肥大细胞非IgE途径活化新型受体mas相关G蛋白偶联受体X2的研究进展

陈安薇 白晓明 王华

重庆医科大学附属儿童医院皮肤科儿童发育疾病研究教育部重点实验室儿童发育重大疾病国家国际科技合作基地儿科学重庆市重点实验室400014

肥大细胞（MC）作为一种广泛分布的多功能免疫细胞，介导了一系列速发型超敏反应和变态反应性疾病的发生。肥大细胞能针对不同的外来刺激进行信息加工，向下游传递各自的信号，从而引起不同的生物学效应。

一、肥大细胞的生物学特征

肥大细胞在表型和功能上具有异质性。在人类，肥大细胞根据其分泌颗粒所含蛋白酶不同分为MCT和MCTC两种亚型，MCT常存在于胃肠道和呼吸道黏膜，分泌颗粒只包含类胰蛋白酶；MCTC 多存在于结缔组织中，分泌颗粒除了类胰蛋白酶，还包括胃促胰酶、羧肽酶和组织蛋白酶等。在啮齿动物中，根据肥大细胞组织定位不同将其分为结缔组织肥大细胞（CTMC）和黏膜肥大细胞（MMC）［1-2］。

MC最经典的激活途径是IgE与其受体IgE高亲和力受体（FcεRⅠ）的识别，通过胞外段结合识别过敏原，启动胞内信号逐级活化，合成释放新的炎症介质。临床上表现为15～60 min在局部出现红斑等IgE依赖的皮肤早发相反应，3～4 h 后进入IgE 依赖的迟发相反应，局部中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和单个核细胞浸润［3］。在以MC 为关键环节的慢性荨麻疹中，仅有30%～50%的患者血清IgE 升高，大部分患者自体血清皮肤试验阴性，但他们的血清却能引起不表达FcεRⅠ的人肥大细胞瘤细胞系脱颗粒［4］。有学者在哺乳动物的研究中，发现一些炎症相关内源肽如P 物质、β 防御素、LL-37、生长抑素、血管活性肽及经典的MC 激活物复合物48/80等可在较高浓度下，不依赖经典的IgE 途径来激活MC［5-7］。提示MC应存在非IgE依赖的激活途径。

二、G蛋白耦联受体（GPCR）-MrgprX2

GPCR是一大类跨膜蛋白受体的统称，参与很多细胞的信号转导过程，约是40%药物治疗的靶点。目前已发现近800 种人GPCR，但仍有超过100 种的GPCR 其内外源性配体尚不清楚，这些GPCR统一被称为孤儿GPCR。有学者在小鼠背根神经节中首先发现与MAS1原癌基因有关的整个新GPCR 亚家族，即mas 相关G 蛋白偶联受体（mas-related G protein-coupled receptor，MRGPR）［8-9］。MRGPR 在人类有4 种基因型：MrgprX1～X4；在小鼠有7 种基因型：MrgprA（A1～A10）、MrgprB（B1～B5、B8）、MrgprC（C11）、MrgprD、MrgprE、MrgprF、MrgprH，其中MrgprB2 与MrgprX2 同源［10］。MrgprX2 定位于11 号染色体p15，编码330 个氨基酸。MC（主要是MCTC）是除背根神经节外唯一表达MrgprX2 的细胞，不仅包膜胞内双表达，且仅表达MrgprX2 这一型，提示MrgprX2对于MC发挥功能可能起重要作用［11］。

三、MrgprX2在变态反应性疾病中的作用和机制

1.MrgprX2与荨麻疹：在慢性荨麻疹中，约55%患者的病因不清，血清IgE 升高不明显，在这些患者皮内注射P 物质引起的风团要比正常人更严重，但二者MC数目并无明显差异［12］。Fujisawa 等［13］证实，慢性荨麻疹患者肥大细胞膜MrgprX2的表达量显著高于正常对照，且P物质和嗜酸性粒细胞产物不仅可通过MrgprX2活化皮肤MC，而且释放干细胞因子和神经细胞生长因子帮助MC的存活和活化，有利于嗜酸性粒细胞进一步聚集并释放胞内颗粒，从而维持慢性荨麻疹的晚期相反应，导致疾病慢性化。敲除MrgprX2 的MC 在P 物质诱导下脱颗粒反应明显降低，提示MrgprX2 通路可引起慢性荨麻疹的发生，基于此发现，慢性荨麻疹患者的MC存在功能上的缺陷而非数量上的差异，但目前尚不清楚患者MC上MrgprX2表达增加的机制［14］。

2.MrgprX2与假性药物过敏：药物引起的不良反应中约15%为真正的过敏，大部分药敏反应并没有伴随IgE滴度的升高，提示存在非IgE 依赖的假性变态反应机制。目前证实，几乎所有的阳离子型肽能类药物都是通过MrgprX2 活化MC引起局部假性变态反应，尤其是艾替班特（一种治疗血管性水肿的缓激肽受体拮抗剂）即便是临床用量，也会发生局部注射反应［15］。临床上常用的小分子静脉制剂，由于其血药浓度高及快速的组织分布等特点，也常引起严重的过敏反应。以手术中非甾体类神经肌肉阻滞剂为代表，如铜箭毒碱、阿曲库铵等均能与MrgprX2结合引起组胺释放、炎症反应及气道收缩［16］。据统计，外科手术中约60%的过敏反应都与此类药物应用有关［17］。研究发现，非甾体神经肌肉阻滞剂化学结构中的四氢异喹啉经过环化修饰，其促使MC脱颗粒的能力是复合物48/80的7倍，体外实验表明，其通过MrgprB2 活化MC 的浓度可低至临床用量的0.5%。另外，在MC系LAD2和小鼠MrgprB2敲除模型中，发现多种抗菌剂也可通过该受体引起假过敏反应，并呈剂量依赖性［18］。这一类抗菌剂主要包括抗真菌药、氨基糖苷类、磺胺类及氟喹诺酮类。动物实验表明，在氟喹诺酮类药物如环丙沙星的作用下，MrgprB2突变鼠其足掌红肿程度和系统性过敏反应远低于WT鼠。研究发现，这类抗菌药物的化学结构中含有大量容易质子化的叔胺和仲胺［19］。这种带有极性氮原子特点的药物容易活化MC，而常见的真性致敏药物如β内酰胺类几乎不含胺基，这可能是此类药物引起MrgprX2型假过敏反应的特点之一。但在不改变药物的药理作用下通过适当的环化修饰及改变氮的极性能否降低临床上静脉用药带来的不良反应仍有待研究。

