作者:黄新绿 丁晓岚,北京大学人民医院皮肤科

白癜风是后天获得性色素脱失性皮肤病,以表皮 黑素细胞缺失而出现皮肤和黏膜色素脱失斑为特征｡ 黑素细胞特异性免疫损伤是白癜风的重要机制｡ 细 胞因子是由多种组织细胞(主要为免疫细胞)合成和 分泌的小分子多肽或糖蛋白,主要参与调节免疫应 答､免疫细胞分化及介导炎症反应等,在自身免疫性 疾病中发挥重要作用｡ 近年来,白癜风的免疫学发病 机制有很多进展,一些细胞因子被证实参与了黑素细 胞免疫损伤的过程,新的靶向免疫治疗也随之产生｡ 本文将综述干扰素-γ､肿瘤坏死因子-α､白介素-17､ 白介素-15 及 CCL22 等多种细胞因子在白癜风发病 过程中的复杂作用及随之产生的新的治疗靶点｡

1 干扰素-γ(interferon-γ, IFN-γ)

干扰素是机体或细胞受到病毒感染时分泌的一 种具有生物活性的糖蛋白,具有抗病毒､抗细菌､免疫 调节和抗肿瘤等作用,主要由免疫细胞分泌产生｡ IFN-γ 是一个多效能细胞因子,能促进巨噬细胞活 化､介导抗病毒和抗细菌的免疫反应､增强抗原递呈 作用､激活先天性免疫系统,调节 Th1 和 Th2 细胞之 间的平衡及调控细胞增殖和凋亡｡ 白癜风发生时, CD8+细胞毒性 T 细胞对表皮黑素细胞的杀伤作用是 导致黑素细胞破坏的直接原因｡ 2012 年,Harris 等[1] 利用 CD8+细胞毒性 T 细胞诱导小鼠出现白癜风皮 损,该研究发现与人类白癜风相似,白癜风鼠的皮损 区有大量 CD8+细胞毒性 T 细胞的浸润,同时伴有酪 氨酸酶的缺失和局部 IFN-γ 的显著升高｡ 注射后每 7 天取小鼠耳部白斑区皮肤组织,RT-qPCR 结果显示 IFN-γ 表达从注射后第 14 天开始升高,此后维持在 较高水平｡ 使用 IFN-γ 中和性抗体不仅能避免白癜 风的发生,还能在毛囊周围产生色素而逆转白癜风｡ 由此可见,白癜风鼠皮损的出现依赖 IFN-γ｡ 白癜风 患者的皮损和血清中 IFN-γ 水平也明显升高｡ Gholijani 团队[2] 比较了白癜风患者与健康人群血清中辅 助性 T 细胞( helper T lymphocyte, Th)产生的多种细 胞因子的水平, IFN-γ 作为 Th1 产生的细胞因子在 两组中具有显著性差异｡ Karam 等[3] 从基因层面证 实了 IFN-γ 在白癜风中的重要作用,白癜风患者 IFN -γ 的基因表达以及 mRNA 水平更高且与疾病活动度 相关｡ 目前,IFN-γ 及其下游通路在白癜风发病中的作 用已被阐明:IFN-γ 通过与角质形成细胞( keratinocyte, KC)上的受体结合,激活 KC 上的 JAK,JAK 二 聚体化后被激活,使其下游的 STAT 磷酸化,磷酸化的 STAT 进入细胞核引起 CXCL9､10 基因的转录,进一 760 Chin J Lepr Skin Dis. Dec 2020,Vol.36,No.12 步产生趋化因子 CXCL9 和 CXCL10,血管中的CD8+ 细胞毒性 T 细胞受到 CXCL9､CXCL10 的趋化,迁移 至表真皮交界处,对黑素细胞产生特异性杀伤作用, 从而导致白癜风的发生｡ 由于 IFN-γ 通路在白癜风发病中的重要作用,阻 断这一通路也成了白癜风治疗的新靶点｡ 首先用于 白癜风治疗的 IFN-γ 通路阻断剂是 JAK 抑制剂(JAK inhibitor),JAK 抑制剂选择性抑制 JAK 激酶,阻断 JAK-STAT 通路活化及趋化因子产生,从而阻断 CTL 对黑 素 细 胞 的 特 异 性 杀 伤 作 用｡ 2015 年 美 国 Craiglow 等[4] 报道了首例口服 JAK 抑制剂托法替尼 有效治疗白癜风的病例｡ 此后陆续报道 JAK 抑制剂 治疗有效的病例[5-8] ｡ Kim 等[6]报道了 2 例白癜风患 者,采用口服托法替尼联合小剂量 UVB 光疗,治疗 3 个月后白斑明显复色｡ 除了系统应用 JAK 抑制剂,外 用 JAK 抑制剂鲁索替尼也被证实有效[9,10] ｡ 除了 JAK 抑制剂,针对 IFN-γ 通路其他靶点的药物也被证 实在动物模型上有效｡ 目前,已有多个阻断 IFN-γ 通 路不同位点的药物进入临床试验阶段｡

