胡 玥,楊和強,劉文峰,張 勇
慢性鼻-鼻竇炎(chronic rhinosinusitis, CRS)是一類較為常見的局部慢性炎癥,在國外其發(fā)病率為5%~12%[1],在國內其發(fā)病率為2%~8%[2]。根據(jù)是否伴發(fā)鼻息肉又可將CRS分為伴鼻息肉(CRSwNP)和不伴鼻息肉(CRSsNP)2種亞型,這2種亞型在臨床有各自不同的組織重塑特點及炎癥模式,CRSwNP由于臨床癥狀評分更高,且更容易復發(fā),因而成為耳鼻咽喉外科的難治性疾病[3]。目前研究表明,CRSwNP常見的致病因素有免疫應答缺陷、環(huán)境因素、微生物因素、遺傳因素等,其中免疫應答缺陷在致病過程中發(fā)揮著重要作用[4]。Th1細胞與Th2細胞間的相互調控在影響人體免疫平衡維護中發(fā)揮著重要作用,CRSwNP表現(xiàn)為Th2細胞較強的疾病實體,但隨著Th17細胞和調節(jié)性T細胞(Treg)的發(fā)現(xiàn),對CRSwNP發(fā)病機制的研究有了新的進展[5]。白介素-2(IL-2)是Th1細胞分泌的主要細胞因子,有研究發(fā)現(xiàn)IL-2及其受體缺失的小鼠體內Treg細胞嚴重缺乏[6]??梢奍L-2能夠通過Treg細胞維持自身的免疫耐受,CRSwNP患者體內可發(fā)現(xiàn)Treg細胞水平顯著降低[7]。因此IL-2可能在CRSwNP發(fā)病過程中發(fā)揮重要作用,但目前有關研究鮮有報道。IL-35則是一類新型抑制性細胞因子,已被證實與呼吸道炎癥發(fā)展有關[8],但其具體的免疫調節(jié)機制仍不清楚。因此本研究通過檢測CRSwNP患者病變組織中IL-2、IL-35及Th1/Th2/Th17代表性細胞因子的表達水平,探討IL-2、IL-35在CRSwNP病變中的免疫調節(jié)機制。
1.1一般資料 選取2017年6月—2019年6月我院收治的63例CRSwNP患者為CRSwNP組。①納入標準:符合EPOS 2007中診斷標準[9];手術治療前1個月內未接受糖皮質激素或免疫抑制治療;血清特異性IgE測定呈陰性;接受纖維鼻咽鏡及鼻竇CT檢查。②排除標準:合并肝炎、結核等傳染性疾病者;哮喘病史;嚴重心、肺、肝、腎功能不全者。CRSwNP組中男37例,女26例;年齡23~42(29.2±4.3)歲;癥狀視覺模擬評分(5.5±1.7)分;纖維鼻咽鏡檢查的Lanza-Kennedy評分(6.3±2.1)分,Lund-Mackay評分(11.5±3.4)分;其中Lund-Mackay評分1~10分為輕度,Lund-Mackay評分11~24為重度。另選取30例同期單純鼻中隔偏曲患者為對照組,其中男18例,女12例;年齡20~46(28.3±4.2)歲。
1.2方法
1.2.1標本采集:CRSwNP患者于術中留取部分鼻息肉組織,取出后以錫箔紙包裹,液氮中速凍后保存至-80℃條件下待測;對照組在手術過程中取下鼻甲黏膜組織,保存方式同鼻息肉組織。
1.2.2ELISA法檢測IL-2、IL-35、γ干擾素(IFN-γ)、IL-4、IL-17水平:分別取100 mg的鼻息肉組織和下鼻甲黏膜組織,加入1 ml的PBS緩沖液后剪碎,于冰上用組織勻漿機制成組織勻漿,低溫條件下3000 r/min離心15 min后,吸取上清液,參考ELISA試劑盒說明書進行相關操作,試劑盒購自中國ColorfulGene公司。
2.1IL-2、IL-35、IFN-γ、IL-4、IL-17水平比較 CRSwNP組鼻息肉組織中IL-2、IL-35、IFN-γ水平低于對照組下鼻甲黏膜組織,IL-4、IL-17水平高于對照組下鼻甲黏膜組織,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。見表1。
表1 2組患者組織中IL-2、IL-35、IFN-γ、IL-4、IL-17水平比較
2.2不同嚴重程度CRSwNP患者鼻息肉組織中IL-2、IL-35、IFN-γ、IL-4、IL-17水平比較 63例CRSwNP患者中輕度25例,重度38例。輕度患者鼻息肉組織中IL-2、IL-35、IFN-γ水平高于重度患者,IL-4、IL-17水平低于重度患者,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。見表2。
2.3鼻息肉組織中IL-2、IL-35水平與IFN-γ、IL-4、IL-17的相關性分析 Pearson相關性分析結果顯示,IL-2與IFN-γ呈顯著正相關(r=0.482,P<0.01),與IL-4、IL-17呈顯著負相關(r=-0.457、-0.542,P均<0.01)。IL-35與IFN-γ呈顯著正相關(r=0.508,P<0.01),與IL-4、IL-17呈顯著負相關(r=-0.471、-0.615,P均<0.01)。
