Th2相关炎症因子在湿疹发病中的作用机制

朱聪聪，潘会君，朱全刚

(1.上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院药学研究室，上海 200437；2.上海市皮肤病医院药剂科，上海200443)

湿疹(eczema)是一种临床最常见的慢性炎症性皮肤病，具有强烈瘙痒和炎症性湿疹样病变的临床特征。流行病学表明，在过去30年，湿疹终身患病率逐渐增长，特别是在发达国家，患病率达10%～20%[1]。湿疹虽然不是致命性疾病，但由于其易反复瘙痒、难以治愈的特点，给患者带来了沉重的心理负担，并增加了食物过敏、哮喘、过敏性鼻炎以及其他免疫介导的炎症性疾病的风险。按发病缓急，湿疹可以分为急性、亚急性和慢性三期。在婴儿患者中，通常是急性湿疹。其病变主要发生在面部以及四肢伸肌表面。青少年和成人病变部位则常在头颈部、上身躯干、手部以及脚踝处，且多以慢性湿疹为主[2]。常用湿疹治疗手段有外用润肤剂、糖皮质激素、内服抗组胺药以及钙调磷酸酶抑制剂。这些治疗手段具有良好疗效，但也存在一些问题，譬如糖皮质激素不能长期全身使用，否则可能会引发如皮肤变薄等皮肤及体形的改变，诱发细菌、真菌或病毒感染以及高血脂、高血压等不良反应。

研究认为，湿疹的发病机制可能与T细胞亚群(Th1/Th2)平衡失调有关[3]。Th1细胞主要分泌白介素(IL)-2、IFN-γ、IFN-α，TNF-β等；Th2细胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-13、IL-25和IL-31等。Th2细胞因子异常分泌与湿疹的发生、发展以及预后密切相关。在病变皮肤中亦能看见Th22细胞和Th17细胞数量的小幅增加[4-5]。另外，胸腺基质淋巴生成素(thymic stromal lymphopoietin，TSLP)和IL-33也与Th2炎症因子密切相关。TSLP是一种IL-7样细胞因子，近年来备受研究者关注，大量研究证据证实其对Th2和调节性T细胞的分化成熟具有重要作用，并参与特应性皮炎、湿疹疾病的发生发展[6]。IL-33则主要是由非造血细胞分泌的IL-1家族蛋白，越来越多证据表明其对于过敏反应及Th2型免疫疾病具有重要作用[7-8]。随着研究者对不同机制涉及的炎症因子的认识不断深入，更多治疗方法(如生物制剂)被开发用于湿疹治疗，并取得前所未有的进展。因此，本文就Th2相关炎症因子在湿疹的发生和发展中所起作用进行综述，为湿疹治疗提供新的方法和途径。

1 Th2相关促炎因子

1.1 TSLP

TSLP首次被Friend等从胸腺基质细胞中发现，在湿疹的发病机制中起重要作用。TSLP是一种上皮细胞衍生因子，为IL-7类似物，参与Th2免疫应答失衡，是Th2型免疫应答关键“引发剂”，主要表达于上皮细胞和角质形成细胞。TSLP能够强烈激活树突状细胞(dendritic cells，DC)和包括肥大细胞、自然杀伤T细胞的天然免疫细胞。一方面，TSLP激活DC后，能促进幼稚CD4+T细胞增殖分化为炎症性Th2细胞[9]。另一方面，TSLP直接作用于天然免疫细胞，刺激肥大细胞产生一系列炎症因子促进过敏反应发生。由于TSLP在过敏性炎症中扮演着重要角色，基于TSLP的治疗药物研究正在快速发展。俄勒冈健康与科学大学皮肤科医生Simpson研究认为,TSLP是上皮细胞和免疫系统的联系枢纽，并参与了一项名为tezepelumab抗TSLP抗体Ⅱ期试验，用于治疗湿疹[10]。另外，Wang等报道升麻素(中药防风中的活性成分)在体内外实验中均能缓解过敏性皮炎所导致的上皮细胞紧密连接(TJs)缺陷，通过调节TJs来抑制上皮细胞衍生主动关键因子TSLP，从而改善过敏性炎症[11]。

1.2 IL-33

IL-33是IL-1家族新成员，主要由非造血系细胞(如上皮细胞、内皮细胞、成纤维细胞等)分泌[12-13]。随着研究的不断深入，IL-33逐渐成为过敏性炎症，诸如哮喘和湿疹的新兴关键因素[14]。IL-33能上调细胞核中NF-κB 的p65亚基，促进内皮细胞的炎症，并且作为促炎因子与受体ST2结合发挥作用[15]。IL-33+和ST2+细胞的主要来源有角质形成细胞和内皮细胞。IL-33-ST2途径则在免疫炎症反应中扮演了重要角色。研究表明，湿疹患者皮损处常被检测到IL-33及ST2水平升高[16]。高水平IL-33与脱落和干燥症显著相关，并且能下调角质形成细胞中的聚丝蛋白，从而影响皮肤内的屏障功能[17]。

