髓系細(xì)胞觸發(fā)受體1的研究進(jìn)展

王 坤(綜述)，張建新，黨勝春(審校)

(江蘇大學(xué)附屬醫(yī)院普外科，江蘇 鎮(zhèn)江 212001)

髓系細(xì)胞觸發(fā)受體1(triggering receptor expressed on myeloid cells-1，TREM-1)是由Bouchon等[1]于2000年首次報道主要表達(dá)于中性粒細(xì)胞和單核巨噬細(xì)胞等髓系細(xì)胞表面的炎癥受體。TREM-1在機(jī)體內(nèi)有兩種存在形式：①膜蛋白形式存在于單核巨噬細(xì)胞表面；②以可溶性髓系細(xì)胞觸發(fā)受體1(soluble triggering receptor expressed on myeloid cells 1,sTREM-1)的形式存在于體液中。近年來，TREM-1在炎癥性疾病的作用越來越受到重視，其在腫瘤發(fā)病中的作用亦成為新的研究方向。

1 TREM-1的分子結(jié)構(gòu)及在炎性反應(yīng)中的作用

TREM-1屬跨膜糖蛋白，結(jié)合糖基時相對分子質(zhì)量為30×103，由 234個氨基酸組成，其結(jié)構(gòu)由一個單獨的免疫球蛋白Ⅴ型胞外結(jié)構(gòu)域、含有一個賴氨酸殘基的跨膜結(jié)構(gòu)域及缺乏信號基序的胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域等三部分組成，賴氨酸殘基與不含信號域的胞質(zhì)尾部相連，形成“頭對尾”的二聚體[2]。

TREM-1能誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞和單核巨噬細(xì)胞分泌腫瘤壞死因子α、白細(xì)胞介素1β(interleukin-1β，IL-1β)、干擾素γ等促炎因子[3]，可誘發(fā)細(xì)胞內(nèi)部鈣離子轉(zhuǎn)移，并使細(xì)胞表面信號相關(guān)激酶1、2和磷脂酶C(phospholipase C，PLC)酪氨酸磷酸化，最終可引起炎性反應(yīng)的增強(qiáng)及放大。TREM-1也可刺激中性粒細(xì)胞發(fā)生脫顆粒及呼吸爆發(fā)，釋放各種生物活性酶和大量氧自由基，直接導(dǎo)致細(xì)胞病理性損傷[4]。另外，TREM-1可與Toll樣受體(Toll-like receptors,TLR)、核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體(nucleotide binding oligomerization domain-like receptors,NLR)發(fā)生協(xié)同作用而導(dǎo)致細(xì)胞被激活，分泌大量的細(xì)胞因子[5]。

2 TREM-1在細(xì)胞內(nèi)的信號通路

細(xì)胞膜表面的TREM-1與配體結(jié)合后可介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)信號的級聯(lián)激活，放大炎性反應(yīng)，其在細(xì)胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與級聯(lián)放大主要依靠銜接蛋白DAP12和模式識別受體，模式識別受體主要包括TLR和NLR。

2.1TREM-1與DAP12信號通路 TREM-1的胞質(zhì)區(qū)缺乏信號轉(zhuǎn)導(dǎo)基序,需要通過信號銜接蛋白DAP12完成信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。DAP12結(jié)構(gòu)內(nèi)含有免疫受體酪氨酸激活基序，TREM-1跨膜區(qū)帶正電荷的賴氨酸殘基可以與DAP12跨膜區(qū)免疫受體酪氨酸激活基序中帶負(fù)電荷的天冬氨酸相偶聯(lián)，使免疫受體酪氨酸激活基序中的酪氨酸發(fā)生磷酸化[6]，磷酸化的免疫受體酪氨酸激活基序激活Syk酪氨酸激酶，從而激活下游的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，并通過磷脂酰肌醇3-激酶、PLCγ及細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶等相關(guān)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，引起細(xì)胞內(nèi)的鈣離子增加，導(dǎo)致核因子κB增加和細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶信號通路激活，最終導(dǎo)致細(xì)胞分泌大量促炎因子[7-8]。

