2型固有淋巴細胞在不同氣道炎癥表型支氣管哮喘中作用的研究進展

王穎，劉健，云春梅，高笑宇

支氣管哮喘（以下簡稱哮喘）是由多種細胞（如嗜酸粒細胞、肥大細胞、巨噬細胞、中性粒細胞、氣道上皮細胞等）和細胞組分參與疾病發生發展的具有多種氣道炎癥表型的異質性疾病［1-2］。傳統觀點認為哮喘是由Th2細胞介導的適應性免疫反應，目前，越來越多的證據表明，固有免疫細胞在哮喘的發病機制中發揮著重要作用［3］。2型固有淋巴細胞（type 2 innate lymphoid cells，ILC2s）參與過敏性哮喘的機制是ILC2s在IL-25、IL-33、胸腺基質淋巴細胞生成素（thymic stromal lymphopoietin，TSLP）等因子的刺激下分泌Th2型細胞因子，如IL-4、IL-5、IL-9、IL-13等，從而驅動嗜酸性氣道炎癥，引起氣道高反應、黏液增多、炎性改變等病變［2，4-6］。研究表明，ILC2s參與多種氣道炎癥表型哮喘的發病，但ILC2s與嗜酸粒細胞型哮喘關系的研究較多，與其他氣道炎癥表型哮喘關系的研究較少［7］，本文就ILC2s在不同氣道炎癥表型哮喘中的作用做一綜述。

1 ILC2s起源

2001年FORT等［8］發現，在體外，IL-25能夠誘導小鼠脾臟分離一種非T淋巴細胞、非B淋巴細胞群體，產生至少兩種Th2型細胞因子，導致Th2型反應，表現為血清IgE、IgG、IgA水平升高，血嗜酸粒細胞增多，肺和消化道嗜酸粒細胞浸潤、黏液分泌增多和上皮細胞增殖、肥大等病理改變。2010年MORO等［4］、NEILL等［5］、PRICE等［6］分別將這種細胞命名為天然輔助細胞、有核細胞、固有2型輔助細胞（innate type 2 helper cells，Ih2），后統一命名為ILC2s。MJ?SBERG等［9］在2011年發現固有淋巴細胞（innate lymphoid cells，ILCs）群體在人類中表達Th2細胞趨化因子受體同源分子（chemoattractant receptor-homologous molecule expressed on Th2 cell，CRTH2），這些細胞在體外通過產生IL-13對IL-33等因子起作用；胎兒和成年人肺和腸道均存在CRTH2+ILCs，確定了ILCs是Th2型細胞因子的先天來源。2013年SPITS等［10］將ILCs分為3類，即1型固有淋巴細胞（type 1 innate lymphoid cells，ILC1s）、ILC2s和3型固有淋巴細胞（type 3 innate lymphoid cells，ILC3s）。

ILC2s由骨髓中共同淋巴樣祖細胞（common lymphoid progenitor，CLP）分化而成，廣泛分布于人體的回腸、血液、鼻組織、肺、皮膚等部位［11-13］，ILC2s可以在這些部位間遷移，藥物干預、蠕蟲感染均會觸發腸道ILC2s的局部增殖和激活，ILC2s可以穿過絨毛淋巴管內皮細胞并進入血液，通過血液流向遠端器官，如肝臟和肺。ILC2s遷移后可以識別與適應新組織及環境［14］。ILC2s在過敏性疾病如過敏性鼻炎、過敏性皮炎、過敏性哮喘等發病過程中起重要作用［15-16］。ILC2s與變應性鼻炎的嚴重程度相關，通過合成和分泌IL-13參與變應性鼻炎的發病［17-18］；在過敏性皮膚炎癥部位，IL-25可激活ILC2s，進而促進IL-13表達，這對表皮增生和CD4+T淋巴細胞的浸潤至關重要［19］；在哮喘小鼠或哮喘患者外周血、誘導痰、肺泡灌洗液和肺組織中均可檢測到ILC2s，并伴隨Th2型細胞因子如IL-4、IL-5、IL-13水平的升高，與輕度哮喘患者相比，重度哮喘患者血液和痰中ILC2s升高更明顯［20-21］。在非過敏性哮喘如肥胖相關性哮喘、阿司匹林加重性呼吸道疾病中，ILC2s也發揮著至關重要的作用［7，22-23］。

