淋巴毒素的研究进展及其与肿瘤的关系

王晓琳，李 蕾，马 静，杨 旭 综述，王培昌 审校

(首都医科大学宣武医院，北京 100053)

在20世纪中期，SHEAR等[1]证明了从Gram-ve细菌脂多糖(LPS)提取出的内毒素可以引起实验小鼠移植肉瘤的出血性坏死。ITO[2]等发现这种内毒素的混合物能够引起小鼠体内移植瘤的死亡，随后这一因子被命名为肿瘤坏死血清(TNS)。随后发现TNS在人体内可产生类似的效果，WILLIAMSON[3]将TNS正式更名为肿瘤坏死因子(TNF)，它是一种可对肿瘤细胞产生毒性作用的细胞因子，即现在所指的TNFα。此后，发现了另一个结构和功能与TNFα相似的细胞因子，其被命名为TNFβ，随后发现它是淋巴细胞受到丝裂原或者特殊抗原刺激从而产生的一种细胞毒性物质，AVERBOOK等[4]将这种细胞毒性物质命名为淋巴毒素(LT)。随后发现LT即为现在所说的淋巴毒素α(LTα)。TNFα与LTα同为肿瘤坏死因子超家族(TNFSF)的成员，因此它们分子结构具有一定程度的同源性，虽然两者在结构功能及作用上存在一定的差异，但它们均在免疫应答、炎性反应、促进细胞分化和细胞凋亡等领域发挥了重要的作用。

1 LT配体

LT配体包括LTα、LTβ,由LTα和LTβ组成的三聚体LTα1β2和LTα2β1,以及LIGHT。

1.1LTα LTα通常是指具有生物活性的三聚体LTα3，但LTα可以以3种形式存在：可溶性同源三聚体LTα3，以及两种跨膜异三聚体复合物LTα1β2和LTα2β1[5-6]。可溶性的LTα3与位于细胞膜上的LTβ相结合形成跨膜蛋白复合物LTα1β2和LTα2β1，由于LTαβ和LTβR均位于细胞膜上，因此信号转导通路激活的前提条件是需要靶细胞相互接触。此外，LTα3还能与肿瘤坏死因子受体I(TNFR-Ⅰ)以及肿瘤坏死因子受体Ⅱ(TNFR-Ⅱ)相结合。LTα3能够与单纯疱疹病毒攻击介导物(HVEM)相结合，但是相较于TNFR-Ⅰ和TNFR-Ⅱ，HVEM与LTα3竞争性结合能力要弱得多[7]。LTα可以由髓系细胞、非造血细胞、静息状态下的B细胞及激活状态下的T淋巴细胞分泌[8]。有研究表明，如果LTα的D50N或Y108F片段发生基因突变，此时虽然LTα仍然能够以三聚体LTα3的形式存在，但却不能再与TNFR-Ⅰ和TNFR-Ⅱ结合，从而失去了生物学活性(如不能再诱导结肠癌细胞株HT29的凋亡)。当LTα与LTβ以稳定的异源三聚体LTαβ的形式存在时，能够与LTβR反应，从而触发腺癌细胞株的凋亡[9]。除此之外，WARE等[8]研究发现，即使LTα1β2中的LTα发生突变，仍然能够引起腺癌细胞株HT29和WiDr的死亡。

1.2LTβ及LTαβ复合物 当膜配体LTβ以三聚体的形式与LTβR结合时，可发挥其生物学效应[10]。成熟树突细胞(DC)、CD4+T细胞和存在于脾脏的原始B细胞均可表达LTβ。这些淋巴细胞表达的LTβ具有增强免疫反应的作用，与此同时还可以增强抗原呈递细胞(APC)的作用从而提高了非淋巴细胞的免疫抗病毒作用[11]。LTβ的具体作用仍在研究中，但它不能直接杀死肿瘤细胞，而主要是以LTαβ三聚体复合物的形式发挥生物学效应的[8]。

