Tim-3在系统性红斑狼疮中的研究进展*

金来润，袁 慧

(皖南医学院公共卫生学院，安徽 芜湖 241002)

Tim-3在系统性红斑狼疮中的研究进展*

金来润，袁 慧**

(皖南医学院公共卫生学院，安徽 芜湖 241002)

T细胞免疫球蛋白域黏蛋白域蛋白-3(Tim-3)是调节Th1细胞免疫应答的关键细胞因子，表达于多种免疫细胞表面。Tim-3的表达可抑制Th1细胞活性和IFN-γ的产生，为重要负性免疫调节因子。Tim-3配体Galectin-9 亦涉及多种免疫细胞的功能作用，Galectin-9阻断抗体显著抑制了外周血单核细胞(PBMC)的增殖和IL-2，IL-4，IL-6，IL-10，IL-17A，IFN-α等细胞因子的分泌。系统性红斑狼疮(SLE)涉及多脏器功能损害，是自身免疫性疾病的原型。研究显示Tim-3在SLE的发病机制中起重要作用，Tim-3表达水平也与SLE疾病活跃程度密切相关，Tim-3/Galectin-9途径可能成为SLE的新型治疗策略。本文通过对近期Tim-3在系统性红斑狼疮中的研究进展进行综述，认为Tim-3表达水平在自身免疫性疾病发展过程中的改变及用于人类SLE疾病的靶向治疗仍需要继续深入研究。

Tim-3；Galectin-9；系统性红斑狼疮；基因多态性

近年来研究表明T细胞免疫球蛋白域黏蛋白域蛋白(T cell immunoglobulin domain and mucin domain protein，Tim)家族在免疫应答反应中占有重要地位，包括传染病、自身免疫性疾病及癌症等。Tim-3作为一种重要的免疫调节分子，主要调节Th1细胞免疫应答功能，其在多种自身免疫性疾病发病机制中的作用愈发受到关注。系统性红斑狼疮(SLE)是自身免疫性疾病的原型，涉及多器官功能损害，其确切的病因仍未明确。Tim-3在其免疫机制中产生重要影响，并可能作为SLE治疗的新靶点，其在SLE病程发展中具体免疫分子机制仍需要进一步阐明。

1 Tim-3分子的结构和功能

Tim基因家族是2001年发现的新基因家族。McIntire等[1]用小鼠模型在研究人类5q23-35区域哮喘易感基因时，发现一段可降低Th2细胞活性及抑制气道高反应性的单染色体区域，从IL-4细胞因子基因簇及其周围的基因簇中分离出了Tapr(T cell and airway phenotype regulator)基因位点，发现了此区域内有一个基因家族，与Tapr同时存在，并编码含有免疫球蛋白可变域和黏蛋白结构域的T细胞跨膜糖蛋白，也因此命名为Tim家族。小鼠Tim基因家族位于11B1.1，人类Tim基因家族位于染色体区域5q33.2，此区域是包括哮喘在内的多种自身免疫性疾病的易感区域。Kuchroo等[2]确认了一名Tim家族成员，含有281个氨基酸，黏蛋白样结构域较短，胞内含有一个特有的酪氨酸激酶磷酸化基序与一个SH2结构域结合基序,且只被分化的Th1细胞表达，这就是Tim-3。

Tim-3是第一个在小鼠和人中特异性识别Th1细胞的跨膜糖蛋白，即Th1细胞特异性1型膜蛋白分子，表达于多种免疫细胞的表面，包括CD8+T细胞，单核细胞和树突细胞等。在初始T细胞不表达，主要表达于分化的Th1细胞和Th17细胞，在后者中的表达水平相对较低[3]。Tim-3配体是半乳糖凝集素-9(Galectin-9)，Galectin-9在体外依赖Tim-3诱导细胞内钙剂的流出、聚集以及Th1细胞的死亡，亦可独立于Tim-3，抑制Th17细胞的发育[4]。树突状细胞是专职抗原呈递细胞(APC)，是通过CD80，CD86和MHC II类的上调诱导而成熟，但上调Tim-3抗体可以阻止这个过程，并且Tim-3可刺激树突状细胞对肿瘤Ag的呈递，因此，Tim-3可能具有促进免疫调节的功能[5]。Tim-3作为人类T细胞的负调节因子，可负性调节Th1和Th17 细胞因子分泌，在体内给予Tim-3抗体，不仅可加重Th1细胞介导的自身免疫性疾病的严重程度，而且可增强巨噬细胞的数量和活化水平，因此Tim-3也可通过调节巨噬细胞的活化水平和/或功能而在诱导自身免疫性疾病中发挥重要作用[6]。

