Tc17细胞及其在类风湿关节炎中的研究进展

李伟　韩捷

【摘 要】 细胞毒性T细胞17（Tc17）是近年发现的细胞分化和细胞功能均独立于Tc1和Tc2亚群的CD8+T细胞，Tc17细胞及其分泌的特征性细胞因子白细胞介素-17被证实参与类风湿关节炎的疾病过程。综述Tc17的功能、分化调控及其在类风湿关节炎中的研究进展。

【关键词】 关节炎，类风湿;细胞毒性T细胞17;白细胞介素-17;CD8+T细胞;综述

类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA）是以慢性、进展性和侵蚀性关节炎为主要特征的全身性自身免疫性疾病，病理特征为全身关节滑膜炎及血管翳形成，可反复发作导致关节软骨和骨破坏，最终造成不可逆性关节破坏。虽然RA的确切病因仍未明确，但是T淋巴细胞（CD4+T细胞和CD8+T细胞）参与RA的关节破坏和全身炎症反应已得到普遍认可[1]。辅助性T细胞17（Th17）是CD4+T細胞的效应亚群，已证明能够分泌特征性炎症因子白细胞介素-17（IL-17）。IL-17能够通过诱导炎症细胞迁移、促进软骨降解和骨侵蚀等多种方式参与RA的致病过程[2-3]，抑制体内IL-17生成可能对RA具有治疗作用。近年来，针对IL-17/Th17通路的生物制剂在RA治疗中已经显示出积极的效果，吸引研究者们继续深入研究IL-17及其产生机制[4]。研究发现，部分活化的CD8+T细胞亦可分泌IL-17，并参照Th17细胞命名方式将其命名为细胞毒性T细胞17（Tc17）[5]。这群细胞具有不同于经典细胞毒性T淋巴细胞（CTL）中Tc1和Tc2型细胞的生物学效应、分化发育调节机制，已被发现参与RA的发生、发展，是近年免疫学研究的一个热点[6-7]。本文将近年Tc17细胞及其在RA中的研究进展综述如下。

1 Tc17细胞发现及特征

Tc17细胞是一群独立的新型效应CD8+T细胞，以分泌IL-17为特征，LIU等[5，8]于2007年发现并于2009年正式命名。HUBER等[9]认为，这群细胞与经典CTL中Tc1和Tc2亚群在表型和功能上不同，理由是经典CTL细胞分泌表达干扰素γ（IFN-γ）、颗粒酶B、穿孔素等，对靶细胞具有直接杀伤作用;而Tc17细胞不表达或者低表达这些经典标志分子及相关转录因子，几乎没有细胞毒性。研究发现，Tc17细胞主要通过分泌炎症因子发挥生物学效应。

Tc17分泌的细胞因子中最具特征性的为IL-17A。IL-17是一组功能强大的促炎性细胞因子，主要包括6个成员，分别为IL-17A、IL-17B、IL-17C、IL-17D、IL-17E、IL-17F。这些成员之间具有不同的同源性和功能性，IL-17A和IL-17F拥有50%的同源性，是最相近的成员。IL-17A即通常所指的IL-17，是目前研究最多的IL-17家族成员[10]。人类和小鼠的Tc17细胞主要分泌IL-17A和IL-17F，还能够分泌少量肿瘤坏死因子-α（TNF-α）。小鼠的Tc17细胞还可以分泌IL-21、IL-22、IL-10。除了分泌多种细胞因子，Tc17细胞表面还发现表达多种细胞因子受体，如IL-6R、转化生长因子β1受体（TGFβ1R）、IL-21R、IL-23R等，这些受体和Tc17细胞的分化相关。有研究发现，在外源性IL-23刺激或者Tc17细胞分化条件下，能够诱导幼稚CD8+T细胞表面高表达IL-23R[11]。

人Tc17细胞表达CD161分子，进一步研究发现，Tc17细胞几乎全部来源于脐带血干细胞的CD161前体细胞，小鼠Tc17细胞不表达CD161分子[12]。KONDO等[13]运用流式分析研究健康成人外周血中Tc17的表型，发现Tc17细胞的表型主要为CCR5highCCR6+CD27-/+CD28+CD45RA-，不同于一般的效应CD8+T细胞CD27-CD28-CD45RA+/-的表型。

2 Tc17细胞相关细胞因子及分化调控

通常情况下，CD8+T细胞在抗原刺激下分化为效应细胞毒T淋巴细胞，通过分泌细胞毒素如穿孔素、颗粒酶B和细胞因子如IFN-γ等发挥细胞杀伤作用。当细胞的培养环境改变时，幼稚性CD8+T细胞向Tc17细胞方向分化，目前关于Tc17细胞的分化研究主要来自动物实验。与Th17细胞类似，细胞因子IL-6、TGF-β联合或者不联合IL-21促进Tc17细胞的分化。IL-23是Tc17细胞分化过程中另一个重要的细胞因子，其主要作用是稳定已经分化成熟的Tc17细胞，维持其细胞特性。Tc17细胞分化不需要自身分泌的效应细胞因子IL-17A的支持。细胞因子IFN-γ和IL-12能够单独或者协同抑制Tc17细胞分化，是抑制Tc17分化的关键细胞因子。其他如IL-4、IL-27及IL-2等也发现能够抑制Tc17细胞的分化[11]。

