MICA/B分子与疾病的相关性及其临床应用的研究进展

李锋，肖曦 综述 魏小斌 审校

(中南大学湘雅医学院附属海口医院检验科，海南 海口 570208)

MICA/B分子与疾病的相关性及其临床应用的研究进展

李锋，肖曦 综述 魏小斌 审校

(中南大学湘雅医学院附属海口医院检验科，海南 海口 570208)

MICA/B基因具有高度多态性，所编码蛋白MICA/B是NKG2D的主要配体，而NKG2D在机体免疫监视方面发挥着重要作用。越来越多的研究表明MICA/B与疾病的发生发展有着高度的相关性，因此针对MICA/B具体的表达调控机制及临床应用研究是当前研究的热点，本文对近年来MICA/B分子与疾病的相关性及其临床应用进行综述。

MICA/B；疾病；相关性；临床应用；NKG2D

人类主要组织相容性复合物I链相关基因(MIC) A/B基因的多态性与许多疾病的易感性有很大相关性，其编码的蛋白分子通过与NKG2D受体相互作用参与到人类各种疾病的发生发展过程中，对MICA/B分子的进一步深入研究对阐释其在疾病中的分子机制意义重大，其在临床中潜在的应用也将会是今后研究的热点。

1 MICA/B分子概述

人类主要组织相容性复合物I链相关基因(MIC)高度保守并广泛存在于大多数哺乳动物基因中，人类MIC基因定位于染色体6p21.3的HLA-I类区，包括7个成员：MICA～MICG，其中只有MICA/B是功能基因。MICA基因全长11 722 bp，编码1 382 bp的转录子；MICB基因全长12 930 bp，编码2 376 bp的转录子[1]。MICA/B基因编码的蛋白为跨膜蛋白，相对分子质量约61 000 Kb，由三个胞外区(α1，α2，α3)、一个跨膜区(TM)和一个胞质尾区构成，主要在人上皮细胞、内皮细胞，尤其在小肠上皮细胞中高表达。人类NKG2D主要在NK细胞、NKT细胞、γδT细胞、CD8+T细胞表达，作为一种激活性受体介导这些免疫细胞活化进而杀伤靶细胞。它除了可以识别UL-16结合蛋白配体家族(ULBPs1-6)外，还可以识别MICA/B，是目前为止在体内发现的唯一可以与MICA/B识别的受体，通过使效应细胞活化引起靶细胞分解。它在感染、肿瘤、自身免疫性疾病、器官移植的免疫应答中起着极其重要的作用，但在不同的细胞亚群中NKG2D的表达是受表观遗传机制的控制[2]。

2 MICA/B分子与疾病的相关性

MICA/B和NKG2D的参与到许多疾病的发生发展过程中，但机体在正常情况下MICA/B的表达是相对稳定的。研究表明，血管内皮细胞(ECs)上MICA的基础表达对于NK细胞上免疫受体NKG2D的表达及活化的调控是必须的。在ECs表面MICA的表达对于不同的细胞因子的应答是不同的，而NKG2D的调控与ECs表面的MICA水平有关。TNF-α上调ECs表面的MICA而TNF-γ下调MICA，但二者均可诱导可溶性MICA(sMICA)的释放。内皮细胞的活化和增生也可以调控MICA的表达和脱落，进而调控效应细胞NK细胞和T细胞上的NKG2D的活化[3]。

