吳秀華,魏 蔚
白細(xì)胞介素-35(Interleukin-35, IL-35)是IL-12家族新成員,主要由調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cells,Tregs)分泌,是由α鏈p35和β鏈EB病毒誘導(dǎo)基因3(epstein-barr virus-induced gene3,EBI3)組成的異源二聚體。IL-35具有免疫調(diào)節(jié)功能,能夠誘導(dǎo)生成Tregs和調(diào)節(jié)性B細(xì)胞(regula-tory B cells, Bregs),抑制輔助性T細(xì)胞17(T-helper cell,Th17)分化和單核細(xì)胞源性樹(shù)突狀細(xì)胞的成熟,抑制炎性部位樹(shù)突狀細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)。風(fēng)濕免疫性疾病是一組病因不明的慢性炎性反應(yīng)性疾病,發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明,目前認(rèn)為在遺傳和環(huán)境因素影響下,固有免疫和適應(yīng)性免疫功能紊亂參與其發(fā)病?,F(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)IL-35在多種風(fēng)濕免疫性疾病中表達(dá)異常,在誘導(dǎo)疾病特定的臨床表現(xiàn)中有一定的作用,本文就IL-35的生物學(xué)特點(diǎn)及其在風(fēng)濕免疫性疾病的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,為探討風(fēng)濕免疫性疾病的診斷標(biāo)記和潛在的治療靶點(diǎn)提供新思路。
2007年Niedbala等[1]和Collison等[2]兩個(gè)研究小組首次同時(shí)報(bào)道由EBI3和p35組成的異源二聚體結(jié)構(gòu),命名為IL-35,屬于IL-12家族成員,是一種新型的能夠抑制免疫反應(yīng)的抗炎因子。EBI3亞基是EB病毒感染后由B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生,位于人類(lèi)第17對(duì)染色體,能夠編碼相對(duì)分子質(zhì)量為34 000的糖蛋白[3],主要表達(dá)在造血細(xì)胞,而p35亞基在人類(lèi)組織中廣泛表達(dá)[1]。IL-12家族成員包括IL-12、IL-23、IL-27和IL-35,均為由α鏈(p19,p28,p35)和β鏈(p40,EBI3)組成的二聚體結(jié)構(gòu),發(fā)揮不同功能[4]。 IL-12(p35/p40)、IL-23(p19/p40)能夠促進(jìn)炎性反應(yīng),IL-27(p28/EBI3)既能夠促進(jìn)炎性反應(yīng),又能夠發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能[4]。IL-35主要由CD4+Foxp3+Tregs產(chǎn)生[2],也可由活化的B細(xì)胞產(chǎn)生[5],在骨髓、胸腺、血液和肝臟組織中高表達(dá)[6-7]。IL-35受體由IL-12R β2和gp130組成[8],IL-12Rβ2主要在活化T細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞表達(dá),尤其在Th1細(xì)胞高表達(dá)[9],在樹(shù)突狀細(xì)胞和B細(xì)胞亦有表達(dá)[6,10],gp130在組織器官?gòu)V泛表達(dá)。IL-35與IL-12Rβ2:gp130異質(zhì)二聚體或亞基同源二聚體結(jié)合后能夠促使信號(hào)轉(zhuǎn)錄子與轉(zhuǎn)錄激活子1(signal transducers and activators of transcription1, STAT1)和STAT4磷酸化,發(fā)揮抑制炎性反應(yīng)和免疫調(diào)節(jié)作用[8,11]。
