習(xí)洋綜述 陶澤璋審校

慢性鼻竇炎(chronic rhinosinusitis，CRS)是指病程超過12周的鼻及鼻竇黏膜的炎性疾病。嗜酸性粒細胞性慢性鼻竇炎(ECRS)是其中的一個亞型，其免疫病理機制以Th2細胞反應(yīng)和明顯的嗜酸性粒細胞浸潤為特征。其易伴發(fā)嗅覺障礙、哮喘等相關(guān)疾病，治療易復(fù)發(fā)。目前在鼻科學(xué)領(lǐng)域，ECRS仍然為一個棘手的疾病，因其病因和發(fā)病機制不甚明了，治療效果不甚滿意。因此探討ECRS的發(fā)病機制及新的治療方法尤為重要。

Ⅱ型固有淋巴樣細胞(ILC2s)是由共同祖淋巴細胞發(fā)育而來的一種新型淋巴細胞，不同于傳統(tǒng)淋巴細胞，其不表達譜系發(fā)育分子Lineage(Lin-)，也不表達抗原特異性受體(TCR或BCR)。近來發(fā)現(xiàn)，ILC2在Th2細胞免疫反應(yīng)中起著至關(guān)重要的作用，是先天性免疫和適應(yīng)性免疫的樞紐。研究顯示，ILC2與哮喘、變應(yīng)性鼻炎中亢進的Th2細胞免疫反應(yīng)關(guān)系密切，然而ILC2在ECRS中的發(fā)病機制尚未闡明。筆者就目前有關(guān)ILC2與ECRS發(fā)病的關(guān)系做一綜述。

1 慢性鼻竇炎的分類及發(fā)病機制

1.1 慢性鼻竇炎的分類 慢性鼻竇炎(CRS)是耳鼻咽喉頭頸外科的常見疾病，其病因?qū)W及病理生理機制復(fù)雜。通常表現(xiàn)為2個主要癥狀：鼻塞、黏膿性鼻涕；次要癥狀：嗅覺減退、頭面部悶脹沉重感，并且持續(xù)超過12周。其中，4種癥狀中必須有2種以上，主要癥狀必具其一，且使用前鼻鏡或鼻內(nèi)鏡可見中鼻道或嗅裂有黏膿性分泌物。CRS根據(jù)是否伴鼻息肉可分為：(1)慢性鼻竇炎不伴鼻息肉(chronic rhinosinusitis without nasal polyps，CRSsNP)；(2)慢性鼻竇炎伴有鼻息肉(chronic rhinosinusitis with nasal polyps，CRSwNP)。根據(jù)炎性細胞浸潤情況分為：(1)嗜酸粒細胞浸潤型(ECRS)；(2)非嗜酸粒細胞浸潤型(非ECRS)。目前臨床上對ECRS的診斷主要是根據(jù)病理組織中的嗜酸性粒細胞百分比。部分研究認為，組織嗜酸性粒細胞占總炎性細胞的百分比大于10%，則該組織表現(xiàn)為嗜酸性粒細胞炎性反應(yīng)[1]。ECRS是Th2介導(dǎo)的嗜酸性粒細胞炎性反應(yīng)，非ECRS是Th1介導(dǎo)的中性粒細胞炎性反應(yīng)。ECRS更易伴發(fā)息肉生長，預(yù)后較差，且更易復(fù)發(fā)。組織學(xué)研究表明[2]，大多數(shù)歐洲和美國CRSwNP患者的鼻息肉組織中嗜酸性粒細胞增多和高表達Th2細胞因子(即IL-4、IL-5、IL-13)，在過去20年中，隨著亞洲國家工業(yè)化發(fā)展，其CRSwNP患者中嗜酸性粒細胞炎性反應(yīng)的比例有了很大的增加。并且嗜酸性與非嗜酸性CRSwNP患者相比，前者炎性反應(yīng)浸潤更顯著，水腫更明顯，呈現(xiàn)Th2極化現(xiàn)象[3]。

1.2 嗜酸性粒細胞鼻竇炎免疫病理機制的特點 ECRS的病因和發(fā)病機制仍有爭議，多種免疫細胞和炎性介質(zhì)參與其發(fā)病。目前主要認為由上皮免疫屏障功能的破壞及上皮衍生的炎性反應(yīng)相互作用引起。

