IL-13a1及IL-13Ra2在特應性皮炎患者皮損中的表達*

倪慕蘭 李燕維 劉 斌

福建中醫藥大學附屬福鼎醫院病理科,福建省福鼎市 355200

特應性皮炎(Atopic dermatitis,AD)是一種常見的慢性復發性的皮膚炎癥性病變。其發病機制尚未明確,目前認為主要與遺傳和異常免疫應答有關。近年來研究發現AD患者血清IL-13水平升高,可能在AD的發病過程中起關鍵作用[1]。IL-13發揮生物學功能是通過與相應受體相結合形成受體復合物后,促使下游基因轉錄,參與調節免疫應答。本研究采用免疫組化方法,檢測IL-13的特異性受體(IL-13Ra1和IL-13Ra2)在AD患者皮損區、非皮損區和正常人皮膚組織中的表達,以進一步探討其在發病機制中的作用及臨床意義。

1 對象與方法

1.1 研究對象 依據Hanifin-Rajkal診斷標準,選取我院門診確診的35例AD患者作為觀察對象,其中21例為進行期,14例為靜止期。男18例,女17例;年齡12～85歲,平均年齡(27±12.7)歲。所選病例在皮膚活檢時至少2個月以上未用過免疫抑制劑、糖皮質激素、抗組胺藥等相關治療。對照組15例正常人皮膚標本選用非皮膚病變手術切除皮膚組織,其中男8例,女7例;年齡20～64歲,平均年齡(32±11.3)歲。

1.2 取材及標本處理 每例AD患者于典型皮損區以及至少距離5cm外觀無異常處(作為非皮損區)分別取活檢;15例正常人皮膚組織標本選用整形手術等非皮膚病變手術切除皮膚組織。選取組織均經10%中性福爾馬林固定,常規脫水浸蠟,石蠟包埋。

1.3 實驗方法 石蠟包埋標本常規切片HE染色后由兩位高年資病理醫師進行重新核定。3μm厚連續切片,采用EnVision兩步法染色,具體操作步驟嚴格按試劑說明書進行,用PBS代替一抗作陰性對照,用已知陽性組織切片作陽性對照。兔抗人IL-13Ra1多克隆抗體及兔抗人IL-13Ra2多克隆抗體均購自abcam公司。免疫組化EnVision試劑盒及其他試劑購自DAKO公司。

1.4 判定標準 IL-13Ra1及IL-13Ra2均以細胞膜或細胞漿出現棕黃色顆粒為陽性表達。采用雙盲法依據陽性細胞比例和染色強度進行半定量評估:先按陽性細胞比例將無、1%～25%、26%～50%、51%～75%、76%～100%分別計為0～4分;再按染色強度將無、弱、中、強分別計為0～3分,其中不著色0分,黃色1分,棕黃色2分,黃褐色3分;將兩項得分相乘后得0～2分為(-),3～5分為(+),6～9分為(++),10～12分以上為(+++);其中-～+判定為陰性,++～+++判定為陽性。

1.5 統計學方法 用SPSS26.0軟件進行統計學分析和處理。組間表達差異采用χ2檢驗或Fisher精確檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 IL-13Ra1和IL-13Ra2在正常人及AD患者皮膚組織中的表達 二者在正常人皮膚及AD患者非皮損區僅于基底層部分角質形成細胞的胞漿內見少量表達(見圖1),在AD患者皮損區的基底層角質形成細胞的胞漿內強表達,且IL-13Ra1和IL-13Ra2陽性表達范圍擴大到表皮全層以及真皮乳頭層(見圖2～3)。統計學分析結果顯示:IL-13Ra1在AD患者皮損區中陽性率為88.6%(31/35),IL-13Ra2在AD患者皮損區中陽性率為80.0%(28/35),二者非皮損區和正常人皮膚相比呈顯著表達高(P<0.01);在非皮損區和正常人皮膚之間無明顯差異(P>0.05)。見表1。

圖1 IL-13Ra1在正常人皮膚基底層部分角質形成細胞胞漿內低表達(IHC×200)

圖2 IL-13Ra1在AD患者皮損區的表皮全層以及真皮乳頭層強表達(IHC×200)

圖3 IL-13Ra2在進行期AD患者皮損區的表皮全層以及真皮乳頭層強表達(IHC×200)

