肿瘤坏死因子样配体1A与原发性胆汁性胆管炎的研究进展

高 琪 综述，张 华,2△ 审校

1.遵义医科大学，贵州遵义 563000； 2.贵州省人民医院检验科，贵州贵阳 550000

原发性胆汁性胆管炎(PBC)既往称为原发性胆汁性肝硬化[1]，是一种慢性进行性肝内胆汁淤积性疾病，典型病理表现为进行性、非化脓性、破坏性肝内小胆管炎，伴门管区淋巴细胞浸润和肝纤维化，疾病最终可进展为肝硬化甚至肝功能衰竭[2]。目前，PBC的病因和发病机制尚未完全明确，但越来越多的研究证实，作为一种以肝脏损伤为主的器官特异性自身免疫性疾病，其病因可能与遗传和环境等因素有关，其主要特征为血清高特异性抗线粒体抗体(AMA)的产生和胆管上皮细胞的特异性损伤[3]。近年来，随着对PBC认识的不断加深及AMA检测的逐渐普及，关于该病的文献报道数量不断增加。有资料显示，PBC的发病率从每年0.9/100 000上升至每年5.8/100 000，患病率从1.91/100 000上升至40.2/100 000，其中92%的患者为女性[2]。如此高的患病率却未引起人们重视，原因为PBC起病隐匿，临床症状不典型，且病程漫长，从疾病早期出现AMA发展至最终肝硬化阶段，需要14～18年，患者常错过早期诊断和治疗的最佳时期。因此，阐明PBC的发病机制，找到PBC的治疗靶点，对于获得更好的治疗效果和改善预后至关重要。肿瘤坏死因子样配体1A(TL1A)是肿瘤坏死因子超家族的一员，其异常表达与多种自身免疫性疾病有关。有研究发现，PBC患者血清和肝脏组织中TL1A的表达量异常升高，并且经熊去氧胆酸治疗后其水平明显降低[4]。本文就PBC相关发病机制、TL1A生物学特点及其在PBC发病机制中的作用研究进展作一综述。

1 PBC相关发病机制

PBC的病因和发病机制尚不明确，目前认为是遗传和环境因素等相互作用诱发体内免疫功能失衡，导致免疫耐受丧失，机体出现针对自身肝内胆管上皮细胞的免疫反应[5]。

1.1遗传因素 PBC患者家族患病率高，女性患病率明显高于男性，且同卵双胞胎患病高度一致,均提示了PBC的遗传易感性[5-6]。单核苷酸多态性是人类基因组中最常见的一种基因多态性，主要是指不同个体DNA序列上单个碱基的差异，是导致人群个体差异的最主要的遗传因素，也是造成人们是否罹患某种疾病的主要原因。近年来，一系列大规模的全基因组关联性分析(GWAS)指出了与PBC相关的人白细胞分化抗原(HLA)和30多个非HLA的易感位点，如STAT4、TNFSF15、CD80、IL12A、VDR、PDGFB、IRF5、IKZF3、IL12RB2、TNFRSF1A、PTPN22、NFKB、PLCL2、CLEC16A、SOCS1和SPIB等[7-8]。GWAS研究表明，不同地区或不同人种之间PBC的相关易感基因位点不同，这也决定了其在发病机制上会有明显的差异。在欧洲人群中，与PBC发病最相关的位点是IL12RB2和IL12A，而日本和中国人群最具明显相关性的位点是CD80和TNFSF15[8]。HLA基因多态性在自身免疫性疾病和多种感染性疾病的发病中发挥着重要作用。已有研究报道，HLA等位基因的改变与多种自身免疫性疾病有关，如胰岛素依赖型糖尿病、系统性红斑狼疮、炎症性肠病、类风湿关节炎、自身免疫性肝炎、自身免疫性胰腺炎等[5]。HLA-Ⅱ与PBC易感性的Meta分析表明，HLA DR*07和*08等位基因是PBC的危险因素，而DR*11、*12、*13和*15等位基因是其保护因子[9]。