研究表明，在TREM-1/DAP12信號轉(zhuǎn)導(dǎo)激活后，Bruton酪氨酸激酶發(fā)生磷酸化。阻斷Bruton酪氨酸激酶可顯著減少鈣內(nèi)流，降低PLC和細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶的磷酸化水平及白細(xì)胞介素受體相關(guān)激酶1(intedeukin-1 receptor-associated kinase 1，IRAK1)的活力，說明Bruton酪氨酸激酶是影響PLCγ磷酸化的主要因素，參與TREM-1/DAP12信號調(diào)節(jié)[9]。

2.2TREM-1與TLR信號通路 TLR是連接非特異性免疫和特異性免疫的橋梁。研究表明，TREM-1與TLRs信號通路具有協(xié)同促進(jìn)炎性反應(yīng)的作用[10]，其具體的協(xié)同機(jī)制目前尚不清楚，但有研究證實，TLR2配體通過髓樣分化因子88信號途徑調(diào)節(jié)通過TREM-1的表達(dá)，TLR2可以通過髓樣分化因子88/IRAK/腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6途徑誘導(dǎo)核因子κB激活[11]。TREM-1的激活可增強(qiáng)、放大TLR(主要是TLR2、4)介導(dǎo)的炎性反應(yīng)，引起腫瘤壞死因子α、IL-1β、粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子的分泌增加[2]。此外，活化的TLR可通過激活磷脂酰肌醇3-激酶通路而引起TREM-1的表達(dá)上調(diào)[12]。這些炎癥信號通路的激活最終可引起炎性反應(yīng)的增強(qiáng)放大，導(dǎo)致過度的炎性反應(yīng)。

TREM-1參與調(diào)解TLR4信號級聯(lián)反應(yīng)中關(guān)鍵蛋白酶的活性。在嗜中性粒細(xì)胞中，TREM-1激活可以使IRAK1磷酸化，IRAK1是連接TREM-1和TLR4信號級聯(lián)反應(yīng)間相互作用的基礎(chǔ)[13]。此外，磷脂酰肌醇3-激酶可協(xié)同TREM-1和TLR4信號級聯(lián)反應(yīng)釋放活性氧類(reactive oxygen species，ROS)，激活DAP12通路和TLR4(髓樣分化因子88通路)可分別上調(diào)p38和磷脂酰肌醇3-激酶激活,進(jìn)一步激活PLCγ，導(dǎo)致鈣濃度增加，誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞產(chǎn)生和釋放ROS[14]。

2.3TREM-1與NLR信號通路 NLR屬于細(xì)胞內(nèi)受體家族，可以識別胞內(nèi)細(xì)菌的肽聚糖，激活炎癥性的胱天蛋白酶(caspase)。NLR含有級聯(lián)反應(yīng)募集結(jié)構(gòu)域(aspase activation and recruitment domain,CARD)，可以誘導(dǎo)活化促炎的caspase-1，后者可以促進(jìn)炎性細(xì)胞因子，如IL-1β和IL-18的產(chǎn)生和釋放[15]。另外，TREM-1還可以激活胞內(nèi)絲裂原激活的蛋白激酶級聯(lián)反應(yīng)，細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶和活化的核因子κB可能促進(jìn)TREM-1和核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域2途徑之間的協(xié)同作用[16-17]。

3 TREM-1的配體的研究

目前，還未發(fā)現(xiàn)TREM-1的天然配體，Wong-Baeza等[18]使用構(gòu)建的TREM-1/Fc嵌合體融合蛋白有減弱膿毒癥患者血清活化單核細(xì)胞的能力，提示TREM-1的未知配體可能存在于血清中。Haselmayer等[19]研究表明，sTREM-1能夠結(jié)合血小板，促進(jìn)脂多糖刺激下中性粒細(xì)胞的激活，說明血小板上存在TREM-1的配體。亦有學(xué)者提出，TREM-1的配體位于病原體上，并表明革蘭陽性細(xì)菌表面上的肽聚糖和革蘭陰性菌表面上的內(nèi)毒素參與TREM-1的激活[20-21]。目前TREM-1的配體是研究TREM-1的瓶頸之一，仍需進(jìn)一步研究。