2 肿瘤坏死因子 - α( tumour necrosis factor - α, TNF-α)

TNF-α 是一种促炎症性细胞因子,具有促进组 织修复､调节炎症反应､增强自然杀伤细胞的活性等 生物学作用,与许多自身免疫性疾病的炎症过程密切 相关｡ 在白癜风患者的外周血及皮损处,TNF-α 的 表达增加[11] ,且与白癜风疾病活动度密切相关｡ 研 究表明 TNF-α 可以从多个途径参与白癜风黑素细胞 的破坏[12] ｡

首先,TNF-α 可以抑制酪氨酸酶的释放, 抑制黑素细胞增殖,进而影响黑素的合成[13] ｡ TNF- α 处理后的黑素细胞发生明显的皱缩,黑素合成上游 的调节蛋白小眼畸形相关转录因子(microphthalmia- associated transcription factor, MITF)表达也显著下降, 直接导致黑素合成的减少[14] ｡ 同时 TNF-α 呈浓度 依赖性的抑制黑素细胞的增殖,这种抑制作用部分通 过上调 CXC-趋化因子受体 II 来发挥作用｡ 其次,白 癜风皮损区细胞间黏附分子 1( intercellular adhesion molecule-1, ICAM-1)表达升高,TNF-α 可以诱导培 养的正常和白癜风患者黑素细胞表达 ICAM- 1 [15] ｡ 这一过程会影响 T 细胞对黑素细胞的识别和免疫杀 伤作用｡ TNF-α 还可以诱导细胞毒性 T 细胞的产 生,后者在白癜风的发病中具有关键作用[16] ｡ 基于 以上研究,有学者开始尝试用 TNF-α 抑制剂治疗白 癜风,然而结果并不一致｡ Webb 等[17] 研究发现,进 展期白癜风患者使用 TNF-α 抑制剂可以阻止病情的 进展｡ 但是也有研究报道[18-21] ,对于原本未患白癜 风的人群,TNF-α 抑制剂可能会诱导白癜风的发生｡ Camara 等[12]认为,TNF-α 对于黑色素形成过程具有 双向作用,TNF-α 一方面可以诱导黑素细胞的损伤､ 抑制黑素生成,另一方面又可以增强黑素细胞的功 能,维持黑素细胞的存活｡ 因此目前研究结果不支持 TNF-α 抑制剂用于白癜风的治疗｡

3 白介素(interleukin, IL)

