類風濕關節炎中相關促炎因子和抑炎因子的研究進展

苗正月，蔣金桃，崔國良，馮小可

(南京醫科大學第一附屬醫院a.中醫科，b.中西醫結合研究所，南京 210029)

類風濕關節炎(rheumatoid arthritis，RA)是一種常見的自身免疫性疾病，以滑膜增生、炎癥細胞浸潤、血管翳形成及關節軟骨和骨基質破壞為主要特征[1]，主要累及四肢末端小關節等，呈對稱性[2]；RA發病率低，但死亡風險高，且發病多從滑膜炎癥開始逐漸進展為骨質破壞[3]。RA發病與T細胞和B細胞的異常激活相關，相關炎癥因子在RA發展進程中起調節作用。促炎因子[如腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)-α、白細胞介素(interleukin，IL)-6、IL-17]導致骨和軟骨的降解。抑炎因子(IL-10等)通過抑制炎癥進展延緩骨破壞，促炎和抑炎因子的失衡，導致RA的進展，還會導致多系統免疫并發癥[4]。

炎癥因子是指參與炎癥反應的各種細胞因子，可分為促炎因子和抑炎因子[5]。RA中的促炎因子包括TNF-α、IL-6、IL-17、IL-23、IL-1β、γ干擾素(interferon-γ，IFN-γ)等，它們共同促進白細胞在關節中的募集，形成慢性炎癥，刺激破骨細胞形成，誘導滑膜成纖維細胞增殖，導致血管翳形成，促進骨和軟骨降解，并可有效誘導其他促炎介質釋放[6-7]。IL-4、IL-10、IL-13等抑炎因子可以平衡固有免疫細胞和適應性免疫細胞的慢性激活[6]。

目前針對RA炎癥因子研發的生物制劑中，IL-6受體抑制劑[沙立蘆人單抗、托珠單抗]和TNF-α抑制劑[賽妥珠單抗、戈利木單抗、英夫利昔單抗、阿達木單抗]已獲批治療RA，其他細胞因子(IL-1受體、IL-17、IL-23)作為RA治療潛在靶點的臨床試驗正在進行中[8]?，F對RA發病過程相關的促炎因子和抑炎因子進行綜述，以期為尋找其潛在靶點提供幫助。

1 促炎因子

1.1TNF-α TNF-α是一種較強的促炎因子，由活化的巨噬細胞、單核細胞、T淋巴細胞等產生，在細胞增殖、凋亡、先天性和適應性免疫中起關鍵作用[9]。TNF-α有可溶性TNF-α和跨膜TNF-α兩種表達形式，其中跨膜TNF-α是可溶性TNF-α的前體，可溶性TNF-α主要結合TNF受體1，而跨膜TNF-α主要與TNF受體2結合，兩者均能在炎性活動和免疫反應中發揮作用[10]。TNF-α主要在RA患者的關節液和滑膜中表達，可以介導白細胞聚集，促進滑膜炎癥；還可通過激活滑膜成纖維細胞或刺激關節軟骨細胞中膠原酶的合成，導致軟骨退化[11-12]。阿達木單抗、依那西普和英夫利西單抗是以TNF-α為靶點的抑制劑，可用于治療RA，這些藥物以不同形式與TNF-α結合，抑制TNF-α與其受體的結合，從而中和TNF-α的生物活性。TNF-α是參與RA發病的重要細胞因子，且是明確的RA治療靶標，可通過靶向抑制TNF-α表達抑制滑膜炎癥，從而抑制滑膜成纖維細胞和關節軟骨細胞活性及膠原酶的合成，防止軟骨退化，改善RA癥狀，抑制疾病進展。