4 TREM-1在相關(guān)疾病中的表達(dá)

4.1TREM-1與炎癥性疾病 研究發(fā)現(xiàn)，幽門螺桿菌感染時，胃黏膜上皮的TREM-1表達(dá)顯著高于非幽門螺桿感染的胃黏膜上皮，說明TREM-1在慢性炎癥中亦有表達(dá)[22]。最近研究表明，在感染性和非感染性炎癥中，單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞TREM-1的表達(dá)均升高[23]，其表達(dá)水平與是否存在感染無關(guān)[24]。強(qiáng)直性脊柱炎患者滑液中的sTREM-1表達(dá)水平明顯高于血清中的表達(dá)，提示sTREM-1在此疾病發(fā)展中可能發(fā)揮重要的介質(zhì)作用[25]。在青少年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎患者中，TREM-1表達(dá)于關(guān)節(jié)炎癥部位浸潤的樹突細(xì)胞[26]。以上研究說明TREM-1在非微生物所致的炎癥疾病中同樣高表達(dá)。

4.2TREM-1與腫瘤疾病 隨著腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞研究的深入，發(fā)現(xiàn)TREM-1與腫瘤形成和發(fā)展有密切的關(guān)系。研究表明，非小細(xì)胞肺癌患者的惡性胸腔積液中sTREM-1以及腫瘤相關(guān)性巨噬細(xì)胞上TREM-1的表達(dá)明顯升高，腫瘤相關(guān)性巨噬細(xì)胞的TREM-1表達(dá)與腫瘤的復(fù)發(fā)和非小細(xì)胞肺癌患者的低存活率相關(guān)，TREM-1及炎性反應(yīng)可能在腫瘤發(fā)展中發(fā)揮十分重要的作用[27]。Karapanagiotou等[26]利用酶聯(lián)免疫吸附劑測定法檢測腫瘤患者血清中的sTREM-1，發(fā)現(xiàn)存在肺癌轉(zhuǎn)移灶患者血清中的sTREM-1水平更高，推測sTREM-1可以預(yù)測轉(zhuǎn)移性和局限性腫瘤出現(xiàn)肺部轉(zhuǎn)移。肝臟的慢性炎癥促進(jìn)肝癌的發(fā)病、侵襲和轉(zhuǎn)移，肝臟庫普弗細(xì)胞TREM-1表達(dá)所引起的促炎因子釋放促進(jìn)肝臟慢性炎癥發(fā)展成肝癌[28]。進(jìn)一步研究表明，肝星狀細(xì)胞表達(dá)的TREM-1增強(qiáng)肝癌細(xì)胞的遷移能力，促進(jìn)肝癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移，可以作為肝細(xì)胞癌的潛在預(yù)后指標(biāo)[29]。

5 TREM-1在疾病診治中的應(yīng)用

Liao等[30]研究表明，急性膽管炎患者外周血單核細(xì)胞TREM-1表達(dá)上調(diào)，且TREM-1與其他臨床炎癥標(biāo)志物相比具有更高的靈敏度和特異性。另有研究發(fā)現(xiàn)，急性胰腺炎時血清中sTREM-1水平明顯增加，且血清sTREM-1水平與病情的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[31]。因此，針對TREM-1在炎癥放大中的作用，檢測血清游離TREM-1的表達(dá)水平有望成為評估炎癥及疾病預(yù)后的手段。Siranovic等[32]檢測呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎患者肺組織及血清中sTREM-1的水平，結(jié)果表明，細(xì)菌性呼吸機(jī)相關(guān)性肺炎患者的肺組織中sTREM-1的水平顯著高于血清中的水平，sTREM-1可以獨立作為細(xì)菌性肺炎診斷的標(biāo)志物。Sato等[33]比較與復(fù)發(fā)性多軟骨炎發(fā)病有關(guān)的28種標(biāo)志物結(jié)果顯示，復(fù)發(fā)性多軟骨炎患者sTREM-1、干擾素γ、趨化因子配體4、血管內(nèi)皮生長因子、基質(zhì)金屬蛋白酶3均顯著增高，且sTREM-1具有更高的靈敏度和特異度(分別為86.7%和86.7%)，說明sTREM-1可以作為復(fù)發(fā)性多軟骨炎的診斷標(biāo)志物。最近有學(xué)者比較sTREM-1、降鈣素、C反應(yīng)蛋白升高水平對敗血癥的診斷價值，結(jié)果表明：血清中三者的水平升高對膿毒癥的早期診斷都有一定的價值，其中sTREM-1具有更高的靈敏度和特異度，且sTREM-1可以判斷菌血癥預(yù)后[34]。