上皮免疫屏障功能主要由上皮組成的物理屏障、局部先天的抗菌反應(yīng)、黏液纖毛的自主清除功能和上皮來源的炎性反應(yīng)共同構(gòu)成。在ECRS中，由葡萄球菌產(chǎn)生的真菌，過敏原和毒素是鼻黏膜中關(guān)鍵的起始炎性反應(yīng)的誘發(fā)因素。與此同時，其氣道上皮細胞長期受以IL-4為代表的Th2細胞因子的刺激，從而導(dǎo)致上皮免疫屏障出現(xiàn)異常破壞。其可能的機制，IL-4等促炎因子一方面促進鼻息肉的增生，另一方面造成鼻黏膜上皮細胞在形成物理屏障中的緊密連接方面存在缺陷[4]。從而導(dǎo)致其上皮通透性改變，因此空氣環(huán)境中的抗原(如病毒、變應(yīng)原、香煙煙霧等觸發(fā)因素)進入下層黏膜的可能性進一步增加。同時，抗原和免疫系統(tǒng)之間的相互作用增強并介導(dǎo)了局部的炎性反應(yīng)[4]。此外，越來越多的證據(jù)表明ECRS患者的鼻黏膜纖毛清除功能受到損害，機制可能與ECRS患者鼻黏膜中Pendrin蛋白的表達增加有關(guān)。Pendrin是一種陰離子轉(zhuǎn)運蛋白，能夠增加黏液的產(chǎn)生，從而影響纖毛的自主擺動，抑制其清除功能。而2類細胞因子(如IL-4和IL-13)能夠增強Pendrin的表達[5]。因此，有足夠的證據(jù)表明ECRS中的氣道上皮不能充分地阻止微生物、過敏原或任何其他抗原進入下層黏膜組織。

在免疫屏障功能降低的情況下，上皮層損傷的可能性增加(由微生物、過敏原和任何其他抗原或刺激物誘發(fā))，上皮產(chǎn)生的炎性細胞因子如胸腺基質(zhì)淋巴細胞生成素(TSLP)、IL-25和IL-33增加[6]，從而使先天性免疫細胞被激活并定向產(chǎn)生大量的Ⅱ型細胞因子(特別是IL-4、IL-5和IL-13)，進一步導(dǎo)致大量嗜酸性粒細胞、Ⅱ型局部和全身炎性反應(yīng)。損傷的上皮細胞產(chǎn)生的TSLP通常在CRSsNP和CRSwNP中增加，但僅在后者中有OX40-配體(OX40-L)的表達。OX40-L是激活TSLP誘導(dǎo)的炎性反應(yīng)所需的第二信號[7]，其介導(dǎo)Th2細胞和Ⅱ型固有淋巴樣細胞(ILC2s)的激活。受到TSLP激活后，ILC2和肥大細胞產(chǎn)生Ⅱ型細胞因子，如IL-4、IL-5和IL-13[8]，與T細胞不同，ILC2不需要抗原來激活，它們可以快速調(diào)動這些細胞因子，從而介導(dǎo)嗜酸性粒細胞的募集和激活[9]，肥大細胞的活化[10]，以及促進B細胞產(chǎn)生IgE。

2 ILC2概論

固有淋巴細胞(innate lymphoid cell，ILC)是由共同淋巴樣祖細胞發(fā)育而來的一種非B、非T細胞的新型淋巴細胞，不表達譜系發(fā)育分子Lineage(Lin-)，也不表達抗原特異性受體(TCR或BCR)。自從發(fā)現(xiàn)固有淋巴樣細胞以來，對其發(fā)育、可塑性和功能的認識有了很大的提高。到目前為止，根據(jù)轉(zhuǎn)錄因子的表達和細胞因子的產(chǎn)生，已經(jīng)確定了4組ILCs，類似于公認的CD4+T細胞分類[11]。Ⅰ型固有淋巴細胞(ILC1)包括NK細胞和ILC1，產(chǎn)生經(jīng)典的Th1型細胞因子，如干擾素-γ(IFN-γ)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)。Ⅱ型固有淋巴細胞(ILC2)產(chǎn)生Th2型細胞因子IL-4、IL-5、IL-9和IL-13。Ⅲ型固有淋巴細胞(ILC3)以分泌Th17細胞因子IL-17和IL-22為特征。除經(jīng)典的ILC3外，淋巴組織誘導(dǎo)細胞(LTI)也被認為是Ⅲ型固有淋巴細胞的一部分。在人胚胎發(fā)生和某些炎性反應(yīng)狀態(tài)中，LTI已被證明控制淋巴器官的發(fā)生[11]。新描述的調(diào)節(jié)性固有淋巴細胞(ILCregs)被歸類于第4組ILC,其特征是產(chǎn)生類似于調(diào)節(jié)性T細胞分泌的IL-10[12]。

