胡星辛 王秋月 羅 倩 郝平生 (成都中醫藥大學,成都610075)
銀屑病是一種由遺傳、環境及行為因素誘發的慢性復發性炎癥性疾病,以紅色丘疹、斑塊伴銀白色鱗屑為特征[1]。此病雖不會對生命構成威脅,但嚴重地影響患者的身心健康,降低了生活質量,世界衛生組織已將其列為影響人類健康的重要疾病之一,也是皮膚科領域重點研究與防治的疾病之一。
銀屑病發病機制復雜,目前尚未闡明。由于銀屑病的臨床特點是鱗屑較厚,具有表皮增生的組織病理學特征,故認為銀屑病是一種角質形成細胞的紊亂。但越來越多的銀屑病病理生理學發現,角質形成細胞的分化和增殖受到干擾,可能是由于遺傳易感患者的免疫細胞和角質形成細胞之間的相互作用所致[2]。在各種異常的免疫發病機制中,目前強調 Th1 細胞和 IL-23/Th17/IL-17 軸的作用,Th1、Th17為CD4+T細胞(輔助性T細胞)的效應亞群。在銀屑病發病之初,細胞因子激活髓系樹突狀細胞,分泌 IL-12 和 IL-23,IL-12 誘導初始 T 細胞向 Th1 細胞分化,IL-23 對Th17 細胞的存活和增殖具有重要作用[3]。Th17 細胞主要分泌 IL-17、IL-22 等細胞因子,導致下游角質形成細胞增殖,增加血管生成介質和內皮黏附分子的表達,并導致免疫細胞滲入皮損[1]。已有研究IL-17 抑制劑可以有效治療銀屑?。?]。
但亦有研究發現,部分活化的CD8+T細胞(細胞毒性細胞)也有能分泌IL-17 的效應亞群,并參照Th17 細胞命名方式將其命名為細胞毒性T 細胞17(cytotoxic T cell,Tc17)[5]。隨著越來越多的研究發現Tc17 細胞在銀屑病皮損、外周血、關節液里均有高比例存在,與銀屑病發病、病情進展及復發都存在聯系,以下對Tc17細胞及其在銀屑病中的作用做一綜述。
Tc17 細胞是近年來發現的免疫應答過程中的一個獨特的Tc 細胞亞群,不同于經典CTL 細胞(Tc1和Tc2細胞)分泌表達IFN-γ、顆粒酶和穿孔素等,對靶細胞有直接殺傷力;Tc17 細胞不表達或低表達這些細胞因子,主要分泌IL-17,同時也可分泌IL-22、IFN-γ、TNF-α、CCL20 等細胞因子[6-7]。IL-17 家族由6 個成員組成,即IL-17A 到IL-17F。其中研究最多的是IL-17A(文獻中常直接表述為IL-17),IL-17A受體由多種細胞表達,包括上皮細胞、內皮細胞和成纖維細胞,可刺激誘導抗菌肽(antimicrobial pep?tides,AMPs)和促炎細胞因子的產生[8]。
由于Tc17 細胞與Th17 細胞具有相似的細胞因子譜,為誘導或擴增Tc17細胞提供了理論基礎。在人和小鼠體外培養研究中,TGF-β、IL-6 聯合或不聯合IL-1β、IL-21、IL-23、α-IFN-γ 等細胞因子可誘導Tc17細胞的分化[9]。TGF-β聯合IL-21可將Tc1細胞向 Tc17 細胞轉化[10]。此外,使用 IL-23 抑制劑會同時減少 Th17 和 Tc17 細胞局部浸潤[11]。說明 IL-23對Th17 和Tc17 細胞分化都具有調控作用。IL-12和/或 TNF-γ 是 Tc17 細胞分化的重要負調控因子,在體內外阻斷 IL-12 和/或 TNF-γ 可顯著上調 IL-17+CD8+T細胞的數量[12]。
Tc17 細胞的關鍵轉錄因子是孤兒受體(reti?noid-related orphan receptor γt,RORγt),誘導表達IL-17 基因。利用 RORγt 激動劑可增強 Tc17 的功能[13]。RORγt 調控 Tc17 細胞分化是通過直接靶向介導IL-17 的非編碼序列-2(CNS-2)增強子區,在沒有干擾素調節因子3(interferon regulatory factor 3,IRF3)的情況下,作用進一步增強[14]。Tc17 細胞的分化還依賴于信號轉導和轉錄激活因子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3),IL-6、IL-21、IL-23 激活 STAT3,上調RORγt 表達,同時STAT3 還誘導IL-21 和IL-23 的轉錄,進一步增加pSTAT3 的表達,最終促進Tc17 表型的穩定;而缺失STAT3的T細胞不表達Tc17標志IL-17和RORγt[15]。此外,IL-12 激活 STAT4,誘導 Tc17 細胞分泌 IFN-γ,同時IFN-γ 誘導細胞因子信號轉導抑制因子3(sup?pressor of cytokine Signaling 3,SOCS3)表達,SOCS3/STAT3 為負向調控通道,因此抑制IL-17 的產生,使IL-17與IFN-γ共同表達[16]。