介于TREM-1在炎癥性疾病中的作用，針對TREM-1靶點的治療成為炎性疾病新的治療方法。Gibot[35]合成的由17個氨基酸組成的多肽(LP17)，含有天然TREM-1的互補決定區(qū)2或互補決定區(qū)3序列的至少3個氨基酸，通過模擬TREM-1的胞外區(qū),競爭TREM-1的天然配體與其結(jié)合從而調(diào)控其功能，減弱甚至阻斷TREM-1信號通路的激活，抑制炎性因子過度表達(dá)[36]。用脂多糖刺激制造小鼠膿毒癥模型，給小鼠注射LP17可以減輕小鼠胸膜和全身性的炎性反應(yīng)，且其作用與LP17呈劑量相關(guān)性，說明LP17可能有治療膿毒癥的作用[37]。Kamei等[38]研究表明，LP17能抑制重癥急性胰腺炎時血清sTREM-1的表達(dá)，并顯著減輕重癥急性胰腺炎引起的肝、腎功能障礙。在葡聚糖硫酸鈉誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎動物模型中，LP17可以減少腸上皮細(xì)胞的增殖，通過發(fā)揮抗炎作用，減輕腸道內(nèi)炎癥，同時降低結(jié)腸腫瘤的發(fā)生率，說明TREM-1抑制LP17治療結(jié)腸內(nèi)改善炎癥和腫瘤的發(fā)展[39]。最新的細(xì)胞實驗表明，前列腺素可以通過激活核因子E2相關(guān)因子及抑制核因子κB的活化，從而抑制TREM-1表達(dá)[40]，為抑制TREM-1表達(dá)提供一個新的治療方法。

6 展 望

目前關(guān)于TREM-1的研究日漸深入，TREM-1作為炎癥放大器在細(xì)胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及級聯(lián)放大機(jī)制仍未完全明確，仍需進(jìn)一步研究。當(dāng)務(wù)之急是明確TREM-1的天然配體，以便更深入地了解TREM-1的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制，更全面地闡明TREM-1與炎癥、感染以及腫瘤等疾病的關(guān)系和在機(jī)體的重要作用。屆時，TREM-1有望作為相關(guān)疾病的診斷標(biāo)志和治療靶點。

[1] Bouchon A,Dietrich J,Colonna M.Cutting edge:inflammatory responses can be triggered by TREM-1, a novel receptor expressed on neutrophils and monocytes [J].J Immunol,2000,164(10):4991-4995.

[2] Radaev S,Kattah M,Rostro B,etal.Crystal structure of the human myeloid cell activating receptor TREM-1 [J].Structure,2003,11(12):1527-1535.

[3] Bleharski JR,Kiessler V,Buonsanti C,etal.A role for triggering receptor expressed on myeloid cells-1 in host defense during the early-induced and adaptive phases of the immune response[J].J Immunol,2003, 170(7):3812-3818.

[4] Kuai J,Gregory B,Hill A,etal.TREM-1 expression is increased in the synovium of rheumatoid arthritis patients and induces the expression of pro-inflammatory cytokines[J].Rheumatology(Oxford), 2009,48(11):1352-1358.