2001年，F(xiàn)ort第一次在T、B 淋巴細胞缺陷的 RAG基因敲除小鼠中發(fā)現(xiàn)ILC2，并發(fā)現(xiàn)這類細胞在IL-25的刺激下產(chǎn)生IL-5、IL-13。早期研究表明，ILC2主要通過細胞因子IL-25、IL-33和胸腺基質(zhì)淋巴細胞生成素(TSLP)在鼻黏膜中激活。同時ILC2也受到其他因子的調(diào)控，例如，IL-1家族細胞因子、TNF超家族可以通過激活NF-κB和AP-1途徑促進ILC2分泌IL-5和IL-13，而脂質(zhì)介質(zhì)(LTC4、LTD4、PGD2)和神經(jīng)肽NMU等則可通過NFAT途徑促進IL-4的產(chǎn)生；作為ILC2的抑制因子，IFN-1、IFN-2和IL-27等因子及糖皮質(zhì)激素等可抑制ILC2細胞因子分泌，影響其功能變化[13]。在體內(nèi)，活化的ILC2通過表達IL-5誘導(dǎo)嗜酸性粒細胞的聚集增多，表達IL-13以促進氣道高反應(yīng)性、杯狀細胞增生及黏液的產(chǎn)生來誘發(fā)先天性Ⅱ型炎性反應(yīng)。同時，刺激B細胞和嗜堿性粒細胞分別釋放IgE和IL-4發(fā)揮免疫作用。

ILC2s不僅能夠產(chǎn)生Th2類細胞因子(如IL-5、IL-13)，并高表達轉(zhuǎn)錄因子GATA結(jié)合蛋白3(GATA3)[14]。通過標(biāo)記CRTH2，ILC2能夠從其他ILC亞群中鑒別出來。與ILC1和ILC3相比，在健康個體中，未檢測到ILC2細胞的功能亞群。而在炎性反應(yīng)狀態(tài)下，ILC2細胞的體外研究表明，該亞群在克羅恩病患者腸道中同時產(chǎn)生Th2型和Th1型細胞因子(IL-13和IFN-γ)[15]。ILC2在人體各組織中分布不均，并且頻率普遍低于NK細胞。在人的回腸、血液、肺或鼻組織中，其占CD45+細胞總數(shù)的0～0.1%[16]。在黏膜組織和皮膚中，ILC2和ILC3更多，有時甚至超過NK細胞[17]。然而，一般每個組織的ILC組成是相對穩(wěn)定的,如血液中NK細胞始終多于ILC2和ILC3細胞。

3 ILC2與嗜酸性粒細胞性鼻竇炎

3.1 嗜酸性鼻竇炎鼻息肉組織中的ILC2 Mjosberg等[16]于2011年首次報道，在慢性鼻竇炎患者鼻息肉及外周血中存在大量CRTH2+CD127+ILC2細胞，該細胞高表達CRTH2+，并在IL-25和IL-33刺激下可產(chǎn)生大量IL-13等促炎因子，介導(dǎo)2型免疫應(yīng)答亢進的免疫疾病。Ho等[18]將鼻黏膜組織中嗜酸性粒細胞大于10個/HPF的患者定義為ECRS,發(fā)現(xiàn)鼻息肉在ECRS中的檢出率明顯高于非ECRS患者，表明鼻息肉更易繼發(fā)于ECRS。同時發(fā)現(xiàn)與非ECRS的患者相比，ECRS鼻息肉組織中ILC2s的檢出率明顯增高，并且發(fā)現(xiàn)ILC2s在鼻息肉中的檢出率與組織和血液嗜酸性粒細胞增多、過敏狀態(tài)、哮喘狀態(tài)和鼻部癥狀評分呈正相關(guān)。Walford等[19]報道嗜酸性鼻息肉中ILC2s高于非嗜酸性鼻息肉和CRSsNP鼻黏膜中的ILC2。系統(tǒng)性糖皮質(zhì)激素治療可使ECRS患者的鼻息肉組織中ILC2s降低50%。地塞米松可抑制以真菌為變應(yīng)原的小鼠模型肺組織中Th2細胞因子的產(chǎn)生和ILC2s的增殖，并在體內(nèi)外誘導(dǎo)ILC2s凋亡，從而減輕過敏反應(yīng)[19]。綜上所述，ILC2s可能在嗜酸性鼻竇炎伴鼻息肉炎性反應(yīng)的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。糖皮質(zhì)激素可能是通過抑制Th2和ILC2s的產(chǎn)生與增殖而減少鼻息肉組織的生成。

