胸腺基質淋巴細胞生成素在肝臟疾病中的作用

陳文賞， 朱繼金， 李仕來

廣西醫科大學第一附屬醫院 急診科， 南寧 530021

1 胸腺基質淋巴細胞生成素(thymus stromal lymphopoietin，TSLP)的分子組成及其生物學特性

TSLP最初于1994年被鑒定為胸腺基質細胞產生的細胞因子，是一種由4條短鏈的α螺旋束組成的Ⅰ型IL-2家族細胞因子，與IL-7具有同源性。與IL-25和IL-33相似，TSLP是一種過敏性的細胞因子，在免疫調節和促炎調節等方面具有重要作用。TSLP能夠誘導樹突細胞(dendritic cell，DC)的成熟，還可TSLP作用于DC后，進一步極化輔助性T淋巴細胞(Th)，誘導CD4+T淋巴細胞分化產生Th1、Th2細胞因子的效應細胞[1]，但關于TSLP是否促進Th1的分化并分泌Th1細胞因子有一定爭議。有研究[2-4]表明,TSLP能夠分化CD4+T淋巴細胞成相應的2型細胞，產生IL-4、IL-5、IL-13并減少與1型細胞相關細胞因子(如IFNγ)的表達。 此外，通過對DC的調節，TSLP也誘導調節性T淋巴細胞(Treg)的分化。TSLP主要由上皮細胞、氣道平滑肌細胞、角質形成細胞、基質細胞、成纖維細胞、肥大細胞、巨噬細胞/單核細胞、粒細胞和DC分泌。通過結合于由IL-7受體α鏈(IL-7Rα)和TSLP受體鏈(TSLPR)組成的受體復合物，TSLP能夠促發下游的信號。TSLP在B淋巴細胞和T淋巴細胞的生長分化過程中具有關鍵的促進作用，TSLP對T淋巴細胞(包括CD8+T淋巴細胞)的效應，除了通過DC的間接作用外，還存在其他直接作用。

盡管TSLP對于一些特定免疫細胞亞群的穩態發展是必需的，但其又發揮著強烈的促炎作用，其上調加劇過敏反應或與過敏反應的病理生理相關[5]。因此，TSLP在很多過敏性疾病或自身免疫疾病如哮喘、特應性皮炎、嗜酸性食管炎、炎癥性腸病等發揮關鍵作用。肝臟也是個過敏性或自身免疫性機制容易受累的臟器，因此，TSLP和2型細胞因子可能在嗜酸性粒細胞起到重要病理生理作用的肝臟疾病(包括肝移植排斥反應、原發性膽汁性肝硬化、慢性丙型肝炎等)中具有關鍵意義[6]。新近的研究[7-8]發現TSLP在許多非過敏原誘發的疾病的發生發展中具有重要作用，是關鍵活性分子。因此，這些關于TSLP的病理生理的新發現也表明了這一多態性細胞因子的炎性應答的方向，也許取決于參與的炎癥類型[9]。

2 TSLP與良性肝病

2.1 TSLP在肝臟疾病中炎性應答的作用 過敏原、感染、炎癥相關的因素如Toll樣受體 (Toll-like receptor，TLR)刺激因子會誘發機體TSLP的分泌[5]，在肝臟疾病也不例外。在用氟烷誘導肝損傷的模型中，TSLP和TSLPR顯著上調并介導肝損傷，引起上調的主要合成細胞是肝細胞[6]。嗜酸性粒細胞在藥物誘導肝損傷中具有重要的病理作用[10]，而嗜酸性粒細胞的作用受到TSLP調節。因為TSLP驅動和誘導2型反應，包括IL-4的產生和嗜酸性粒細胞的滲出[11-12]，且IL-4也能刺激肝細胞分泌嗜酸性粒細胞趨化因子[6]，所以TSLP與IL-4協同作用增加嗜酸性粒細胞趨化因子的產生，導致嗜酸性粒細胞滲出到肝臟[13]。再者，在藥物誘導肝炎癥條件下，TNFα、IL-1β升高，與IL-4協同作用增強TSLP的合成分泌。這些發現表明在藥物性肝損傷過程中TSLP和IL-4在肝臟可能相互作用形成一個前饋的炎性級聯反應，而促進嗜酸性粒細胞在肝臟的分布，并且TSLP通過作用于不同亞型的粒細胞促進Th2應答而調節藥物性肝損傷[6]。TSLP/TSLPR信號加劇藥物性肝損傷的作用也在刀豆球蛋白A誘導的肝炎模型[6]中得到驗證。但有報道[14]稱IL-4在對乙酰氨基酚誘導的肝損傷中具有保護作用，同樣，筆者近期的研究[15]也表明沉默TSLPR的小鼠對乙酰氨基酚誘導的肝損傷比野生型小鼠更嚴重。