人Tc17 細胞有幾個特異性的表面分子,其中CD161 是Tc17 細胞表型分子標志物。CD161HighCD 8+T 細胞具有與17 型表型相似的分子模式,包括其受體功能和遷移所必需的分子,如IL-17、IL-22、RORC、IL-23R 和 CCR6,但不是所有的 CD161HighCD 8+T 細胞都產生 IL-17[17]。此外,IL-17+CD8+T 細胞還具有記憶表型,研究發現IL-17+CD8+T 可表達CD69、CD103、CXCR3、CXCR6等記憶細胞表面分子[18-20]。
最近有研究觀察到銀屑病關節炎內滑膜Tc17和Tc1 群體之間廣泛共享T 細胞克隆,兩者之間的轉錄譜有明顯重疊,由此認為Tc17 和Tc1 細胞可能具有共同的血統,引發了這些亞群之間可塑性的問題[19]。Tc1 細胞產生IFN-γ,并具有較高的細胞毒能力,而Tc17 細胞細胞毒性較低,但具有增強的自我更新能力。與Tc1 細胞相比,體外產生的Tc17 細胞不表現出細胞毒作用,當Tc17細胞轉移到受體小鼠中時,Tc17 細胞持續存在于次級淋巴器官,呈現與中央記憶T 細胞一致的再循環行為,并可以轉變為IL-17A 陰性的 Tc1 表型[21]。用 IL-12 培養 IL-17AEGFP(增強綠色熒光標記的IL-17A)小鼠的幼稚CD8+T 細胞內可產生IFN-γ 細胞亞群,證實IL-17+IFN-γCD8+T 細胞可以在體內來源于IL-17+CD8+T細胞[16]。
此外,Tc17 細胞分泌的細胞因子具有異質性。一項研究利用IL-17A-YFP(黃色熒光蛋白標記的IL-17A)小鼠觀察了同種異基因干細胞移植后7 d和21 d CD8+YFP+T 細胞的體內細胞因子譜[22]。第 7 天細胞因子譜異質性,IL-13、IL-22、TNF-α、GM-CSF 和IFN-γ 表達,IL-10 微量表達;第 21 天 CD8+YFP+細胞具有促炎細胞因子譜,以共表達 IFN-γ、TNF-α 和GM-CSF 為主。因此,這決定了Tc17 不僅有促炎作用,還具有細胞毒性。
Tc17 細胞是近幾年發現的CD8+T 細胞的一個亞型,越來越多的研究發現其在自身免疫性疾病、炎癥性疾病、腫瘤中都具有重要作用。銀屑病發病機制復雜,尚不完全清楚,但已知遺傳、環境、免疫因素參與了銀屑病的發病。其中T細胞及其細胞因子介導的炎癥應答在銀屑病發病中扮演著重要角色。Tc17 細胞不僅能分泌強大的促炎因子IL-17,還有IFN-γ、IL-21、IL-22 等細胞因子,均在銀屑病進展中發揮了作用。但是由于銀屑病易復發的特點,促使我們不斷探尋銀屑病發病及復發的機制,為臨床治療提供更好的思路。
有研究發現Tc17細胞大量存在于銀屑病皮損、外周血及關節炎滑液里,且與銀屑病臨床嚴重程度成正相關。且銀屑病皮損中表皮Tc17 細胞含量比真皮高[7,19,23]。Tc17 細胞主要分泌促炎因子 IL-17,銀屑病中最活躍的IL-17 細胞因子是IL-17A 和IL-17F[24]。IL-17A的效力大約是IL-17F的10~30倍,因此在銀屑病的發病機制中起著關鍵作用[25]。IL-17A可與IL-17F 具有協同促進角質形成細胞的過度增殖,抑制角質形成細胞的分化,誘導抗菌肽、促炎細胞因子(IL-1β、TNF-α、IL-6 等)和趨化因子(CCL20、CXCL1、CXCL3 等)產生[26-27]。與 IL-17 密切相關的細胞因子是IL-23,近幾年由于對IL-23/IL-17 軸在銀屑病炎癥反應機制中的深入研究,使我們對銀屑病治療模式發生了轉變。IL-23是Th17細胞和Tc17細胞的重要調節因子。有研究發現小鼠缺乏IL-23導致銀屑病樣皮損的發展減弱,并降低了IL-17A、IL-17F 和IL-22(均為IL-23/IL-17 途徑的一部分)的水平[28]。目前針對IL-23、IL-17A的抑制劑在臨床中運用,其中有兩種針對IL-17A 的單克隆抗體,稱為司庫奇尤單抗和依奇珠單抗,治療銀屑病關節炎及中度到中重度銀屑病效果甚好[29]。
