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白介素10在移植物抗宿主病免疫调节作用中的研究进展

发布时间:2021-07-05 17:07所属平台:学报论文发表咨询网浏览:

[摘要]移植物抗宿主病(graft-versus-hostdisease,GVHD)是异基因造血干细胞移植(allogeneichematopoieticstemcelltransplantation,allo-HSCT)患者非复发死亡的主要原因,但其发生机制仍不清楚,且缺乏有效的治疗手段。近年来,研究发现白介素-10(interleuki

  [摘要]移植物抗宿主病(graft-versus-hostdisease,GVHD)是异基因造血干细胞移植(allogeneichematopoieticstemcelltransplantation,allo-HSCT)患者非复发死亡的主要原因,但其发生机制仍不清楚,且缺乏有效的治疗手段。近年来,研究发现白介素-10(interleukin-10,IL-10)在GVHD的发生与发展中具有重要的免疫调节作用,但关于IL-10在GVHD发病中作用的观点仍存在不少矛盾之处。因此,本文就国内外关于IL-10的免疫调节及其在GVHD发病中作用的研究进展作一综述。

  [关键词]异基因造血干细胞移植;移植物抗宿主病;白介素-10;免疫调节

中国实验血液学

  异基因造血干细胞移植(allogeneichematopoieticstemcelltransplantation,allo-HSCT)是目前能够根治恶性血液病、遗传性疾病和某些自身免疫系统疾病的主要方法,移植后维持稳定的移植物抗白血病效应(graft-versus-leukemia,GVL)可使患者获得长期缓解,而移植物抗宿主病(graft-versus-hostdisease,GVHD)却严重影响了患者的生存质量甚至危及生命[1,2]。

  IL-10是由多种免疫细胞和少数非免疫细胞产生的细胞因子,是目前公认的炎症与免疫抑制因子,具有双向免疫调节作用[3]。最近,越来越多的研究表明IL-10在GVHD的发生与发展中扮演了重要角色,但是目前关于IL-10在GVHD发病中作用的研究结果仍存在争议[4,5]。深入了解IL-10的免疫调节功能及其在GVHD发病中的作用,有望为GVHD预防与治疗提供新的思路。本文就国内外关于IL-10的免疫调节机制及其在GVHD发病中作用的研究进展作一综述。

  1.IL-10的生物学特性和免疫调节功能

  1.1IL-10的生物学特性

  IL-10是具有双向免疫调节作用的炎症与免疫抑制因子,可来源于T细胞、B细胞、巨噬细胞及单核细胞等免疫细胞,也可来源于一些非免疫细胞如上皮细胞和肿瘤细胞,不同细胞来源的IL-10介导了不同的免疫调节作用[6]。IL-10的活性是由IL-10受体(IL-10R)介导,该受体由IL-10R1和IL-10R2异源二聚体组成。IL-10R1的表达主要局限于T细胞、B细胞、单核细胞、巨噬细胞等免疫细胞,IL-10R2则几乎在所有细胞上均有表达[7]。但是IL-10与IL-10R1亲和力较高,与IL-10R2结合较弱,这也导致了不同的细胞结合IL-10能力的不同[8]。IL-10与IL-10R1结合后诱导IL-10R2构象变化,进一步启动下游信号转导[9]。

  IL-10与受体复合物的结合分别激活了与IL-10R1和IL-10R2相关的Janus酪氨酸激酶JAK1和TYK2,使受体的胞外末端磷酸化[10],IL-10R1磷酸化为STAT1、STAT3募集提供位点,激活并启动IL-10的信号传导,发挥相应的生物学功能[11]。此外,IL-10基因具有多态性,目前研究最多的是两个二核苷酸重复序列:IL10.G和IL10.R,以及三个单核苷酸多态性:-1082(G/A)、-819(C/T)和-592(C/A),IL-10的基因多态性与多种疾病的发病相关[12]。研究表明IL-10基因多态性也参与了GVHD的发生与发展,IL-10基因多态性可加重GVHD的发生率[13],但也有研究认为IL-10基因多态性与GVHD的发生无关[14],目前关于IL-10基因多态性与GVHD的发生尚存在分歧,有待进一步研究探索。