TSLP除了促進Th2應答，還能促進選擇性活化的巨噬細胞(M2)的活化[16]，使經典活化巨噬細胞(M1)向M2的轉變，對控制肝臟寄生蟲感染尤為重要[17]。在非洲錐蟲感染致肝炎的研究中，TSLPR沉默小鼠的M1巨噬細胞相關促炎因子IFNγ和TNFα的表達比野生型小鼠更高[17]，而M2巨噬細胞能夠抑制M1巨噬細胞驅動的炎癥[18]。因此，加用IFNγ抑制劑能夠有效改善非洲錐蟲感染的TSLPR沉默小鼠的癥狀和病死率。另外，在IFNγ作用下IgG1抗體亞型的分化受抑制，從而導致IGg1的減少，而IgG1對寄生蟲感染的控制起到重要作用，但IgG1在TSLPR沉默的小鼠寄生蟲感染的肝臟中明顯降低。再者，抗炎細胞因子IL-10和IL-4也幫助機體抵抗非洲椎蟲的感染[17]。因此TSLP/TSLPR可能對肝臟寄生蟲感染起保護作用。

HCV感染者肝組織TSLP的產生明顯增加，來源也是肝細胞，HCV感染的肝細胞通過核因子-κB(NF-κB)誘導TSLP的表達[19]。TSLP作用于CD4+T淋巴細胞，促進分泌IL-4的CD4+T淋巴細胞的分化，使CD4+T淋巴細胞向Th17的分化。HCV感染的肝細胞分泌TSLP，誘導DC的TSLP受體表達升高，使組織相容性復合體Ⅱ共刺激分子CD40、CD80、CD86和趨化因子CCL17、CCL20、CCL22表達以及TGFβ、IL-6、IL-21誘導，因此誘導CD4+Th17的分化，對慢性HCV感染的進展具有重要作用，在HCV感染者身上也得到了驗證[19-20]。抗HCV治療后，Th17減少[21]。在病原體的作用下，DC對TSLP產生的應答也使其分泌TSLP，因此創造了一個潛在的自分泌環[22]。HCV感染過程中增加TSLP表達的一個原因可能是HCV激活TLR3[21]，而后增加下游靶基因TSLP的表達。pIFNα/RBV聯合抗HCV治療能有效地抑制肝細胞和角化細胞TSLP的釋放，抗病毒療效不佳的患者，TSLP仍持續高水平，因此，HCV導致的TSLP的持續誘導促進免疫系統的異常激活[22]。由此可見，TSLP在慢性丙型肝炎感染的病理機制中具有重要作用。

在膿毒血癥中，病原體使NF-κB活化增強，NF-κB提升靶基因TSLP的表達促進巨噬細胞的免疫應答[22]，同時巨噬細胞通過NF-κB/缺氧誘導因子分泌TSLP，最終TSLP促進驗證反應，導致損傷。但在其他的膿毒血癥導致肝損傷研究中也有與這相反的報道，例如有研究[23]稱TSLP對腸道微環境的髓系細胞具有免疫調節效應，此效應對膿毒血癥是有利的，因為骨髓細胞沉默TSLPR小鼠的病死率比野生型小鼠更高，局部和系統性炎癥水平更高，中性粒細胞和巨噬細胞產生的促炎因子在髓系細胞沉默TSLPR的小鼠也更高，最終膿毒癥肝損傷更重[23]。