2 哮喘的氣道炎癥表型

在哮喘發病過程中，氣道局部產生大量炎性細胞，導致氣道高反應、黏液增多、氣道重塑等，氣道炎癥表型能夠反映機體局部炎癥狀態，對于哮喘診治具有指導作用。根據誘導痰中嗜酸粒細胞、中性粒細胞所占比例，哮喘可分為嗜酸粒細胞型、中性粒細胞型、寡粒細胞型和混合粒細胞型4種氣道炎癥表型。其中嗜酸粒細胞型哮喘是最常見的氣道炎癥表型，其常見生物標志物有痰嗜酸粒細胞、血嗜酸粒細胞、血清IgE、血清嗜酸粒細胞陽離子蛋白、呼出氣一氧化氮（fractional exhaled nitric oxide，FeNO）、血清骨膜素等。其治療方法以吸入糖皮質激素為主，對于重癥或激素抵抗性哮喘，采用奧瑪珠單抗、抗IL-5R抗體和抗IL-13抗體治療［20，24］。中性粒細胞型哮喘患者常表現為氣道狹窄、氣道重塑，中性粒細胞彈力酶介導的黏液分泌增多。其生物標志物有中性粒細胞計數、IL-8、IL-17、髓過氧化物酶（myeloperoxidase，MPO）等。此表型哮喘激素治療效果較差，可以使用大環內酯類藥物、CXC型趨化因子受體2進行治療［24-26］。寡粒細胞型哮喘與γ干擾素（γ interferon，IFN-γ）有關，大環內酯類藥物對此表型哮喘也有效，病情頑固患者可選用支氣管熱成形術［7，24，26］。混合粒細胞型哮喘患者肺功能較差，接受IL-6通路靶向治療后預后良好［26-27］。

ILC2s與炎性細胞相互作用引起哮喘，通過Th2型細胞因子（IL-5、IL-13等）引起嗜酸粒細胞增多，與中性粒細胞又存在相互抑制作用［28］。不同氣道炎癥表型哮喘的病因、發病機制、生物標志物和治療方法等均有各自的特征，ILC2s在不同氣道炎癥表型哮喘中的作用及其機制有待探究。

3 ILC2s在不同氣道炎癥表型哮喘中的作用

3.1 ILC2s在嗜酸粒細胞型哮喘中的作用 研究發現，哮喘患者和哮喘合并過敏性鼻炎患者外周血ILC2s水平高于健康受試者，并且ILC2s與嗜酸粒細胞百分比呈正相關［29］。激活的ILC2s可產生IL-5、IL-9、IL-13等因子，其均有助于嗜酸粒細胞的浸潤［2，30-31］。WINKLER等［32］采用過敏原誘導輕至中度哮喘合并高血嗜酸粒細胞計數（≥300細胞/μl）患者，發現ILC2s從血液中聚集到過敏性哮喘患者氣道炎癥部位，并形成堆積，在這一過程中上皮細胞來源的IL-25和IL-33可誘導肺內ILC2s的積聚，IL-33在這一過程中發揮直接趨化作用［33］。據報道，ILC2s具有記憶功能，2周前接受過敏原或IL-33刺激的小鼠，與接受同樣過敏原刺激的幼稚小鼠相比，肺中嗜酸粒細胞數量增加、氣道內黏液堆積更明顯，IL-5、IL-13水平更高［28］。ILC2s功能的多樣性進一步說明了其在哮喘發病中的重要作用。

一項關于糖皮質激素對哮喘患者ILC2s功能影響的研究發現，在上皮細胞因子IL-25、IL-33的刺激下ILC2s可產生IL-5、IL-13和IL-9，糖皮質激素可以通過STAT3、STAT5、STAT6、JAK3和MEK信號通路調節ILC2s活性，從而降低IL-5、IL-13、IL-9水平，有效控制過敏性哮喘的氣道炎癥［34］。與輕度哮喘患者相比，重度哮喘患者血液和痰中Th2型細胞因子、ILC2s明顯升高，盡管在口服大劑量糖皮質激素治療的情況下，ILC2s仍可通過Th2型細胞因子——IL-5和IL-13的不斷產生來促進重癥哮喘患者氣道嗜酸粒細胞增多［20］，此表型為激素抵抗型哮喘。IL-33、ILC2s、IL-5、嗜酸粒細胞與此表型哮喘的發病機制有關［35］，IL-7和TSLP也可以誘導ILC2s抵抗類固醇的作用［36］。對于嗜酸粒細胞型哮喘患者的治療，阻斷IL-5的單克隆抗體可以代替糖皮質激素來抑制血液和痰中嗜酸粒細胞增多，從而延緩病情惡化［37］。ILC2s參與重癥哮喘、激素抵抗型哮喘的發生與發展，針對ILC2s的研究，可幫助重癥患者及激素抵抗型哮喘患者尋找個性化、精準治療方案，從而改善癥狀，控制病情進展。

