牛肖飛，袁雪晶，馬鳳娟

(1.南京中醫(yī)藥大學第一臨床醫(yī)學院，南京 210023； 2.南京中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院中醫(yī)兒科，南京 210029)

哮喘是全世界最常見的一種多因素介導的難治性慢性兒童疾病，全球哮喘患者數量每10年增加1倍[1]。小兒哮喘與成人哮喘發(fā)病機制基本相同，主要為先天因素和環(huán)境因素，受遺傳和環(huán)境因素影響，哮喘患兒的發(fā)病率呈上升趨勢[2]。哮喘是一系列復雜、重疊的個體疾病或表型[3]?，F代醫(yī)學認為哮喘主要與多種炎癥細胞、細胞組分及多種細胞因子[如免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)E、白細胞介素(interleukin，IL)、干擾素、Toll樣受體、腫瘤壞死因子、轉化生長因子]的參與密切相關，IL是一種重要的炎癥介質，促進或抑制多種細胞及細胞因子間的相互作用，誘導細胞的增殖、分化，是調節(jié)免疫應答和介導炎癥反應的一種重要蛋白分子，在小兒哮喘的發(fā)病過程中不可或缺。許多研究報道IL在哮喘疾病中發(fā)揮重要作用，IL-2家族的一些成員，如IL-4和IL-9與哮喘的發(fā)生最為密切[4-6]。現就IL-2家族與哮喘的研究進展進行綜述。

1 IL-2家族細胞因子與小兒哮喘

1.1IL-2與小兒哮喘 IL-2在人體中主要由輔助性T細胞(helper T cell,Th細胞)1產生，有促細胞作用。IL-2能夠促進T細胞、巨噬細胞的生長分化和細胞因子的分泌，誘導B細胞的抗體分泌和B細胞的增殖，并且能夠刺激自然殺傷細胞的增殖，提高自然殺傷細胞的殺傷活性，增加細胞因子的產生。

IL-2參與機體免疫調節(jié)，并且是參與氣道高反應性的重要介質。有研究表明，IL-2與炎癥分子浸潤和呼吸道高流速密切相關[7]。在哮喘患兒氣道內的Th1細胞中有一種特異性細胞因子T-bet(T-盒基因家族新型轉錄因子)，低于健康人群水平，其水平降低與Th1細胞分泌的IL-2水平下降成正比。T-bet是影響Th1細胞與Th2細胞分化的決定性因子，能抑制或阻斷Th2細胞的分化信號，還能誘導已完成定向分化的Th2細胞向相反的Th1細胞轉化，對哮喘起到保護作用[8]。哮喘患兒的IL-2水平下降，Th1細胞表達降低，與普遍認為哮喘的發(fā)生與Th1和Th2的比例失衡相一致。張晶等[9]運用放射免疫分析哮喘患兒治療前后血清免疫分子的變化，發(fā)現治療前IL-2表達水平明顯低于正常水平。但對過敏性哮喘患兒外周血細胞因子的研究發(fā)現，急性發(fā)作期哮喘患兒外周血的IL-2表達水平及其可溶性受體水平均升高，至緩解期也未恢復正常[10]。IL-2對T細胞活化具有雙重作用，當外界病原體侵入機體，病原體刺激常規(guī)T細胞的增殖和分化，誘導免疫應答，并可通過維持調節(jié)性T細胞來參與免疫應答的控制。哮喘發(fā)生時，IL-2的表達水平增高或降低，可能與IL-2對T細胞活化的雙重作用有關。綜上，IL-2參與哮喘免疫反應，但是并不能作為診斷小兒哮喘的指標。

1.2IL-4與小兒哮喘 人類和小鼠中IL-4由不同種類的細胞分泌，前者IL-4主要于活化的T細胞產生，后者主要由Th2細胞亞群產生，IL-4是一種具有免疫調節(jié)作用的細胞因子，B細胞的表達和IgE的分泌均依賴其調節(jié)，還可使細胞表面的IgE受體水平上調，進一步加強IgE介導的免疫反應。IL-4還能夠誘導T淋巴細胞、嗜酸粒細胞等炎癥細胞向炎癥部位的遷移，并且能促使多種細胞因子，如某些趨化因子、炎癥因子以及血管細胞黏附分子的表達，導致可逆性氣道阻塞和肺組織炎癥。