  1.2IL-10的免疫调节功能

  IL-10的分泌受微环境中的抗原、协同刺激信号、细胞因子、微生物等因素影响[15]。最近研究认为IL-10具有免疫抑制和免疫刺激双向免疫调节功能,其可以通过与不同免疫细胞亚群相互作用发挥不同的免疫调节功能:①通过树突细胞状细胞(dendriticcells,DC)发挥免疫抑制功能:IL-10能够抑制其表面的MHC-II分子和共刺激分子CD80和CD86的表达,从而抑制DC的抗原提呈能力[11];②通过辅助性T(Thelper,Th)细胞发挥免疫抑制功能:IL-10可以抑制Th1细胞分泌细胞因子从而调节Th1/Th2平衡,也可以抑制Th17的功能进而抑制炎症进展[16];③通过免疫抑制细胞发挥作用:IL-10能促进调节性T细胞(regulatoryTcell,Treg)细胞的分化,抑制效应T细胞发挥免疫抑制功能并增强Treg细胞分泌IL-10[17,18]。

  另外,调节性B细胞(regulatoryBcell,Breg)分泌IL-10能够抑制DC活化、Th1/Th17极化并诱导Treg细胞分化[19];④通过B细胞发挥免疫刺激作用:IL-10能够刺激B细胞活化、增殖及分化为浆细胞,促进免疫球蛋白类别转换[20];⑤通过CD8+T细胞发挥免疫刺激作用:IL-10也被认为是CD8+T细胞增殖和分化的促进因子,在感染期间能够刺激CD8+T细胞增殖[8,21]。此外,研究认为IL-10的浓度可能是其发挥不同免疫生物学功能的重要因素之一。

  低浓度的IL-10能够激活抗原提呈细胞(antigenpresentingcell,APC)和CD4+T细胞,高浓度的IL-10则诱导CD8+T细胞活化[22]。IL-10在不同疾病中扮演的角色也不同,例如在系统性红斑狼疮[23]中高浓度的IL-10对其有致病作用,而在哮喘[24]、炎症性肠病[25]中低表达的IL-10参与调控了疾病的发生。Salehi等[5]研究发现IL-10在移植后病情稳定患者中血清浓度升高,IL-10可能对同种异体移植物的长期存活有积极作用。但是,也有研究发现慢性排斥反应的患者缓解后IL-10浓度较低,IFN-γ水平较高[4]。因此,IL-10的免疫调节功能可能受IL-10的细胞来源、作用的靶细胞、IL-10的浓度以及微环境等因素影响[26]。

  2.IL-10在GVHD发病中的作用

  2.1IL-10基因多态性与GHVDGVHD分急性

  GVHD(acutegraft-versus-hostdisease,aGVHD)和慢性GVHD(chronicgraft-versus-hostdisease,cGVHD)[27]。GVHD的发病机制非常复杂,多种免疫细胞及细胞因子是其发病的重要因素,其中IL-10参与了GVHD的全过程[28]。IL-10的产生除免疫刺激外,也受基因调控,IL-10基因在启动子区-1082、-819和-592位置具有多态性,可影响其转录、产生和分泌水平[29]。目前IL-10基因多态性与aGVHD或cGVHD发生风险相关性方面存在不同观点。有研究认为IL-10-592AA基因型受者发生Ⅱ-Ⅳ级aGVHD的概率低于AC和CC基因型患者,但受者的基因型与cGVHD的发生无关[30]。

  也有研究认为IL-10-819C/T、-592A/C基因多态性与aGVHD的发生或严重程度无关,但IL-10-1082GG基因型与高风险发生aGVHD相关[29]。此外,受者IL-10-819CC、-592CC或供者IL-10-819CC多态性会导致IL-10分泌量降低和aGVHD发生率升高[13]。但是,Perovic等[31]研究中发现IL-10的3个基因多态性均与aGVHD的发生无关。同时,Kamel等[14]也发现,IL-10基因多态性与移植后aGVHD和cGVHD的发生均无关。IL-10的3个单核苷酸基因多态性与3个单倍型GCC、ATA、ACC密切相关[32]。不同的基因型可以影响IL-10产生的水平[31]。