2 Tim-3与SLE

系统性红斑狼疮(SLE)是一种自身免疫介导的、以免疫性炎症为突出表现的弥漫性结缔组织病。其主要临床特征是血清中出现多种自身抗体，累及多器官功能损害，病程大多迁延反复。几乎所有自身免疫性疾病的临床表现均有可能发生在SLE中。因此，多数学者将之称为自身免疫性疾病的原型。SLE导致对自身抗原的免疫耐受损失，故有多种自身抗体产生以及多种补体激活，从而通过免疫复合物沉积导致对包括肾脏在内的多种器官和组织造成损害。大多数SLE患者可发生肾脏疾病，而狼疮肾炎(LN)是其最严重的表现之一。SLE的病因与发病机制至今尚不明确。Th1与Th2细胞的调节功能失衡以及Th1/Th2细胞的比值失调可能是SLE的主要机制[7]，亦可能是由Th1和Th17细胞介导的[8]。

2.1 Tim-3表达水平与SLE的关联

2.1.1 Tim-3与SLE

Zheng等[9]研究发现，SLE患者外周血单核细胞中，Tim-3平均表达水平显著高于对照组。并且使用ELASA法观察到在SLE活跃期，Tim-3与GATA-3表达水平之间存在相关关系，SLE缓解期未见两者间存在相关关系。Song等[10]亦发现，SLE患者组CD3+CD4+T 细胞和CD3+CD4-T 细胞中Tim-3表达水平都高于正常组，且SLE活跃期CD3+CD4+T 细胞的Tim-3表达水平高于SLE稳定期患者。这表明Tim-3与SLE发病及其活跃程度有关。这可能是因为Tim-3能够负性调节Th1细胞介导的免疫反应和降低炎症引起的器官损害，所以SLE活跃期患者中较高的Tim-3表达水平可能反映了Tim-3可代偿反应SLE中的炎症。

有研究发现[11]，SLE患者组和健康对照组的白细胞中Tim家族蛋白表达水平无明显差异，但SLE患者外周血单核细胞(PBMC)(包括淋巴细胞和单核细胞)中Tim-3 mRNA表达水平低于健康对照组。SLE患者中有LN者Tim-3 mRNA的表达水平低于无LN者。Tim-3 mRNA在PBMC中较低的表达水平可能参与SLE的发病机制。亦有研究发现[12]，SLE患者PBMC中Tim-3 mRNA 表达水平与对照组相近。这可能是因为不同PBMC亚型细胞中Tim-3表达水平不同，包括活化的Th17细胞，巨噬细胞/单核细胞，树突状细胞，自然杀伤细胞。另外，Tim-3 mRNA表达水平与血清IgA存在相关，与血清总蛋白和血清白蛋白呈负相关，可能是由于Tim-3是自身免疫性Th1细胞的关键调节因子，维持自身免疫耐受性，表达水平降低后使肾脏等器官损伤而导致了血清总蛋白和血清白蛋白的异常表达。Tim-3 mRNA与SLE疾病活动指数亦呈负相关关系，可能是Tim-3表达不足时导致自身免疫性T细胞高度活化而影响SLE疾病严重程度。

2.1.2 Tim-3配体与SLE

Galectin-9已被确认为Tim-3受体，另外，Tim-3受体亦包括磷脂酰丝氨酸和碳水化合物[13]。Tim-3可通过与其配体磷脂酰丝氨酸和Galectin-9的相互作用，上调凋亡细胞相关抗原的水平。研究表明Tim-3与Galectin-9在SLE患者组CD4+T细胞，CD8+T细胞，CD56+T细胞和血清中的表达水平均显著高于健康对照组。Galectin-9以依赖Tim-3的方式诱导Th1细胞死亡。Th17细胞和活化的细胞毒性CD8+T细胞表达的Tim-3，对Galectin-9诱导的凋亡敏感。Galectin-9阻断抗体对SLE患者CD3细胞刺激PBMC增殖、Th1细胞分泌细胞因子(IL-2、IFN-γ、和TFN-α)、Th2细胞分泌细胞因子(IL-4、IL-10)、Th17细胞分泌细胞因子(IL-17A)和促炎症因子(IL-6)的释放均有显著的抑制作用。Tim-3/Galectin-9路径可调节Th1细胞介导的免疫应答，导致Th1细胞的凋亡。Tim-3/Galectin-9路径亦可抑制Th17细胞的分化，阻断动物模型中体内Tim-3/Galectin-9相互作用，致使自身免疫系统功能紊乱，免疫耐受消失[14-15]。这说明，Tim-3与Galectin-9在SLE发病机制中发挥重要作用，所以Tim-3与Galectin-9可能成为SLE诊断的生物学标记物。另外，Galectin-9可不依赖于Tim-3而依赖IL-2抑制Th17细胞的发展。Galectin-9也可不依赖于Tim-3而通过诱导浆细胞凋亡来改善易发狼疮的MRL/lpr 小鼠的临床严重程度。故未来的研究应致力于Galectin-9依赖于Tim-3与独立于Tim-3的作用机制。

