IL-35与肝脏疾病的关系
时间：2023-02-28 17:30:08 来源：千叶帆 本文已影响人
邱晨 杨红岩 张倩 贾胜男 邵雪 金珍婧 杨岚岚
作者单位：130041 吉林大学第二医院肝胆胰内科
白细胞介素-35 (interleukin-35，IL-35) 是一种新近发现的细胞因子，属于IL-12 细胞因子家族的一员，是由 Epstein-Barr 病毒诱导基因-3 (EBI3) 和 IL-12亚基(P35)组成的一种异二聚体[1]。与其他已知主要由活化的抗原呈递细胞分泌的IL-12 家族成员不同，IL-35主要在调节性T (Treg) 细胞的功能表达中作为一种免疫抑制细胞因子发挥其作用。大量动物实验研究表明，IL-35 在包括自身免疫性疾病、细菌或病毒感染、炎症性疾病、肿瘤、肝衰竭等众多肝脏疾病的发病机制中可能起着至关重要的作用。这提示着我们，人血清IL-35 可能参与了多种肝脏疾病的发生及进展过程，有望成为治疗各类肝脏疾病的新靶点、新标记。现作者就 IL-35 与肝脏疾病之间关系的研究进展综述如下。
一、IL-35的结构与功能
IL-35 是一种新型二聚体蛋白，由 EBI3 和 IL-12p35 亚基组成，通过受体链 gp130 和 IL-12Rβ2 的独特异二聚体或靶细胞中每条链的同二聚体发出传递信号[1]。与IL-12、IL-23和IL-27一样，均属于IL-12家族。与之不同的是，早期研究表明IL-35主要由静息和活化的 CD4+Foxp3+Tregs 进行特异性表达后产生的一种重要的抗炎细胞因子，可以抑制 Th1、Th2 和 Th17 等细胞的炎症反应[1-4]。近期研究发现B 细胞、平滑肌细胞、活化的内皮细胞以及单核细胞也可以分泌IL-35[5-7]。IL-35 的受体则由IL-12β2 和 糖 蛋 白 130 ( glycoprotein 130，gp130) 组成，细胞因子与其受体结合后通过特定的通路进行信号传导。最近发现 IL-35 和 IL-39 是具有免疫抑制能力的 IL-6 和 IL-12 型细胞因子家族的共有成员。据报道，IL-35 可诱导四种不同受体复合物的形成：gp130:IL-12β2、gp130:gp130、IL-12β2:IL-12β2 和 IL-12β2:WSX-1。这些复合物可激活STAT途径的非常规信号传导，根据受体复合物和靶细胞的特点进行免疫调节作用[8]。
IL-35的分泌受多种化学因子的调控，抑制 B细胞抗原受体(B-cell receptor, BCR)信号通路中的中心激酶布鲁顿酪氨酸激酶 (Bruton’s tyrosine kinase Btk) 可在体外抑制 IL-35 mRNA 表达，这提示着我们BCR上可能存在抑制IL-35表达的位点[9]，但该研究未能揭示抑制过程的具体免疫调节机制及其他相关作用位点，仍需更多基础实验数据予以佐证。IL-35为一种重要的免疫抑制调节因子，主要通过Tregs 分泌产生，并可抑制Treg 细胞增殖，抑制Th17细胞的分化，降低IL-17的分泌，来发挥负性免疫调节作用。Yang等[10]的研究发现在病毒感染中，IL-35 也可以通过调节Tregs与Th17比例，造成Tregs/Th17失衡，进而帮助病毒实现免疫逃逸。另外，IL-35已被证明可通过抑制CD8+T 细胞功能，可通过减少记忆T细胞的形成和促进多种抑制性受体来诱导免疫耐受过程[11-12]。
二、IL-35与病毒性肝炎