对LTβ而言，虽然LTαβ在体内、外均能诱导产生细胞毒性作用，但是LTαβ复合物在与LTβR结合活化后的具体作用机制仍有待进一步的研究[9]。此外，LTαβ可由于分子结构组成的不同而与相应受体表现出不同的亲和力[12]。LTβ和LTα能够以两种膜结合型复合物的形式存在：一种是LTα1β2，对LTβR有较高的亲和性；另一种是LTα2β1，相对于LTβR而言，它则对TNFR-Ⅰ和TNFR-Ⅱ的亲和性更高一些[13-14]。此外，白细胞介素-2(IL-2)可调节LTα1β2和LTα2β1在外周血中的表达[15]。在体外动物实验中发现，趋化因子CCL19、CCL21和细胞因子IL-4、IL-7可诱导脾脏T细胞表达LTαβ[16-17]，但目前还未在人体得到进一步证实。有研究发现LTαβ与其受体LTβR的相互作用对于维持肠道相关淋巴组织(GALT)——包括淋巴结和肠道集合淋巴结(Peyer结)的生理功能有一定作用[5,15]。这表明，该系统对成人正常的免疫调节及免疫增值发挥了重要作用[5,18-19]。此外，干扰素γ(INF-γ)可作用于重组LTα1β2而诱导部分腺癌细胞株的死亡[10]。

1.3LIGHT LIGHT是一种类淋巴毒素因子，因能与单纯疱疹病毒D糖蛋白竞争性结合位于T淋巴细胞表面的受体HVEM，故又称为HEVM配体(HEVM-L)。因与肿瘤坏死因子超家族的成员有一定程度的同源性，如TNFα(27%)、LTα(27%)、LTβ(34%)、FasL(31%)等[20-21]，因此也被归为TNFSF成员之一。LIGHT主要在巨噬细胞、原始树突细胞、骨髓细胞以及活化的T细胞中表达[19]。LIGHT不与TNFR-Ⅰ和TNFR-Ⅱ反应，但是可与LTβR和HVEM结合从而参与调节细胞的增殖、分化和生长抑制[22]。此外，LIGHT与LTβR和HVEM的反应对免疫细胞之间的正协同刺激也有重要作用。LIGHT在调节先天性免疫系统和机体与抗原接触后产生的后天性免疫应答中都发挥了重要作用，但同时可能也与某些疾病(如自身免疫性疾病和肿瘤)相关[23]。体外实验表明LIGHT能够调节T细胞的增殖、维持T细胞内稳态，体内实验表明LIGHT能够调节T细胞的增殖、促进INF-γ的分泌[24]。

2 LT受体

LT受体包括LTβR、TNFR-Ⅰ、TNFR-Ⅱ和HVEM。

2.1LTβ受体 异源三聚体复合物LTα1β2、LTα2β1和同源三聚体复合物LIGHT均可激活LTβ受体(LTβR)[5]。除淋巴细胞外，上皮细胞、树突细胞、成纤维细胞和肥大细胞中均可有LTβR的表达[23-24]。肠道间质细胞中LTβR的正常表达是消化系统在接触抗原后产生免疫球蛋白A(IgA)的重要前提条件。LTβR的异常表达与自身免疫性疾病相关，包括实验性的自身免疫性脑脊髓炎(EAE)和干燥综合征。LTα和LTβR缺如小鼠的趋化因子和黏附分子在固有层淋巴细胞的表达降低[25]。用可溶性受体免疫球蛋白融合蛋白(LTβR-Ig)阻断正常成年小鼠的LT传导路径可以导致体液免疫缺陷及抑制脾脏生发中心的形成[26]。这些体外动物实验均可表明，LTβR对适应性体液免疫应答和淋巴组织的发生有重要作用[27]。另外，LTβR在人体正常结肠组织和良性腺瘤中几乎不表达，但在结肠腺癌中表达增高[28-29]，提示LTβR的表达在癌变过程中可能增加。

