IL-17在慢性胰腺炎治療中的機制研究

白睿 張函語 江雪 李冠群 李樂 孫備

哈爾濱醫科大學附屬第一醫院胰膽外科 肝脾外科教育部重點實驗室，哈爾濱 150001

【提要】 IL-17是具有多種功能的細胞因子，在抵抗細胞外細菌和真菌的感染、參與炎癥的發生與發展等方面發揮重要作用。CP是由遺傳、環境等因素導致的胰腺局部或彌散性的慢性進展性炎癥。IL-17已被證實廣泛參與包括CP在內多種纖維化相關疾病的進程。本文從IL-17介導的免疫學改變及下游信號通路等角度入手，探討以IL-17為靶點進行有效干預在改善CP胰腺纖維化以及緩解CP相關并發癥中的臨床價值。

CP以胰腺纖維化為主要臨床特征，常伴有胰腺內、外分泌功能障礙和發育不良[1-2]，目前尚無有效藥物逆轉或延緩CP進展。CP的發病機制主要包括炎癥細胞的廣泛浸潤以及胰腺星狀細胞(pancreatic stellate cell，PSC)的活化，持續損傷或壓力刺激，通過介導以T細胞與巨噬細胞浸潤、輔助性T 細胞17(T helper cell 17, Th17)分化或增殖為主要特征的免疫激活，加速胰腺纖維化進程[3]。IL-17作為重要的促炎因子參與多種纖維化過程，其可通過募集成纖維細胞導致細胞外基質(extracellular matrix，ECM)過度增生，加重纖維化相關疾病進程；還可通過介導其他促炎因子分泌并募集免疫細胞，加重局部炎癥反應。近年已證實IL-17在CP中發揮重要的促炎及促纖維化功能，但其可能機制尚不明確。本文就IL-17在CP病程進展及其治療中可能的作用機制進行綜述，為尋找有效延緩CP胰腺纖維化，緩解其相關并發癥的治療策略拓寬思路。

一、IL-17的分子機制

IL-17細胞因子家族是炎癥、纖維化和免疫疾病的重要參與者，有IL-17A～IL-17F共6個成員，其功能包括抗胞外菌和真菌感染，誘導并參與慢性炎癥，維持上皮細胞的完整性并幫助組織愈合，其中以IL-17A的作用最強。IL-17主要由Th17細胞產生，CD8+T細胞、γδT細胞、iNKT細胞及NK細胞等可分泌少量IL-17。IL-17受體(IL-17R)家族包括IL-17RA～IL-17RE共5個成員，IL-17RA是IL-17家族成員公用的信號轉導亞基，當IL-17A與IL-17RA/RC結合時，通過SEFIR結構域招募泛素化配體Act1，繼而招募腫瘤壞死因子受體相關因子6( tumor necrosis factor receptor-associated factor-6，TRAF6)導致核壞死因子NF-κB和絲裂原活化蛋白激酶 (mitogen-activated protein kinase，MAPK)途徑的促炎癥基因表達[4]。此外，IL-17可通過調控mRNA穩定性，放大靶細胞對IL-17的反應。目前還發現，負調控因子TRAF3通過競爭性結合IL-17R調控IL-17R-ACT1-TRAF6信號復合物的形成，抑制下游炎癥相關通路。其他的作用還包括IL-17E通過激活MAPK和NF-κB通路誘導Th2細胞應答，IL-17C誘導NF-κB激活參與自身免疫病進展等[5]。近年研究發現，IL-17還參與多種自身免疫相關疾病的進展，如銀屑病、類風濕性關節炎、克羅恩病等[6]。在某些纖維化疾病的組織和血清中，IL-17的表達水平均顯著上升。因此，以IL-17及其受體作為治療靶點可能為CP治療帶來更多曙光。

