综述:多种分泌IL-9的T辅助细胞在过敏性肺部反应中起调控作用

时间:2026年1月19日
来源:Seminars in Immunology

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IL-9通过调控Th9、Th2A及记忆T细胞等亚群,参与哮喘的急性、慢性及反复发作性炎症。转录因子、代谢信号和炎症介质(如IL-4、IL-13)共同驱动IL-9分泌,影响哮喘表型异质性和治疗靶点选择。

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Kaitlyn G. Jackson | Mark H. Kaplan
美国印第安纳大学医学院微生物学与免疫学系,印第安纳波利斯,IN 46202

摘要

在过敏性气道疾病模型中,IL-9通过与肥大细胞、嗜酸性粒细胞、B细胞以及气道和肺巨噬细胞的相互作用,促进气道高反应性、嗜酸性粒细胞增多、肥大细胞扩张以及抗体介导的炎症。IL-9与患者哮喘的严重程度越来越相关。早期研究主要集中在“经典”Th9细胞的分化上,这些细胞表达IL-9但不表达其他II型细胞因子。最近的研究发现了其他分泌IL-9的CD4+ T细胞群体,包括Th2过敏(Th2A)细胞和驻留记忆Th9(Th9rm)细胞。尽管经典Th9效应细胞中的IL-9诱导是短暂的,但Th2A和记忆细胞在反复接触过敏原时仍能产生IL-9反应。此外,细胞因子驱动的旁观者激活可能会延长各种CD4+ T细胞亚群的IL-9产生。本综述评估了在急性、慢性及间歇性过敏性气道疾病模型中调节分泌IL-9的CD4+ T细胞效应功能的转录、代谢和细胞因子介导的信号。鉴于哮喘表型的异质性,识别以高水平Th9细胞或IL-9为特征的内型可能提高哮喘治疗的精准度。

引言

哮喘是一种慢性呼吸系统疾病,其特征是间歇性炎症、气道高反应性(AHR)、黏液过度分泌和气道阻塞。全球有超过2.6亿人被诊断为哮喘。其中,每年有100万患者因哮喘症状寻求紧急治疗,十分之一的患者需要住院[1],[2]。哮喘发作的频率因患者而异,取决于过敏原暴露情况和哮喘控制程度,症状从慢性到间歇性不等[3]。目前尚无治愈哮喘的方法,一半的成年哮喘患者和18%的儿童哮喘患者的症状控制不佳。此外,重度哮喘患者对皮质类固醇和最近开发的II型(T2)介质靶向生物制剂往往反应不佳[4],[5],[6]。这些观察结果表明,可以根据患者体内特定细胞因子的升高水平对哮喘进行内型分类,从而为精准治疗提供可能。阐明哮喘回忆反应中的炎症机制将有助于发现新的治疗靶点,以应对哮喘管理中的持续挑战。
细胞因子是分泌蛋白,它们与反应细胞上的受体结合,启动调节免疫反应的信号并指导T细胞谱系的定向。虽然过敏性哮喘主要被认为是由Th2细胞介导的,但其他T细胞来源的细胞因子也能引发和传播过敏免疫反应[4],[7],[8],[9]。Th2细胞分泌促过敏细胞因子IL-13、IL-4和IL-5,这些因子驱动T2炎症[8]。目前有多种潜在的治疗方法正在研究用于治疗重度或难治性哮喘患者的T2炎症[10]。然而,少数疗法(如度普利单抗(抗IL-4/13)和特兹普单抗(抗TSLP)能够抑制T细胞功能[11]。IL-9是另一种T2细胞因子,最初被认为仅由一部分CD4+ Th2细胞分泌,后来发现它既能增强Th2驱动的反应,又具有独立的促炎作用[12],[13],[14]。后续研究将产生IL-9的Th细胞定义为“Th9”谱系,基于其独特的分泌和转录特征,使其与Th2细胞区分开来[15],[16],[17]。尽管尚未在临床上确立高Th9水平的哮喘内型,但多项研究将IL-9和Th9细胞与哮喘的严重程度联系起来[18],[19],[20],[21]。在患者中,循环中的Th9细胞和IL-9水平与血清IgE水平的升高呈正相关,这是过敏性疾病的一个标志性指标[22],[23],[24],[25],[26]。此后,Th9细胞与哮喘的关系更为密切,因为它们在过敏性哮喘患者中的气道定位是特异性的,在无哮喘的特应性患者中则不存在[27]。
过敏性哮喘发作是由吸入特定过敏原引发的,这会刺激IgE介导的肥大细胞(MC)和Th2细胞的激活及促炎功能。患者的哮喘加重频率通常随过敏原流行季节性变化。然而,对多种过敏原敏感的患者全年都会经历慢性、持续的发作[28],[29],[30],[31]。禽蛋卵清蛋白(OVA)诱导的慢性过敏性气道疾病(AAD)模型再现了哮喘的免疫病理学特征,包括几种分泌IL-9的T细胞亚群的激活。大量文献集中在表达IL-9但不表达其他II型细胞因子的“经典”循环效应Th9细胞的分化和功能上[32],[33]。最近的研究发现了哮喘中的复杂IL-9分泌Th细胞亚群,包括Th2过敏(Th2A)细胞以及可能的Th2和Th9驻留记忆(Trm)细胞。这些亚群增加了IL-9的细胞来源多样性,包括II型先天淋巴细胞(ILC2s)、T2 CD8+ T细胞、肥大细胞和经典Th9效应细胞[31],[32]。Th2A细胞具有增强的致病潜力,除了分泌IL-9外,还分泌其他Th1、Th2甚至Th17相关的细胞因子[34],[35]。Th9rm细胞是在过敏回忆反应中新发现的一种产生IL-9的细胞群体[36]。Th9rm和Th2rm细胞都可以表达类似于Th2A细胞的多细胞因子表型,但诱导这种表型和IL-9产生的信号机制尚不清楚。本综述概述了我们对Th9细胞调控和功能的当前理解,并总结了Th9细胞和CD4+ T细胞产生的IL-9在急性、慢性及间歇性AAD模型系统中对过敏性疾病的贡献。