另外，筆者最近的一項關于TSLP在肝缺血再灌注損傷中作用的研究[15]表明，TSLPR沉默小鼠與野生小鼠相比，炎性因子沒有明顯差異，但沉默TSLPR小鼠的肝缺血再灌注損傷更重。此外，野生型小鼠應用外源重組TSLP能通過自噬有效改善小鼠的肝缺血再灌注損傷。再者，自噬能通過對受損的細胞和細胞器進行清除而保護肝臟免受無菌性炎癥引起的肝損傷[24]。因此，這也擴展了TSLP在肝臟疾病中除了熟知的免疫調節和促炎調節外還存在其他可能的作用機制保護肝損傷。

2.2 TSLP促進肝纖維化的發生發展 在嗜酸性食管炎模型中，有研究[25]指出TNF相關凋亡誘導配體(TNF-related apoptosis inducing ligand，TRAIL)通過TSLP調節嗜酸性食管炎的纖維化重塑，因此沉默TRAIL小鼠的纖維化程度較野生小鼠減輕，但應用外源TSLP能夠加劇已得到改善纖維化TRAIL沉默小鼠的纖維化程度。一項體外實驗研究[26]表明人鼻成纖維細胞用IL-1β和TNFα處理增加TSLP的表達，這與之前的共識一致：IL-1β和TNFα促進TSLP表達，但這是在成纖維細胞，這也許對TSLP促進器官纖維化的研究具有重要意義。關于急性肺損傷的研究也表明TSLP通過激活絲裂原激活的蛋白激酶/MAP激酶促進α-SMA和膠原Ⅰ的產生，加速肺纖維化的進展[27-28]。TSLP促進肺纖維化模型中Th2趨化因子(C-C基元)配體22[chemokine (C-C motif) ligand22，CCL22]、CCL17升高，而CCL22促纖維化的作用已被證實。再者，TSLP促進Th2應答，DC在TSLP的作用下產生趨化因子CCL17，增加主要組織相容性復合體Ⅱ和共刺激蛋白的表達，因此TSLP在器官纖維化中可能具有重要作用[29]。也有研究[29]指出人肺成纖維細胞HLF-1細胞系，在TSLP誘導下膠原Ⅰ和α-SMA的轉錄同樣上調。因此有研究者[29]提出TSLP促進成纖維細胞分化成肌成纖維細胞或使成纖維細胞獲得肌成纖維細胞的表型。雖然肝纖維化中肌成纖維細胞的主要來源是肝星狀細胞(HSC)，但肝臟的匯管區成纖維細胞也是肝纖維化過程中肌成纖維細胞的重要來源，其促纖維化作用已在肝臟膽汁淤積性纖維化中得到證明[30]。有研究[31]稱TSLP作用于成纖維細胞通過下游信號傳導與轉錄激活因子3(signal transducing activator of transcription3，STAT3)后分泌CCL2而誘導單核細胞趨化因子產生，所以TSLP通過成纖維細胞促進肝纖維化，在肝纖維化進程中有一定的作用。

TSLP促進肝纖維化機制，可能不僅僅是其在過敏性疾病中誘導Th2反應和Th17反應的作用，還可能通過其他調節作用而促進纖維化，如通過下游的MAP激酶起作用還可能是Th2應答的衍生或與Th2應答發生互相作用。

IL-33和TSLP在肝臟TLR刺激下被誘導，2型先天性淋巴細胞(group 2 innate lymphoid cells，ILC2)與肝纖維化的嚴重性直接相關[31]。TSLP或IL-33誘導ILC2產生促纖維化的IL-13，IL-13作用于HSC產生膠原促進肝纖維化，并且TSLP與IL-13也有協同作用[32]。