IL-35通過(guò)作用于多種適應(yīng)性免疫和固有免疫細(xì)胞發(fā)揮強(qiáng)大的免疫抑制作用。IL35能夠誘導(dǎo)人類(lèi)和小鼠初始T細(xì)胞轉(zhuǎn)化為新型的Foxp3-Tregs,命名為iTr35細(xì)胞。iTr35細(xì)胞不表達(dá)Foxp3,高表達(dá)EBI3和p35 mRNA,通過(guò)分泌IL-35發(fā)揮免疫抑制作用[12]。IL-35能夠限制早期T細(xì)胞G1期細(xì)胞分裂而抑制Th1和Th17細(xì)胞的增殖,從而發(fā)揮抗炎作用[13]。Hou等[14]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)IL-35注射后的小鼠IL-10、TGF-β釋放增加,而IFN-γ、IL-12和IL-17的表達(dá)減少。IL-35亦能夠通過(guò)抑制GATA3和IL-4的表達(dá)而限制Th2細(xì)胞的增殖,并調(diào)控Th2細(xì)胞向Tregs細(xì)胞轉(zhuǎn)變[15]。此外,Wang等[7]研究發(fā)現(xiàn)IL-35能夠激活STAT1信號(hào)通路誘導(dǎo)B細(xì)胞向Bregs細(xì)胞轉(zhuǎn)化,形成IL35+Bregs細(xì)胞,IL35+Bregs細(xì)胞與CD19+B細(xì)胞共培養(yǎng)后,B細(xì)胞增殖受到抑制,從而發(fā)揮免疫調(diào)控作用。
Chen等[16]研究發(fā)現(xiàn)在體外IL-35能夠抑制單核細(xì)胞源性樹(shù)突狀細(xì)胞的成熟,表現(xiàn)為共刺激分子CD83、HLA-DR表達(dá)顯著下調(diào)及促炎因子IL-12p70、 IFN-γ和 TNF-α分泌減少,這可能由于STAT1/STAT3異?;罨?,且p38 MAPK/NF-κB信號(hào)通路受到抑制。此外,IL-35能夠抑制炎性部位樹(shù)突狀細(xì)胞的形成和聚集[17]。巨噬細(xì)胞根據(jù)表型和分泌細(xì)胞因子的差異分為經(jīng)典活化的巨噬細(xì)胞(M1型)和替代活化的巨噬細(xì)胞(M2型),分別發(fā)揮促炎和抗炎作用[18]。在銀屑病小鼠模型中,IL-35能夠減少脾臟及炎性皮膚部位的巨噬細(xì)胞浸潤(rùn),且M1型巨噬細(xì)胞顯著減少,而M2型巨噬細(xì)胞明顯增多[19]。
與健康人和非活動(dòng)性系統(tǒng)性紅斑狼瘡(syste-mic lupus erythematosus,SLE)患者相比,活動(dòng)性SLE患者血清IL-35表達(dá)顯著降低,與SLE疾病活動(dòng)評(píng)分(SLEDAI-2 k)、抗dsDNA抗體和血沉顯著負(fù)相關(guān),甲強(qiáng)龍治療后IL-35水平升高,提示IL-35可能作為評(píng)價(jià)疾病活動(dòng)性的生物學(xué)標(biāo)記[20-21]。然而,另有研究報(bào)道不同的結(jié)果[22-24]。Cai等[24]研究發(fā)現(xiàn)與健康人相比,SLE患者血清IL-35和可溶性受體gp130表達(dá)增加,但gp130在CD4+Th細(xì)胞上的表達(dá)減少,以致IL-35不能夠誘導(dǎo)生成CD4+CD25highCD127-Tregs,抑制炎性介質(zhì)的釋放。這可能由于研究組患者使用不同的治療藥物而導(dǎo)致研究結(jié)果不同。此外,新近He等[21]研究發(fā)現(xiàn),與SLE無(wú)腎炎患者相比,SLE腎炎患者血清IL-35水平顯著降低,且與肌酐、尿素氮和同型半胱氨酸水平呈負(fù)相關(guān),與腎小球?yàn)V過(guò)率呈正相關(guān),這表明IL-35可能為辨別SLE腎臟受累的潛在生物學(xué)標(biāo)記。Cai等[25]使用MRL/lpr狼瘡腎炎小鼠模型探索了IL-35的免疫調(diào)節(jié)功能。研究發(fā)現(xiàn),與PBS治療相比,IL-35治療MRL/lpr小鼠后狼瘡腎炎得到明顯緩解,尤其在重度活動(dòng)狼瘡小鼠,表現(xiàn)為蛋白尿、白細(xì)胞尿、狼瘡復(fù)發(fā)、腎小球腎炎、間質(zhì)性腎炎以及血管浸潤(rùn)評(píng)分明顯好轉(zhuǎn),血清抗ANA抗體、抗dsDNA抗體濃度顯著下降。這可能由于IL-35治療MRL/lpr狼瘡腎炎小鼠后血漿和脾臟中IL35和IL35R水平明顯升高,誘導(dǎo)脾臟CD4+Th細(xì)胞向iTreg和Th2細(xì)胞分化,且CD4+CD25+Foxp3+Tregs和IL10+Bregs細(xì)胞數(shù)目增多,以致抗炎細(xì)胞因子分泌增加、促炎細(xì)胞因子分泌減少,從而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。