Bal等[20]報道ILC2在暴露于Th1炎性環(huán)境時具有轉(zhuǎn)化為ILC1的潛力，如在IL-12存在下，ILC2會產(chǎn)生IFN-γ。但鼻息肉中富集的嗜酸性粒細胞分泌的大量IL-4可以逆轉(zhuǎn)組織中的ILC2向ILC1轉(zhuǎn)化。研究亦表明，ILC2s與鼻息肉中累積的嗜酸性粒細胞共定位。這些結(jié)果可以表明，在微環(huán)境改變的影響下，ILC亞組的構(gòu)成可能發(fā)生變化，鼻息肉中的ILC2與嗜酸性粒細胞之間的相互影響可能對Th2型炎性反應(yīng)的擴增至關(guān)重要，并且嗜酸性鼻竇炎伴鼻息肉患者中ILC2表型可能是由IL-4所介導(dǎo)維持的。

3.2 嗜酸性鼻竇炎中ILC2的激活與抑制

3.2.1 上皮細胞來源IL-33、IL-25和TSLP的作用：越來越多的證據(jù)表明，上皮源性細胞因子IL-33、IL-25和TSLP是Th2型炎性反應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，并通過ST2受體、IL-17受體B和TSLPR(TSLP受體)激活I(lǐng)LC2s發(fā)揮效應(yīng)功能[21-22]。Kouzaki等[23]研究表明，ECRS患者鼻息肉組織中IL-25、IL-33、TSLP表達水平明顯高于非ECRS和對照患者。免疫組化結(jié)果顯示，ECRS鼻黏膜上皮細胞中IL-33、IL-25和TSLP的表達均增高。另外，TSLP和IL-25的mRNA表達與ECRS的CT評分呈正相關(guān)，IL-33的濃度與浸潤的嗜酸性粒細胞計數(shù)呈正相關(guān)，IL-25的表達水平則與其病理分級呈正相關(guān)[18]。研究證實體外培養(yǎng)的ECRS患者鼻黏膜上皮細胞分泌IL-33、IL-25和TSLP顯著高于非ECRS患者和正常對照組[23]。這些上皮源性細胞因子可在屋塵螨、鏈格孢菌、金黃色葡萄球菌蛋白酶、胰蛋白酶和木瓜蛋白酶的刺激下從培養(yǎng)的鼻上皮細胞釋放出來，并且快速激活I(lǐng)LC2s，導(dǎo)致Ⅱ型細胞因子的產(chǎn)生、嗜酸性粒細胞浸潤和杯狀細胞增生，從而介導(dǎo)嗜酸性鼻竇炎[23-24]。這些結(jié)果表明IL-33、IL-25和TSLP在ECRS鼻息肉組織中表達上調(diào)，并通過刺激ILC2S釋放大量Th2細胞因子參與ECRs嗜酸性炎性反應(yīng)的發(fā)生發(fā)展。

3.2.2 脂質(zhì)介質(zhì)：半胱氨酸白三烯(CysLTs)和前列腺素D2(PGD2)是常見的變應(yīng)性疾病脂質(zhì)介質(zhì)，是ILC2s的有力刺激因子,其功能受體CysLT1和CRTH2均由人ILC2s表達[25-26]。脂質(zhì)介質(zhì)主要通過與G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合，增加細胞內(nèi)Ca2+水平，從而激活I(lǐng)LC2。研究表明[27]，嗜酸性鼻息肉中CysLTs和PGD2的組織濃度高于CRSsNP患者和健康對照組。PGD2合成酶在ECRS中的表達也增加并與嗜酸性粒細胞浸潤呈正相關(guān)[28]。這些結(jié)果表明，ECRS患者鼻息肉中CysLTs和PGD2的增加刺激ILC2s產(chǎn)生Th2細胞因子，在ECRS的嗜酸性炎性反應(yīng)過程中也起著重要作用。