2.2TNFR-Ⅰ和TNFR-Ⅱ TNFR-Ⅰ和TNFR-Ⅱ同属于TNFR成员。TNFR-Ⅰ和TNFR-Ⅱ主要与TNFα相结合，由于组织高度同源性，也可与LTα3和LTα2β1结合[30]。TNFR-Ⅰ主要是在原始上皮细胞和原始成纤维细胞起源的细胞中表达，但也在其他大多数的有核细胞中均可表达。与TNFR-Ⅰ相比，TNFR-Ⅱ表达的范围要略小一些，TNFR-Ⅱ主要表达在骨髓造血细胞、淋巴细胞、单核细胞、神经元细胞和内皮细胞[31]。在发生炎性反应时，TNFR-Ⅰ和TNFR-Ⅱ可以快速释放到血液中与可溶性配体反应，从而参与下调TNFα相关性炎性反应，并且在癌症患者血和尿液中可被检测到。此外有实验表明，配体与TNFR-Ⅰ或TNFR-Ⅱ结合后可介导不同的信号传导通路，如TNF分别与小鼠胸腺细胞和细胞毒性T细胞结合可诱导细胞不同的转归[32]。另外，刺激TNFR-Ⅰ可激活由Caspase途径介导的细胞凋亡，刺激TNFR-Ⅱ则可引起细胞增殖，也验证了上述实验结果。

2.3HVEM 另一种能与LTα和LIGHT相结合的受体为HVEM。非淋巴细胞和淋巴细胞均可以表达HVEM，但主要由NK细胞一过性表达以及组成性表达于幼稚CD4+及CD8+T细胞[33]。HVEM具有受体和配体的双重作用，最初是作为单纯疱疹病毒1(HSV-1)糖蛋白D(HSV-gD)的受体而被发现的，是HSV包膜的主要组成部分，可介导HSV侵入小鼠及人体细胞[34]。有研究表明，大部分B细胞淋巴瘤可表达HVEM，包括伯基特淋巴瘤、急性淋巴细胞白血病(ALL)和慢性B淋巴细胞白血病(B-CLL)[35]。

3 LTαβ和LTβR与肿瘤的研究进展

在体外实验中，配体LIGHT-R228E(一种突变LIGHT，与LTβR亲和性高于HVEM)及竞争性抗LTβR抗体与LTβR反应，可诱导HEK293和375黑色素瘤细胞株内细胞因子IL-8的分泌，抑制细胞生长，这可能是由MAPKs途径中JNK1/2、AP1、核因子-κB(NF-κB)等多种信号转导通路引起的[36-37]。NF-κB是一种转录因子，是许多先天性及适应性免疫应答、炎性反应的关键转录激活因子。TNFR-Ⅰ只能激活NF-κB的经典途径，而LTβR可以激活NF-κB的2条信号转导通路[38]。LUKASHEV等[39]发现，多价五聚体抗LTβR抗体CBE11可以减缓体内宫颈、结肠肿物的生长。HU等[29]发现，激动性抗LTβR抗体BS-1可以抑制软组织肉瘤细胞株CMS4、乳腺癌细胞株4T1和结肠癌细胞株HT29、CT26的生长。BS-1和LTβR结合后可激活NF-κB、Caspase-3和Caspase-8以及促进肿瘤细胞中细胞色素C的释放，这表明LTβR可启动Caspase凋亡途径[29]。此外，多价五聚体抗体CBE11还可以增强化药物对肿瘤细胞的杀伤作用[38]。CHEN等[40]发现，配体LIGHT-R228E或机动性单克隆抗LTβR抗体与LTβR结合后，通过激活TRAF3、TRAF5启动Caspase或Caspase相关性凋亡途径，可诱导人肝癌细胞株Hep3bt2、HEK293细胞株凋亡。其中肿瘤坏死因子受体相关因子(TRAF)是与TNFR胞质区结合的一组信号转导蛋白，可调节配体-受体结合后的信号转导，包括TRAF1-6。因此激动性抗LTβR抗体与LTβR结合在一定程度上可起到抗肿瘤的作用。

4 小节与前景展望

凋亡经典途径相关受体如TNFRI、FAS和TRAIL-R等已经得到了较为完善的研究，目前随着对TNFLs和TNFRs在免疫系统及非淋巴组织中调节细胞凋亡、坏死作用越来越广泛的研究，LT及其受体作为TNFSF的一员被越来越多的提及。其中LTα能够与LTβ结合成LTαβ，继而与LTβR反应，可以产生抑制瘤细胞的生长、降低瘤细胞淋巴结的转移、增强化疗效果的作用，因此，对于抗LTβR抗体的研究有助于为临床开展治疗提供一条新的途径。