可诱导共刺激分子及其配体在系统性红斑狼疮发病及治疗中的作用

罗 娜 李亚妤

系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus，SLE）是一种复杂的自身免疫性疾病，其特征是免疫耐受性丧失和免疫细胞过度活跃，共同导致多器官多系统中自身抗体的产生和抗体引起的组织损伤，其多器官、多系统损害与T 细胞活化、B 细胞增殖及炎症因子异常密不可分[1-2]。T 细胞活化需要两个不同信号，其中共刺激信号是T 细胞活化所需的第二信号[3]。CD28/B7 家族是最基础的共刺激信号。研究表明，其对T 细胞活化、B 细胞增殖、分化及细胞因子分泌发挥重要作用[4]，阻断CD28/B7 信号通路对SLE 模型病理损害有缓解和逆转作用[5]，其他共刺激分子在免疫系统相关疾病中的重要作用也已被证实[6-7]。可诱导共刺激分子（inducible costimulato，ICOS）及其配体（inducible costimulator ligand，ICOSL）作为CD28/B7 家族第三成员，其与SLE 关系的研究逐年深入，本文主要就ICOS/ICOSL 与SLE 关系进行概述，以期为临床治疗SLE 提供参考。

1 ICOS/ICOSL 的生物学特征

ICOS 是Hutloff 等[8]于1999 年发现的共刺激分子，在扁桃体的生发中心周围、胎儿髓质及新生儿胸腺的表达水平较高，说明其在T/B 细胞协同作用的发挥、T 细胞的增殖、分化及B 细胞的成熟中发挥着重要作用[9-10]。ICOS 细胞质区含有YMFM 基序，可以与细胞内磷脂酰肌醇激酶（P13K）结合，启动下游信号通路，ICOS 细胞外存在1 个V 样Ig 区，其中FDPPF 基序是ICOSL 的结合结构[11-12]。另有研究发现，ICOS 所在基因区与许多严重的自身免疫性疾病（如SLE、RA 等）相关联[13]。

ICOSL 是ICOS 唯一配体，它的分子是I 型跨膜蛋白，与B7 家族成员具高度同源性，人成熟的ICOSL含有281 个氨基酸，小鼠ICOSL 含322 个氨基酸，其分子结构与人类ICOSL 有46%相同[14]。ICOSL 可表达于T 细胞亚群、B 细胞、巨噬细胞和树突状细胞等多种细胞类型，也可在非造血来源的细胞上诱导，还可表达于各种非淋巴器官如肺、肾脏等[15-16]。滤泡辅助T细胞（T follicular helper cells，Tfh）位于生发中心，并在B 细胞分化为浆细胞分泌免疫球蛋白过程中发挥关键作用，阻断B 细胞上ICOSL 的功能会取消生发中心的形成，影响Tfh 细胞的发育，进而影响B 细胞参与自身抗体的产生和调节[17-18]。

2 ICOS/ICOSL 与SLE 的发生发展

近年来，关于ICOS/ICOSL 信号通路与SLE 疾病的发生发展已被广泛研究。研究证实，ICOS/ICOSL 表达水平的异常与SLE 疾病发生及发展关系密切，调节ICOS/ICOSL 信号通路在SLE 疾病改善方面值得深入研究。