通過建立過表達TSLP的冷球蛋白血癥小鼠模型，并因此誘導系統性炎癥[33-34]。過表達TSLP的小鼠在沒有明確感染的情況下表現出混合型冷球蛋白血癥，門靜脈周圍炎癥和淋巴濾泡樣組織形成等與HCV感染相似的表現，也發展了顯著的肝纖維化，肝臟有大量的免疫球蛋白沉淀[32]，并且循環冷球蛋白與肝臟疾病的嚴重程度直接相關[35-36]。機制可能是TSLP促進B淋巴細胞生成和成熟，因此更多循環免疫球蛋白形成，TSLP過表達小鼠也發生了Ⅰ型冷球蛋白膜增生性腎小球腎炎[32]。有研究指出在四環素調節的皮膚特異性啟動子的控制下，TSLP的局部表達引起骨髓B淋巴細胞的大量增加和未成熟細胞向外周流出[22,37]，由此可能打破了B淋巴細胞的平衡，B淋巴細胞急劇擴增。冷球蛋白導致肝損傷的機制可能與粒細胞通過Fc受體[22]的參與和引發補體級聯反應的活化有關[38]。但也有研究[32,39]認為補體在這一過程中幾乎無作用。

TSLP上調與B淋巴細胞紊亂的關系在HCV相關的冷球蛋白血癥性血管炎中的作用還需進一步研究[22]。此外，肝纖維化和肝硬化是慢性丙型肝炎感染的重要病理表現，而TSLP如何促進丙型肝炎感染后的肝纖維化及從肝臟大量免疫球蛋白沉淀至顯著纖維化的發展，還有待進一步探究。

而在最近的另一個常見肝纖維化模型非酒精性脂肪性肝病的研究中，TSLP表達上調，并促進肝脂肪變性和纖維化，TSLP通過Janus激酶(Janus Kinase,JAK)/STAT信號通路發揮其作用。因此，TSLP/JAK/STAT軸在非酒精性脂肪性肝病導致的肝纖維化中可能具有重要作用[40]。

3 TSLP與肝臟腫瘤

眾所周知， TSLP對固有和獲得性免疫系統的細胞有廣泛的效應，如上文提到的DC、 ILC2、T淋巴細胞、B淋巴細胞、嗜酸性粒細胞、巨噬細胞等，在腫瘤發生、發展、血管新生、淋巴管新生中具有重要作用[41-43]。因此，有報道[44]稱在肝細胞癌中抑制TSLP/STAT3信號通路能夠有效改善血管新生。也有報道[45]稱人宮頸癌細胞釋放TSLP作用于TSLPR表達陽性的內皮細胞而促進血管新生和腫瘤生長。

由TSLP誘發的Th2炎性反應與惡性腫瘤間相互作用的腫瘤微環境對腫瘤的發生、發展、轉歸等具有重要作用。在腫瘤發生的早期，巨噬細胞M1可能向M2轉化而具有腫瘤相關巨噬細胞(TAM)的功能。Th2細胞因子IL-4和IL-17激活M2型巨噬細胞，可能與腫瘤微環境發生的變化密切相關，并且慢性炎癥可能會促進腫瘤細胞生存和代謝[29]。TSLP促進腫瘤發生發展的原因還有可能是對B淋巴細胞瘤-2表達的上調[46]。

然而，也有一些研究[47]表明TSLP抑制腫瘤發展的作用，在肝臟腫瘤中，受TSLP調節的Th2免疫應答似乎能夠抑制肝細胞癌的發展。TSLP抑制腫瘤機制還可能是在腫瘤周圍引流淋巴結TSLP激活CD4+Th2而調節抗腫瘤效應[48]，或者TSLP起到一定的促進凋亡效應[49]。

4 小結

TSLP通過作用于髓系和淋系細胞而在炎性、過敏性和免疫性疾病機制具有重要作用，因此其成為這些疾病治療的潛在的重要靶點，如關于哮喘的治療就有靶向TSLP的抑制劑處于臨床研究中。TSLP/TSLPR信號在一些肝臟疾病中促進疾病的發生發展，而在另外一些疾病又可能會起到保護作用，這也許和TSLP具有廣泛調節作用的生物學特性相關， TSLP/TSLPR激活或抑制不同的下游信號會有不同的效應，或者同樣的效應在不同的模型中所起到的作用不同。TSLP在肝臟疾病中的免疫性機制值得進一步研究，除此之外，TSLP的其他潛在的作用機制也可能在肝臟疾病的發生發展中具有重要的意義。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻聲明：陳文賞負責課題設計，文獻查閱及收集，撰寫論文，修改論文等；朱繼金負責指導課題設計，論文寫作及修改過程等；李仕來負責確認選題，協助論文修改等。