表2 不同嚴重程度CRSwNP患者鼻息肉組織中IL-2、IL-35、IFN-γ、IL-4、IL-17水平比較
CRSwNP作為一類慢性炎癥性疾病,其組織病理學特征表現(xiàn)為嗜酸性粒細胞浸潤、細胞外基質沉積、杯狀細胞增生、基膜增厚水腫或纖維化,對患者的生活質量造成了極大的影響[10]。雖然鼻內鏡手術能夠改善大部分患者的臨床癥狀視覺模擬評分,但部分患者術后會出現(xiàn)息肉復發(fā)情況,且復發(fā)率會隨著術后時間的延長而增加[11]。由于鼻息肉組織是由鼻腔和鼻竇黏膜過度水腫突出而形成的炎性組織,因此大部分CRSwNP的發(fā)病機制研究集中在鼻腔解剖結構、炎癥持續(xù)性刺激以及鼻黏膜的應激反應等。但隨著免疫學的快速發(fā)展,細胞因子在CRSwNP發(fā)病過程中的相關作用成為研究的熱點方向。目前,研究證實鼻息肉組織中的IL-33、IL-9、IL-13等均呈高表達,而IL-10、轉化生長因子-β等呈低表達[12-13],可見細胞與細胞因子之間的相互作用及平衡發(fā)揮著重要的作用。
IL-2是Th1細胞分泌合成的細胞因子,能夠刺激T細胞增殖、分化,并誘導細胞毒性T細胞產生,同時還能夠促進多種細胞因子的分泌來維持T細胞生長,并且還能通過作用Treg細胞來維持穩(wěn)態(tài)平衡[14]。目前有研究指出,CRSwNP的主要特征為Th2細胞的反應誘導以及嗜酸性粒細胞的優(yōu)勢浸潤,這一過程可能與Treg細胞缺陷有關[15]。CRSwNP患者體內Treg細胞活性減弱的標志性指標轉化生長因子-β表達顯著降低,可能會抑制成纖維細胞的活性,減少細胞外基質含量,導致組織中白蛋白積聚及水腫的發(fā)生,繼而形成息肉[16]。同時還有研究表明,IL-6也能通過抑制Treg細胞功能及招募炎性細胞浸潤,而參與CRSwNP的發(fā)病進程[17]。本次研究結果顯示,CRSwNP患者鼻息肉組織中IL-2的表達水平明顯低于對照組下鼻甲黏膜組織,表明Th1細胞免疫應答較弱,符合CRSwNP的Th2細胞免疫應答較強的特點。IFN-γ是Th1細胞分泌的主要細胞因子,IL-4則是Th2細胞分泌的主要細胞因子,IFN-γ和IL-4水平與Th1/Th2平衡維持關系密切,并且Th1/Th2細胞介導的免疫反應也與新型細胞亞群Th17有關,IL-17是由Th17細胞誘導產生的一類具有較強促炎作用的細胞因子[18]。本次研究結果顯示,CRSwNP患者鼻息肉組織中IFN-γ水平低于對照組下鼻甲黏膜組織,IL-4、IL-17水平高于對照組下鼻甲黏膜組織,與Shen等[7]研究一致,可見Th2/Th17細胞的活化誘導嗜酸性粒細胞在息肉組織中的浸潤,并誘導大量炎癥相關細胞因子分泌,加速了鼻竇黏膜局部炎癥反應,導致局部組織損傷和黏膜重塑,這一過程與Terg細胞活性減弱、免疫抑制反應失調關系密切。鼻息肉組織中IL-2水平與IFN-γ呈正相關,與IL-4、IL-17呈負相關的結果也證實了IL-2的降低與Th1細胞活性降低、Th2/Th17細胞的活化有關。
IL-35是一類既可由Treg細胞誘導合成,又能夠被活化的B細胞、部分活化的內皮細胞、單核細胞和平滑肌細胞分泌合成的抑制性細胞因子,主要通過介導Treg細胞激活Jak-STAT信號通路來發(fā)揮免疫調節(jié)的功能[19]。在慢性炎癥反應階段,IL-35不但能通過激活Treg細胞來抑制Th1細胞的增殖分化,抑制自身組織炎癥損傷,還能夠通過抑制Th17細胞的分化及主要細胞因子的合成,從而抑制炎癥反應繼續(xù)發(fā)展[20]。本次研究結果顯示,CRSwNP患者鼻息肉組織中IL-35的表達水平明顯低于對照組下鼻甲黏膜組織,與李軍等[21]研究結果一致。IL-2水平降低表明Treg細胞活性抑制,其分泌的IL-35水平也隨之降低,而較低水平的IL-35又通過負反饋調節(jié)影響Treg細胞的功能,使得CRSwNP患者體內的免疫調節(jié)功能受限,無法抑制和調節(jié)亢進Th2/Th17細胞的促炎作用,從而引起Th1/Th2、Th17/Treg細胞比率嚴重失衡,大量炎癥相關細胞因子分泌,加速了鼻竇黏膜局部炎癥反應,促進了鼻息肉組織的形成。對CRSwNP患者鼻息肉組織中IFN-γ、IL-4、IL-17的表達結果及與IL-35的相關性分析也驗證了本次研究推測的正確性,可見Treg細胞活性抑制,Th17細胞活化是Th1/Th2細胞失衡理論的重要補充,也是CRSwNP發(fā)生與形成的重要機制。
綜上所述,CRSwNP的發(fā)病過程與各種細胞、細胞因子的相互作用有關,盡管目前研究證實CRSwNP以明顯的Th2細胞免疫亢進伴嗜酸性粒細胞炎性浸潤為病理特點,但不同種族、地域及環(huán)境下的病理特點又有一定的差異,因此IL-2、IL-35的表達水平及其與Th1/Th2/Th17細胞因子水平的關系還需擴大樣本、豐富檢測方法來進一步證實。