3.1 白介素-17(interleukin-17, IL-17) IL-17 属 于 IL-17 细胞因子家族,IL-17 家族的细胞因子被分 别命名为 IL-17A 到 IL-17F,由 Th17 细胞分泌,在多 种炎症反应及自身免疫疾病过程中发挥关键作用｡ 但 IL-17 在白癜风发病中的作用仍有争议｡ 研究发 现白癜风患者的循环 Th17 细胞数量及血清中 IL-17 含量明显高于正常人,两者在白癜风皮损处的表达也 明显增高｡ 而且有研究发现,IL-17 的数量与白癜风 患者的 VIDA 评分和病情进展具有正相关性[22-24] ,进 展期白癜风患者皮损处 IL-17 受体(IL-17R)的表达 也增加[24] ｡ Kotobuki 等[25] 发现,角质形成细胞和成 纤维细胞暴露于 IL-17 后,可以释放促炎性细胞因子 IL-1β,IL-6 以及 TNF-α,IL-17 可加强这些炎症因 子的活动而抑制黑素细胞增殖,或通过细胞因子间相 互作用而诱发黑素细胞凋亡｡ 但也有研究发现,银屑 病患者皮损处可以体外分离出大量 IL-17A,而白癜 风患者皮损处并无 IL-17A [26,27] ｡ 使用 IL-17 抑制剂治疗白癜风也没有取得良好 效果｡ Speeckaert 等[28]使用靶向 IL-17A 抑制剂司库 奇尤单抗( secukinumab) 治疗 10 例进展期非节段型 白癜风患者,发现司库奇尤单抗 300 mg 皮下注射(第 0,1,2,3,4 周每周皮下注射一次,随后每 4 周皮下注 射一次,用药 7 个月,随访 9 个月)治疗 7 个月并不能 有效治疗白癜风,反而大部分患者出现了病情的进 展｡ Reinhart 等认为,这可能是因为非节段型白癜风 患 者 体 内 Th1 / Th17. 1 / Th17 微 妙 的 平 衡 关 系｡ Th17.1细胞是介于 Th1 细胞和 Th17 细胞之间的一种 表型,在不同的免疫环境中,Th17.1 细胞可以向 Th1 细胞或 Th17 细胞转化,Th17 细胞和 IL-7 对于白癜 风的重要作用可能不是直接的,而是因为这一平衡的 改变｡ 这与上述不同研究得到的矛盾结论相符,也提 示了靶向 Th17.1 细胞向 Th1 / Th17 细胞的转化可能 成为未来白癜风治疗的方向｡

3.2 白介素 15(interleukin-15, IL-15) IL-15 属于 I 型细胞因子家族,CD122,CD215 和 CD132 是 IL-15 的三个受体亚单位,已有研究发现 IL-15 在病毒感染 和皮肤淋巴瘤的疾病过程中可以诱导组织定居记忆 性 T 细胞(tissue resident memory T cells, TRM),并在 自身 免 疫 性 疾 病 中 具 有 重 要 作 用[29] ｡ Richmond 等[30]证实人类和小鼠白癜风皮损处存在 TRM 细胞 并且可以表达 IL-15 的受体成分,黑素细胞特异性 T 细胞可以表达 CD122 亚单位,角质形成细胞可以表达 CD215｡ 他们发现短期阻断 CD122 可以抑制 TRM 细胞的功能,而长期阻断 CD122 可以清除皮肤中的 TRM 细胞,推测 CD122 可能作为白癜风治疗的靶点｡ 另外,Chen 等[31] 发现白癜风皮损的表皮内 IL-15 表 达增加,并与表皮的过氧化氢水平相关,氧化应激反 应可以促进 IL-15 及其受体表达增加｡ 他们进一步 发现,IL-15 可以促进 CD8+效应记忆 T 细胞(effector memory CD8+ T cells, TEMs) 的产生,其机制可能与 IL-15-JAK-STAT 通路有关｡

4 趋化因子(chemokine)

趋化因子是一类小分子蛋白家族,与免疫细胞循 环归巢密切相关,可定向趋化免疫细胞到靶器官发挥 免疫效应｡ 根据其氨基末端半胱氨酸的排列方式,可 分为 CXC､CC､C 和 CX3C 四个亚家族｡