Tim-3和死亡受体Fas与多种自身免疫性疾病的发病机制有关。研究显示[10]，SLE稳定期患者中表达Tim-3+和Tim-3+Fas+的CD3+CD4+T和CD3+CD4-T细胞的比例高于SLE活跃期患者。补体C3和C4的血清水平被认为是SLE活跃度的标志，其与表达Tim-3的CD3+CD4+T细胞和CD3+CD4-T细胞的比例呈负相关。同时，Galectin-9较高的表达水平亦与SLE疾病活动指数密切相关。所以SLE患者Tim-3与Fas的相互作用以及Tim-3与Galectin-9的相互作用均可能为SLE疾病活跃程度的影响因素。SLE患者中其他相关的T细胞亚型是否也与此情况相同仍需进一步探索。

2.2 妊娠与SLE

在SLE成年患者中，女性患者所占比例约为9/10，SLE诊断的峰值年龄在15至44岁之间，主要发作于女性育龄期和分娩后。SLE妊娠期间外周血中Tim-3水平显著高于正常对照组，但大多为单核细胞，而非T/B细胞。妊娠期间SLE的发作与Tim-3表达水平上调有关。一方面，Tim-3在胎儿阶段通过促进树突状细胞成熟，Ag呈递，病原体清除，保护胎儿免遭感染而具有积极的调节作用，另一方面，Tim-3由于过度限制T细胞介导的免疫应答和避免适应性阶段的自身免疫而具有消极的调节作用。另外，异常的Tim-3水平亦可能与流产有关[16-17]。所以致力于研究Tim-3在SLE妊娠期的作用有利于明确SLE发病机制。

2.3 SLE肾组织活检

Guo等[18]以SLE患者为病例组，经皮肾穿刺活检，同时以经肾错构瘤切除术的患者为对照组(取错构瘤组织附近非错构瘤的正常组织)，对肾组织Tim-3表达水平和外周血的血清学进行比较发现，两组Tim-3水平之间存在显著性差异。且几乎所有反映SLE活跃度的血清学指标表达水平在两组间均有显著差异，包括C3，C4，ESR(红细胞沉降率)， CRP(C反应蛋白)，白细胞计数，红细胞计数，血小板计数，蛋白尿等。SLE患者肾组织中Tim-3的表达主要在肾小管和肾间质中，特别是在腔内的肾小管上皮细胞，但Tim-3的表达很少见于肾小球的内皮细胞。这种现象的确切机制仍不清楚，可能Tim-3组织表达具有特异性。SLE肾组织病理等级与Tim-3表达水平呈正相关，这为进一步证实Tim-3表达水平与SLE发病机制有关提供了病理依据。但该结果是用抗Tim-3多克隆抗体来调查Tim-3表达水平，其有效性需用抗Tim-3单克隆抗体来证实。因为大部分肾疾病与免疫失衡均有关，推测用多克隆抗体和/或单克隆抗体探究除SLE以外的其他免疫相关的肾疾病，Tim-3表达水平也可能很高。

2.4 SNPs 与SLE

人类基因组单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms，SNPs)在基因组变异中最常见，每1000个碱基约有1个SNP。研究表明，Tim-3基因SNP与自身免疫性疾病的易感性可能有关。

