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核酸传感器与CD72在系统性红斑狼疮中的作用

2019-08-26屈佳琪李洋

医学信息 2019年14期
关键词:系统性红斑狼疮

屈佳琪 李洋

摘要:系统性红斑狼疮(SLE)是一种多发于青年女性的累及多个脏器的自身免疫性炎症性结缔组织疾病,其特征为机体产生针对各种细胞核抗原的自身抗体。核酸(NA)传感器在这一过程中起关键作用,一方面NA传感器可以识别微生物NA,并诱导抗微生物的免疫反应;另一方面也可以识别自身NA使B细胞产生自身抗体,同时使类浆细胞的树突状细胞产生IFN-I。CD72是一种抑制性的B细胞共受体,已有研究显示CD72可以调控SLE的发生发展。本文针对核酸传感器与CD72在系统性红斑狼疮中的作用作一简要综述,旨在为临床治疗提供参考。

关键词:系统性红斑狼疮;CD72;NA传感器;自身免疫

中图分类号:R593.241                               文献标识码:A                                DOI:10.3969/j.issn.1006-1959.2019.14.017

文章编号:1006-1959(2019)14-0049-04

Abstract:Systemic lupus erythematosus (SLE) is an autoimmune inflammatory connective tissue disease that affects multiple organs in young women. It is characterized by the body's production of autoantibodies against various nuclear antigens. Nucleic acid (NA) sensors play a key role in this process. On the one hand, NA sensors can recognize microbial NA and induce anti-microbial immune responses; on the other hand, they can also recognize their own NA to make B cells produce autoantibodies while making pulp The dendritic cells of the cells produce IFN-I. CD72 is an inhibitory B cell co-receptor, and studies have shown that CD72 can regulate the development of SLE. This article provides a brief review of the role of nucleic acid sensors and CD72 in systemic lupus erythematosus, in order to provide a reference for clinical treatment.

Key words:Systemic lupus erythematosus;CD72;NA sensor;Autoimmune

系統性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是一种多系统自身免疫性疾病,累及肾脏在内的大多数器官,约40%~70%的SLE患者会发生狼疮性肾炎[1]。核酸(NA)传感器通过识别微生物NA诱导抗微生物的免疫反应,尤其是病毒的免疫反应[2];同时,NA传感器也识别自身NA,并诱导产生针对NA相关核抗原的自身抗体,调节IFN-I基因表达,参与SLE的发生发展[3,4]。CD72是一种抑制性B细胞共受体,可以识别与RNA相关的狼疮自身抗原Sm/RNP,并负性调节B细胞对抗原的反应[5]。本文针对核酸传感器与CD72在系统性红斑狼疮中的作用作一简要综述,旨在为临床治疗提供参考。

1 NA传感器在SLE中的作用

在内涵体、胞浆中分布的免疫细胞存在多种NA传感器,激活后主要产生激动信号。当其识别微生物NA后,诱导机体产生针对微生物尤其是病毒的宿主防御反应。Mohan C等[1]对SLE患者进行全基因组关联性分析(GWAS)结果表明,与SLE有关的遗传位点约有80个。尽管每个位点对SLE的发生发展产生的作用较小,但对SLE的病理生理机制与遗传均有一定提示作用,如TLR7、IFIH1基因可以编码各自的NA传感器;IRF5、IRAK1的基因也参与编码相关信号通路分子;此外,编码降解NA酶基因,如TREX1和RNaseH2也与SLE发生发展有关。Savarese E等[6]研究表明,NA传感器IFIH1发生功能性突变也可引起狼疮样疾病。针对不同种属小鼠(包括MRL-Faslpr/lpr小鼠和降植烷诱导模型)进行的实验发现,其内涵体NA传感器TLR7缺失完全抑制了狼疮样疾病的发生[7,8],且TLR9能够竞争性抑制TLR7,减轻疾病的严重程度[9]。

NA传感器识别自身NA后,诱导B细胞活化,使B细胞与自身NA发生反应[8]。B细胞抗原受体(BCR)介导的内吞作用是其主要作用方式。外源性NA,包括死细胞来源的Sm/RNP优先被B细胞内吞,使自身抗原进入内涵体,并激动内涵体NA传感器,通过BCR信号通路和NA传感器信号通路活化自身反应B细胞,产生大量针对自身NA的抗体。自身抗原及自身抗体形成的免疫复合物随之导致各种组织损伤。