3.2.3 轉(zhuǎn)分化細胞因子：ILC2s上表達IL-1β受體[17]。IL-1β屬于與IL-33類似的IL-1細胞因子家族，在宿主對感染和損傷的防御反應(yīng)中起關(guān)鍵作用。IL-1β可由單核細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞、B細胞和NK細胞產(chǎn)生[29]，在嗜酸性鼻息肉中IL-1β濃度升高[30]。因為IL-1β可誘導(dǎo)ILC2s轉(zhuǎn)分化為ILC1樣表型，因此其可能是ILC2s的負調(diào)控因子[31]。IL-12、TGF-β和IFN-γ是ILC2s的其他潛在負性調(diào)節(jié)因子，但這些細胞因子在ECRS中的濃度并不升高，其具體的作用機制尚待進一步研究[32]。

3.2.4 促炎細胞因子與炎性細胞：ILC2s在嗜酸性CRSwNP中激活并促進Th2細胞為主的炎性反應(yīng) 。與非嗜酸性CRSwNP患者相比，嗜酸性CRSwNP患者鼻息肉中Th2細胞也增多[33]。在嗜酸性鼻息肉中，IL-4、IL-5、IL-13等Th2細胞因子在mRNA水平和蛋白水平均有較高的表達[34]。IL-4和IL-13是控制上皮細胞分泌黏液、B細胞和漿細胞產(chǎn)生IgE、巨噬細胞活化和組織重塑的關(guān)鍵細胞因子[35]。IL-5在嗜酸性粒細胞的趨化、激活和存活中起重要作用[36]。最近的研究表明，處于完全活化狀態(tài)的嗜酸性粒細胞可導(dǎo)致炎性反應(yīng)、組織損傷和微生物殺傷，而處于部分活化狀態(tài)的嗜酸性粒細胞有助于免疫調(diào)節(jié)和組織修復(fù)[37]。嗜酸性粒細胞與上皮細胞的相互作用在嗜酸性粒細胞炎性反應(yīng)的發(fā)生和發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。有研究證明，人氣道上皮細胞[NCI-H292(人肺黏液表皮樣癌細胞系)]與嗜酸性粒細胞系-1細胞或外周血嗜酸性粒細胞共培養(yǎng)，可刺激上皮細胞分泌5AC黏蛋白、IL-8和促進纖維化的細胞因子，如血小板衍生生長因子和血管內(nèi)皮生長因子，導(dǎo)致杯狀細胞化生和組織重塑[38]。

3.3 嗜酸性鼻竇炎與外周血ILC2s ILC2s可通過外周血循環(huán)進入鼻黏膜。Tojima等[39]研究在不同條件下CRS患者血液中ILC2s的情況，包括哮喘和變應(yīng)性鼻炎。結(jié)果表明，CRS患者外周血ILC2s比例與正常對照組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，ECRS患者與非ECRS患者的ILC2s水平比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。與非ECRS患者相比，ECRS患者的血嗜酸性粒細胞百分比明顯增高，而血嗜酸性粒細胞增多癥患者和哮喘患者的血ILC2s明顯減少。另一方面，變應(yīng)性鼻炎患者的血清IgE水平明顯高于正常對照組。

然而在過敏性哮喘患者血ILC2s水平明顯高于變應(yīng)性鼻炎患者和健康對照者[40]。Smith等[41]報道，在口服大劑量皮質(zhì)類固醇激素治療的重度哮喘患者血液中檢測到產(chǎn)生Th2細胞因子的ILC2s仍然明顯多于輕度哮喘患者。Jia等[42]研究表明，未控制的哮喘患者中IL-13+ILC2顯著高于部分控制的哮喘患者，而對未控制的患者進行有效治療后，當(dāng)癥狀得到良好控制時，血中IL-13+ILC2的水平顯著下降。對花粉過敏的變應(yīng)性鼻炎患者在花粉季節(jié)血液中ILC2s也明顯升高，并可被特異性免疫療法抑制[43]。變應(yīng)性鼻炎患者暴露于鼻貓變應(yīng)原后，血液中ILC2s水平增加[44]。

這些結(jié)果表明，血ILC2s的增加可能反映了Ⅰ型過敏免疫反應(yīng)和哮喘的嚴重程度，但在ECRS患者中并沒有增加。

4 小 結(jié)

越來越多的證據(jù)表明，ILC2s通過產(chǎn)生大量Th2細胞因子在ECRS的病理生理過程中發(fā)揮重要作用。雖然ILC2s的調(diào)節(jié)十分復(fù)雜，但大量研究表明，IL-33、IL-25、TSLP等上皮源性細胞因子和CysLTs、PGD2等二十烷類細胞因子對ILC2s的活化起重要作用。ILC2s的調(diào)節(jié)將是治療難治性和/復(fù)發(fā)性ECRS的一種新的治療方法。