Cheng等[13]的研究提示，相比于正常人，慢性乙型肝炎病毒(hepatitis B virus，HBV)感染者血中IL-35含量明显降低，进一步检测后，发现HBV感染者外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)中的IL-35明显降低。并且IL-35的表达与ALT、AST、AFP、HBVDNA等临床指标存在相关性(P<0.05)。这提示着我们IL-35与慢性HBV感染可能存在着一定的关系。Teng等[14]研究发现急性HBV感染者外周血中IL-35升高，Th17细胞降低，但IL-35与ALT、AST、HBVDNA等临床指标未见明显相关性。但该研究纳入样本量较少，可能存在一定的选择偏倚。Yang等[15]的研究表明IL-35和HBVDNA、ALT等临床指标存在正相关，与Cheng等人的研究结果一致。并且慢性乙型肝炎(chronic hepatitis B，CHB)患者的 Tregs/Th17 比率较正常对照组明显降低，这说明IL-35 对病毒特异性 Tregs/Th17 平衡的调节可能有助于慢性HBV持续存在，帮助 HBV实现免疫逃逸，并导致CHB。Teng进一步完善动物实验后发现[14]，注射IL-35的小鼠肝脏炎症损伤较前减轻。提示IL-35具有一定的降低肝细胞的坏死和炎症的作用，对肝炎患者具有一定的保护性。Langhans等[16]的研究提示，丙型肝炎病毒(hepatitis C virus，HCV)的核心抗原可以在慢性HCV感染期间诱导患者产生相对高水平的HCV核心特异性Treg细胞。这些 HCV 核心特异性 Treg 细胞可以通过产生 IL-35 和 IL-10来抑制T细胞，表明 IL-35 具有抑制病毒特异性 T 细胞反应的潜在能力，可导致持续的慢性HCV感染。Liu等[17]的研究显示，慢性丙型肝炎患者IL-35表达显著升高，且与 HCV RNA 水平有相关性。IL-35 刺激不仅提高了 Treg 的百分比，而且以 HCV 特异性和非特异性方式强烈抑制细胞增殖，并上调抗炎细胞因子(例如IL-10 和 IL-35)的产生，以提高Treg的抑制功能。该研究揭示IL-35 有助于持续通过抑制抗病毒免疫活性来感染HCV。此外，IL-35 还可能通过下调促炎细胞因子的表达来防止 HCV 引起的肝损伤。因此我们推断，IL-35 的免疫抑制特性可能在维持病毒持久性和减少慢性 HCV 感染中的炎症反应方面起着矛盾的作用。
三、IL-35与自身免疫相关性肝病
自身免疫性肝炎(autoimmune hepatitis，AIH) 是一种炎症性肝病，由免疫失调引起自身免疫反应。尽管 AIH 的发病机制尚不清楚，但Tregs被广泛认为是 AIH 发展的驱动力。Huang等[18]研究发现，较正常对照组小鼠，自身免疫性肝炎小鼠体内的Tregs分泌的IL-35明显降低。研究者推断这提示IL-35的降低和Tregs功能受损可能是AIH进展的重要原因。Wang等[19]对COA致AIH的小鼠进行研究，结果显示小鼠血液中IL-35含量降低，与Huang等的研究结果一致。同时，该团队发现以间充质干细胞为载体介导的IL-35(IL-35 mesenchymal stem cells，IL-35-MSCs)，可以降低AIH小鼠肝脏的炎性反应，并通过减少 FASL 来降低肝细胞凋亡基因的表达。Li等[20]检测原发性胆汁性胆管炎(primary biliary cholangitis，PBC)患者外周血后发现，相对于健康者，PBC患者血中IL-35明显降低。IL-35和TGF-β 水平之间呈正相关，IL-35能够促进Tregs的抑制功能，这提示着我们IL-35在多种自身免疫类疾病中扮演着重要的角色，与PBC及AIH的疾病发病机制和进展过程有关。但现有文献尚未揭示IL-35调节自身免疫相关性肝病的具体免疫调节机制，仍需进一步实验数据支持。