IL-4在Th1細胞和Th2細胞免疫網絡中居于中心地位，是Th2細胞產生的特征性細胞因子，能抑制Th1細胞功能及Th1細胞因子的產生，并可增強Th2細胞功能，促進其產生大量的炎癥因子(如IL-5和IL-13)，在哮喘發(fā)病過程中IL-4的表達增加導致Th1細胞和Th2細胞的比例失衡[11]。哮喘發(fā)病過程中氣道發(fā)生炎癥反應，相關炎癥細胞增加。有研究者在IL-4和IL-12對哮喘影響的實驗中用卵清白蛋白致敏正常小鼠制備哮喘小鼠模型，測定支氣管肺泡灌洗液中炎癥細胞和嗜酸粒細胞的數量、IL-4和IL-12的表達水平，結果發(fā)現嗜酸粒細胞和IL-4表達均升高，并且兩者相對同步動態(tài)變化[12]。因此，IL-4可能并不是直接促進嗜酸粒細胞向氣道的募集和浸潤，而只是作為一種關鍵炎癥介質，誘導嗜酸粒細胞向氣道募集和浸潤。另有研究對哮喘患兒的外周血進行定量分析，發(fā)現哮喘患兒血清IL-2的表達水平與嗜酸粒細胞計數呈負相關，而IL-4表達水平與嗜酸粒細胞計數呈正相關[13-14]。通過上述研究推斷，IL-2參與哮喘炎癥反應，可能存在雙向調控作用，但在哮喘中影響其分泌水平的調控機制尚未明確。

1.3IL-9與小兒哮喘 IL-9是一種T淋巴細胞生長因子，由多種免疫細胞分泌，并具有雙向性，在超敏反應和自身免疫疾病中作為一種致病因子加重免疫疾病反應，在寄生蟲感染和皮膚移植中卻作為保護因子增強機體防御能力。因此在主要由過敏或遺傳因素導致的哮喘中，IL-9是一種可加重哮喘的細胞因子，能夠誘導參與哮喘的Th2細胞、肥大細胞、嗜酸粒細胞及氣道上皮細胞等不同種類炎癥細胞的生長、增殖、分化，并且對炎癥反應中細胞的信息傳遞與功能具有重要的調節(jié)作用。

IL-9主要由Th9細胞產生，也可由其他Th細胞亞群產生。Th9細胞源性的IL-9可通過增強氣道上皮細胞中IL-13的表達，加重氣道炎癥反應[15-16]。而且與成人過敏性哮喘不同的是，有實驗研究表明，在兒童哮喘中，IL-9也能夠介導中性粒細胞的產生和IL-8的釋放，IL-8可誘導中性粒細胞在呼吸道聚集，IL-8、IL-9和中性粒細胞三者互相影響，聯合參與哮喘的發(fā)病過程，實驗中哮喘患兒誘導痰IL-9、IL-8的表達水平均明顯高于健康對照組，不僅誘導參與炎癥細胞、細胞分子間的信息傳遞，還可以直接促進黏蛋白的分泌[17]。有研究顯示，IL-9在轉基因小鼠中的組成型表達可導致氣道上皮細胞中黏蛋白2和黏蛋白5AC基因的表達升高以及高碘酸-希夫反應陽性染色高度顯色，還可以誘導人原代肺培養(yǎng)物和人黏液表皮樣肺癌細胞中黏蛋白2和黏蛋白5AC的表達[18]，表明IL-9在體內外均能上調肺細胞中黏蛋白的表達。以上研究均反映了IL-9是哮喘反應中的關鍵介質，干預IL-9可能為治療哮喘帶來希望。