通过GWAS已鉴定多数基因SNP与SLE发病风险密切相关，包括TYK2 (rs280519)，BLK(rs2618476和rs13277113)， IFIH1(rs1990760)，SLC15A4(rs10847697)[19]。Luan等[20]进行STAT4多态性与SLE亚型之间遗传关系的研究，结果表明STAT4 rs7582694 SNP与SLE显著相关。关于Tim-3基因SNP与SLE关系，国内有研究显示，云南汉族人群Tim-3启动子区-1516位点存在SNP，且位点-1516G>T的SNP与SLE遗传易感性有关[21]。Li等[22]对202名安徽SLE患者和217名对照个体中的Tim-1(rs1501909和rs12522248)和Tim-3(rs9313439和rs10515746)进行单核苷酸多态性的基因分型，结果显示在所有四个SNP中，SLE患者与对照组以及SLE狼疮肾炎患者和SLE无狼疮肾炎患者之间分布无显著差异。这可能是由于在Tim该区域内覆盖有其他遗传风险变量。可见Tim-3基因SNP分布具有地域分布差异。

3 Tim-3作为SLE靶向治疗目标

据报道[23]，体内施用Tim-3抗体可加剧自身免疫性疾病的临床和病理严重程度，抗Tim-3治疗后表达Tim-3的Th1细胞与非T细胞之间的同源相互作用受到影响，且导致CD11b+/F4/80+巨噬细胞的扩增和活化。可能是由于抗Tim-3可以阻断Tim-3与巨噬细胞上潜在的抑制性配体的同源相互作用，从而增加巨噬细胞的数量和活化水平。Tim-3可能通过调节巨噬细胞活化功能在诱导自身免疫疾病中起重要作用。IFN-γ是SLE中的主要效应分子，狼疮发展需要IFN-γ过量产生。在体外使用Tim-3阻断抗体，显着抑制Treg的抑制活性，导致IFN-γ水平的增加。

作为Tim-3配体，Galectin-9大大抑制了PBMC的活化，其在自身免疫性疾病模型中显示出治疗效果。在MRL/lpr狼疮小鼠中，Galectin-9可以减轻各种症状的严重程度，如LN，关节炎和溶血性贫血。这种治疗效果可能归因于Galectin-9诱导表达Tim-3的Th1和Th17效应细胞的程序性死亡而致使其数量减少。Galectin-9除了T细胞调节之外，亦可通过降低抗dsDNA抗体的水平来改善MRL / lpr狼疮小鼠的临床严重性，该机制被认为是诱导浆细胞凋亡的结果。Tim-3/Galectin-9路径可导致Th1细胞的凋亡，抑制Th17细胞的分化。阻断动物模型中体内Tim-3/ Galectin-9相互作用，致使自身免疫耐受消失[24-25]。总之，Tim-3/ Galectin-9可能通过T细胞，巨噬细胞和浆细胞的协调作用模式而成为SLE新奇的治疗方向。

B细胞刺激因子促进B细胞耐受性的丧失并推动自身抗体产生。由属于TNF家族(BAFF)的B细胞活化因子和诱导增殖性配体(APRIL)介导的B细胞活化已涉及SLE发病机制。这表明，除了T细胞调节之外，B细胞调节亦可能是SLE治疗所必需的[26]。Liu等[27]发现，trametinib(曲马替尼)显著促进细胞凋亡并抑制细胞增殖，同时抑制MEK，可提高Tim-3的表达水平，并引起CD8+T细胞的减少。相反，抗Tim-3 mAb通过刺激CD8+T细胞增强抗肿瘤免疫力，因此联合治疗产生有效的抗肿瘤效应。抗PD-1，抗Tim-3和焦点辐射的联合治疗导致小鼠胶质瘤的退行，其效果优于单独的Tim-3阻断[28]。这些研究为Tim-3与其他相关分子联合治疗SLE提供了新思路。

4 结 语

Tim-3不仅可以通过调节Th1、Th17、单核细胞等功能诱导自身免疫性疾病，还参与免疫耐受的建立，并可影响一系列炎症[29]。最近研究在HIV，HBV，HCV患者中均已发现Tim-3表达的上调，并与抗病毒活性受损有关[30]。Tim-3的价值逐渐受到关注，并可能成为SLE等自身免疫性疾病治疗的靶向目标。另外，Tim-3/Galectin-9途径可能在系统性自身免疫性疾病的诱导和发展中起关键作用，所以抑制这一途径的Tim-3靶向治疗变得很有吸引力。Tim-3在自身免疫性疾病中的数据大多来自于鼠模型，而人体内的环境相对更加复杂，因此Tim-3表达水平在自身免疫性疾病发展过程中的改变以及用于人类SLE等疾病的靶向治疗仍需要继续深入研究。

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安徽省自然科学基金项目(1608085MH219)**通讯作者，E-mail：yuanhui0553@163.com

R593.24

A

2095-4646(2017)05-0451-05

10.16751/j.cnki.2095-4646.2017.05.0451

2017-05-11)