1.2IL-6 IL-6作為一種最常見的促炎因子，由單核細胞、巨噬細胞、內皮細胞、成纖維細胞等活化產生，且在RA患者血清和滑膜組織中呈高表達[13]。在RA中，IL-6的作用主要是參與成纖維細胞的激活和增殖、破骨細胞分化、T細胞增殖和存活、輔助性T細胞(helper T cell，Th細胞)17分化，B細胞的存活和抗體產生等過程[14]。IL-6與轉化生長因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)共同誘導Th17細胞的發育，同時IL-6還能抑制TGF-β誘導的調節性T細胞(regulatory T cell，Treg細胞)分化。IL-6促進破骨細胞的分化可引起骨質破壞，加速RA發展[15]。Th17細胞和Treg細胞在免疫功能中具有重要作用，Th17細胞可以分泌IL-6、TNF-α、IL-22及IL-17A和IL-17F等促炎因子,而Treg細胞主要維持免疫平衡，IL-6是決定Th17/Treg細胞平衡的重要因素之一[16]。托珠單抗和沙立蘆人單抗均以IL-6受體為靶點，并用于RA治療，主要通過與可溶性IL-6受體和膜性IL-6受體結合，抑制可溶性IL-6受體和膜性IL-6受體介導的信號轉導。IL-6受體亦是已明確的RA治療靶標，可通過靶向抑制IL-6受體介導的信號轉導抑制RA中破骨細胞、T細胞、B細胞等免疫細胞的增殖、分化，進而抑制炎癥，延緩疾病進展。

1.3IL-1β IL-1β和IL-1α同屬于IL-1家族[17]，可由單核細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞產生，促進Th17細胞分化和破骨細胞激活[14]。IL-1β是一種多效性細胞因子，在細胞內可參與機體反應的各種過程，如炎癥、免疫調節、代謝、造血和腫瘤進展等，從而影響細胞功能，如控制DNA含量、減少蛋白質合成和胞內能量產生、誘導細胞凋亡和壞死等[18-19]。在RA中，IL-1β不僅可通過上調核因子κB受體活化因子配體(receptor activator of nuclear factor-κB ligand，RANKL)，促進破骨細胞生成[20]，還可以促進基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)的表達，刺激前列腺素E2和促炎介質的分泌，參與關節破壞，誘導血管細胞黏附因子1和細胞間黏附因子1的表達等[19]。與其他炎癥因子不同，IL-1β參與RA發病的途徑有兩種：①通過促進破骨細胞生成直接導致關節破壞；②通過介導促炎因子分泌間接引發RA?！瓣P節炎癥”和“骨破壞”是RA的兩大特征，目前以IL-1β為靶點的抑制劑尚未被批準用于RA治療，但將IL-1β作為RA潛在治療靶點的相關臨床試驗已經開展，故推測IL-1β可通過抑制炎癥和延緩骨破壞靶向治療RA，進而抑制疾病發展。

1.4IL-23 IL-23是一種天然細胞因子，屬于IL-12家族成員，由IL-12p40和IL-12p19亞基組成，由巨噬細胞和樹突狀細胞分泌，可參與正常的炎癥和免疫反應[21-22]。在RA中，IL-23主要參與炎癥反應和骨細胞破壞，促進RA患者關節腫脹和關節損傷[23]。同時，IL-23可以誘導T細胞激活，產生IL-17，增加巨噬細胞中TNF-α和IL-1β的表達，誘導成骨細胞中IL-1β產生，促進炎癥發展[24]。此外，IL-23可通過刺激破骨前體細胞中RANKL的表達及T細胞和成纖維細胞中的RANKL表達加重關節損傷，還可直接作用于成骨細胞前體或通過IL-17或IL-22對成骨細胞的間接作用影響骨形成[25]。因此，IL-23主要通過增加TNF-α和IL-1β的表達參與RA的炎癥反應，其對骨破壞的作用則主要通過調節RANKL表達實現。

古塞奇尤單抗是以IL-23A為靶點的抑制劑，已用于斑塊狀銀屑病和銀屑病關節炎的治療，其用于RA治療的相關臨床試驗已開展。古塞奇尤單抗通過選擇性結合IL-23的p19亞基抑制其與IL-23受體的相互作用，達到抑制促炎因子和趨化因子釋放的目的。因此，IL-23可作為RA的潛在靶點，靶向抑制IL-23可以抑制免疫細胞中炎癥因子的表達，且與IL-1β類似，其可通過調節骨關節的破壞抑制疾病進展。

