Toll樣受體4與干燥綜合征研究進展

孫超　李志軍

[摘要] 干燥綜合征（Sjogrens syndrome，SS）為一種主要侵犯外分泌腺體的自身免疫病，同時也是一種慢性炎癥性疾病。臨床上標志性特點為外分泌腺和上皮細胞的淋巴細胞性浸潤造成的典型眼干和口干癥狀，以及由外分泌腺功能障礙引起的干燥性角結膜炎、口腔干燥癥等其他一系列表現(xiàn)。SS好發(fā)于女性并給患者生活帶來極大的不便。盡管其發(fā)病原因并不清楚，目前的研究認為SS的發(fā)生受到免疫、遺傳、細菌和病毒感染等因素的影響。目前，該病的治療主要是緩解干燥癥狀或控制疾病發(fā)展速度，臨床上尚無有效治療藥物。近年來不斷有報道發(fā)現(xiàn)SS患者體內(nèi)的Toll樣受體4（toll-like receptor 4，TLR4）表達較健康人群明顯增高，關于脂多糖（Lipopolysaccharides，LPS）介導的TLR4信號轉導通路在SS中的作用正受到越來越多的關注。本文就TLR4受體在SS中的作用進展進行綜述。

[關鍵詞] Toll樣受體4；干燥綜合征；自身免疫性疾病

[中圖分類號] R589 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701（2015）08-0153-04

[Abstract] Sjogren's syndrome（SS） is a chronic autoimmune disease affecting primarily the exocrine glands. In clinic， SS is characterized by infiltration of lymphocytes into glandular tissues， typically the salivary and lacrimal glands， leading to keratoconjunctivitis sicca（dry eye） andxerostomia（dry mouth）. Morever， SS is associated with a high prevalence in women and brings great harm to the patient. Although the cause of SS is unknown， it is believed to be under the influence of immune， genetic， bacterial infections，viral infections，and several other factors. Currently， treatments for SS consist of therapies aimed at relieving specific symptoms， such as dry eyes or dry mouth， or targeted at trying to control the underlying disease process. There is no effective drug treatments. Recently， several studies have found that the blood serum level of toll-like receptor 4（TLR4） in patients with SS was significantly higher than healthy control group. The role of LPS-induced TLR4 signal transduction pathway played in SS has attracted more and more attention. In this paper， we reviewed the role of TLR4 in SS.

[Key words] Toll-like receptor 4；Sjogrens syndrome；Autoimmune disease

干燥綜合征（Sjogrens syndrome，SS）為一種主要侵犯外分泌腺體的自身免疫病，同時也是一種慢性炎癥性疾病。臨床上標志性特點是由于外分泌腺和上皮細胞的淋巴細胞性浸潤造成的典型眼干和口干癥狀，以及由外分泌腺功能障礙引起的干燥性角結膜炎、口腔干燥癥等其他一系列表現(xiàn)[1-4]。該病可分為原發(fā)性干燥綜合征（pSS）和繼發(fā)性干燥綜合征（sSS），其中pSS是指SS在患者無潛在自身免疫病的背景下單獨發(fā)生，而sSS是指與患者體內(nèi)潛在的其他自身免疫性疾病同時發(fā)生[2]。流行病學研究表明SS為全球性疾病且發(fā)病率高，約為0.2%～0.77%[4]。此外，該病具有明顯的性別差異，研究發(fā)現(xiàn)該病的男女發(fā)病比例從1∶9到1∶20不等，且女性患者發(fā)病多在40～50歲[1]。由于不同患者的體質和癥狀差異大，該病在臨床上可表現(xiàn)為相對溫和的干燥性癥狀、關節(jié)痛到嚴重的全身癥狀，如血管炎、腎小球腎炎，因而時常導致診斷的延誤[1]。

Toll樣受體4（toll-like receptor 4，TLR4）隸屬于Toll樣受體家族，近年來，不斷有報道發(fā)現(xiàn)SS患者體內(nèi)的TLR4表達較健康人群明顯增高，關于脂多糖（Lipopolysaccharides，LPS）介導的TLR4信號轉導通路在SS中的作用正受到越來越多的關注。本文就TLR4受體在SS中的作用進展進行綜述。