NA传感器也通过诱导IFN-I产生并参与SLE。IFN-I是一种高表达于SLE患者体内且与该疾病进程紧密相连的细胞因子,其可以促进TLR7活化,TLR7活化又可产生IFN-I,互相作用增强B细胞对自身抗原的抗体反应[9,10]。其中,类浆细胞样树突状细胞(pDCs)是IFN-I的主要产生细胞,IFN-I可以直接或间接增强B细胞活化,产生更多的自身抗体[11]。由此可知,B细胞产生自身抗体和pDCs产生IFN-I形成正反馈,导致机体持续损伤。NA诱导IFN-I生成这一过程涉及的细胞浆NA传感器,包括cGAS,MDA5、RIG-I及内涵体TLRs。MyD88依赖通路是所有TLR共用的,TLR活化后可诱导抗微生物防御系统,产生IL-6和TNF等细胞因子。在MRL-Faslpr/lpr小鼠实验中,通过特异性敲除B细胞衔接分子MyD88,结果发现小鼠自身抗体产生被强烈抑制,狼疮肾炎也得到明显缓解[12-14]。

胞浆中NA大量聚集活化胞浆NA传感器,使NA代谢相关的酶,如TREX1、RNaseH2、SAMHD1、ADAR1出现基因突变,导致IFN-I合成及NA代谢异常,约有1%~2%的SLE患者出现罕见的TREX1突变[15]。TREX1主要将单链DNA和双链DNA的缺口链作为底物,催化源自逆转录因子的cDNA,而反转录酶抑制剂可以改善TREX1+小鼠的炎症性疾病[16]。TREX1+小鼠出现何种疾病由cGAP决定[17]。在TREX1变异的SLE患者中,内源性NA,如反转录因子cDNA通过活化cGAS并诱导IFN-I产生,且cGAS可感應胞浆NA[17,18]。

总之,B细胞和TLR7在SLE进程中发挥关键作用,B细胞内涵体RNA传感器TLR7通过与死亡细胞产生的外源性自身抗原反应,使B细胞活化并与RNA相关自身抗原发生反应,TLR7对NA的应答是狼疮的核心和基础。此外NA传感器诱导IFN-I的产生增强B细胞产生自身抗体的能力,二者形成正反馈最终损伤各种组织。

2 CD72作为抑制性受体特异性抑制SLE的发生发展

CD72属于2型膜蛋白受体,分子量约45 kDa,绝大多数表达于B细胞膜。CD72在细胞浆一侧含有一个免疫受体酪氨酸抑制基序(ITIM),在细胞外一侧含有一个C型凝集素样结构域(CTLD)。磷酸化后,CD72的ITIM发生重构并激活包含SH2的蛋白酪氨酸磷酸酶-1(SHP-1),继而使BCR邻近的信号分子,如Syk去磷酸化发挥负向调节作用[19-21]。

Qu WM等[22]对MRL-Faslpr/lpr小鼠的基因研究发现,CD72参与了调节SLE的病理与生理。在MRL-Faslpr/lpr小鼠出现严重的狼疮样疾病,几乎所有雌鼠会出现大量针对核抗原的自身免疫抗体,6个月后进展为免疫复合物性肾炎;而这一过程需要Fas(CD95)功能性变异产物Faslpr的参与[23]。Fas抗原是一种细胞膜抗原,其主要功能是介导细胞凋亡。lpr基因突变的小鼠导致Fas分子表达缺陷,使得B淋巴细胞不能自然凋亡,从而引起SLE。Li DH等[24]研究发现,CD72-/-小鼠同样会出现狼疮样疾病。Xu M等[25]研究进一步发现,CD72-/- C57BL/6小鼠会自行出现极其严重的狼疮样疾病,几乎所有小鼠在6个月时都会出现肾小球肾炎,且CD72-/-C57BL/6-Faslpr/lpr小鼠比MRL-Faslpr/lpr小鼠病情更严重。

B细胞抗原受体(BCR)识别抗原后,跨膜信号向胞内传导调节基因表达,进而决定B细胞的激活、失能或凋亡。BCR传导收到表达于B细胞膜表面的辅助受体正性或负性的调节,这些辅助受体包括CD22(Siglec-2),Sigcle-10,CD31(PECAM-1),LILRB以及Fc?酌RIIB[26,27],与CD72一致,在胞浆侧都存在ITIM结构,其发生磷酸化后,ITIM发生重构并激活SHP-1,通过BCR通路产生抑制B细胞活化的生物学作用。Pao LI等研究表明[28],特异性敲除虫蛙小鼠体内B细胞的SHP-1,使得B1细胞大量增殖,传统B细胞表型及成熟过程发生改变,甚至发生严重的狼疮样自身免疫病。CD20-/-小鼠表现出的传统B细胞变化与SHP-1-/-小鼠类似,而Sigcle-G-/-小鼠表现为B1细胞大量增殖[25,29]。CD72-/-小鼠出现狼疮样疾病但并未发现传统B细胞成熟或表型变化,也未发现B1细胞增殖出现异常[30]。除CD72-/-小鼠外,敲除B细胞共受体的小鼠出现轻微狼疮样疾病或无异常表现,CD22-/-小鼠和PIR-B-/-小鼠甚至不出现狼疮样疾病[31,32]。PECAM1-/-小鼠和Sigcle-G-/-小鼠在12个月时仅有极少数出现狼疮样肾炎[31,33]。且几乎所有CD72-/-小鼠在6个月时会出现狼疮样肾炎,因此CD72在狼疮样疾病中扮演了重要角色。