四、 IL-35与肝硬化及肝纤维化
纤维化是细胞外基质过度堆积的结果，主要是指胶原蛋白I、III 和V在体内堆积，引起组织结构的损伤和器官功能受限。肝纤维化造成的损伤和炎症改变是持续的、进行性的，纤维化可能会发展为不可逆的病变，也可能会恢复到正常状态。因此，肝纤维化是慢性肝病发展过程中重要的中转点，若不及时干预，可能会进展至肝硬化，甚至肝癌。但抗肝纤维化的药物较少，仍需找到新的免疫靶点以行更高效的治疗。以往有学者认为分泌 IL-35 的 Treg (iTr35) 细胞在建立和维持对胶原蛋白V的免疫耐受方面可能起着重要的作用[21]。Sun等[22]已经表明，在肝硬化患者中，Th17 细胞群的增加可促进肝星状细胞活化并导致肝纤维化的进展。Shi等[23]发现，血清 IL-35 水平与肝硬化患者Child-Pugh分级呈负相关，并且抑制IL-35表达可导致肝硬化患者Treg细胞的扩增和分泌。Tsuda等人研究结果表明，IL-12p35缺失的小鼠的亚基更易出现肝纤维化及肝硬化，这提示IL-35 具有防止肝脏纤维化进展的潜在作用[24]。Khamri等[25]进一步揭示肝硬化失代偿急性期患者血清中的IL-35 明显升高且显著降低效应T细胞的功能，在患者肝脏切片中的库普弗共定位细胞中发现高量表达的IL-35。完善体外实验后发现肝损伤后可刺激IL-35的分泌，同时Th17细胞及分泌因子也有所下降。目前，Th17 细胞的致病作用促进肝损伤和纤维化已被广泛认可。最新研究发现IL-35 可抑制CD4+、CD25-效应 T 细胞的增殖和 Th17 细胞的分化[20,26]。这提示IL-35很有可能通过调节Th17细胞比例和分泌功能，抑制Treg细胞分泌，进而抑制效应T细胞，起到推动肝纤维化及肝硬化的发生、进展的作用。
五、IL-35与肝癌
肝细胞癌(hepatocellular carcinoma，HCC)可分为原发性肝癌和继发性肝癌。原发性肝癌起源于肝上皮或间充质组织，并且具有高发、高恶性的特点。转移性肝癌多来源于其他器官，例如胃、胰腺、结肠直肠、卵巢、子宫[27]。在中国，HCC分别占农村和城市地区的第一和第二癌症死亡原因。越来越多的证据表明，非病毒性肝炎相关 HCC患者血清中IL-35的表达水平升高，说明IL-35在HCC的发生和发展中可能发挥重要作用[28]。以往的研究认为，Treg细胞衍生的IL-35促进多种抑制受体的表达，从而促进肿瘤内 T 细胞耗竭，限制抗肿瘤免疫，进而促进肿瘤的生长和发展[11]。Liu 等[29]发现，IL-35 在HCC患者的血清和肿瘤组织中高度表达，增强Tregs的表达和溶细胞性 T 细胞的损伤。体外实验证明，IL-35刺激程序性细胞死亡-1 (programmed cell death 1，PD-1)和 CD4+T和CD8+T细胞中的淋巴细胞活化基因-3 (lymphocyte activation gene-3，LAG3) 的表达。该刺激作用具有时间依赖性。同时，IL-35 可抑制 CD4+T和 CD8+T 细胞分泌IFN-γ，这说明IL-35 在 HCC 肿瘤微环境中具有免疫抑制作用，通过影响抑制性受体表达和细胞因子分泌来帮助肿瘤实现免疫逃逸。Zhang等[30]认为，IL-35可能会抑制 HBV 相关 HCC 患者的非特异性和HBV 特异性 Th9 细胞活性，减少其分泌IL-19，进而降低CD8+T细胞的细胞毒性，影响抗肿瘤免疫。He等[31]发现，肿瘤微环境和与癌细胞的相互作用可以促进肿瘤生长和转移，IL-35的含量可能在肿瘤发生的不同阶段发生波动，通过 M2 巨噬细胞极化间接诱导 HCC 细胞的间充质上皮转化，从而调节 HCC 的上皮可塑性，并为肿瘤转移提供潜在的治疗靶点。