與健康人相比,類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)患者IL-35水平顯著降低,并與患者年齡、類(lèi)風(fēng)濕因子、中性粒細(xì)胞百分比呈負(fù)相關(guān)。與非侵襲性關(guān)節(jié)炎相比,侵襲性關(guān)節(jié)炎患者IL-35表達(dá)減少,表明IL-35可能對(duì)RA起保護(hù)作用[26]。IL-35能夠通過(guò)多種機(jī)制抑制RA進(jìn)展。Nakano等[27]報(bào)道IL-35治療能夠抑制炎性細(xì)胞因子IL-17和IFN-γ釋放,抑制效應(yīng)T細(xì)胞的增殖。IL-35亦能夠抑制膠原誘導(dǎo)小鼠的RANKL表達(dá),增加OPG表達(dá)[28],抑制血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子和其受體(Flt-1 和Flk-1)[29],抑制成纖維樣滑膜細(xì)胞的增殖并促進(jìn)其凋亡,改善膠原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎小鼠癥狀[30]。Jiang等[31]報(bào)道IL-35能夠通過(guò)下調(diào)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子、生成血管生成素2誘導(dǎo)的MMP2、MMP9、IL-6和IL-8生成,從而抑制RA血管生成和炎性反應(yīng)。另有研究發(fā)現(xiàn)IL-35可通過(guò)激活STAT1信號(hào)通路,抑制成纖維滑膜細(xì)胞中血管生成介質(zhì)VEGF, FGF-2, TNF-α 和IL-6的表達(dá)[32]。
盡管IL-35被證實(shí)是一種抑制炎性反應(yīng)和免疫反應(yīng)的細(xì)胞因子,但有些研究發(fā)現(xiàn)IL-35在RA的發(fā)病中發(fā)揮一定的促炎作用。Thiolat等[33]研究發(fā)現(xiàn)IL-35基因轉(zhuǎn)移至膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎小鼠后,脾臟Th17/Tregs比例增加,顯著增加疾病活動(dòng)評(píng)分。與骨關(guān)節(jié)炎患者相比,初治早期RA患者血清和滑液IL-35表達(dá)增高,且滑液中IL-35表達(dá)與滑膜白細(xì)胞計(jì)數(shù)、血清C反應(yīng)蛋白、DAS28評(píng)分呈正相關(guān)[34]。Filkov等[35]研究發(fā)現(xiàn),與骨關(guān)節(jié)炎和銀屑病關(guān)節(jié)炎相比,RA患者滑膜IL-35表達(dá)增加,主要表達(dá)在巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、滑膜成纖維細(xì)胞、T細(xì)胞和B細(xì)胞中,RA滑膜中IL-35受體亞基gp130亦高表達(dá),而IL-12Rβ2亞基無(wú)明顯差異。IL-35能夠劑量依賴(lài)性的增加炎性細(xì)胞因子 IL-1β, IL-6 和 MCP-1的表達(dá)。由于IL-35可能對(duì)其他免疫細(xì)胞如自然殺傷細(xì)胞、γδ T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞、Th3等存在調(diào)節(jié)功能,因此IL-35的生物學(xué)效應(yīng)以及其在RA中的作用機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。