二、IL-17在CP病程中的作用機制

IL-17作為一種促炎因子廣泛參與肺[7]、皮膚[8]、肝臟[9-10]、腎臟[11-12]及心臟[8]等炎癥和纖維化進程。在慢性炎癥過程中，中和IL-17破壞炎癥部位募集因子并打破IL-17介導的正反饋通路，可抑制炎癥進展[13]。IL-17在CP中的分子機制尚不明確。目前研究發現，IL-17A在小鼠CP模型中顯著上調，并可能通過誘導小鼠PSC表達IL-6、IL-1β及TGF-β等促炎細胞因子從而促進胰腺纖維化[14]。當各種因素刺激并誘發CP胰腺組織中IL-17A及IL-17RC上調，IL-17A與PSC上的兩受體結合后在相關因子的協同作用下引發一系列級聯反應，激活包括 NF-κB、MAPK及C/EBP等信號通路，促進PSC活化并分泌大量IL-6、IL-1β及TGF-β等促炎細胞因子。炎癥因子通過建立慢性炎癥微環境，進一步促進ECM合成，加重胰腺纖維化進展[15]；同時，細胞因子還可通過誘導Th17的增殖或分化，加重胰腺纖維化進程。TGF-β、IL-6以及STAT3信號通路誘導Th17分化，而IL-1β則通過與Th17上的IL-1R1結合，促進其Th17增殖及分泌IL-17[16]。Sasikala等[17]發現，通過抑制T細胞介導的免疫穩態的關鍵調節因子BACH2可改變免疫穩態，導致T細胞向Th17分化，進而加重CP。Zhao等[15]發現，干擾素基因STING信號通路(cGAS-STING通路)在調節適應性免疫反應和CP進展中發揮重要作用，通過激活該信號通路抑制Th17，從而減少IL-17A的生成，抑制胰腺纖維化進展，該研究提示STING激動劑有望為CP 治療提供更多證據。

三、IL-17在CP治療中的作用

CP發生時，胰腺間質中Th17細胞顯著高表達，Th17分泌IL-17并與PSC中IL-17受體結合，通過激活ERK1/2，上調纖維化基因(如α-SMA和FN1)、IL-6和基質金屬蛋白酶表達等，參與胰腺纖維化進展[14]。因此，以Th17細胞為靶點并從其分化等角度干預，為CP治療提供新的可能。

1．抑制Th17細胞的分化：抑制Th17細胞的分化能夠減少IL-17分泌，延緩CP進展。TGF-β和IL-21或IL-6通過誘導轉錄因子視黃酸受體相關的孤核受體γt(retinoic acid-related orphan receptor γt，RORγt)表達，促進Th17細胞分化[13]。目前抑制Th17分化的藥物主要包括靶向IL-23和RORγt的抑制劑。IL-23由含IL-23特異性p19亞基和與IL-12共有的常見p40亞基組成，其抑制劑為針對IL-23 p19亞基的特異性抗體，包括tidrakizumab、guselkumab、CNTO1959、AMG139、LY3074828和BI 655066等，分別抑制IL-17A、IL-17F、IL-21及IL-22的合成。而針對RORγt轉錄活性的抗體主要包括SR1001、熊果酸和地高辛等，SR1001仍處于動物實驗階段，而熊果酸和地高辛脫靶風險較高[18]。有研究發現，抑制BACH2聯合Th17極化條件(TGF-β和 IL-6 升高)后，可能導致CD4+T 淋巴細胞向致病性Th17細胞的分化，促進胰腺纖維化進展，該結果提示，開發BACH2抑制劑可能為CP治療提供一定的前景[17]。

2．抑制Th17細胞極化：Th17細胞的極化是T細胞分化的必然過程，其程度可以影響T細胞的分化結果[19]。在CP中，STING信號通路通過調節適應性免疫應答，減少胰腺組織中的CD45陽性細胞浸潤，尤以Th17細胞為著。有研究表明，活化STING通路可抑制Th17極化，而下調STING則促進IL-17A分泌及胰腺組織中α-SMA、FN1表達。該研究提示，STING激動劑有望通過調控Th17發揮抗纖維化作用。在自身免疫性腦脊髓炎小鼠模型中，氨基氧乙酸選擇性抑制谷氨酸草酰乙酸轉氨酶 1使Th17極化為誘導性調節T細胞(iTreg)，緩解疾病進展[20]，該研究為靶向谷氨酸依賴的代謝途徑治療Th17介導的免疫疾病提供新的策略。