3.MrgprX2与瘙痒：痒觉的产生之前被认为是MC与神经纤维之间的相互作用。定居在无髓鞘C类神经纤维处的MC 能直接诱导瘙痒产生并引起搔抓行为［20］。Wilson 等［21］在搔抓动物模型实验中，发现野生鼠和MC缺陷鼠在P物质刺激下，两组动物发生搔抓行为比例相近，这一现象提示，MC可能不是瘙痒形成机制中的关键环节，皮肤角质形成细胞产生的胸腺基质淋巴细胞生成素可直接作用于特异性的神经元，也可间接活化免疫细胞引起皮肤瘙痒；在野生鼠和免疫缺陷鼠中，发现两者之间的瘙痒程度并无明显差异，提示包括MC在内的免疫细胞并不直接参与瘙痒的发生，更可能起调控作用。Lee 等［22］发现，小鼠痛觉神经高表达MrgC11 及MrgprA1，但不表达MrgprB2，小鼠骨髓源性MC（bone marrow derived MCs）可释放某种介质来活化MrgC11，从而引起瘙痒；P 物质也可跳过MC 直接作用于MrgprA1 引起瘙痒，这也解释了非镇静抗组胺药止痒作用有限。与小鼠相比，人感觉神经元表达MrgprX2，是否他们之间存在某种联系，或是人类痒觉的产生也是通过直接作用于神经元MrgprX2 仍有待研究，但不可否认，研制出MrgprX2 的拮抗剂或抑制剂能有效减轻MC引起的部分临床症状。

总之，目前可以确认MC 至少存在两条以上的激活路径，但MC 本身活化形式却不是一成不变。Gaudenzio 等［23］对抗IgE 和P 物质诱导的MC 脱颗粒进行了比较，发现二者颗粒内容物及时空特性并非一致。MrgprX2介导的脱颗粒主要为少量的脂质介质和血管内皮生长因子，是一种快速短暂的钙流信号。而FcεRⅠ介导的脱颗粒内容物主要为脂质介质类（如前列腺素E2和F2等）和一些炎性因子、趋化因子，其钙流信号慢而持久，不仅能在局部介导固有免疫反应，也能在远隔部位引起适应性免疫反应。不同的钙流信号引起二者空间动态也有所不同。P 物质诱导的MC 脱颗粒来自于整个膜表面，体积较小，类球形；FcεRⅠ引发的脱颗粒则来自于有限的膜表面，体积较大，非球形，这是因为MC 内存在一种可溶性的乙基马来酰亚胺敏感的吸附蛋白可介导定向膜融合，从而合成复杂的大颗粒物［24］。

四、MrgprX2潜在的拮抗剂

MrgprX2 与其他GPCR 不同之处在于其能被多种阳离子配体活化，在MC介导的多种疾病中均发挥重要作用。因此，针对MrgprX2 的特异性抗体或拮抗剂有可能成为治疗MC相关炎症性疾病的治疗靶点。研究表明，一种三肽拮抗剂苯基三氟乙酸苄酯（Boc-Gln-D-Trp（Formyl）-Phe benzyl ester trifluoroacetate，QWF）可阻断P 物质与MrgprX2 和MrgprB2结合，抑制MC非IgE 途径脱颗粒。因QWF 缺乏对MrgprX2 的专一性，其并不能作为MrgprX2 特异性的拮抗剂，QWF 在血浆代谢快速，不能长时发挥作［25］。虽然MrgprX2 与MrgprB2 序列相似程度＜50%，但均能与P 物质和QWF结合，说明他们拥有共同针对P物质和QWF的特异性位点。因此，尽管QWF的作用有限，但其为研发MrgprX2拮抗剂提供了潜在的可能性。

MrgprX2 对于MC 作用机制尚有待阐明，研究认为，MrgprX2 自身化学结构的激动剂可调控MC 的MrgprX2 活性，进而影响下游信号表达［26］。未来还需深入了解MrgprX2活化MC的分子机制，为MC相关性疾病提供新的治疗靶点。

尽管许多研究证实，MrgprX2 是MC 活化的另一种受体，打破了我们既往对MC 经典IgE 活化途径的固有认知，但关于MrgprX2活化MC的下游机制尚不完全清楚。其次，由于MrgprB2 抗体尚未研制成功，使得MrgprB2 相关功能的动物模型在体研究受到限制。此外，目前有关MrgprX2的作用研究主要集中在药疹、荨麻疹、血管性水肿、哮喘等少数过敏性疾病，且仅在表达水平上验证了其在MC的增高及对MC 的活化作用，但MrgprX2 与IgE 高亲和力受体各自的角色和相互之间的作用等问题还不清楚，而且在其他MC参与的疾病中是否存在经MrgprX2 的MC 活化等仍需进一步深入研究。