  在受者中,GCC/ATA基因型与高浓度IL-10有关并在aGVHD或cGVHD中产生保护作用,而携带GCC/GCC基因型的受者则表现IL-10浓度降低和aGVHD发生风险增加,另外100%携带ATA/ATA基因型的受者均发生cGVHD[33]。但在研究供者基因时发现,IL-10基因型(GCC/ACC和ACC/ATA)与aGVHD以及cGVHD的发病均无相关性[33]。因此,目前研究认为受者而非供者IL-10基因多态性对GVHD影响较大,且启动子区不同位点的基因表型对GVHD的影响不同。

  2.2IL-10与树突状细胞

  IL-10是DC耐受性的关键因子,由IL-10诱导产生的耐受性DC被称为DC-10[34]。DC-10可以通过促进Ⅰ型调节性T细胞(Tregulatorytype1cells,Tr1)的产生,在免疫介导的相关疾病中恢复其免疫耐受性[34]。而且,IL-10基因修饰的DC诱导的Tr1细胞可通过促进小鼠移植模型中Th1向Th2细胞转化而抑制GVHD的产生[35]。另外,研究发现利用同种异基因DC细胞诱导CD4+T细胞分化而来的Treg细胞,比直接新鲜分离的Treg细胞在小鼠异基因移植模型中对GVHD的抑制效应更加明显,能促进供鼠细胞的植入,显著提高受鼠移植物的长期存活率[36]。

  2.3IL-10与辅助性

  T细胞在GVHD发病中,IL-10作用于Th细胞的研究结果仍存在分歧。动物实验发现,在移植后给予外源性IL-10可以使T细胞扩增、促炎因子IFN-γ分泌增加、Th1反应增强从而导致GVHD加重,但移植前输注IL-10则有益于GVHD的防治[37]。另外,有研究发现低剂量IL-10对GVHD具有保护作用,而高剂量的外源性IL-10能够引起aGVHD的发生,其机制可能是IL-10与Th17和CD8+T细胞上表达的IL-10R相结合,使得IL-10抑制效应T细胞增殖及炎症因子分泌的作用可能被Th17和CD8+T细胞所抵消[38]。这些研究表明,在GVHD发病中IL-10通过与Th细胞相互作用可能与IL-10出现的时机和剂量有关,但这仍需要进一步的深入研究验证。

  细胞论文范例: 动物所揭示小胶质细胞发育的调控机制

  3.结语

  迄今为止,GVHD的发病机制尚未完全阐明。近几年,研究发现IL-10在GVHD的发生与发展中起着重要的作用,但在各个研究中IL-10在GVHD发病中作用描述不一,可能与IL-10的多效性有关。微环境、细胞来源和靶细胞、IL-10浓度以及病理状况的不同,IL-10所发挥的免疫调节作用可能也不同。目前对IL-10的作用了解尚不够全面,对其在GVHD发病中的作用机制也有待进一步深入研究。

  参考文献:

  [1]王栋,朱锋,徐开林.移植物抗宿主病和移植物抗肿瘤效应分离的研究进展[J].中国实验血液学杂志,2018,26(06):1847-1853.

  [2]KimS,SanthanamS,LimS,etal.TargetingHistoneDeacetylasestoModulateGraft-Versus-HostDiseaseandGraft-Versus-Leukemia[J].Int.J.Mol.Sci,2020,21(12):4281-4300.

  [3]PishnamazMR,JafarzadehpourE,PishnamazR.RegulatoryTCellsandOcularGraftVersusHostDisease:ANovelTreatmentApproach[J].MedHypothesisDiscovInnovOphthalmol,2018,7(3):119-121.

  作者:叶芳,文瑞婷,杨志刚

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