撰文
Qi
关于产IL-17的CD4+T细胞（Th17细胞）是否会驱动自身免疫性疾病目前仍存在不同看法，而产粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）的T细胞(ThGM)近来被提出作为自身免疫组织炎症的主要诱导剂，尚不清楚这两种T细胞群是彼此相关还是彼此独立的子集。此外，Th17细胞除了诱导自身免疫反应外，还参与调节组织稳态功能，比如有助于肠道屏障的完整性并限制微生物入侵，那么Th17细胞如何能兼具这两种“利害”特性呢？
年12月6日，来自哈佛医学医院的VijayK.Kuchroo团队和麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所的AvivRegev团队在Cell杂志上合作发表了一篇题为Stem-likeintestinalTh17cellsgiverisetopathogeniceffectorTcellsduringautoimmunity的文章，作者将scRNA-seq和TCR-seq结合，对个组织Th17细胞进行分析，揭示了在诱发脑脊髓炎（encephalomyelitis,EAE）后一种可产生专门迁移至中枢神经系统的致病性GM-CSF+IFN-γ+CXCR6+Th17细胞群的干细胞样肠道TCF1+SLAMF6+IL-17+细胞群。这项研究确认了IL-17+非致病性与GM-CSF+IFN-γ+致病性Th17细胞群体之间的直接体内关系，并提供了一种稳态肠道Th17细胞指导肠外自身免疫性疾病的机制。
首先，作者将活跃的IL17A-GFP报告小鼠和IL-17A命运报告小鼠杂交生成Il17aCreGFPXRosa26tdTomato小鼠并对所有表达tdTomato+的CD4+T细胞进行单细胞分析，tdTomato+GFP+表征current-Th17细胞，tdTomato+GFP–表征ex-Th17细胞。其中，肠道组织表现出更高的current/ex-Th17细胞比例，与干细胞样T细胞状态相关的基因在脾脏和淋巴组织中高度表达，而与Th17细胞激活相关的基因在肠道组织中高度表达，提示在稳态条件下组织Th17细胞的广泛异质性。
Th17细胞既然是多种自身免疫性疾病的驱动因素，作者便在EAE小鼠模型中分析了在自身免疫条件下组织Th17细胞的异质性。作者根据scRNA/TCR-seq给出的差异基因特征将个CNS浸润的Th17细胞注射为静止、迁移、增殖、CD8样和促炎五个簇，尤其注意簇5，PD-1标记了这些能产生高水平IL-17A、IFN-γ和GM-CSF细胞因子高度促炎性Th17细胞。为了研究组织Th17细胞在诱导EAE中的机制和作用，作者检测了来自对照和EAE小鼠的个组织Th17细胞，跨组织的TCR库相似性分析揭示了来自淋巴结（DLN）、脾脏（SPL）和CNS的细胞之间具有高克隆相似性的Th17群体。最近的研究强调了“肠-脑轴”的作用，肠道Th17细胞被认为通过一种未知的机制来调节CNS自身免疫性炎症。通过再度比较不同组织的TCR序列，作者发现脾脏中由少量Th17细胞与肠道中的Th17细胞存在重叠，那么可以假设SPL可能是潜在的枢纽，用于中转肠道Th17细胞和致脑炎Th细胞。
进一步对EAE期间的脾Th17细胞异质性分析发现，大多数细胞归类于SLAMF6+的干细胞样Th17细胞（IL-17+）或CXCR6+致病性Th17细胞（GM-CSF+IFN-γ+），需要注意的是SLAMF6+细胞在稳态期间以高比例存在于脾脏中，在EAE中减少，而CXCR6+细胞在EAE期间在SPL和CNS中急剧增加，在SPL出现暂时性峰值，随后在CNS中稳定上升。此外，作者在EAE小鼠血液中也检测到CXCR6+tdTomato+细胞，支持了CXCR6+Th17细胞通过血液从脾脏募集到CNS的模型。作者进一步将从EAE小鼠中获得的两种SPL细胞分选并过继转移到提前进行EAE免疫的同种小鼠中，随后仅在CNS、DLN和SPL中发现CXCR6+细胞，而SLAMF6+群体存在于包括肠组织在内的所有组织中，证实了EAE期间两种Th17细胞在体内的不同迁移特征。
有趣的是，这两种细胞之间也存在大量的TCR克隆共享，考虑到SLAMF6+群体的干细胞样特征，作者推断SLAMF6+细胞是否可以产生CXCR6+细胞并在EAE期间发挥补给作用？为此，作者将来自EAE小鼠的两种细胞同上述进行转移，在转移SLAMF6+供体细胞后，可以回收两种细胞，而在转移CXCR6+供体细胞后，仅在受体小鼠脾脏中回收到CXCR6+细胞，证实了SLAMF6+细胞在体内产生CXCR6+细胞的能力，也表明CXCR6+细胞表现出终末效应细胞表型。此外，CXCR6+细胞的转移加剧了EAE疾病，支持CXCR6+细胞作为EAE期间的致病群体。
IL-23信号传导在自身免疫发病机制中起关键作用并且是产生致病性T细胞所必需的，但其驱动致病性T细胞产生的机制仍不清楚。在这项研究中，作者发现CXCR6+细胞IL-23表达更高，且IL-23R信号传导下游基因位点处的染色质可及性更高，作者假设IL-23R信号可能介导了SLAMF6+向CXCR6+的转化。接下来作者也通过体外IL-23处理的SLAMF6+细胞与脾细胞共培养，以及IL-23R条件敲除小鼠模型来证明IL-23R信号介导了SLAMF6+细胞产生致病性CXCR6+细胞。
除此之外，最近的许多研究都在强调肠道微生物在肠外自身免疫性疾病中发挥关键作用，在这里，作者通过抗生素处理发现，所有组织中的tdTomato+Th17细胞平均减少9倍，脾脏中的SLAMF6+和CXCR6+细胞均显着减少，且该小鼠对EAE具有抗性。这一发现也对肠道微生物与自身免疫性疾病的关联做出了可能的解释。
总的来说，这项研究确定了干细胞样肠道Th17细胞向致病性Th17细胞的转变，解释了EAE期间关于IL-17+与GM-CSF+IFN-γ+致病性T细胞的争议，且这一概念可能同样适用于其他自身免疫性疾病。此外，该研究还提出针对干细胞样肠道Th1群体和IL-23R信号传导可能会更有效地控制许多人类自身免疫性疾病。
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