调节Th17细胞分化孤儿核受体RORγt也是Tc17细胞的关键转录因子，RORγt可诱导编码IL-17A和IL-17F基因表达;但同时RORγt的产生依赖于信号转导和转录活化因子3（STAT3）。STAT3由IL-6、IL-21和IL-23激活，对T细胞产生IL-17起重要调节作用，一方面可以通过上调RORγt的表达，促进IL-17的表达;另一方面，可以与IL-17和IL-21的启动子直接结合。BISWAS等[14]研究发现，干扰素调节因子4（IRF4）在促进Tc17细胞分化的环境中能够下调脱中胚蛋白（Eomes）、叉状头/翅膀状螺旋转录因子3（FoxP3）表达水平，上调RORγt表达，进一步促进Tc17细胞分化。部分信号分子也参与Tc17细胞分化过程。T细胞表面免疫球蛋白超家族中的CTLA-4能够促进Tc17细胞分化并维持分化后的表型稳定[15-16]。

3 Tc17细胞及其相关细胞因子在RA中的作用

自Tc17细胞被发现以来，多项研究报道其在自身免疫性疾病如银屑病关节炎、1型糖尿病等发病中具有重要作用。RA是多因素导致的自身免疫性疾病，与机体免疫功能紊乱密切相关。目前仍有部分患者经治疗后达不到目标缓解，这促使我们探寻RA新的致病机制和治疗靶点，对RA进行深入理解。

国内王天及国外HENRIQUES等[17-18]均发现，RA患者外周血中CD8+IL-17+T细胞较健康人细胞数量增多、作用增强，且与疾病活动程度具有相关性。笔者课题组也发现，RA患者外周血和关节液中Tc17细胞的数量较健康人外周血或OA关节液明显增多，其中关节液中增加更为明显，并与疾病活动指标具有正相关性[19]。幼年特发性关节炎（juvenile idiopathic arthritis，JIA）是具有与RA相似炎性病理改变的关节炎，有研究发现，JIA患者的外周血和关节液中CD8+IL-17+T细胞较健康对照组明显增高[20]。上述研究结果提示，Tc17细胞参与RA的致病过程。

Tc17细胞参与RA致病过程除了通过分泌多种炎症因子，或许还有其他方式。HUBER等[21]在小鼠自身免疫性脑炎（EAE）模型中发现，Tc17细胞分泌的IL-17A不仅能促进Th17细胞生成增多，还能促使Th17细胞向中枢神经系统募集，进而加重小鼠的脑炎症状。体外细胞实验也证实，Tc17细胞和CD4+T细胞共培养能促进CD4+T细胞向Th17细胞转化，且这种现象不能被外源性的IL-17A替代。所以，Tc17细胞可能通过细胞和细胞之间的相互作用，影响Th17细胞功能而参与疾病的过程。

在不同的免疫病理状态下，免疫细胞具有较强的可塑性潜能，能够转分化形成不同类型的免疫细胞亚群。通过逆转T细胞的转分化过程，能够一定程度上缓解疾病的进程。

终末分化的Th细胞亚群之间可以互相转换。小鼠模型中研究发现，转分化形成的Th17细胞能促进疾病进展，而逆转转分化过程能够缓解疾病进程[22]。有研究发现，Tc17细胞具有明显的可塑性，即在适当的细胞极化条件中，Tc17亚群可以向Tc1亚群转化，分泌IFN-γ，协同IL-17发挥强大的致炎能力[23-24]。RA患者外周血中Tc17细胞较健康人数量增多，但是分泌TNF-α的能力降低，分泌IFN-γ的能力明显增加，提示Tc17细胞在RA中表现出一定的不稳定性，具有向Tc1细胞转化的潜能[17]。CD161，人类Th17细胞新的表面标志分子，在Tc17细胞表面也有表达。CD161highCD8+T细胞群包括3种表型：一部分表达Tc17细胞相关分子，一部分表达Tc1细胞相关分子，另一部分能够同时表达Tc1和Tc17相关分子。有研究指出，CD161分子与Tc17细胞向Tc1细胞转化密不可分，CD161分子可能是区分Tc17细胞来源的Tc1细胞及经典Tc1细胞的标志分子[12]。

甲氨蝶呤是治疗RA的锚定药物，近期有研究发现，RA患者在接受甲氨蝶呤治疗24周后，有治疗应答的RA患者外周血中Tc17细胞和Th17细胞改变不明显，而无治疗应答的RA患者外周血中Tc17细胞和Th17细胞均较对照组增加，且Tc17细胞增加更显著[25]。这个结果一方面提示Th17细胞和Tc17细胞在RA疾病中具有促进作用，甲氨蝶呤可能是通过抑制Th17細胞和Tc17细胞发挥治疗作用;另一方面也提示Tc17细胞在RA中可能具有更复杂的作用机制。CIRIC等[26]曾在自身免疫性糖尿病小鼠模型中发现，TGF-β联合IL-6刺激分化的Tc17细胞不具备致病性，不引起糖尿病症状;而TGF-β协同IL-21诱导分化的Tc17细胞可导致小鼠糖尿病，且这群Tc17细胞表现出分泌更多的炎症细胞因子，如粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子、巨噬细胞集落刺激因子、IL-13等。早在2008年有报道发现，敲掉小鼠CTL分化关键转录因子T-bet和Eomes基因，CD8+T细胞只分泌IL-17而不分泌IFN-γ，这些小鼠可抵抗发生致命的病毒感染[27]。深入研究Tc17细胞可能对治疗这部分甲氨蝶呤无应答患者具有重要意义。

4 展 望

Tc17细胞是一群以分泌IL-17为特征的CD8+T细胞，不同于经典的Tc1和Tc2细胞。RA患者体内Tc17细胞含量及功能异常已有多篇文献报道，但主要还是现象上的研究，缺少更为深入的机制研究。Tc17细胞可能是联系CD4+T细胞和CD8+T细胞的重要桥梁。RA是病因复杂的系统性自身免疫性疾病，致残率高，深入研究Tc17的功能、分化及Tc17细胞向其他细胞亚群的转分化机制，对进一步理解RA具有重要意义。

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收稿日期：2019-05-09;修回日期：2019-06-10