與健康人相比,系統(tǒng)性硬化(systemic sclerosis,SSc)患者血清IL-35表達(dá)增加[36-37],相比活動(dòng)性晚期SSc患者,早期SSc患者血清IL-35表達(dá)明顯增高,表明IL-35與疾病病程呈負(fù)相關(guān)[36]。SSc患者皮膚和真皮成纖維細(xì)胞中IL-35表達(dá)亦明顯增加,并呈現(xiàn)TGF-β依賴(lài)性。TGF-β能夠誘導(dǎo)IL-35產(chǎn)生,反之IL-35能夠激活靜止的成纖維細(xì)胞,促進(jìn)膠原蛋白的釋放,導(dǎo)致異常的TGF-β信號(hào)[36]。另外,Dantas等[37]研究發(fā)現(xiàn)與無(wú)肺纖維化SSc患者相比,伴有肺纖維化的SSc患者血清IL-35水平明顯增高,IL-35可能參與纖維化疾病的發(fā)生,但這有待進(jìn)一步研究證明。
新近研究發(fā)現(xiàn)與健康人相比,白塞綜合征(Beh?et’s syndrom,BS)B患者血清中IL-35表達(dá)減少,且高疾病活動(dòng)度患者IL-35表達(dá)水平低于低疾病活動(dòng)度患者,這可能由于Th17和Tregs細(xì)胞比例隨著疾病活動(dòng)狀態(tài)的不同而變化[38]。Lopalco等[39]研究發(fā)現(xiàn)相比單純皮膚黏膜受累的BS患者,皮膚黏膜伴有眼睛受累的BS患者血清IL-35高表達(dá),這表明IL-35可能在誘導(dǎo)疾病特定的臨床表現(xiàn)中有一定的作用。
與健康人相比,原發(fā)性膽汁性肝硬化(Primary Biliary Cirrhosis,PBC)患者外周血單個(gè)核細(xì)胞IL-35亞基Ebi 3 mRNA水平降低,而亞基p35 mRNA水平無(wú)明顯差異,血漿IL-35表達(dá)減少,并與TGF-β水平呈正相關(guān),與促炎因子IL-17、IL-23、IFN-γ以及肝功能指標(biāo)谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶和谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶呈負(fù)相關(guān)。IL-35能夠促進(jìn)Tregs細(xì)胞的抑制作用,表明IL-35可能參與PBC的發(fā)病,是診斷PBC潛在的生物標(biāo)志物[40]。
Fogel等[41]研究發(fā)現(xiàn)原發(fā)性干燥綜合征(pri-mary Sj?gren syndr-ome,pSS)患者IL-35水平顯著降低,尤其在活動(dòng)性pSS患者,血細(xì)胞亞群分析,僅在B細(xì)胞中檢測(cè)到低水平的IL12p35和EBI3 mRNAs,表明血清IL-35水平與低疾病活動(dòng)度相關(guān),可能作為評(píng)價(jià)pSS疾病活動(dòng)度的生物標(biāo)記物。
Yin等[42]報(bào)道了IL-35在多發(fā)性肌炎和皮肌炎(polymyositis and dermatomyositis,PM/DM)的表達(dá),研究發(fā)現(xiàn)肌炎患者血清IL-35水平高于健康對(duì)照組,且伴有吞咽障礙的患者血清IL-35水平高于無(wú)吞咽障礙的患者,抗HMGCR和抗SRP抗體陽(yáng)性的患者血清IL-35水平高于抗體陰性的患者。此外,血清IL-35水平與疾病病程呈負(fù)相關(guān),與肌酸激酶、紅細(xì)胞沉降率、血清鐵蛋白以及乳酸脫氫酶水平呈正相關(guān)。這表明IL-35可作為評(píng)價(jià)疾病活動(dòng)度標(biāo)記物,也可作為肌炎胃腸道受累的危險(xiǎn)因素。
綜上所述,IL-35作為IL-12家族的一個(gè)新成員,通過(guò)作用于多種固有和適應(yīng)性免疫細(xì)胞參與多種風(fēng)濕免疫性疾病的發(fā)生發(fā)展,可能作為評(píng)價(jià)疾病活動(dòng)度和疾病特定臨床表現(xiàn)的生物標(biāo)記物。但是目前相關(guān)數(shù)據(jù)非常有限,IL-35對(duì)風(fēng)濕免疫性疾病的促炎和抗炎作用仍存在爭(zhēng)議,尤其對(duì)類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎。IL-35對(duì)自然殺傷細(xì)胞、γδ T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞、Th3等免疫細(xì)胞的調(diào)節(jié)作用尚未闡明,故需要進(jìn)一步深入研究IL-35的生物學(xué)功能,為探討風(fēng)濕免疫性疾病的發(fā)生機(jī)制和治療提供新思路。