[5] Netea MG,Azam T,Ferwerda G,etal.Triggering receptor expressed on myeloid cells-1(TREM-1) amplifies the signals induced by the NACHT-LRR (NLR) pattern recognition receptors[J].J Leukoc Biol,2006, 80(6):1454-1461.

[6] Billadeau DD,Leibson PJ.ITAMs versus ITIMs: striking a balance during cell regulation[J].J Clin Invest,2002,109(2):161-168.

[7] Lanier LL.Up on the tightrope:natural killer cell activation and inhibition[J].Nat Immunol,2008,9(5): 495-502.

[8] Bostanci N,Thurnheer T,Belibasakis GN.Involvement of the TREM-1/DAP12 pathway in the innate immune responses to Porphyromonas gingivalis[J].Mol Immunol, 2011,49(1/2):387-394.

[9] Ormsby T,Schlecker E,Ferdin J,etal.Btk is a positive regulator in the TREM-1/DAP12 signaling pathway[J].Blood,2011,118(4):936-945.

[10] Arts RJ,Joosten LA,Dinarello CA,etal.TREM-1 interaction with the LPS/TLR4 receptor complex[J].Eur Cytokine Netw,2011,22(1):11-14.

[11] Zeng H,Ornatowska M,Joo MS,etal.TREM-1 expression in macrophages is regulated at transcriptional level by NF-kappaB and PU.1[J].Eur J Immunol,2007,37(8):2300-2308.

[12] Nathan C,Ding A.TREM-1:a new regulator of innate immunity in sepsis syndrome[J].Nat Med,2001,7(5): 530-532.

[13] Fortin CF,Lesur O,Fulop T Jr.Effects of TREM-1 activation in human neutrophils:activation of signaling pathways, recruitment into lipid rafts and association with TLR4[J].Int Immunol,2007,19(1): 41-50.

[14] Haselmayer P,Daniel M,Tertilt C,etal.Signaling pathways of the TREM-1- and TLR4-mediated neutrophil oxidative burst[J].J Innate Immun,2009,1(6):582-591.

[15] Yoo NJ,Park WS,Kim SY,etal.Nod1,a CARD protein, enhances pro-interleukin-1beta processing through the interaction with pro-caspase-1[J].Biochem Biophys Res Commun,2002,299(4):652-658.

[16] Elinav E,Strowig T,Henao-Mejia J,etal. Regulation of the antimicrobial response by NLR proteins[J].Immunity,2011,34(5):665-679.

[17] Watanabe T,Asano N,Fichtner-Feigl S,etal.NOD1 contributes to mouse host defense against Helicobacter pylori via induction of type Ⅰ IFN and activation of the ISGF3 signaling pathway[J].J Clin Invest,2010, 120(5):1645-1662.

[18] Wong-Baeza I,Gonzalez-Roldan N,Ferat-Osorio E,etal.Triggering receptor expressed on myeloid cells (TREM-1) is regulated post-transcriptionally and its ligand is present in the sera of some septic patients [J].Clin Exp Immunol,2006,145(3):448-455.

[19] Haselmayer P,Grosse-Hovest L,von Landenberg P,etal.TREM-1 ligand expression on platelets enhances neutrophil activation[J].Blood,2007,110(3): 1029-1035.

[20] Buckland KF,Ramaprakash H,Murray LA,etal. Triggering receptor expressed on myeloid cells-1 (TREM-1) modulates immune responses to Aspergillus fumigatus during fungal asthma in mice[J].Immunol Invest,2011,40(7/8):692-722.

[21] Ford JW,McVicar DW.TREM and TREM-like receptors in inflammation and disease[J].Curr Opin Immunol,2009, 21(1):38-46.

[22] Schmausser B,Endrich S,Beier D,etal.Triggering receptor expressed on myeloid cells-1(TREM-1) expression on gastric epithelium:implication for a role of TREM-1 in Helicobacter pylori infection[J]. Clin Exp Immunol,2008,152(1):88-94.