3.2 ILC2s在中性粒細胞型哮喘中的作用 中性粒細胞型哮喘與疾病控制不良或難治性哮喘、重癥哮喘密切相關，表現為肺功能較差、誘導痰及血清中中性粒細胞升高［38-39］。中性粒細胞型哮喘通常與肥胖型哮喘聯系密切，M1巨噬細胞產生的IL-1β可誘導ILC3s產生IL-17，進而促進中性粒細胞的募集，導致氣道高反應［7，27］。嗜酸粒細胞型哮喘在暴露于脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）后轉變為中性粒細胞型哮喘，而這種氣道炎癥表型的變化與IL-17A和Th17細胞的增加密切相關［40］。GOLEBSKI等［41］在功能失調的囊性纖維化（cystic fibrosis，CF）患者中發現，ILC2s在上皮細胞因子IL-1β、IL-23和轉化生長因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）存在的情況下，轉化為IL-17分泌細胞。有研究者在小鼠肺部炎癥模型中發現，用木瓜蛋白酶或IL-33處理可以促進ST2+ILC2s產生IL-17，可導致哮喘病情進展［42］。BERNINK等［43］研究亦發現，ILC2s可以轉化為產生IL-17的ILC3s。

ILC2s基因敲除小鼠肺組織IL-1β、腫瘤壞死因子和IL-23等表達增加，這可激活γδT細胞以快速產生IL-17A，并促進中性粒細胞聚集，提示ILC2s對中性粒細胞可能具有抑制作用［44］。而中性粒細胞通過限制ILC2s功能和單核細胞-樹突狀細胞抗原提呈而抑制過敏性氣道炎癥［45］，推測ILC2s與中性粒細胞的相互抑制作用也參與了中性粒細胞型哮喘的發病。支氣管活檢研究顯示，54%的輕至重度哮喘患者支氣管中性粒細胞增多，其中68%的重度哮喘患者支氣管中性粒細胞增多；排除吸煙者，有60%的患者支氣管中性粒細胞增多，表明中性粒細胞在哮喘發病機制中起關鍵作用，亦說明痰中中性粒細胞似乎不能準確預測支氣管真實炎癥情況［46］。

3.3 ILC2s在寡粒細胞型哮喘中的作用 寡粒細胞型哮喘最大的特點是氣道內不存在典型的嗜酸粒細胞、中性粒細胞、淋巴細胞等炎癥細胞的浸潤［24］。提示其發病機制為非炎癥機制，可能的機制為氣道高反應性和氣道平滑肌增厚［47］。不同氣道炎癥表型哮喘之間可以相互轉換，寡粒細胞型哮喘可由其他氣道炎癥表型哮喘轉換而來，有學者提出，“真正的”寡粒細胞型哮喘為雖然得到最佳治療但控制效果依然較差的哮喘［48-49］。難治性寡粒細胞型哮喘發病機制通常與IFN-γ、ILC1s密切相關，ILC1s通過巨噬細胞或樹突狀細胞產生IL-12、IFN-γ進而參與Th1免疫反應，IFN-γ可降低ILC2s所占比例以及IL-5、IL-13、IL-17Rb、ST2和GATA-3 mRNA的表達，導致氣道嗜酸粒細胞和中性粒細胞減少［7，50］。有研究發現，IL-1β可以促使ILC2s轉變為ILC1s［51］，這可能參與寡粒細胞型哮喘的發病。ILC2s在寡粒細胞型哮喘中的作用尚不明確，需更多研究補充數據、填補空白。

3.4 ILC2s在混合粒細胞型哮喘中的作用 混合粒細胞型哮喘可同時具有嗜酸粒細胞型及中性粒細胞型哮喘的特點，其發生難治性哮喘的概率較高［24，49］。在塵螨或蟑螂致敏小鼠中，過敏原誘導了混合粒細胞型哮喘，Th2型細胞因子和Th17型細胞因子的表達同時增加［52］，IL-6、IL-17A和TNF-α在混合粒細胞型哮喘中起重要作用，IL-17/中性粒細胞軸可能通過促進混合過敏性炎癥中的平滑肌肥大、增生而在氣道重塑中發揮重要作用［53］。目前研究尚未發現ILC2s在混合粒細胞型哮喘中的作用，而混合粒細胞型哮喘可能有多種機制參與，且目前針對該種類型哮喘的研究較少，因而尋找針對性的治療至關重要。

4 小結與展望

ILC2s是哮喘固有免疫和適應性免疫溝通的橋梁。近年來ILC2s在哮喘發病機制中的研究取得了巨大進展，而ILC2s與不同氣道炎癥表型的關系主要集中在嗜酸粒細胞型哮喘，與其他氣道炎癥表型哮喘的關系尚待進一步研究。明確ILC2s參與不同氣道炎癥表型哮喘發病的機制，為不同氣道炎癥表型哮喘的診斷與治療提供新的作用靶點，有利于哮喘的個性化治療與精準治療。

作者貢獻：王穎進行文章的構思與設計，論文撰寫；王穎、劉健進行文獻收集、整理；云春梅、高笑宇進行論文的修訂，負責文章的質量控制及審校，對文章整體負責、監督管理。

本文無利益沖突。