1.5IL-17 IL-17(也稱IL-17A)可誘導粒細胞集落刺激因子、CXC趨化因子配體1、CXC趨化因子配體2等產生，是聯系T細胞活化及中性粒細胞激活的關鍵細胞因子[26]，可由T細胞、巨噬細胞、淋巴細胞等產生[27]。在RA發病過程中，IL-17可通過刺激滑膜成纖維細胞產生血管內皮生長因子，導致關節內血管增加，促進血管生成，促進IL-6、IL-8、前列腺素E2和粒細胞集落刺激因子等炎癥因子分泌[28]，誘導滑膜成纖維細胞釋放MMP-1和MMP-3[29]，刺激巨噬細胞產生IL-1β和TNF-α，從而產生炎癥反應[30]。此外，Th17細胞可以通過刺激RANKL表達促進骨破壞[31]。IL-17作為促炎因子，參與多種自身免疫性疾病的進展。依奇珠單抗、司庫奇尤單抗、布羅利尤單抗均是以IL-17A為靶點的生物制劑，其中依奇珠單抗、司庫奇尤單抗已用于銀屑病關節炎、銀屑病、非放射性中軸型脊柱關節炎和強直性脊柱炎的治療，而布羅利尤單抗已用于銀屑病關節炎和銀屑病的治療，其用于治療RA的相關臨床試驗已開展。在RA中，IL-17主要通過促進炎癥因子表達參與RA進展，IL-17作為RA的潛在治療靶點，可通過抑制IL-17的表達減少促炎因子和趨化因子釋放，從而抑制炎癥發展、減緩關節破壞。

1.6IFN-γ IFN-γ作為唯一的Ⅱ型干擾素成員，由自然殺傷細胞、Th1細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞等產生，在炎癥和自身免疫性疾病中起重要作用[32]。IFN-γ的作用是雙向的，在RA中，IFN-γ可以刺激Th1細胞效應細胞發育，促進B細胞成熟、抗體產生、同型抗體轉化為Th1細胞相關抗體，增強主要組織相容性復合體Ⅰ和主要組織相容性復合體Ⅱ的表達，促進抗原呈遞，增強細胞間黏附因子1的表達，促進炎癥發展[33]，同時還可以通過調節血管細胞黏附因子1改變血管通透性，將炎癥細胞釋放到關節炎癥區域[34]。IFN-γ通過抑制破骨細胞分化、抑制滑膜成纖維組織中IL-1β介導的MMP-1和MMP-3分泌，發揮抑制骨破壞作用。此外，IFN-γ具有刺激Treg細胞活性，抑制Th17發育和IL-17誘導的IL-6、RANKL和粒細胞趨化物2表達的功能，從而發揮其在膠原誘導關節炎模型中的保護作用[33,35]。IFN-γ是唯一具有雙向調節作用且參與RA發病的細胞因子，既可促進炎癥進展，又可抑制骨破壞。目前，尚無以IFN-γ為靶點的RA治療藥物，芳妥珠單抗作為IFN-γ抑制劑治療RA的具體作用機制尚不清楚。IFN-γ是治療RA的潛在靶點，可通過靶向IFN-γ或抑制骨破壞干預RA進展，但其促進炎癥和抑制骨破壞的平衡點仍需進一步研究。