[23] Cavaillon JM.Monocyte TREM-1 membrane expression in non-infectious inflammation[J].Crit Care,2009, 13(3):152.

[24] Ferat-Osorio E,Esquivel-Callejas N,Wong-Baeza I,etal.The increased expression of TREM-1 on monocytes is associated with infectious and noninfectious inflammatory processes[J].J Surg Res,2008,150(1): 110-117.

[25] Huang LY,Shi HZ,Liang QL,etal.Expression of soluble triggering receptor expression on myeloid cells-1 in pleural effusion[J].Chin Med J (Engl),2008, 121(17):1656-1661.

[26] Karapanagiotou EM,Pelekanou E,Charpidou A,etal. Soluble triggering receptor expressed on myeloid cells-1(sTREM-1) detection in cancer patients:a prognostic marker for lung metastases from solid malignancies[J].Anticancer Res,2008,28(2B): 1411-1415.

[27] Ho CC,Liao WY,Wang CY,etal.TREM-1 expression in tumor-associated macrophages and clinical outcome in lung cancer[J].Am J Respir Crit Care Med,2008,177(7): 763-770.

[28] Wu J,Li J,Salcedo R,etal.The proinflammatory myeloid cell receptor TREM-1 controls Kupffer cell activation and development of hepatocellular carcinoma [J].Cancer Res,2012,72(16):3977-3986.

[29] Liao R,Sun TW,Yi Y,etal.Expression of TREM-1 in hepatic stellate cells and prognostic value in hepatitis B-related hepatocellular carcinoma[J]. Cancer Sci,2012,103(6):984-992.

[30] Liao R,Liu Z,Wei S,etal.Triggering receptor in myeloid cells(TREM-1) specific expression in peripheral blood mononuclear cells of sepsis patients with acute cholangitis[J].Inflammation,2009,32(3): 182-190.

[31] Yasuda T,Takeyama Y,Ueda T,etal.Increased levels of soluble triggering receptor expressed on myeloid cells-1 in patients with acute pancreatitis[J].Crit Care Med,2008,36(7):2048-2053.

[32] Siranovic M,Kovac J,Gopcevic S,etal.Human soluble TREM-1:lung and serum levels in patients with bacterial ventilator associated pneumonia[J].Acta Clin Croat,2011,50(3):345-349.

[33] Sato T,Yamano Y,Tomaru U,etal.Serum level of soluble triggering receptor expressed on myeloid cells-1 as a biomarker of disease activity in relapsing polychondritis[J].Mod Rheumatol,2013,24(1):129-136.

[34] Su L,Han B,Liu C,etal.Value of soluble TREM-1, procalcitonin,and C-reactive protein serum levels as biomarkers for detecting bacteremia among sepsis patients with new fever in intensive care units:a prospective cohort study[J].BMC Infect Dis,2012, 12:157.

[35] Gibot S.Clinical review:role of triggering receptor expressed on myeloid cells-1 during sepsis[J]. Crit Care,2005,9(5):485-489.

[36] Gibot S,Kolopp-Sarda MN,Bene MC,etal.A soluble form of the triggering receptor expressed on myeloid cells-1 modulates the inflammatory response in murine sepsis[J].J Exp Med,2004,200(11):1419-1426.

[37] Luo L,Zhou Q,Chen XJ,etal.Effects of the TREM-1 pathway modulation during empyema in rats [J].Chin Med J(Engl),2010,123(12):1561-1565.

[38] Kamei K,Yasuda T,Ueda T,etal.Role of triggering receptor expressed on myeloid cells-1 in experimental severe acute pancreatitis[J].J Hepatobiliary Pancreat Sci,2009,17(3):305-312.

[39] Zhou J,Chai F,Lu G,etal.TREM-1 inhibition attenuates inflammation and tumor within the colon [J]. Int Immunopharmacol,2013,17(2):155-161.

[40] Syed MA,Joo M,Abbas Z,etal.Expression of TREM-1 is inhibited by PGD2 and PGJ2 in macrophages[J].Exp Cell Res,2010,316(19):3140-3149.