究發現存在IRF4 缺陷的小鼠中的變應性炎癥反應強度處于較低水平， 相比于正常小鼠降低幅度非常明顯，IRF4 缺乏可能是導致該現象的主要原因， 機制是該因子含量相對缺乏后在一定程度上影響Th2、Th17、Th9 細胞發育，進而影響變應性反應。

IRF4 可以與或BATF 屬于活化蛋白(activator protein，AP)1 家族轉錄因子之一，其與P U.1、IRF4 可在DNA 水平上達到整合。 Th9 細胞的轉錄過程中IRF4、BATF 起到共同誘導作用。 Th9 細胞經IL1β 刺激后其會存在Th1 細胞轉錄因子IRF1 表達的現象， 該因子可與il9、il21 啟動子直接結合，進而促進以上兩種因子大量分泌。 現階段尚未明確IRF1 在Th9 的極化過程中是單獨參與還是聯合其他轉錄因子共同作用。 另外，在Th9 細胞的分化過程中存在一定參與的STAT6 以及GATA3 兩類轉錄因子， 可在Th2 細胞上表達。在IL4R 信號參與的前提下，STAT6 磷酸化后在Th9 細胞的分化過程中進行一定程度的參與并發揮重要作用。而PARP-14 作為STAT6 的輔助因子，對Th2細胞的發育過程及IL-9 的產生過程均具有一定程度的影響。 而作為Th2 發育過程中具有重要作用的因子STAT3，相比于STAT6 在Th9 發育過程中可被激活， 但并無明顯影響。

STAT 6 磷酸化后誘導GATA3 表達，Th9 細胞分化過程中GATA3、STAT 6 存在重要作用。 宋敏[8]研究發現小鼠存在STAT6 缺陷、GATA3 缺陷時無Th9 細胞生成，該現象證實以上觀點。 但某研究數據顯示，IL-9 基因的轉錄過程中GATA3 并未直接參與調控， 而是通過下調Foxp3 對Th9 發育產生間接影響。

3 IL-9

最初IL-9 克隆稱為“P40”，對T 細胞生長具有一定的促進效果，TCGFIII 屬于T 細胞生長因子之一， 被指出與P40 結構完全一致。 將以上兩種物質同時進行研究，獲得數據顯示，CD4+T 細胞在產生TCGFIII 的同時， 可產生定量的MEA 因子，該因子在一定程度上可提升肥大細胞的生長活性。 經研究證實P40、TCGFIII、MEA 為同一種細胞因子，最終統一命名為IL-9[9]。

Il 9 基因編碼蛋白由144 個氨基酸組成，其中含有14 kD 的糖蛋白以及18 個典型氨基酸信號肽。從核酸水平角度分析，人和鼠的IL-9 同源性接近70%，而從蛋白水平分析其同源性為55%。 在人類身體中IL-9 基因的主要位置為Th2 細胞因子基因簇， 該基因簇位于第5 號染色體長臂上，而該基因在鼠類中的主要分布位置為第13 號染色體上，基因構成極為相似，長度為4 kb，含有外顯子、內含子的數量分別為5 個、4 個[10]。 激活蛋白AP-1 與AP-2 轉錄因子特異性的結合序列，在人、鼠體內是IL-9 基因的啟動子區域。 另外，該區域中的某結合區域專供IFN 調節因子1 結合，該區域位于5’端位置。 對IL-9 分別在T 細胞、骨髓單核細胞中的產生水平進行分析，獲得數據顯示IL-9 分泌含量與IL-1 的上調有關。 以骨髓單核細胞進行深層次的探索研究，結果顯示IL-10、LPS、Kit 配體是除IL-1外對IL-9 產生過程具有協調作用的因子。 GATA-1 在骨髓單核細胞產生的IL-9 轉錄過程中具有關鍵作用。在IL-4、TGF-β 的協同刺激下CD4+T 細胞中對IL-2 依賴性增強，進而加快IL-9 的生成，該過程中IL-9 生成水平因IFN-γ 抑制受到一定限制。 綜合以上研究數據分析，IL-9 的生成來源較多， 例如T 細胞亞群中的多種Th2 細胞。 現有的研究文獻中，部分學者受到當時的技術條件限制，未能獲得足夠的抗IL-9 抗體進行研究，進而使IL-9/IL-4 雙陽細胞在人體內的水平等相關延伸研究未能順利施展， 造成其未能明確Th2 細胞在分泌IL-4 的同時是否是產生IL-9 的主要來源， 也未能針對其它特定T 細胞亞群中IL-9 的分泌量進行研究。