3 CD72可调节B细胞与自身抗原Sm/RNP的反应

大多数抑制性B细胞共受体通过募集SHP-1调节B细胞活化,但每一个受体通过其独特的胞外域可识别不同的配体[26]。CD72的配体最初被认为是CD5,但没有学者进行重复研究[34]。其后又有研究发现[35],CD100(轴突导向因子-4D,Semaphorin-4D)是CD72的抑制性配体。Akatsu C等[3]研究发现,重组CD72 CTLD可以特异性结合Sm/RNP,其可以作为CD72的配体。Sm/RNP与CD72结合后,CD72 ITIM发生磷酸化,募集SHP-1、抑制BCR信号转导,其具体通路如下:Sm/RNP与BCR结合后,聚合物促使CD72聚集BCR,与BCR相关激酶Lyn使CD72 ITIM磷酸化,磷酸化的ITIM激活SHP-1,诱导SHP-1介导的抑制性BCR信号转导发生;而其他配体由于缺乏聚合物与CD72的相互作用,无法引起相应生物学作用。通过抑制Sm/RNP介导的BCR信号转导,CD72可诱导B细胞对Sm/RNP耐受作用,阻止SLE的发生发展。

Sigcle-G和CD22都屬于唾液酸结合免疫球蛋白样凝集素家族,二者均可以唾液酸作为配体,但Sigcle-G识别α-2,3和α-2,6唾液酸,而CD22仅仅识别α-2,6唾液酸[36]。Hutzler S[37]等研究结果显示,B1细胞较传统B细胞表达更多的α-2,3唾液酸,BCR识别唾液酸后在同一细胞上出现Sigcle-G与BCR的结合。CD72和Sigcle-G调节特定的BCR决定B细胞功能被如下抑制性共受体调节:CD72调节狼疮样疾病的发生发展,Sigcle-G调节B1细胞,特定的配体识别决定了抑制性B细胞共受体特定的功能[38]。

微生物NA被各种各样的NA传感器识别为主要的致病分子模式,在微生物免疫应答中扮演着重要的角色。然而,为了避免自身免疫,必须将自身NA与微生物NA区分开来。细胞内NA传感器的定位也可能有助于区分自我NA和微生物NA。来自死亡细胞的自身NA可能很容易被体液中的核酸酶消化,而微生物NA则是在进入宿主细胞后暴露出来的。NA传感器的定位在维持自身耐受性方面的重要性通过观察细胞表面NA传感器TLR9的表达诱导自身免疫性得到了支持。但机体具体如何正确区分微生物和自身NA尚待进一步的实验去发现。

4总结

NA传感器在SLE的发展中起着核心作用,虽然NA传感器通过识别微生物NA来诱导抗微生物免疫反应,但NA传感器也能识别自身NA。由NA传感器介导的对自身NA的免疫反应诱导B细胞产生对核自身抗原的自身抗体从pDC中产生IFN-I,两者相互促进形成正反馈循环,从而促进SLE的发展。在NA传感器中,内体RNA传感器TLR7尤其重要,在小鼠狼疮模型表现明显。相反,抑制性B细胞共受体CD72识别含有RNA的内源性TLR7配体Sm/RNP,抑制B细胞对Sm/RNP的应答,通过抑制TLR7依赖的B细胞对RNA相关自抗原的反应,CD72有助于从微生物NA中识别自NA,并阻止SLE的发生。抗疟疾药物羟基氯喹对SLE有良好的治疗作用,羟基氯喹抑制包括TLR7在内的内体NA传感器的激活可能是通过防止内体酸化来实现的,这是内体NA传感器优化识别NA所必需的,说明NA传感器是良好的靶分子,进一步研究NA传感器与CD72在SLE中的作用,可以为SLE患者的治疗提供理论基础,并为相关药物及治疗方法提供新思路。

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收稿日期:2019-4-2;修回日期:2019-4-22

编辑/杜帆

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