表1 IL-13Ra1及IL-13Ra2在AD患者皮損區、非皮損區和正常人皮膚組織中的表達[n(%)]

2.2 進行期和靜止期AD患者皮損區IL-13Ra1和IL-13Ra2的表達 IL-13Ra2在進行期AD皮損區陽性表達率為95.2%(20/21),而靜止期AD皮損區為57.1%(8/14),IL-13Ra2在進行期AD的表達高于靜止期(P<0.05);而IL-13Ra1在進行期和靜止期AD皮損區中表達無明顯差異(P>0.05)。見表2。

表2 IL-13Ra1及IL-13Ra2在進行期和靜止期AD患者皮損區中的表達

3 討論

AD可發生于各個年齡段,其中以兒童發病率最高,主要表現為反復發作的瘙癢、皮膚干燥和濕疹[2]。進行期AD患者常有明顯的瘙癢癥狀,且病情反復遷延難愈,從而嚴重影響生活質量和身心健康。AD的發病機制尚未明確,已報道輔助性T淋巴細胞亞群Th1/ Th2功能失衡導致的異常免疫應答是其發病的重要原因,也就是Th2 型炎癥是AD的基本特征[3]。進一步研究指出IL-13作為一種由活化的CD4+Th2分泌的多效細胞因子,與其受體結合后激活細胞內下游信號通路,抑制Th1 細胞分化、誘導IgE合成,在AD患者皮損形成中的起關鍵作用。在進行期AD患者的皮損中,IL-13優先使得Th2 細胞聚集,參與AD發病;在靜止期,IL-13則與IFN-r產生協同作用,使得慢性炎癥細胞在真皮層聚集,從而導致AD的慢性化[4]。

IL-13生物學功能的基礎是與特異性受體結合,即與IL-13Ra1或IL-13Ra2結合并與IL-4Ra、IL-2Rr共同組成受體復合物。目前對IL-13特異性受體的報道相對較少,IL-13Ra1和IL-13Ra2屬于促紅細胞生成素受體家族中的異源二聚體受體,與IL-13特異性結合后,激活STAT6信號途徑促使下游基因轉錄,誘導Th2細胞極化,參與AD發病和疾病進展[5]。Wongpiyabovorn等[6]在6例AD患者皮膚角質形成細胞中IL-13受體mRNA的過表達,并檢測出STAT6通路的激活和多種促Th2分化因子的產生,從而導致免疫失衡介導AD皮損的形成。本研究通過特異性抗體,采用免疫組化方法明確了IL-13Ra1和IL-13Ra2受體蛋白在皮膚中表達的表達模式:少量表達在正常皮膚和AD患者非皮損區基底層角質形成細胞胞漿內,而在AD患者皮損區的基底層角質形成細胞的胞漿內強表達,并且表皮全層以及真皮乳頭層均檢測出受體表達。IL-13Ra1和IL-13Ra2受體蛋白在皮損區表達強度的增加和表達范圍的擴大,提示IL-13受體蛋白其在AD皮損形成中發揮重要的作用。在進一步的實驗分析中,筆者發現IL-13Ra2在進行期AD皮損區陽性表達高于靜止期,提示IL-13Ra2與AD疾病活動相關。IL-13Ra2是一種調節型的受體,當受到IFN-r等刺激因子后可以迅速地轉運到細胞膜上,增強IL-13的信號轉化,從而促進Th2型炎癥的發生[7]。由此推測,IL-13Ra2可作為免疫學指標反映病人的疾病活動性,也提出作為AD進行期藥物治療的一個新靶點的可能。

在藥物治療上,除了傳統的糖皮質激素和免疫制劑外,AD生物制劑的免疫靶向治療也越來越熱門。目前IL-4Ra拮抗劑Dupilumab已經美國食品藥品管理局獲批用于中重度AD、哮喘等過敏性疾病。臨床試驗顯示,Dupilumab可顯著改善中—重度青少年AD患者的癥狀,且具有可接受的安全性[8]。針對IL-13Ra1和IL-13Ra2的生物制劑(Lebrikizumab和Tralokinumab)也在進一步的研發中[9]。本試驗明確了IL-13Ra1和IL-13Ra2受體在AD皮損區高表達,不僅證實了特異性受體在AD發生過程中起著重要作用,而且也為高選擇的特異性的拮抗IL-13生物制劑治療中重度AD提供一定的理論基礎。