4.1 CCL22(C-C motif chemokine ligand 22) 调节 性 T 细胞(regulatory T cells, Tregs)是负调节机体免 疫反应的淋巴细胞,作为维持免疫稳态的调控者,其 数目和(或)功能异常均可打乱机体免疫平衡,导致自 身免疫病的发生｡ Tregs 的功能丧失与白癜风的发生 相关｡ 白癜风发病早期和进展期患者外周血中 Tregs 数量明显低于健康人,皮损周边的 Tregs 也明显降低｡ CCL22 是与 Tregs 对应的趋化因子,在皮肤中通常由 巨噬 细 胞 和 树 突 状 细 胞 产 生｡ 在 白 癜 风 皮 损 中 CCL22 表达明显降低,反之,过表达 CCL22 可以恢复 表皮中 Tregs 的 数 量 并 抑 制 白 癜 风 的 发 生｡ Eby 等[32]使用基因枪技术上调 H3TA2 小鼠 CCL22 的表 达,小鼠皮肤中 Tregs 数量明显增加,色素减退明显好 转｡ 因此注射 Tregs､CCL22 外用制剂可能是白癜风 治疗的新方法｡ Le Poole 等[33]在 H3TA2 小鼠中也印 证了上述结论,但他们提出,虽然 CCL22 和 Tregs 与 白癜风密切相关,但是再将其用于治疗时要考虑到体 内复杂的免疫环境｡

4.2 其他趋化因子 Yang 等[34] 观察到白癜风患者 血清和白癜风皮损区负压吸疱疱液中 CCL5 和 CXCL10 水平升高,且在进展期白癜风明显高于稳定期 白癜风患者和健康对照组,而 CXCL8 的水平在进展 期患者､稳定期患者以及健康对照的血清和疱液中没 有观察到显著差异｡ Rezk 等[35]发现,CXCL12 和 CCL5 在新发白癜风 (≤2 个月)患者血清中较长期患者(≥6 个月)升高｡ 进一步在小鼠试验中证实在白癜风早期皮损中黑素 细胞会释放 CXCL12 和 CCL5,二者可以招募抗原呈 递细胞和 T 细胞,推测它们可能参与了白癜风的启动 过程,但尚未发现二者与疾病活动存在相关性｡ Zhang 等[36] 发现白癜风患者 CCL20 的水平显著 升高,进展期患者较稳定期患者升高｡ CCL20 还与欧 洲白癜风特别小组评分标准 ( vitiligo european task force assessment, VETFa)评分和白癜风面积评分指数 (vitiligo area scoring index, VASI) 评分呈正相关性｡ 另外,在有效治疗后,CCL20 在血清和疱液中的水平 显著下降｡ 从而推测 CCL20 可以作为评估白癜风疾 病活动度的重要指标｡ Li 等[37] 发现氧化损伤的 KC 产生趋化因子 CXCL16,后者趋化 CXCR6+CD8+T 细胞到达皮损处发挥 免疫杀伤作用,这一过程与非折叠蛋白反应(unfolded protein response, UPR) 通路､ PERK - eIF2α 通路及 IRE1α-XBP1 通路相关,阻断 CXCL16-CXCR6 的相 互作用可以减少 CD8+T 细胞的迁移,提示活性氧(reactive oxygen species, ROS)-CXCL16-CXCR6 轴可以 作为白癜风治疗的靶点｡

5 结语

自身免疫机制是白癜风发病的重要机制,多种细 胞因子表达水平的变化及相互作用促进了免疫反应 的进展,进而诱导或加重了白癜风的发生发展过程｡ 本文探讨了多种细胞因子与白癜风发病的关系,为白 癜风发病机制研究和治疗提供了新的方向｡

参考文献略｡

来源:黄新绿,丁晓岚.细胞因子在白癜风发病机制中的研究进展[J].中国麻风皮肤病杂志,2020,36(12):760-763.