萧健萍[19]发现，SLE 患者血清ICOSL 表达水平异常，提示ICOSL 可能参与了SLE 的发生发展。胡筱涵等[20]研究发现，与健康对照组相比，SLE 患者外周血T 细胞表面ICOS 及单核细胞表面ICOSL 的表达均显著升高，活动期SLE 患者血浆中可溶性ICOSL 的浓度显著高于非活动期组，且与单核细胞和B 细胞表面ICOSL 的表达呈负相关，证实了ICOS/ICOSL 信号通路参与了SLE 的发病，且与疾病活动有关。邵康等[21]不仅发现SLE 患者外周血CD4+T 细胞表面ICOS 及B 细胞表面ICOSL 表达水平较健康志愿者显著增高，进一步发现ICOS/ICOSL 表达水平高低与患者血清IgG 水平及抗dsDNA 抗体水平存在正相关，证实ICOS/ICOSL 与SLE 疾病活动相关。另有研究发现，通过调节ICOSL 和ICOS 表达可影响SLE 疾病进展，Lownik 等[22-23]发现金属蛋白酶（ADAM）10 可使小鼠和人类B 细胞表面ICOSL 剥落，ADAM10 缺乏小鼠由于无法脱落B 细胞表面ICOSL而使其升高，B 细胞表面ICOSL 的增加导致T 细胞表面ICOS 水平下调，这种ICOS：ICOSL 轴的失调可导致滤泡辅助T 细胞和成熟抗体的产生几乎完全丧失，进而影响SLE 疾病的发生发展，动物试验中，缺乏ADAM10 的狼疮模型（B6lpr）小鼠与对照B6lpr 小鼠相比，结节增殖和T 细胞积聚明显减少，自身免疫性抗dsDNA 抗体的产生显著减少，证实ADAM10 可通过对B 细胞表面ICOSL 调节从而影响ICOS：ICOSL 平衡，改变体液免疫反应，暗示了通过测量ICOS：ICOSL 比率可能是监测SLE 疾病进展和严重程度的一种方法。

上述研究说明ICOS/ICOSL 与SLE 疾病发生发展及疾病严重程度密切相关，也暗示了阻断ICOS/ICOSL 通路将有利于SLE 疾病的治疗，为进一步研究调控ICOS/ICOSL 信号通路来治疗SLE 奠定基础。

3 ICOS/ICOSL 与SLE 的治疗

近年来，随着ICOS/ICOSL 在SLE 疾病发生发展中作用的研究深入，关于ICOS/ICOSL 在SLE 治疗中的研究日益增多，多项研究证实阻断ICOS/ICOSL 可以改善SLE 患者实验室指标、关节受累、多脏器损害等。

Hu 等[24]使用抗B7 同源蛋白（B7 homologous，B7h）抗体阻断NZB/NZW F1 狼疮小鼠体内ICOS/ICOSL 信号通路，发现小鼠肾脏中的细胞浸润及IgG和C3 的沉积较前减少，外周血中抗双链DNA 抗体的水平也较之前下降，这种改善说明了阻断ICOS/ICOSL 信号通路有利于SLE 疾病的治疗。Teichmann等[25]发现，阻断SLE 小鼠细胞表面ICOSL 可以改善小鼠的脏器损害，其机制是表达于CD11c+细胞表面的ICOSL 通过与T 细胞表面ICOS 相互作用，可提高磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）信号通路的活性，促进T 细胞的聚集，保护浸润器官的T 细胞免于凋亡，从而维持靶器官的炎性浸润，选择性消融CD11c+细胞表面的ICOSL，阻断ICOS 和ICOSL 相互作用，降低PI3K 信号通路的活性，进而改善SLE 小鼠多脏器损害。AMG557 是一种完全的人免疫球蛋白G2 单克隆抗体，它与人ICOSL 结合具有高度的特异性和亲和力，从而抑制其功能，Cheng 等[26]把AMG557 用于SLE 合并关节炎的患者，结果实验组与安慰剂组相比，在全球BILAG 指数和SLEDAI 得分以及关节压痛和肿胀方面比基线有更大的改善，双链DNA 和补体指标也显示出临床益处，且研究期间AMG 557 耐受性良好，未观察到抗药物抗体。该研究作为一项随机、双盲、多剂量、平行对照研究，结果具有可信度，不足的是样本量小，只能得出有限的结论，而AMG557 对SLE 患者的安全性和潜在疗效，可作为一个试点项目，以确定一个临床信号，支持临床进一步评估ICOSL 阻滞对SLE 患者的临床疗效。

上述研究说明，阻断ICOS/ICOSL 对SLE 疾病改善有肯定作用，另有研究提示，ICOS/ICOSL 分子参与多种免疫反应[27]，阻断ICOS/ICOSL 通路很可能会产生一些额外的效应，因此如何阻断该通路，有待进一步研究。