3．靶向IL-17的結構蛋白： IL-17通過介導SEFIR依賴性作用將ACT1募集到IL-17受體，激活NF-κB、C/EBP及MAPK信號通路。IL-17-ACT1介導的信號通路促進炎癥相關細胞因子TNF-α、IL-6、CSF2及趨化因子CXCL1等的分泌；熱休克蛋白90( heat shock protein 90，HSP90)作為一種分子伴侶，主要參與蛋白折疊和組裝，可在蛋白水平上維持ACT1的完整性，抑制HSP90導致ACT1的蛋白酶體降解，降低IL-17活性[21]；ACT1的SEFIR域通過形成ACT1-RNP復合物促進IL-17釋放，特異性結合SEFIR域的核酸適體已被證實在嚴重哮喘和IL-17A依賴性皮膚炎癥上發揮重要療效[21]。目前針對IL-17A的抗體主要包括Secukinumab、Ixekizumab、CNTO 6785、CJM112及BCD085等[22-25]，其中，Secukinumab已獲得美國食品和藥物管理局及歐洲藥品管理局批準用于治療銀屑病。此外，針對IL-17A和IL-17F的抑制劑，如Bimekizumab和ALX-0761等也正處于臨床試驗階段，部分研究已發現其在風濕病、銀屑病中具有較好的療效[6]。

4．抑制IL-17協同的細胞因子：IL-17與其他炎癥因子，如IL-22、IFN-γ、TNF-α及GM-CSF等協同作用，構成正反饋回路，促進炎性遞質的產生與募集，加重炎癥反應。(1)IL-17與TNF-α協同作用，誘導膜蛋白NF-κB配體的受體激活劑的表達，參與組織重塑和樹突狀細胞成熟。IL-17和TNF-α抑制劑聯合應用已在關節炎治療中顯示出更好的療效。此外，通過改變與IL-17協同的細胞因子環境來抑制IL-17促炎的信號轉導，并以此開發雙特異性分子，如ABT-122和COVA322，已被應用于銀屑病關節炎和風濕性關節炎的二期臨床試驗[26]。在CP模型中，尚無此類雙特異性分子的應用研究，從組合抑制劑角度著手，或許能夠給CP治療帶來新的可能。(2)IL-17與IκB-z(NF-κB抑制劑)建立正反饋通路，IL-17誘導IκB-z的mRNA和蛋白質表達，而IκB-z協同NF-κB激活IL-17靶基因，且IκB-z抑制miR-23b以促進IL-17下游基因的表達。可見IκB-z為IL-17信號通路的中央調節劑，識別對IL-17介導炎癥反應重要的IκB-z靶基因可能是未來研究的一個方向。針對性敲除IκB靶基因或可有效抑制IL-17介導的炎癥反應。因此，其可能在抗胰腺纖維化中具有一定的作用。(3)在T細胞受體和Dectin信號通路中，CARD家族蛋白與BCL-10和黏膜相關淋巴組織淋巴瘤轉位蛋白1 ((mucosa-associated lym-phoid tissue 1， MALT1)結合，促進NF-κB通路激活。阻斷MALT1對IL-17-TNF-α-角質細胞中的復合信號調節有部分抑制作用[16]。(4)IL-17可激活MAPK通路，而雙特異性磷酸酶1( dual specificity phosphatase 1，DUSP1)是MAPK信號失活的重要途徑之一。通過上調DUSP1來抑制IL-17信號介導的MAPK途徑，為延緩CP進展的研究提供又一思路[27]。

5．靶向IL-17R：IL-17R家族成員的胞外區域包含兩個纖連蛋白Ⅲ樣(fibronectin, FN)結構域，其中IL-17RA 的FN2結構域介導IL-17R復合物的預組裝。該基序的功能類似在TNF-α受體家族中發現的“配體裝配前結構域”，可能成為操縱IL-17受體裝配或阻斷的另一種潛在方式[27]。IL-17RA抑制劑如Brodalumab等，通過阻斷由IL-17A、IL-17F和IL-17A/F介導的促炎作用，也阻止了由IL-25(IL-17E)介導的抗炎反應[4]。由IL-17R與不同亞型IL-17結合發揮的作用可能打破IL-17介導的抗炎-促炎平衡，在控制疾病進展的同時產生一定的不良反應。

綜上所述，IL-17為具有多種功能的細胞因子，在抵抗細胞外細菌和真菌的感染、參與炎癥的發生與發展等方面均發揮重要的作用，在宿主防御中有重要價值。IL-17通過激活炎癥反應，加重CP胰腺纖維化的進展，對其進行抑制或靶向治療對CP患者有益。但對IL-17的過度抑制或使其完全缺失都會增加患者機會性感染的風險。如何進行恰到好處的干預，即依靠其免疫抑制作用實現對胰腺纖維化的抑制，又能將不良反應控制在較低的水平，是目前推動IL-17抑制劑應用于CP治療中的關鍵問題。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突