2.1 与肿瘤的相关性 在对肝癌患者的易感基因MICA的分析中发现，该基因启动子区域的核苷酸多态性可以影响MICA的表达水平，其在阻断病毒性肝炎导致的肝癌方面有重要作用。研究表明，miR25-93-106b可以调控HCC(肝癌细胞)表面的MICA表达，即过表达的miR25-93-106b可以抑制MICA的表达。相反，该miR的沉默有利于HCC上MICA的高表达[4]。乙肝病毒表面抗原(HBsAg)在HepG细胞上的过表达可诱导miRNAs-133的表达上调和miRNAs-9的表达下调。有趣的是，这两种miRNAs都可靶向定位到MIC基因的3'非翻译区来抑制MICA和MICB的表达，因此阻止了NKG2D介导的对HCC细胞的清除[5]。对沙特阿拉伯人群乙型肝炎的研究中发现，MICA基因rs2596542位点的单核苷酸多态性(SNP)在健康对照组中出现的频率明显高于患者组，而rs2596542位点等位基因的多态性与活动性肝炎有潜在的相关性[6]。用经促肾上腺素释放因子(CRF)处理过的宫颈癌细胞(HeLa细胞)的上清液来孵育NK细胞，因其中含有可溶性NKG2D配体(sMICA)，结果发现NK细胞表面的NKG2D表达减少，活性降低。因此在应激状态下，CRF可以通过诱导可溶性NKG2D配体来下调NKG2D在免疫细胞表面的表达使宫颈癌细胞获得免疫逃避[7]，可见，sMICA对NKG2D的免疫监视起到了抑制作用。HLA-DRB1和MICA在宫颈癌的发病机制中起着重要作用。在瑞士人群中，HDL-DRB1的上游基因rs9272143的C等位基因具有抵抗宫颈癌的作用，MICA-A4、A5也具有抵抗宫颈癌的作用，而MICA相邻的rs2516448的T等位基因却增加了宫颈癌的易感性[8]。在人类卵巢癌的组织中发现了miR-20a的过度表达，该miRNA直接和MICA/B基因的3'非翻译区结合，导致其被降解，并且减少了细胞质膜上MICA/B的蛋白水平，从而使肿瘤细胞可以逃避NK细胞介导的杀伤作用[9]。在对喉鳞状上皮细胞癌(LSCC)表面MICA表达的研究中发现，相比正常的组织器官，癌细胞表面的MICA表达水平明显增高，且增高的水平与肿瘤的分化程度和TNM分期存在显著的相关性，MICA在LSCC的侵袭和转移过程中发挥着重要作用，可作为LSCC的一个潜在的肿瘤标记物[10]。MIC分子从细胞表面释放被认为是一种肿瘤细胞免疫逃避的机制，因为sMICA/B可以抑制NK与激活的受体发生反应，从而避免肿瘤细胞受到NK细胞的分解作用。但在胰腺癌的细胞上MICA/ B表达水平增强但血清中其水平不升高，分化越差的胰腺癌患者中MICA/B的表达水平越高[11]。这与细胞表面MICA/B的高表达促进NKG2D的活化，进而引起NK细胞介导的细胞杀伤作用的观点似乎相悖。但问题有可能在于高表达的MICA/B发生了某些变化，在对急性髓系白血病(AML)、急性淋巴系白血病(ALL)、肝癌、乳腺癌、结肠癌患者中NKG2DL(MICA/B和ULBPs1-6)的甲基化分析发现，AML的NKG2DL的甲基化程度最高，而高度甲基化与NKG2DL翻译的缺失有相关，这致使表达NKG2D受体的细胞识别失灵，导致AML患者肿瘤的发生[12]。

2.2 与自身免疫性疾病的相关性 类风湿性关节炎(RA)是一种常见的自身免疫性疾病，在对南突尼斯人群类风湿关节炎研究中发现，MICA-250基因多态性与RA的基因易感性和严重程度有关。此外，MICA-TM和MICA-129-Val/Met(MICA基因129位点的缬氨酸/甲硫氨酸基因)可能与RA的严重程度存在相关性[13]。在对1型糖尿病患者的研究中发现，MICA基因多态性与1型糖尿病的自身抗体形成有关，其中特别是MICA5/5、MICA-5.1/5.1在胰岛素抗体(IAA)和(或)酪氨酸磷酸酶(IA2)阳性的糖尿病患者中的表达均减少[14]，与糖尿病早期的免疫应答高度相关。根据MICA的氨基酸129位点Met/Val的多态性，可将MICA分为与受体NKG2D结合能力强和弱两种。通过对MICA-129与银屑病皮肤和关节临床表现相互关系的研究中发现，MICA-129Met等位基因，特别是Met/Met纯合子，在多伦多的人群中，与皮肤银屑病(PSC)和银屑病关节炎(PSA)都有显著的关联性，它也与圣约翰的PSA患者有关，但Met/Met纯合子并没有额外的影响，当圣约翰的患者HLA等位基因调整后相关性不存在。与PSC相比较，MICA-129与PSA则没有相关性，由此可得出MICA-129可以作为一个银屑病皮肤临床表现的标记物[15]。同样，对炎症性肠病(IBD)的研究也中发现，MICA-129-Val/Met单核苷酸多态性参与了IBD的发病机制且TNF-α/-β在炎症性肠病中起重要的作用，IBD3区域可以作为炎症性肠病的免疫基因标记[16]。此外对银屑病的研究还发现，MICA-TM A9等位基因与亚洲人群中银屑病的易感性有关，与欧洲人群中银屑病关节炎的易感性有关[17]。HLA-B27是一个很好的预测强直性脊柱炎(AS)危险性的基因标志物。最近全基因组相关分析研究表明MICA与AS的易感性之间存在显著相关性，可能由于其连锁不平衡性的潜在影响掩盖了MICA对AS的影响。在对MICA的测序中发现，在美国白人和中国汉族人群中MICA*007：01是一个有显著意义的危险性等位基因，在中国汉族的AS患者中MICA*019也是一个重要的危险性等位基因[18]。

