閆永嘉 何向輝

綜述

IL-35結構功能及其調控Treg細胞免疫抑制功能的研究進展

閆永嘉 何向輝△

白細胞介素（IL）-35是新發(fā)現(xiàn)的IL-12家族新成員，由調節(jié)性T細胞分泌，可以直接或間接地發(fā)揮強大的免疫抑制作用。目前針對IL-35免疫抑制作用與自身免疫病、炎癥性疾病和腫瘤關系的研究逐漸成為熱點。本文綜述了IL-35的特征和其發(fā)揮免疫抑制作用的機制。

T淋巴細胞,調節(jié)性；自身免疫疾??；免疫耐受；IL-35；iTR35細胞

免疫系統(tǒng)是機體執(zhí)行免疫應答及免疫功能的重要系統(tǒng)，是防衛(wèi)病原體入侵的最有效武器，它能發(fā)現(xiàn)并清除異物及外來病原微生物，這種保衛(wèi)功能與調節(jié)性T細胞（Treg）有關。早在40年前，Nishizuka等[1]就發(fā)現(xiàn)了T細胞有潛在的免疫抑制活性。但由于難以確定這類T細胞的分子構成，使得該項研究陷入了僵局。終于在十多年后，Sakaguchi等[2]發(fā)現(xiàn)一群CD4+CD25+的T細胞具有免疫抑制功能，也就是自然調節(jié)性T細胞（nTreg）。除表達CD4和CD25分子外，nTreg的特征標志為其高表達叉頭轉錄因子3（Foxp3）。Foxp3不僅可作為nTreg的標志因子，還是決定其功能的關鍵基因，并在nTreg介導的免疫耐受作用中起重要作用。而另一種由外周CD4+CD25-T細胞激活形成的誘導調節(jié)性T細胞（iTreg）同樣具有此類作用。最近研究發(fā)現(xiàn)，iTreg中的iTr35細胞可以分泌一種名為白細胞介素（IL）-35的細胞因子，而IL-35又與iTr35細胞存在正反饋調節(jié)作用[3]。本文將對IL-35的結構、表達、調控機制及其在疾病中的作用進行綜述。

1 IL-35的結構、分泌和信號轉導

IL-35屬于IL-12家族，是由5個亞基[p19、p28、p35、p40和EB病毒誘導基因3(EBI3)]中的2個構成的異質二聚體[4]。盡管與IL-12家族其他成員有共同的配體和結構特征，IL-35的表達和分泌的方式不同。IL-12家族其他成員如IL-23和IL-27主要由巨噬細胞、單核細胞和樹突狀細胞(DCs)等抗原提呈細胞(APCs)在被病原體激活后產生[4-5]。而IL-35則由CD4+CD25+Foxp3+nTregs直接分泌[6]。還有研究顯示，一類由IL-35誘導的iTreg也能夠分泌IL-35，這種細胞稱為iTr35細胞[7]。除了CD4+Treg之外，有研究在前列腺癌患者中發(fā)現(xiàn)一類CD8+Treg，也能分泌IL-35并調節(jié)抗原特異性免疫抑制功能[8]。此外，包括腫瘤細胞在內的一系列非免疫細胞也能夠分泌IL-35[9-11]。IL-35的分泌可能與包括nTreg和iTreg在內的多種細胞參與有關，這為進一步闡明調控IL-35分泌的機制指明了方向。

IL-35在被Tregs分泌后便與其靶細胞上的受體結合。IL-35的受體由IL-12Rβ2和gp130兩個亞基構成[12-13]。IL-35與其受體結合后，信號經由STAT1和STAT4通路傳導，并且通過促進IL-35的表達形成正反饋作用機制[14]。但與IL-12家族其他成員所不同的是：IL-35可以經由其受體亞基的同源二聚體直接傳導信號。gp130在大多數(shù)細胞中都有表達[15]，而IL-12Rβ2主要表達于激活的T細胞、自然殺傷（NK）細胞，較少表達于DC及B細胞[16]。

2 IL-35免疫抑制作用的機制及在疾病中的作用

自從IL-35被發(fā)現(xiàn)以來，其發(fā)揮免疫抑制活性的機制就被認為是通過抑制T細胞的增殖來實現(xiàn)的。針對IL-12a-/-和EBI3-/-小鼠的研究發(fā)現(xiàn)，缺乏IL-35表達的CD4+Treg抑制T細胞增殖的能力大大降低[3]。這一發(fā)現(xiàn)被很多研究所證實[7,16-18]，且進一步研究發(fā)現(xiàn)，使用重組IL-35（rIL-35）可以減弱T細胞的增殖并抑制T細胞分泌細胞因子[3,19-21]。在其他研究中發(fā)現(xiàn)，IL-35基因修飾過的CD4+T細胞可以通過抑制其他T細胞的增殖達到免疫抑制的效果[3,22]。IL-35的免疫抑制作用不止體現(xiàn)在其對CD4+T細胞和CD8+T細胞增殖的抑制，它同時還能抑制Th17受體的應答。研究發(fā)現(xiàn)表達IL-35的Tregs能夠抑制CD4+T細胞分化成為Th17效應細胞，在缺乏EBI3基因的小鼠中可以發(fā)現(xiàn)IL-17的表達明顯上調[17,23-25]。除了作用于Th17細胞，還有研究報道了rIL-35可以導致抗體濃度減低，IL-35可以直接作用于效應T細胞，且IL-35抑制抗體應答的能力提示了其也可以作用于其他細胞系[19]。