前文提到,Tc17 細胞具有可塑性,在適當的極化條件下可轉化為Tc1 細胞,分泌IFN-γ,發揮細胞毒作用。研究觀察到銀屑病患者外周血中IFN-γ 濃度顯著高于健康人[30]。IFN-γ 刺激銀屑病髓系樹突狀細胞產生趨化因子CCL20,使Tc17 細胞向皮損內遷移;同時樹突狀細胞分泌的IL-1 和IL-23 擴增了局部的 Tc17 細胞群,誘導其分泌 IL-17、IFN-γ 和IL-22[31]。IL-22 具有促進角質形成細胞增殖的作用,因此可誘導角質形成細胞產生抗菌肽,并誘導棘皮病的發生。IL-17、IFN-γ 和 IL-22 協同作用,促進樹突狀細胞和角質形成細胞產生IL-1、IL-23、CCL20 等,從而導致了Tc17 細胞的募集,促進角質形成細胞和Tc17細胞的增殖。
臨床發現銀屑病的皮損隨著治療而消退,但停止治療后容易在相同位置復發,有的復發是漸進性的,但有的是快速且嚴重的。在銀屑病原皮損消退區域復發可能提示其復發與某個“免疫記憶”有關。組織常駐記憶T(tissue resident memory T,TRM)細胞是近年來研究發現的記憶T細胞亞群,存在于皮膚、腸道、肺和生殖道等上皮屏障組織中,具有在組織中長期存活及低遷徙的獨有特性,與炎癥性疾病(銀屑病、特應性皮炎等)復發有密切關系[32]。因此,有研究者建議將TRM細胞作為銀屑病固定性皮損和復發性皮損的致病細胞[33]。
TRM細胞進入外周組織涉及以下幾個階段:分化形成、趨化遷徙、長期駐留與存活,在這幾個階段有許多信號軸與細胞因子參與,TRM細胞趨化遷徙至周圍靶組織,是僅依賴于趨化因子的過程,而TRM細胞在外周組織的長期駐留則與CD69、CD49a、CD103等有關。
研究觀察到在銀屑病病情臨床緩解后,Tc17 細胞仍存在曾經涉及的銀屑病皮損中[34]。STEEL[19]等對銀屑病關節炎患者(psoriatic arthritis,PsA)關節源性CD8+T 細胞進行TRM細胞表型篩選時發現,CD69+CD103+CD8+T細胞群包含最高頻率的IL-17A,其次是CD69+或CD103+單表達細胞;此外Tc17 細胞還表達趨化因子受體CXCR6,由此可說明Tc17細胞是PsA 的發炎滑膜關節中TRM細胞池的一部分。另KAZUO 等[20]發現銀屑病皮損表皮中CD103+TRM細胞絕大部分是CD8+T 細胞,主要是表達CD69,具有皮膚歸巢潛能,與棘皮癥相關,并且其數量與角質形成細胞增殖平行;同時發現CD8+CD103+TRM細胞比CD8+CD103?T 細胞更頻繁地產生 IL-17A。CD103 和整合素β7 亞基組成的異二聚體分子(αEβ7)是表皮角質形成細胞表達的E-鈣黏蛋白(一種細胞黏附分子)的配體,通過αEβ7和E-鈣黏蛋白結合作用而將TRM細胞駐留在上皮組織中[35]。CD69 參與 TRM細胞保留的主要機制是抑制S1PR1受體的表達,CD8+TRM細胞缺乏S1PR1 的表達,而S1PR1 的強制表達或CD69的基因缺失阻止了TRM細胞在外周組織中的駐留[36-37]。CHEN 等[32]將含 CD8+CD69+TRM細胞(由銀屑病患者皮損組織中分離出)的培養上清液經皮內注射到銀屑病小鼠模型(由咪喹莫特誘導)中,可以顯著地重新激活銀屑病樣組織學表型(例如,炎癥浸潤和表皮增生)。然而,也有研究發現在人皮膚上皮細胞中,CD8+CD49a+TRM細胞分泌 IFN-γ,而CD8+CD49a?TRM細胞分泌 IL-17,認為 CD49a 的表達是CD8+TRM細胞在人上皮屏障中的特異性[18]??偟膩碚f,Tc17 細胞作為銀屑病相關TRM細胞中的一部分在銀屑病復發中具有重要作用,但是Tc17細胞在銀屑病TRM細胞群中的占比多少還不清楚,其具體機制也在研究中。
綜上,銀屑病發病機制復雜,但臨床及實驗數據都證明T細胞在銀屑病發病機制中的作用。Tc17細胞是主要分泌IL-17的新CD8+T細胞亞群,同時還可分泌IFN-γ、IL-22 等共同發揮作用。近年來Tc17細胞在銀屑病中的存在被不斷證實,其分泌的細胞因子在銀屑病發病機制中具有重要作用。更重要的是銀屑病中的Tc17 細胞具有TRM細胞表型。TRM細胞因其長期存活及低遷徙的獨有特性已成為銀屑病復發機制研究新方向。深入研究Tc17 細胞在銀屑病發病及復發中的具體機制,為梳理銀屑病復雜機制提供新的思路,對銀屑病復發問題具有重要意義。