1.2免疫因素 PBC具有明显的自身免疫反应特征：AMA阳性、血清IgM 水平升高、汇管区淋巴细胞浸润等。多种免疫细胞参与了PBC中胆管上皮细胞损伤的发展过程[3]。胆管上皮细胞的损伤可进一步引起肝内胆汁淤积、肝脏纤维化，最终导致肝硬化甚至肝功能衰竭。其中，T细胞是PBC发病过程中的关键效应细胞，自身反应性CD4+T细胞可分化成Th1细胞、Th17细胞和辅助性T细胞；它们可产生多种炎症细胞因子，如白细胞介素(IL)-6、12、21、17和γ-干扰素(IFN-γ)等，介导和维持肝脏的慢性炎症。CD4+T细胞同时也可促进CD8+T细胞的活化，活化后的CD8+T细胞可表达KLRG1、细胞死亡受体Fas和IFN-γ等，从而直接或间接介导细胞毒作用。肝脏MAIT细胞可分泌IL-17A，促进肝脏纤维化。活化的自身反应性B细胞可分化成CD38+浆细胞并产生大量AMA。自然杀伤细胞(NK细胞)和NKT细胞可通过分泌IFN-γ、穿孔素和Fas，介导胆管上皮细胞的损伤。此外，PBC患者中的巨噬细胞和单核细胞的数量也明显增加。上述免疫细胞被炎症细胞因子激活后，在肝脏中可进一步分泌各种趋化因子和炎症细胞因子，如IL-6、IL-8、IL-12、IL-18、INF-γ、IL-1β和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等，从而使炎症在局部组织中持续存在，进而促进AMA-凋亡表位复合物在肝脏中的形成，并进一步导致胆管上皮细胞凋亡。AMA是PBC的特异性抗体，血清AMA-M2被认为是诊断PBC的特异性生物标志物，灵敏度约为95%[10]。AMA在PBC发病的早期阶段即可被检出，但其水平与疾病的进展和生化组织学表现无明显相关性。

1.3环境因素 环境因素在PBC发病的起始阶段起重要作用，其主要通过分子模拟和对自身抗原修饰的途径而诱发PBC。丙酮酸脱氢酶E2亚单位(PDC-E2)是人类自身主要的抗线粒体抗原，广泛存在于不同物种中，与细菌、病毒等微生物的丙酮酸脱氢酶序列具有高度的一致性，可使机体产生交叉免疫反应，打破自身免疫耐受。PBC患者起病早期血清中EB病毒抗原的滴度增高，这提示了EB病毒可引发PBC[11]。人巨细胞病毒序列与AMA有高度同源性，PBC患者中人巨细胞病毒DNA水平高于健康对照组，提示人巨细胞病毒可能参与了PBC的发生和发展[12]。肠道微生物的存在情况与胆汁淤积性肝病的严重程度和进展相关，已有研究报道肠道微生态紊乱与PBC的发生有关[13]。研究资料显示，吸烟可能加速肝脏的纤维化和肝硬化进程，故将其视为PBC发生的危险因素以及PBC患者肝脏纤维化进展的潜在因素[14]。维生素D的缺乏及其受体的多态性也与PBC的发生和进展有关[15]。此外，染发剂、化妆品(指甲油)、疫苗、杀虫剂、清洁剂、紫外线和生物异源性物质等亦可诱使PBC发病[2]。

2 TL1A生物学特点

TL1也称血管内皮细胞生长抑制因子(VEGI)，即VEGI-174，是1997年TAN等[16]发现的一种肿瘤坏死因子超家族新成员，由 174个氨基酸组成，有促进炎性反应和抑制血管生成2个方面的作用。MIGONE等[17]在2002年提出的TL1A，由位于人染色体9q32的TNFSF15基因的4个外显子翻译得到，由251个氨基酸组成，也称为VEGI-251。TL1A是一个Ⅱ型跨膜蛋白，它有膜结合性和可溶性两种形式，其以膜结合的形式表达于胞膜上，胞外段经金属蛋白酶如TNF-α转化酶剪切后可释放出可溶性片段，其受体有膜结合性死亡受体3(DR3)和可溶性诱杀受体3(DcR3)两种。TL1A 主要在人内皮细胞中表达，T细胞、B 细胞、NK 细胞、树突状细胞和单核细胞中也有少量表达，但在激活状态下其表达量明显增多。炎性细胞因子、Toll样受体(TLR)配体、肠道细菌、Fcγ受体交联等刺激可诱发抗原递呈细胞和淋巴细胞等表达TL1A，后者可发挥多种生物学效应，包括产生共刺激信号、促进淋巴细胞增殖、细胞因子分泌，诱导细胞凋亡，刺激T细胞向Th1、Th17细胞转化等[18]。

3 TL1A在PBC发病中的作用

近年来越来越多的研究表明，多种自身免疫性疾病的发生可能与TL1A的异常表达有关，如炎症性肠病(IBD)、PBC、类风湿关节炎、银屑病等[4,19-21]。研究资料表明，PBC患者血清及肝脏组织内TL1A表达量异常升高，并且经熊去氧胆酸治疗后TL1A水平明显降低[4]。在IBD小鼠模型的研究中，利用拮抗性TL1A抗体或敲除DR3基因以阻断TL1A和DR3的相互作用，炎性反应明显减弱[22]。这些研究均提示了TL1A具有作为PBC治疗靶点的可能，阻断TL1A与DR3的相互作用或可阻止PBC的发生和发展。