1.4IL-15與小兒哮喘 IL-15是Th1相關性細胞因子，在結構上與IL-2的β鏈和γ鏈空間構象相同，所以與IL-2在生物功能上具有很多相似性，可增強多種免疫細胞的活力，對B細胞、T細胞、巨噬細胞和自然殺傷細胞等細胞的增殖分化和有關細胞因子的分泌均有促進作用。IL-15與多種組織和細胞都具有親和性，并與炎癥反應和自身免疫性疾病有關，參與哮喘氣道炎癥。IL-15可參與哮喘發(fā)病的不同階段，有臨床研究對不同時期哮喘患兒進行IL-15表達水平、嗜酸粒細胞和Ig含量變化的檢測，與正常兒童相比，哮喘急性發(fā)作期和緩解期患兒血清IL-15表達水平均升高，且哮喘發(fā)作期IL-15水平分別隨著嗜酸粒細胞計數和IgE水平的上調而升高，推測IL-15可能通過抑制嗜酸粒細胞凋亡、提高IgE水平參與哮喘發(fā)病全過程的變應性炎癥[19]。Hastie等[20]分析了重度和輕度哮喘患者痰液中炎癥介質的區(qū)別發(fā)現，重癥哮喘患者的炎癥介質增多，并與細胞形成復合物。而在變應原刺激的小鼠哮喘模型中，通過評估IL-15基因缺陷小鼠和IL-15基因過表達小鼠的氣道炎癥、氣道高反應性、抵抗力和順應性，發(fā)現IL-15可下調促炎因子的表達，從而改善變應原引起的氣道阻塞[21]。因此，IL-15對哮喘的具體影響需要進一步研究。

2 IL-2家族細胞因子受體拮抗劑

2.1IL-2受體拮抗劑 在免疫反應過程起重要作用的T細胞的擴增主要依賴IL-2及其受體之間的相互作用，而IL-2受體主要存在于活化的T淋巴細胞中。生理學上認為抗IL-2受體抗體能阻止應激下的T細胞活化、降低免疫反應，但目前并沒有相關實驗研究抗IL-2受體抗體對哮喘是否具有治療作用。

IL-2與其受體結合后可激活小型鳥苷三磷酸結合蛋白通路，促進細胞增殖和分化，IL-2受體的結合特異性使其成為理想的藥物靶點，邁克珠單抗是針對該靶點能夠阻斷IL-2與IL-2受體結合的新型藥物，能夠抑制免疫炎癥反應[22-23]。但是臨床并未將邁克珠單抗作為哮喘的一種治療手段，可能還需要進一步的臨床研究來驗證其是否可以作為治療哮喘的新型靶向藥物。IL-2和多種細胞因子的受體組成部分含有IL-2受體γ鏈，這些細胞因子需通過共用 IL-2受體γ鏈進行信息轉導，促進T細胞的增殖。Nourizadeh等[24]發(fā)現IL-2受體γ鏈基因突變的新生兒患有嚴重的免疫缺陷疾病。通過這一研究推斷IL-2可能是促進免疫系統成熟的催化劑，為研究IL-2受體拮抗劑在哮喘發(fā)病過程中是否能降低免疫炎癥反應，抑制相關淋巴細胞的增殖提供了方向，同時也為邁克珠單抗治療哮喘提供了有力證據。

2.2IL-4受體拮抗劑 IL-4在哮喘發(fā)病過程起重要作用，對炎癥反應和氣道高反應均有促進作用，同時可誘導嗜酸粒細胞增殖。目前已研制出IL-4受體拮抗劑、IL-4突變體等，兩種生物制劑均可通過減少IL-4的數量和抑制IL-4的表達來降低哮喘的發(fā)病率，以達到治療哮喘的目的。