部分摘录

经典Th9分化的转录因子调控

体内,幼稚CD4+ T细胞整合来自多种细胞的信号。TCR/CD28共刺激是T细胞激活的起始信号,会诱导一系列转录因子,包括AP-1、NFκB、NFAT、基本亮氨酸拉链ATF样转录因子(BATF)和ETS相关基因(ERG)(图1)[34],[35]。这些转录因子参与染色质解凝聚,其中AP-1主要负责这种重塑,介导响应元件处的染色质开放

多细胞因子和记忆反应中的IL-9分泌CD4+ T细胞

Th2A细胞,也称为致病性T辅助2型(pTh2)细胞,在哮喘患者中被检测到,并表现出增强的T2效应细胞因子分泌,尤其是IL-13、IL-4、IL-5以及经常是IL-9[108],[109]。在小鼠中,最初在急性模型中发现了表型相似的多细胞因子分泌Th9细胞,这些细胞可以在肺部持续存在数周[27],[110]。同样,Th9细胞在响应细胞因子信号和上皮来源的信号时也可能表现出多细胞因子表型

结论:对Th9和IL-9靶向疗法的意义

产生IL-9的CD4+ T细胞是过敏性气道炎症的关键调节因子。哮喘中Th9细胞的功能已经从基于单一经典Th9谱型的观点,转变为更关注更广泛的IL-9分泌Th细胞亚群中的Th9样Th细胞,包括Th2A细胞、记忆T细胞、Th2rm细胞和Th9rm细胞。尽管如此,调节经典Th9分化和效应功能的新转录、代谢信号以及TCR依赖性和独立信号仍在研究中

CRediT作者贡献声明

Kaplan Mark:撰写——审稿与编辑,撰写——初稿。Kaitlyn G. Jackson:撰写——审稿与编辑,撰写——初稿。

利益冲突声明

作者与本综述无关的冲突声明。

致谢

本综述的准备工作得到了NIH的资助:R01 AI057459、R56 AI129241和T32 AI060519。

术语表

AAD
过敏性气道疾病
AHR
气道高反应性
AICEs
AP-1/IRF复合元件
Alum
氢氧化铝
AM
肺泡巨噬细胞
BATF
基本亮氨酸拉链ATF样转录因子
Bcl6
B细胞CLL/淋巴瘤6
Blimp-1
B淋巴细胞诱导的成熟蛋白-1
CNS1
保守的非编码序列1
Ctcf
CCCTC结合因子
DC
树突状细胞 DUSP8 双特异性磷酸酶8 EGFR 表皮生长因子受体 ERG ETS相关基因 Ets1 E26转化特异性序列1 ETV5 ETS易位变异5 Foxo1

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