3 MICA/B的临床应用及展望

关于MICA/B和疾病关系的研究最终的目的都是更好的应用于临床，指导临床疾病预防、治疗和预后判断。临床试验中已经使用γδT细胞来治疗肺癌，通过其表面多态性的受体(TCR)和MICA/B分子与不具有多态性的NKG2D受体以非限制性MHC的方式结合发挥靶向作用并已经取得积极疗效。同样的试验也被用于多发性骨髓瘤、非霍奇金淋巴瘤、其他实质性肿瘤的治疗，用以评估γδT细胞治疗的安全性和可靠性[19]。

在对由于丙型肝炎病毒引起的慢性丙型肝炎患者的研究中发现，使用PEG-IFN/RBV治疗的肝炎患者中MICA等位基因CC型和CA型与A型相比有显著的持续性病毒学反应，针对MICB基因的分型可以作为对持续性病毒学反应的预测性指标[20]。

在肝癌治疗的研究中发现，组蛋白脱乙酰酶抑制剂SAHA(HDACi SAHA)可以通过下调肝癌细胞的miR-17-92和MCM7使MICA的表达上调，使肝癌细胞对NK细胞介导的细胞分解作用的敏感性增强，这个新机制为HDACi在肝癌的治疗方面提供了新前景[21]。这也与可以通过药物作用于调控DNA甲基化或组蛋白乙酰化的酶而被扭转的表观遗传机制观点相一致[22]。这个事实为表观遗传相关因子在恶性肿瘤中的应用前景指明了方向。

NK细胞可以对肿瘤细胞上MICA/B的表达进行免疫监控，并且进行免疫杀伤，从而维持机体正常状态。MICA/B的表达可以被转录因子热休克蛋白(HSF1)调控，而HSF1与肿瘤的发生发展、物质代谢和治疗抵抗有关，同时也增加了NK细胞介导的细胞分解作用。但HSF1的抑制剂NZ28可以同时抑制HSF1、specificity protein 1(SP1)、NF-κB，从而导致肿瘤细胞上NK细胞激活配体MICA/B的丢失，从而逃避免疫监视和NK细胞介导的细胞分解作用。这个结果暗示我们新的抗癌治疗有必要考虑所用的药物对固有免疫系统的影响[23]。

在对进展性非小细胞肺癌的研究中发现，MICA的高表达可以作为一个提示进展性非小细胞肺癌预后差的指标，而高表达的MICA却是经CIK(细胞因子诱导的细胞杀伤作用)治疗成功的一个预测性因子[24]，同样，结直肠癌细胞表面MICA/B表达的增加可提高患者的生存率和预后[25]。相信在不久的将来临床上可以把MICA作为衡量患者治疗和预后的一个常规指标。

随着肿瘤逃避免疫监视机制的深入研究，目前已经明确的包括下调或内化型MICA/B以及剪切MICA/ B蛋白胞外段形成sMICA/B。最近的研究表明，由US12-US21编码的US-12家族中，US-18和US-20被认为具有NK细胞免疫逃避功能，它们可以独立地通过溶酶体降解MICA来发挥其功能，且二者联合作用时发挥出来的作用更大[26]。sMICA对NK细胞等的免疫作用起到了抑制作用，对黑色素瘤患者的研究发现，先接种经照射过的自体分泌GM-CSF的肿瘤细胞，再用抗体来阻断细胞毒性T淋巴细胞抗原4(CTLA-4)后，会产生针对MICA的高滴度抗体，这些抗体导致的sMICA的水平的下降，并且由此减少免疫抑制[27]。因此，与抗癌药物相比较，抗sMICA的分子或试剂既可以减少免疫抑制，又对肿瘤的治疗起重要作用，是一个有所期待的研究方向。

携带靶向药物的纳米分子治疗因其可以减小靶位药物的浓度和药物在正常组织的分布，已经成为当前癌症治疗的研究热点。MICA存在于许多肿瘤细胞表面，故癌症细胞上的MICA可以作为一个有效的靶向分子，体外试验用携带有MICA抗体的噬菌体与阿霉素结合来治疗癌症已经获得成功，以后可能会广泛被应用于肿瘤的靶向治疗中[28]。

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Correlation of MICA/B molecule with disease and clinical application of MICA/B molecule.

LI Feng,XIAO Xi,WEI Xiao-bin.Department of Clinical Laboratory,the Affiliated Haikou Hospital of Xiangya Medical College of Central South University,Haikou 570208,Hainan,CHINA

MICA/B is a gene with high polymorphism and encodes protein MICA/B,the main ligand of NKG2D which plays an important role in immune surveillance.Increasingly studies have showed that MICA/B has a significant correlation with the development of diseases,and the expression and regulation mechanism of MICA/B and its clinical application has become the current hot spot.In this paper,the research progress in this area in recent years were reviewed.

MICA/B;Disease;Correlation;Clinical application;NKG2D

R392.11

A

1003—6350（2016）17—2825—04

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.17.024

2015-11-25)

李锋。E-mail：lfxtx1991@163.com