Trakaki Athina[11]進行同方向研究后，指出IL-4、TGFβ 在CD4+T 細胞亞群中， 屬于主要的生長因子及分化因子，促進IL-9 大量產生，因此以Th9 細胞亞群為該亞群進行命名。測定IL-9、IL-4 特異性單克隆抗體在該菌群中的水平時，采用流式細胞術進行，獲得結果表明，分泌IL-4的部分殘存在Th9 細胞群中的細胞中， 未檢測到IL-9 分泌， 該細胞菌群中也未檢測出IL-4、IL-9 雙陽細胞存在。經某項研究發現，IL-9 在Th2 細胞上清液中存在， 證實Th9 樣細胞是IL-9 的來源之一， 與Th2 細胞中分泌IL-4的細胞無明顯關聯。

作為T 細胞生長因子的IL-9， 可直接對B 細胞產生作用效果， 在一定程度上對炎癥細胞及正常組織細胞產生影響，同時使嗜酸粒細胞、淋巴細胞、肥大細胞數量明顯增加，進而對Ig E 的分泌水平起到促進效果，使肥大細胞對過敏原的反應強烈程度增加， 提升黏蛋白的表達水平，同時刺激炎性細胞因子的分泌。

4 AR 患者中的Th9 水平

IL-9 在AR 患者血清中的水平與其鼻癢、 打噴嚏、長時間流等癥狀的嚴重程度呈顯著正向相關， 與鼻塞存在較弱的負向相關[12]。 AR 患者在變應原免疫治療前后，其IL-9 陽性細胞、 嗜酸粒細胞在鼻黏膜中的數量存在顯著相關性， 免疫治療持續2 年后，IL-9 蛋白、mRNA 的水平均出現明顯降低。

采用離體過敏原對哮喘、AR 等特應性個體患者進行刺激，刺激的主要對象為體內的外周血單個核細胞，刺激后獲得的實驗室數據顯示，IgE 特異性過敏原與IL-9 水平二者間具有明顯的相關性， 其特異性強度遠高于IL-13、IL-5 等其他因子， 哮喘患者體內的IL-9 水平相比于AR 患者明顯更高。

刺激AR 患者的過敏原，檢測患者的鼻黏膜組織中各類因子水平，數據顯示，IL-9 陽性細胞、嗜酸粒細胞局出現含量上升的情況， 另外人鈣激活氯離子通道Ⅰ型在檢測組織中的表達水平相應增加， 但T 細胞數量在組織中的含量未檢測到明顯變化。

胡曉春[13]在構建AR 小鼠模型的過程中，選取的基礎為卵清蛋白致敏，對成功構建的小鼠模型進行檢測，方法為免疫組織化學SABC 法，鼻黏膜上皮細胞、黏膜下層腺體細胞的胞漿內部、 固有層炎性細胞均是IL-9 免疫反應陽性表達的主要位置， 該因子表達水平在末次激發呈時間效應關系， 隨時間延長出現先增后降的水平變化。 AR鼠模型經實時熒光定量PCR 法測定， 測定的位置為鼻黏膜組織檢測目標為轉錄因子PU.1 mRNA、IL-9 的含量變化， 該過程中對小鼠鼻黏膜組織中的IL-9 蛋白表達情況進行測定，方法選用流式微球術，數據顯示IL-9 mRNA/蛋白、 轉錄因子PU.1 mRNA 在AR 鼠鼻黏膜組織中均呈現較高的表達水平。 IL-9 mRNA 在鼻黏膜組織中的表達水平與轉錄因子PU.1 mRNA 表達水平呈顯著正相關。 在AR 鼠模型基礎上使用流式細胞術檢測，發現Th9 細胞在鼻黏膜中高水平表達。

5 結語

隨著Th9 細胞亞群的發現，使研究AR 疾病的治療找到新方向。 Th9、IL-9、PU.1 均在AR 疾病的發展過程中有所參與并發揮重要作用，但具體作用機制尚未明確。 可將特異性中IL-9 抗體、 敲除PU.1 基因等作為研究切入點，進一步探究以上因子在AR 中的作用機制進行研究，Th9與AR 的具體聯系， 可根據上述因子與免疫成分Th17、Treg 等之間的相互關系進一步確定。