六、IL-35与肝衰竭
肝衰竭包括急性肝衰竭、慢性肝衰竭和慢加急性肝衰竭。临床上常见慢性肝脏疾病基础上发生,在感染、出血、饮酒等诱因作用下，出现肝功能急剧下降。研究报道我国肝衰竭患者逐年增多，是目前急需解决的疾病之一。既往观点认为免疫失调是导致肝衰竭的重要原因之一。Koda等[32]发现急性肝衰竭患者的Il12a 和 Ebi3(IL-35 的异二聚体成分)在转移的浆细胞样树突状细胞(plasmacytoid DCs，pDCs)和CD4+、CD25+Tregs 中高度表达。现已知pDCs可通过产生抗炎细胞因子诱导调节肝脏炎症，故推断pDCs 通过IL-35 和 Tregs的改变来抑制抗炎关键酶ConA，进而诱导急性肝脏损伤，但该结论缺乏足够的体内实验依据。Yang等[33]进一步研究发现慢加急性肝衰竭(acute-on-chronic liver failure，ACLF) 患者血清 IL-35 浓度升高，与总胆红素呈正相关，但与凝血酶原时间活性无明显相关。同时，ACLF患者外周CD8+T细胞表现出衰竭表型，具体表现为PD-1、细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白-4(cytotoxic T-lymphocyte-associated protein-4，CTLA-4)和LAG-3上调，而穿孔素、颗粒酶 B 和 FasL等细胞毒因子下降，并且体外实验证实重组 IL-35 刺激抑制了直接和间接接触共培养系统中CD8+T的细胞毒性分子和干扰素γ的产生。因此，该团队推断IL-35 可通过直接抑制CD8+T 细胞的溶细胞和非溶细胞活性，诱导免疫衰竭，促进肝脏损伤。随后，Chen等[34]发现，肝功能衰竭前期(prophase of liver failure，PLF)患者的血清 IL-35 水平高于随后改善的 PLF 患者。表现出随后改善的PLF患者的血清IL-35水平和Treg/Th17高于表现出恶化至明显肝功能衰竭的PLF患者。而且，IL-35与Treg/Th17 比值水平呈正相关。因此，Chen等[34]推断具有较高血清IL-35 水平的 PLF 患者可能获得更好的预后相关。但该研究仅纳入42例患者，样本量较小，因此该研究可能不足以检测组间的实际差异，并且该研究未评估 IL-35 用作预后生物标志物的潜力。
七、小结与展望
综上所述，IL-35 是新发现的IL-12家族的免疫抑制细胞因子，主要通过促进 Treg 细胞的增殖，抑制TH17 细胞分化及 IL-17 的分泌，调节Tregs/Th17而发挥免疫抑制作用。部分研究发现IL-35对CD8+T细胞存在直接抑制作用。近年来，越来越多的研究证明，IL-35 在病毒性肝炎、肝纤维化、肝癌、肝衰竭、自身免疫相关性肝病等的发病和进展过程中发挥着重要的免疫调节作用。因此，拮抗或者促进 IL-35 的表达可能对维持体内免疫平衡具有重要意义，显示出作为新的治疗靶点及诊断依据的巨大潜力。但目前对IL-35确切的分子作用机制和信号路径仍不完全清晰，且部分研究显示出相互矛盾的实验结果，仍需更多基础实验及临床研究数据以进一步阐明。
利益冲突声明：所有作者均声明不存在利益冲突。
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