可溶性IL-4受體缺少跨膜和胞內結構域,與IL-4結合后不能介導信號轉導，具有高度特異性和高度親和性。有研究在可溶性IL-4受體質粒的基礎上，構建了能夠編碼鼠融合蛋白可溶性IL-4受體和幽門螺桿菌-中性粒細胞激活蛋白的重組質粒，結果顯示重組質粒能有效抑制氣道炎癥，降低卵清蛋白致敏哮喘小鼠血清IgE水平，并對Th1和Th2細胞的平衡進行重塑，且效果優(yōu)于僅表達可溶性IL-4受體的質粒[25]。度普利尤單抗注射液(通用名:達必妥)是IL-4受體α亞基的人單克隆抗體，能阻斷IL-4和IL-13的活性，不僅可以減少哮喘急性發(fā)作，還可以改善肺功能。有研究將達必妥用于6～<12歲的中度至重度失控的持續(xù)性哮喘患兒[26]。近年達必妥被批準用于治療12歲及以上有嗜酸粒細胞表型或口服皮質類固醇依賴性哮喘的中度至重度哮喘患者。噻托溴銨可通過抑制嗜堿粒細胞產生IL-4并調節(jié)IL-C2活化來減輕IL-C2依賴性氣道炎癥[27]。由此可見，IL-4受體拮抗劑能夠降低哮喘炎癥反應，從而降低氣道高反應性，通過減輕哮喘的發(fā)作，提高哮喘患兒的生命質量。

2.3抗IL-9 IL-9與哮喘的發(fā)病機制密切相關，是參與哮喘的重要炎癥介質，且在小鼠和人的研究中，IL-9產生與芳香烴受體、肺嗜酸粒細胞增多、肥大細胞積聚和黏液分泌過多有關。目前，關于IL-9受體拮抗劑治療哮喘的案例和研究并不多，有少量研究對抗IL-9治療哮喘進行了相關實驗，如Kim等[28]對卵清蛋白致敏的哮喘小鼠進行卵清蛋白霧化激發(fā)，并與抗IL-9治療哮喘模型小鼠進行對照，給予抗IL-9后，小鼠嗜酸粒細胞、中性粒細胞、B細胞、肥大細胞和Th17細胞數量減少，抗IL-9組的總IgE、IL-9水平也降低，結果表明抗IL-9治療可抑制炎癥細胞的浸潤和細胞因子的產生。推斷抗IL-9可能通過降低炎癥細胞的募集緩解氣道炎癥。一項臨床試驗對不同程度哮喘患者多次皮下注射人源化抗IL-9單克隆抗體，發(fā)現抗體有一定的安全性，并提示了其臨床活性，支持在輕度至中度哮喘患者中的持續(xù)研究[29]。從以上兩項實驗中可以推測，抗IL-9可能對輕度哮喘患兒有一定的治療作用，但是否可以用于治療重癥哮喘還需要大量臨床試驗驗證。

2.4IL-15受體拮抗劑 目前IL-15與哮喘的確切關系尚不明確，關于IL-15受體拮抗劑與哮喘的文獻研究較少。國外的一項實驗得出，BNZ-2(一種IL-15/IL-21抑制肽)可以選擇性阻斷IL-15、IL-21的表達，并作用于人原代腸上皮內細胞毒性T細胞，在復雜的IL-15和IL-21表達上調的免疫疾病中，BNZ-2可用于預防細胞毒性T細胞介導的組織損傷，有治療哮喘的可能性[30]。Moui等[31]在哮喘小鼠模型中發(fā)現，注入IL-15/sIL-15受體α復合物可提高小鼠體內細胞因子的生物利用度、活性及小鼠免疫力，但對小鼠肺功能沒有影響，因此限制了其治療潛力，但提示其可能有與其他療法聯合治療小兒哮喘的潛力。

3 小 結

小兒哮喘是一種多因素導致的慢性肺部疾病，不同的細胞因子參與哮喘的發(fā)生與發(fā)展，IL-4和IL-9與哮喘的關系最為明確，兩者水平升高均加重哮喘癥狀。而IL-2與IL-15在哮喘患兒體內的水平是增加還是降低并沒有統一觀點，推測可能與引起哮喘的因素有關，也可能與患兒先天免疫應答差異有關。IL-4受體拮抗劑對哮喘有明顯的治療作用，甚至可以作為單一藥物用于哮喘的治療，IL-9受體拮抗劑對哮喘也有一定治療作用，但是對不同程度哮喘患者的療效還不明確，IL-2受體拮抗劑對哮喘可能有治療作用，而IL-15相關免疫制劑對哮喘是否有治療作用尚不清楚。只有具體明確IL-2與IL-15對哮喘的影響，才能進一步了解兩者相關的生物免疫制劑是否能對哮喘患兒進行治療。