IL-33主要通过诱导免疫细胞分化和促炎细胞因子产生来加重过敏性疾病[18]。IL-33诱导DC促进幼稚Th细胞分化为Th2细胞，导致IL-4、IL-5和IL-13的产生增加。进一步研究表明，小鼠模型中的IL-33通过DC中的ST2-MyD88信号传导介导维生素D3类似物MC903诱导湿疹发生[19]。小鼠IL-33抗体(αIL-33Ab)能够改善二硝基氯苯(DNCB)致小鼠湿疹症状，即显著降低嗜酸性粒细胞水平、肥大细胞浸润和血清IgE水平[20]。

另外，IL-33还参与2型先天淋巴细胞(Type 2 innate lymphoid cells，ILC2s )在湿疹中的发病机制。有研究表明，IL-33能够直接作用于骨髓ILC2s，使其成为嗜酸性粒细胞增多症中IL-5的早期来源[21]。当过敏原刺激皮肤时，上皮细胞来源的IL-33、TSLP激活ILC2s，增加ILC2迁移，诱导ILC2s产生大量IL-13[22]。E-cadherin下调是丝聚蛋白特有的，是湿疹的一个主要特征。通过E-cadherin链接ILC2s能显著抑制IL-5和IL-13的产生。这种新的屏障传感机制意味着在下调E-cadherin前提下能提高ILC2s对2型细胞因子的分泌水平。

2 Th2细胞因子

2.1 IL-25

IL-25又称IL-17E，属于IL-17家族成员，主要由活化的Th2细胞产生。IL-25能与IL-17RB/ IL-17RA结合，在上皮细胞和2型淋巴细胞中诱导下游信号传导反应，引发和维持Th2细胞介导的炎症反应，其特征是嗜酸性粒细胞和Th2记忆细胞的浸润。当Th2记忆细胞被TSLP活化的DC或抗原激发的效应T细胞刺激时，IL-25能提高2型炎症因子(如IL-4,IL-5)的分泌，因此IL-25可能对Th2记忆细胞有重要作用。即IL-25通过增强和维持Th2记忆细胞功能来引发更严重的炎症，并且这种作用与GATA-3，c-MAF和JunB的持续表达有关[23]。

2.2 IL-4,IL-5,IL-13

IL-4作为Th2细胞反应的关键分化因子，能够驱动T细胞分化为Th2细胞并诱导2型相关细胞因子和趋化因子产生(图1)[24]。IL-4和IL-13虽然只有25%的氨基酸同源性，但是享有共同的受体IL-4Rα。该受体在造血细胞及非造血细胞均有表达，与不同细胞中的辅链相结合以诱导信号传导。IL-4和IL-13均能介导B细胞产生IgE。通过敲除小鼠中IL-4或IL-13，研究者发现IgE对过敏原存在应答缺陷[25]。由于Th2细胞能够诱导B细胞增殖导致高水平的IgE，因此IgE是Th2细胞活化的关键下游生物标志物。IgE能与嗜碱性粒细胞和肥大细胞上发现的高亲和力IgE受体结合，这些细胞上的IgE交联导致细胞活化、脱颗粒释放炎症介质。这些炎症介质包括组胺、前列腺素和其他促炎细胞因子(如IL-4、IL-5和IL-13)，从而增强了Th2型免疫反应。Omalizumab作为IgE特异性人源化单克隆抗体(mAb)，是第一个用于治疗哮喘的单克隆抗体药物。Omalizumab曾被用于治疗中度特应性皮炎患者，治疗达16周不但症状没有得到改善，瘙痒症状却进一步恶化[26]。

另外，IL-4,IL-5和IL-13均能促进炎症组织和血液中嗜酸性粒细胞增多。IL-4和IL-13主要通过诱导嗜酸性粒细胞促进因子，募集骨髓及血液中的嗜酸性粒细胞到达炎症部位。IL-5则是一种有效的嗜酸性粒细胞因子。IL-5能与细胞因子特异性亚基受体IL-5Rα结合，后者主要在嗜酸性粒细胞上高表达。总之，IL-4,IL-5和IL-13在Th2途径中发挥着共同作用：即促进IgE产生和嗜酸性粒细胞增多。Mepolizumab是一种人源化IL-5拮抗剂单克隆抗体，被用于治疗哮喘和特应性皮炎。研究发现，Mepolizumab虽然能够减少血液和皮肤中嗜酸性粒细胞数量，但对于特应性皮炎的治疗无统计学意义上的明显改善[27-28]。