3.1TL1A与免疫应答 T淋巴细胞是PBC发病过程中的关键效应细胞。TL1A可作用于T细胞进而影响机体的固有免疫应答和适应性免疫应答[23]。在PBC的发病过程中，炎症细胞分泌的TL1A水平明显升高，同时它可促进其他炎症细胞因子的合成及分泌。研究表明，TL1A与其受体DR3特异性结合后可诱导CD4+T细胞的增殖、促进INF-γ和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子的分泌。TL1A与DR3结合后可激活核转录因子κB(NF-κB)信号通路，进一步促进细胞因子IFN-γ的释放，因IFN-γ主要是由Th1细胞分泌，故提示了TL1A可能参与了Th1型细胞介导的免疫应答[24]。此外，TL1A可增强T细胞表面抗原与主要组织相容性复合体(TCR-MHC)结合后T细胞对IL-2和IL-15的反应性，并且选择性地增强IL-12 和IL-18 诱导的NK细胞、NKT细胞对靶细胞的杀伤能力及IFN-γ的分泌[25]。同样，TL1A可协同IL-12、IL-15和IL-18诱导活化的CD4+T细胞的共刺激分子CD154(CD40配体)和CD134的表达。IL-12是诱导Th1型细胞产生IFN-γ的必需细胞因子，IL-18能明显增强IL-12的效应，而TCR/DR3可在不依赖IL-18的情况下与IL-12协同作用，促进活化T细胞产生IFN-γ，IFN-γ又进一步刺激Th0向Th1细胞分化，并明显上调Th1细胞介导的细胞免疫，进而促进炎性反应的发生。有研究发现，TL1A与DR3的特异性结合可为初始T细胞提供第二刺激信号，与TCR-MHC介导的第一刺激信号共同诱导T细胞的活化，进而促进Th0细胞向Th1细胞的分化[26]。在Th17细胞中DR3可选择性地升高并且TL1A能诱导Th17细胞中IL-22的分泌，从而进一步增强细胞的增殖和炎症效应[27]。人类巨噬细胞也可表达DR3，其与TL1A结合后可以放大模式识别受体启动的丝裂原活化蛋白激酶(MAPK) / NF-κB级联信号，激活半胱天冬酶8(Caspase 8)，诱导IL-1等细胞因子的分泌，进而增强机体的固有免疫应答。因此，在PBC的发生和发展中，TL1A可通过影响机体的固有免疫应答和适应性免疫应答，进一步促进炎症细胞因子的合成及分泌。

3.2促凋亡 TL1A与其受体DR3特异性结合后可激活2条下游信号途径[18,28]，都涉及肿瘤坏死因子受体相关死亡结构域蛋白(TRADD)。在第1条途径中，TL1A与DR3结合后可诱导TRADD，募集肿瘤坏死因子受体相关因子2(TRAF2)和受体相互作用蛋白(RIP)等形成死亡诱导信号复合体，随后刺激MAPK，这反过来又诱导活化NF-κB信号通路，最终导致促炎信号的产生，包括T细胞共刺激信号的产生、细胞的增殖和活化、细胞因子分泌等，进而增强T细胞效应。在第2条途径中，TL1A与DR3特异性结合后募集TRADD和Fas相关的死亡域蛋白(FADD)等形成促凋亡信号复合物，随后进一步诱导Caspase信号通路的激活，最终引起细胞凋亡。PBC患者肝脏组织中TL1A的表达明显升高，这提示了TL1A在PBC患者胆管上皮细胞的损伤和凋亡中扮演了重要的角色。

3.3促纤维化 肝脏纤维化是一个细胞外基质过度聚集的过程，纤维化的长期存在会使疾病最终进展为肝硬化，TL1A在此过程中起着重要作用。在四氯化碳诱导的小鼠肝纤维化模型中，TL1A在肝脏组织和巨噬细胞内表达明显升高。髓系细胞中TL1A的高表达和小鼠骨髓细胞中TL1A的过表达，均可促进巨噬细胞向肝脏聚集，进而加重肝功能损伤，加速肝细胞坏死和凋亡，促进肝星状细胞的活化和肝脏纤维化[29-30]。此外，在硫酸葡聚糖诱导的小鼠结肠炎模型中，单核细胞高表达TL1A的转基因小鼠与野生型小鼠相比，转基因小鼠的肠纤维化程度更重，而应用拮抗性TL1A抗体可减轻小鼠肠道炎症和纤维化[31]。在PBC的临床研究中发现，PBC患者血清和肝组织中TL1A的表达明显升高，并进一步发现在肝巨噬细胞和浸润的单核细胞中TL1A表达增加。以上研究均提示TL1A可能在PBC患者肝纤维化过程中起着重要的作用。

4 小 结

综上所述，TL1A在PBC的发生和发展中扮演着重要的角色，提示了TL1A作为PBC潜在治疗靶点的可能性，阻断TL1A与DR3的特异性结合或可阻止PBC的发生和发展。目前，TL1A与PBC相关性研究还不够充分，PBC发生和发展的具体机制还不够明确，但随着对PBC研究的深入，TL1A在PBC中的作用机制将逐渐被人们了解，为该病的早期预防和及时治疗提供新的思路和可能性。