1 SS的病因學研究

目前為止，SS的發(fā)病機制仍未明了，與其他自身免疫性疾病一樣，SS的發(fā)生是由于正常的免疫機制受到外界病原體的破壞，從而導致自身免疫細胞對自身功能正常的分泌腺產(chǎn)生攻擊和破壞。研究者們嘗試從不同角度提出該病的免疫發(fā)病機制：①淋巴細胞是炎性浸潤的主要誘導因子。免疫組化的相關研究表明，疾病早期的發(fā)生主要是由唾液腺中淋巴細胞浸潤所造成的，而其中T淋巴細胞占了近75%，輔助性T淋巴細胞（CD4+）約占2/3，CD8+細胞毒性T細胞占了近1/3[5]。SS患者血清中產(chǎn)生的多種自身抗體均與T淋巴細胞異常有關，Bakhshi等[6]通過研究pSS患者外周血中T淋巴細胞亞群發(fā)現(xiàn)能夠抗Leu-2a抗體反應的細胞毒性/抑制性T淋巴細胞與能夠抗Leu-3a抗體反應的誘導性/輔助性T淋巴細胞的比例均顯著低于正常對照組。此外，B淋巴細胞在T細胞的誘導作用下，功能發(fā)生紊亂，并分泌了多種免疫球蛋白及免疫復合物，從而促使腺體組織（如淚腺、唾液腺等）產(chǎn)生炎癥和遭到更嚴重的損傷；②相對特異性自身抗體的產(chǎn)生。pSS患者血清中可檢測出多種自身特異性抗體，其中以抗SSA抗體和抗SSB抗體為代表，陽性率可分別達57%和38%。二者中抗SSB抗體是SS更具特異性的抗體，當其與抗SSA抗體同時出現(xiàn)時則被高度懷疑為pSS[7]；③病毒感染。目前報道的與該病密切有關的病毒主要有EB病毒（Ep stein Barr Virus， EBV）、巨細胞病毒、丙型肝炎病毒、反轉錄病毒等。EBV感染人體后可寄生于唾液腺，并在B淋巴細胞和上皮細胞內(nèi)進行復制和刺激B淋巴細胞增生活化產(chǎn)生免疫球蛋白，從而使得T淋巴細胞產(chǎn)生應答，最終導致腺體腺管和腺泡細胞損傷[8]；④細菌感染。細菌感染也是打破人體正常免疫耐受機制，誘導產(chǎn)生自身抗體的主要原因之一[9]。革蘭陰性菌感染（GNB）是人體最常見的感染，在感染性休克中約占50%，在其感染過程中可釋放脂多糖（LPS），即內(nèi)毒素進入全身血液循環(huán)，刺激各種炎癥細胞產(chǎn)生并釋放大量炎性因子，從而誘導多種炎癥反應的發(fā)生。而TLR4正是革蘭陰性菌及LPS識別的主要受體。

2 Toll樣受體與SS的關系

Toll樣受體（Toll-like receptors， TLRs）是人們在研究果蠅發(fā)育過程中發(fā)現(xiàn)的由dToll 基因所編碼的一種跨膜蛋白[10]，由于其在果蠅先天性免疫系統(tǒng)中表現(xiàn)出來的重要作用引發(fā)了人們對人類TLRs的探索。在人體內(nèi)TLRs為一個受體家族，主要表達于天然免疫細胞（如巨噬細胞、樹突細胞）和非免疫細胞（如上皮細胞、成纖維細胞）上，在迅速識別和對抗外界致病性病原微生物引發(fā)的免疫應答中扮演著重要的角色。人TLRs的亞型根據(jù)分布區(qū)域可分為兩大類：細胞表面TLRs和細胞內(nèi)TLRs。目前為止，已發(fā)現(xiàn)的TLRs家族成員包括細胞表面TLR1、TLR2、TLR4、TLR5、TLR6、TLR10和位于細胞內(nèi)內(nèi)涵體上的TLR3、TLR7、TLR8、TLR9、TLR11、TLR12、TLR13[11]。大量研究表明，SS患者中的這些TLRs亞型表達與健康人相比差異很大。其中TLR7和TLR9 mRNA在原發(fā)性干燥癥患者（pSS）的外周血單核細胞（PBMC）中的表達較正常對照組明顯升高，pSS患者的某些上皮細胞、腮腺的淋巴細胞和導管上皮細胞中TLR7、TLR9呈陽性，而健康對照組中導管上皮細胞極少呈TLR7或TLR9陽性[12]。此外，培養(yǎng)的唾液腺上皮細胞（SGECs）在給予配體治療后被發(fā)現(xiàn)表達功能性TLR2，TLR3和TLR4。在SS-SGECs中組成型表達TLR1、TLR2和TLR4 mRNA明顯高于對照組SGECs[13]。與培養(yǎng)的人唾液腺細胞結果相似，pSS患者的唇腺中的TLR2、TLR3、TLR4和MyD88與健康人群相比均過度表達。浸潤性單核細胞、腺泡細胞和導管上皮細胞中也同樣發(fā)現(xiàn)了TLR2、TLR3、TLR4和MyD88的表達[14]。