由于IL-35具有較強的免疫抑制作用，越來越多的研究者開始關注其在疾病中所起的作用。包括多種炎癥性疾病、冠心病及腫瘤等疾病都被認為與IL-35的過表達有關。在急性髓細胞性白血病患者血清中可以檢測到IL-35升高[26]。一項針對肺癌的研究也得出相似結果：高表達EBI3的患者預后不良，并且EBI3水平是疾病的獨立預后指標（但此研究只檢測了EBI3，并未檢測p35亞基）[27]。此外，在小鼠黑色素瘤和結直腸腫瘤模型中發(fā)現(xiàn)腫瘤可以導致CD4+腫瘤侵潤淋巴細胞的IL-35表達量增加，并且抑制了T細胞的增殖[10]。同時IL-35的過表達可能會導致黑色素瘤模型中過繼遷移的CD4+T細胞和CD8+T細胞的抗腫瘤效應減低。

IL-35的減少也與很多炎癥性疾病的發(fā)展有關，如腦脊髓炎和炎癥性腸病。在多種腦脊髓炎模型中均發(fā)現(xiàn)野生型Treg可以抑制疾病的發(fā)生和發(fā)展。但是，敲除IL-35的動物表現(xiàn)出炎癥性免疫反應加重，進而造成疾病的加重[3,17-18]。相似的現(xiàn)象也發(fā)生在炎癥性腸病的模型中，IL-35的基因治療和輸注過表達IL-35的Treg都能夠緩解結腸炎的癥狀[7,20]。同樣，在膠原酶誘導的關節(jié)炎模型中，rIL-35可以降低炎癥性免疫反應的程度，從而緩解疾病[19,21]。與這類炎癥性疾病相反的是，腫瘤模型顯示IL-35與腫瘤的形成有關[7,10]。由于IL-35可以抑制腫瘤浸潤淋巴細胞的抗腫瘤活性，并且間接地通過促進血管生成而導致腫瘤增殖，故IL-35的促腫瘤生成作用是由免疫導向與腫瘤導向共同調節(jié)的[7,10]。

對于免疫耐受的研究發(fā)現(xiàn)，僅僅通過低頻度的局部調節(jié)是遠遠不能抑制免疫效應的。Treg能夠誘導和動員額外的抑制性免疫細胞達到擴展免疫抑制范圍的目的。免疫耐受這一概念主要是描述了免疫系統(tǒng)對于免疫效應的嚴密控制，憑借Treg能夠將免疫抑制功能轉移到常規(guī)的T細胞群。包括IL-35在內的抑制性細胞因子在感染耐受中起著非常重要的作用，同時IL-35還能在擴展免疫調節(jié)的范圍中起重要作用。

3 總結

隨著對免疫調節(jié)機制和感染耐受研究的深入，目前的研究焦點不止局限于發(fā)現(xiàn)新的抑制性調節(jié)的因子，而是能夠準確地識別這類因子。對于較Tr1或Th3更能穩(wěn)定調節(jié)免疫耐受的iTr35細胞來說，要對其進行識別非常困難。雖然這類細胞可以高表達IL-35，但IL-35的檢測同樣難以進行，因為IL-12家族細胞因子的結構特性決定了若要檢測IL-35，就必須檢測IL-12家族的所有5個亞基。再加上目前還沒有發(fā)現(xiàn)IL-35的特異性抗體，使得在蛋白水平檢測IL-35十分困難。此外人工合成重組IL-35的困難推遲了研究IL-35免疫抑制功能取得突破性進展的時間。當這類試劑可以商品化后，可以期望針對IL-35及分泌IL-35的Treg的研究取得一定進展。

目前針對免疫抑制調控的研究顯示，免疫抑制效應是多層次調節(jié)共同作用的結果。但是表達IL-35的iTr35細胞代表了調節(jié)性細胞分化的最終分化型，也就是說在機體需要強烈免疫抑制效果的時候該細胞才會被動員。對于這類細胞分化過程的研究在實驗上是很大的挑戰(zhàn)，這有助于我們更好地了解T細胞的功能及IL-35的表達在整個免疫反應過程中所起的作用。

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（2014-03-05收稿 2014-06-30修回）

（本文編輯 閆娟）

Review the Function and Structure of Interleukin-35 and Its Function in Mediating Treg Cell Immuno-Suppression

YAN Yongjia,HE Xianghui△
Department of General Surgery,the General Hospital of Tianjin Medical University,Tianjin 300052,China△

and Reviser E-mail：humphreyhe@163.com

Interleukin(IL)-35 is a new member of IL-12 family who is secreted by T regulatory cells to strongly suppress immuno reaction directly or indirectly.There is a growing interest in the using IL-35 as a potential therapy for chronic inflammatory,cancerandautoimmunediseases.Herewereviewed IL-35anditsfunction asamediatorofsuppression.

T-lymphocytes,regulatory；autoimmune diseases；immune tolerance；IL-35；iTR35 cells

R392.11

A

10.3969/j.issn.0253-9896.2014.12.026

天津醫(yī)科大學總醫(yī)院普通外科（郵編300052）△

及審校者 E-mail:humphreyhe@163.com