由于单独靶向IL-4和IL-13的尝试失败，靶向IL-4受体的共有α亚基被视为治疗湿疹的新方法。Dupilumab是IL-4/IL-13单抗，是FDA批准的首个治疗特应性皮炎(湿疹)的生物制品。Dupilumab单抗能够特异性地与IL-4Rα结合，高效阻断细胞因子IL-4和IL-13介导的信号通路。Dupilumab的Ⅱb期临床试验和Ⅱ期、Ⅲ期试验均显示治疗特应性皮炎的安全性和有效性，采用Dupilumab治疗4周之后，患者的破损皮肤可以得到修复[29-30]。

2.3 IL-31

IL-31主要由Th2细胞产生，少数存在于DC，与IL-31RA和制瘤素M受体(oncostatin M receptor,OSMR)形成异源二聚体复合物而发挥作用[31-32，36]。与健康志愿者相比，湿疹患者的血清中IL-31明显升高，血清中IL-31含量与疾病严重程度相关；而取自湿疹患者活检标本的IL-31 mRNA也有统计学差异，但是与疾病严重程度、血清IgE水平以及IFN-γ表达水平无关，而是与Th2细胞因子IL-4和IL-13表达相关，揭示了IL-31在Th2细胞介导皮肤病的发病机制中的潜在作用[33-34]。

IL-31是湿疹皮肤中T细胞和瘙痒之间的联系枢纽。其受体IL-31RA是由IL-31RA1/TRPV11/TRPA11神经元小亚群表达的功能性受体，作为Th2细胞与感觉神经的关键连接，IL-31RA是治疗T细胞介导瘙痒的关键靶点[35]。另外，IL-31还通过诱导角质形成细胞中的LTB4产生而引起瘙痒[36]。CIM331是一种人源化抗人IL-31受体A(IL-31RA)单克隆抗体，可与IL-31RA结合，抑制随后的IL-31信号传导，在特应性皮炎(AD)患者中皮下使用能减轻瘙痒症状并耐受良好[37]。另外，过表达IL-31的转基因小鼠会出现类似于人类湿疹样症状，即出现严重瘙痒、脱毛及皮肤炎症细胞浸润。炎症性皮肤病如湿疹和银屑病是T细胞介导的疾病。虽然皮肤浸润效应记忆T细胞代表了湿疹和银屑病的组织病理学标志，但它们的临床表型明显不同。湿疹伴有严重的瘙痒症，而银屑病则很少瘙痒。研究表明，1L-31 mRNA在瘙痒性皮肤如湿疹中过度表达，而在非瘙痒性皮肤如银屑病中不表达，揭示了IL-31及其信号通路在湿疹瘙痒方面的作用机制[38-39]。结节性痒疹是瘙痒最剧烈的炎症性皮肤病，具有高水平的IL-31 mRNA，进一步说明IL-31在瘙痒发病机制中的作用[40]。此外，在人角质形成细胞中，IL-31能干扰人皮肤模型中角质形成细胞的分化，调节聚丝蛋白表达，并且诱导产生几种与湿疹相关的趋化因子，如CCL17、CCL22和CCL1。因此，IL-31可能通过诱导趋化因子导致T细胞募集，活化的浸润性T细胞可能成为IL-31的新来源，从而更进一步加重瘙痒与炎症。IL-31及其信号通路可以作为治疗以剧烈瘙痒为特征的炎症性皮肤疾病的潜在靶点。最近，研究者们开发了Nemolizumab药物，是一种抑制IL-31信号通路的人源单克隆抗体。Nemolizumab已被证明能够改善中-重度特应性皮炎患者瘙痒、皮炎症状。虽然患者数量少、持续时间短，但它为IL-31在炎症性皮肤病瘙痒病理机制中的作用提供了证据[41]。

3 结语

综上所述，湿疹的发病机制在Th2免疫应答失衡方面研究已十分深入。上皮细胞因子如TSLP、IL-33能够强烈激活免疫细胞，引发Th2型促炎因子的分泌，被称为“2型免疫应答关键引发剂”。而Th2型细胞因子中IL-4、IL-5、IL-13、IL-25以及IL-31能够诱导嗜酸性粒细胞增多和IgE生成，参与湿疹炎症反应发生，介导湿疹瘙痒生成。研究者针对各个促炎细胞因子不断开发相应的药物，如最近研发的生物制剂tezepelumab、Dupilumab和Nemolizumab在治疗特应性皮炎方面显示出良好效果，能改善患者病症。由于湿疹和特应性皮炎都是反复难治性皮肤病，在临床治疗上没有明显区别，因此这些药物也有望治疗湿疹。然而上述药物价格昂贵，长期使用存在一定副作用。可喜的是，部分中药复方由于具有抗炎功效也被用于炎症性皮肤病的治疗，且涉及的作用机制研究逐渐深入。由于湿疹发病机制十分复杂，还有很多未知的治疗靶点仍需不断探究。寻找治疗湿疹潜在的靶点，并开发出更安全有效、更廉价的药物是未来的研究方向。