3 TLR4與SS的關系

在13個TLRs亞型中，TLR4是第一個被發(fā)現(xiàn)的人類TLRs，分布廣泛且在具有宿主防御功能的細胞上高表達，如內(nèi)皮細胞、單核巨噬細胞等[15]。TLR4是天然免疫模式的識別受體，主要由胞外區(qū)、跨膜區(qū)及胞內(nèi)區(qū)組成，包含胞內(nèi)的TLR/IL-1受體（TIR）結構域和富含亮氨酸重復序列的胞外域[16]。TIR是TLR4進行下游信號傳導、促使炎癥反應的關鍵部位。TLR4主要識別病原微生物進化中的保守分子，如LPS、酵母多糖、肽聚糖及微生物的核酸等[15]。TLR4 的信號傳導途徑主要包括兩條：一條為髓樣分化因子（MyD88）依賴性途徑導致產(chǎn)生炎性細胞因子，另一條為與刺激IFN-β和樹突狀細胞成熟相關的MyD88非依賴性途徑[11]。一旦被PAMP或DAMPS激活，Toll樣受體通過細胞內(nèi)的TIR結構域自身或相互間發(fā)生二聚化從而引發(fā)轉接蛋白的補充。轉接蛋白包括含TRIF相關接頭分子（TRAM）、TIR結構域的蛋白、MyD88、TIR相關蛋白（TIR-associated protein，TIRAP）、MyD88適配蛋白（MyD88 adaptor-like protein，Mal）和β干擾素TIR結構域銜接蛋白（TRIF）。依賴性MyD88的信號轉導通路：TLR4二聚化后，與MyD88 的TIR 結構域相互作用以激活MyD88，募集的MyD88可反過來補充白介素-1受體相關激酶1（IRAK1）和4（IRAK4）。之后，IRAK1和IRAK4均離開MyD88-TLR復合物并暫時與腫瘤壞死因子受體相關因子6（TRAF6）結合以泛素化。Bcl10和MALT1形成寡聚體以結合TRAF6從而促進TRAF6自身泛素化[17]。在泛素化后，TRAF6與TAB2/TAB3/TAK1形成一個復合物從而引發(fā)TAK1的激活[18]。TAK1結合和IKK復合物組合以引起IκB的磷酸化和隨后的NF-κB核定位。激活NF-κB將能夠觸發(fā)促炎性細胞因子如TNF-α、IL-1和IL-12的產(chǎn)生。非依賴性MyD88信號轉導通路：該途徑為IRF3和NF-κB的遲發(fā)激活，TRIF在TLR4與TRAM橋接后與TRAF6結合。之后通過激活IKK使IκB發(fā)生泛素化降解，從而最終將NF-κB轉移至細胞核內(nèi)。這一過程可促進糖皮質激素衰減反應基因-16、干擾素誘導蛋白-10、干擾素調(diào)節(jié)基因-1表達和樹突狀細胞成熟[19]。在SS中，王莉等[20]和楊家良[21]的研究均表明TLR4 在SS 疾病組外周血單核細胞上的表達明顯高于正常對照組，且TLR4 可迅速識別細胞損傷和修復過程中釋放的內(nèi)源性物質，這表明TLR4途徑是誘導SS 發(fā)生的一個重要原因。此外，TLR4介導的LPS信號轉導通路最終促使了多種炎癥因子的產(chǎn)生，如TNF-α、IL-1、IL-6和IL-12等，其中TNF-α還可激活巨噬細胞、白細胞，促進NO、前列腺素和血小板激活因子的產(chǎn)生，而這些炎癥因子又可相互作用，從而進一步引發(fā)炎性介質釋放過度，加速 SS的發(fā)生。

值得一提的是，TLR4并不僅僅參與SS的發(fā)病過程，Van Lieshout等[22]認為TLR4在系統(tǒng)性硬化癥中能夠通過LPS介導單核細胞和樹突狀細胞的激活。TLR4誘導樹突狀細胞提高分泌IL-10水平，從而增加血清中纖維化趨化因子CCL18，進而促使T淋巴細胞產(chǎn)生免疫反應。因而，設計和研發(fā)出靶向TLR4的藥物分子將能夠有效治療包括SS在內(nèi)的許多自身免疫性疾病。目前，已設計出多種阻滯TLRs間及它們各自配體間相互作用的抗體，這些抗體能夠有效抑制下游的炎癥活動[23]。其中針對TLR4的抗體已在體外被證明有效[24]。

4問題與展望

目前，人們對TLRs在自身免疫性疾病的分子作用機制研究已經(jīng)取得了重要進展。這些研究成果推動了SS治療藥物的研發(fā)進展。但由于SS的臨床表現(xiàn)和獨特的遺傳規(guī)律，目前還沒有很好的治療方法。對TLR4上下游的研究揭示了幾個重要的治療靶點，如TRIF。但是，單一的靶點治療并不能取得良好的治療效果，必須進一步深入研究SS的病理機制以尋找更多的治療藥物。盡管已經(jīng)有研究報道TLR4與SS的密切關聯(lián)，但是，TLR4如何影響SS的分子機制還有待于更深入的研究，TLR4假說還需要進一步的完善。但從藥理學角度抑制TLR4無疑被認為是SS的一個治療策略，已經(jīng)逐漸被人們接受。

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（收稿日期：2014-12-24）