4 ICOS/ICOSL 在LN 中的作用

狼疮性肾炎（LN）是系统性红斑狼疮严重的并发症，肾衰竭是SLE 常见的死亡原因。LN 的特点是产生肾炎性自身抗体和免疫复合物形成进而导致体液免疫异常。产生肾炎性自身抗体的B 淋巴细胞需要T 淋巴细胞的相互作用，ICOS/ICOSL 在LN 形成记忆B 细胞浆细胞继而导致LN 产生大量自身抗体中也发挥了不可替代的作用[28-29]。

近年研究发现，ICOS 及其配体ICOSL 与LN 发病及预后密切相关。蔡秋萍等[30]采取流式细胞技术检测狼疮性肾炎患者CD4+T 细胞表面ICOS 的表达水平，结果发现与I 型狼疮肾炎相比，Ⅲ型和Ⅳ型狼疮性肾炎患者外周血CD4+T 细胞表面ICOS 存在异常高表达，CD4+T 细胞表面ICOS 高表达而CD28 下调，导致自身反应性T 淋巴细胞不仅不凋亡，反而活化、增殖，并辅助B 细胞产生大量自身抗体，临床上Ⅲ型和Ⅳ型狼疮性肾炎患者的治疗效果及预后较差从这里也可以得到部分解释，由此说明ICOS 与狼疮肾炎的发病及预后密切相关。Li 等[31]探讨LN 患者T细胞表面ICOS 的表达情况，实验分为LN 组、SLE 非肾炎组和健康对照组，结果发现SLE 患者T 细胞表面ICOS 的表达明显高于健康对照组，LN 组ICOS 表达明显高于SLE 非肾炎组，提示ICOS 共刺激通路在LN 的发病机制中起重要作用，阻断该通路可能是治疗LN 的一种新的策略。BXSB 狼疮鼠可自发出现淋巴结肿大、T 细胞功能障碍、B 细胞过度活化及产生多种自身抗体，其临床和病理表现与人类SLE 有高度相似性，因而常常被作为SLE 小鼠模型广泛用于实验[32]。丁涵露和吴雄飞[33]通过予BXSB LN 小鼠体内注射抗小鼠ICOSL 多克隆抗体来抑制ICOS 信号通路，发现抑制ICOS 信号通路治疗的LN 小鼠的蛋白尿减轻、抗dsDNA 抗体明显减少，肾组织中的IgG沉积及肾组织的病理损伤亦减轻，为临床治疗LN 提供新的思路。王玮炜等[34]研究ICOS 在BXSB 狼疮小鼠肾脏中的表达，发现不同周龄BXSB 小鼠肾小管均有ICOS 阳性染色，且在肾脏上表达的ICOS 有随周龄增加的趋势，推测肾小管上皮细胞表达ICOS 可能与肾小管参与抗原呈递有关，表明肾组织内ICOS的分布及高表达对BXSB 小鼠LN 疾病的发病及活动有重要意义。Duarte[35]发现，阻断ICOS 分子可以减轻LN 小鼠的肾脏病理改变和疾病症状，在LN 小鼠模型试验中，ICOS 基因敲除的LN 小鼠肾间质浸润的效应T 细胞明显减少，蛋白尿减轻，间质性肾炎的症状也较前缓解。

虽然目前SLE 的治疗及预后已有很大改善，但我们仍未能将其彻底治愈，这就要求我们加深对SLE 的研究并寻求新的治疗手段。近些年ICOS/ICOSL 与SLE 及LN 的研究取得较大进展，已证实其表达水平的异常可用于评估SLE 及LN 疾病活动程度及临床疗效，通过阻断ICOS/ICOSL 通路的研究证实其有利于SLE 及LN 的缓解，说明特异性阻断ICOS/ICOSL 通路是一个好的研究方向，而如何特异性阻断ICOS/ICOSL 通路，何种方式更有利于SLE 患者病情的控制，何种方式产生的额外效应最低值得我们深入研究。