2 抑炎因子

2.1IL-4 IL-4是一種多效性糖蛋白，主要來源于T細胞，可促進B細胞增殖[36]，也是一種抗炎細胞因子。IL-4可通過抑制Th1細胞介導的促炎因子調節巨噬細胞的極化和活性，還能通過調節組蛋白去乙?；鰪奣h2細胞介導的抗炎作用，從而改善關節炎，防止關節破壞和骨侵蝕[37]。IL-4可抑制滑膜巨噬細胞生成IL-1β和TNF-α以及表達CD16和CD64，從而抑制炎癥發展[38]。在膠原誘導關節炎小鼠模型中，IL-4治療可以減輕關節癥狀，未行IL-4治療的小鼠關節炎癥狀更嚴重。IL-4可通過干擾細胞周期和降低細胞存活率來抑制生長因子誘導的滑膜細胞增殖。在RA中，IL-4可通過抑制滑膜成纖維細胞中血管內皮生長因子的生成發揮抗血管生成作用。研究表明，IL-4作為一種內源性調節劑，能夠抑制RA患者和膠原誘導關節炎小鼠模型肥大細胞的發育及肥大細胞祖細胞的生存，減少肥大細胞數量[38]。此外，IL-4可抑制軟骨細胞中MMP-13、金屬蛋白酶組織抑制物3或解聚蛋白樣金屬蛋白酶4的表達[38]?？梢娫赗A中，IL-4不僅可通過調節促炎因子表達抑制炎癥和防止骨破壞，還可通過抑制細胞增殖、血管生成等發揮作用。因此，通過促進IL-4表達可抑制RA進展。

2.2IL-10 IL-10是由T細胞、B細胞、單核巨噬細胞、中性粒細胞及樹突狀細胞分泌的一種免疫抑制性細胞因子，在自身免疫性疾病中起保護作用[39-40]。Janus激酶-信號轉導及轉錄激活因子(signal transduction and activator of transcription，STAT)是介導IL-10發揮作用的關鍵信號通路，IL-10與其配體結合后激活Janus激酶1/STAT3通路，STAT3與IL-10基因啟動子結合后誘導IL-10分泌，可減少促炎介質釋放，從而抑制免疫應答[40]。IL-10可抑制滑膜組織中性粒細胞的浸潤和活化，使巨噬細胞向M2型細胞轉化，抑制主要促炎因子TNF-α表達，并阻止破骨細胞活化，降低關節腫脹程度，從而抑制炎癥進展，緩解軟骨降解，發揮免疫調節功能[39,41]。IL-10作為有效的抑炎因子，主要通抑制其他促炎因子釋放在RA中發揮作用。因此，IL-10高表達可有效抑制炎癥進展，延緩RA發生。

2.3IL-13 IL-13是Th2細胞介導的免疫應答的標志性細胞因子，與IL-4的受體相同，能激活STAT6信號通路[38]，具有誘導單核細胞分化、控制炎癥反應等功能[42]。IL-13可抑制脂多糖刺激的巨噬細胞產生TNF-α，減少RA滑膜組織中促炎因子IL-1α、IL-1β、TNF-α、IL-6及巨噬細胞炎癥蛋白1α、巨噬細胞炎癥蛋白1β和巨噬細胞炎癥蛋白3α的表達。此外，IL-13可以誘導炎性巨噬細胞轉變成抗炎巨噬細胞，分泌IL-10和TGF-β等抑炎因子，同時可抑制血管生成，保護滑膜細胞，抑制成骨細胞凋亡，緩解RA的炎癥、血管化和骨破壞。IL-13與IL-4均可以通過IL-4受體介導STAT6，兩者的功能相似，均可通過抑制促炎因子及促進抑炎因子表達來抑制炎癥，還可以通過抑制血管生成等延緩RA進展，但與IL-4不同，IL-13具有對促炎因子和抑炎因子的雙向調節作用。由此可見，IL-13在RA的發生和發展中具有重要作用，是一個潛在的治療靶點。

3 小 結

RA的發生發展與炎癥因子關系密切，故可從炎癥因子角度治療RA。近年來，有關生物制劑的研究被廣泛關注，如TNF-α抑制劑、IL-6受體抑制劑，這些生物制劑可以緩解癥狀，延緩病情發展，但多數患者對其并不敏感，故需要嘗試多靶點治療，以阻斷炎癥傳導，抑制炎癥發展。目前，RA相關治療藥物的研發涉及TNF-α、IL-6、IL-17、IL-23、IL-1β、IFN-γ等細胞因子，且主要集中于相關抑制劑的研發，RA的治療不僅限于直接抑制炎癥，平衡促炎因子與抑炎因子的關系將成為RA的治療方向。深入研究炎癥因子在RA中作用和調節機制，為RA藥物的研發提供更扎實的理論基礎和靶點研究方向。