TRAIL系統(tǒng)在系統(tǒng)性紅斑狼瘡發(fā)病機制中的作用研究進展

陽素南 楊愛成

【摘 要】 系統(tǒng)性紅斑狼瘡是多種抗原參與的自身免疫性疾病。腫瘤壞死因子相關凋亡誘導配體（TRAIL）通過與靶細胞上的TRAIL受體結(jié)合，能誘導多種腫瘤細胞與轉(zhuǎn)化細胞發(fā)生凋亡。TRAIL及其受體介導的細胞異常凋亡導致自身抗體的產(chǎn)生是系統(tǒng)性紅斑狼瘡發(fā)生和進展的重要因素。對于系統(tǒng)性紅斑狼瘡的治療目前仍以激素加免疫抑制劑為主，阻斷細胞凋亡途徑可作為未來的一個治療方向?，F(xiàn)就TRAIL系統(tǒng)作用于系統(tǒng)性紅斑狼瘡的發(fā)病機制的研究進展做一綜述。

【關鍵詞】 紅斑狼瘡，系統(tǒng)性；TRAIL系統(tǒng)；細胞凋亡；發(fā)病機制；綜述

系統(tǒng)性紅斑狼瘡（systemic lupus erythematosus，SLE）是一種典型的自身免疫性結(jié)締組織病[1]。多種自身抗體和免疫復合物的產(chǎn)生是SLE重要的發(fā)病機制。有研究表明，異常的凋亡細胞可作為抗原被自身抗體識別，導致自身免疫反應。在SLE中涉及到的凋亡途徑主要包括：脂肪酸合成酶/脂肪酸合成酶配體（Fas/Fasl）途徑、TRAIL/TRAIL受體（TRAIL-R）途徑、TNF-α/TNFR1途徑、Bcl-2、

顆粒酶途徑等。TRAIL/TRAIL-R是近年新發(fā)現(xiàn)的凋亡機制。TRAIL是1995年被發(fā)現(xiàn)的TNF超家族中的凋亡分子，通過與靶細胞上的TRAIL-R結(jié)合，能夠選擇性地誘導腫瘤細胞與轉(zhuǎn)化細胞凋亡；但對正常細胞的生長分化不產(chǎn)生影響。對于TRAIL/TRAIL-R途徑在SLE中的作用機制目前尚未明

確[2]。現(xiàn)將TRAIL系統(tǒng)在SLE發(fā)病機制的作用研究進展總結(jié)如下。

1 TRAIL系統(tǒng)生物學特性及凋亡途徑

1.1 TRAIL、TRAIL受體及生物學特性 TRAIL系統(tǒng)由TRAIL和TRAIL受體組成。TRAIL[3]是1995年繼TNF和Fasl之后被發(fā)現(xiàn)的第3個TNF超家族中的凋亡分子，主要表達于活化的T、B淋巴細胞表面。目前，在人類中已發(fā)現(xiàn)5種TRAIL受體，分別是：TRAIL-R1（DR4）、TRAIL-R2（DR5）、TRAIL-R3（DcR1）、TRAIL-R4（DcR2）和骨保護素（OPG）。在這些受體中，DR4和DR5又稱死亡受體（DR）或功能型受體，其細胞內(nèi)區(qū)擁有完整的死亡結(jié)構(gòu)域，能夠介導相關凋亡信號途徑的激活。DcR1和DcR2又稱誘騙受體（DcR）或無功能型受體，DcR1沒有死亡結(jié)構(gòu)域，DcR2只有一個截短的死亡結(jié)構(gòu)域，缺乏啟動凋亡的殘基，因此，DcR1和DcR2不能介導凋亡途徑，通過競爭性抑制TRAIL與DR4和DR5的結(jié)合，或?qū)笵R4、DR5，或通過DcR2誘導抗凋亡信號，起凋亡抑制作用[4-8]。OPG與TRAIL結(jié)合可抑制破骨，增加骨骼密度。TRAIL廣泛表達于人體多種組織器官，如外周血淋巴細胞、單核細胞、NK細胞，以及腎臟、脾臟、胎盤等。最主要的生物學特點為選擇性細胞毒作用。

1.2 TRAIL系統(tǒng)介導的受體誘導凋亡途徑 TRAIL通過與相應受體結(jié)合調(diào)節(jié)細胞凋亡。細胞凋亡由多種信號轉(zhuǎn)導通路介導調(diào)控，TRAIL所介導的受體誘導凋亡途徑是其外源性途徑之一，TRAIL識別細胞膜表面的DR4或DR5受體，并與之結(jié)合形成配體-受體三聚體，進一步誘導DR的C端與Fas相關蛋白死亡結(jié)構(gòu)域（FADD）結(jié)合，F(xiàn)ADD的N端被激活，進一步與半胱氨酸蛋白水解酶-8（Caspase-8）結(jié)合，形成死亡誘導信號復合體（DISC），Caspase-8通過蛋白水解作用而活化并釋放到細胞質(zhì)基質(zhì)中，Caspase-8活化后，通過線粒體依賴型和非依賴型2條信號途徑傳遞死亡信號：非線粒體依賴型途徑為Caspase-8繼續(xù)激活Caspase-3，最終引起細胞凋亡；線粒體依賴型途徑為Caspase-8通過裂解Bid蛋白形成有活性的tBid蛋白，tBid蛋白吸引Bax蛋白或Bak蛋白到線粒體里，導致細胞色素C和第二線粒體衍生的半胱天冬氨酸激活蛋白/低等電點IAP結(jié)合蛋白的釋放，在凋亡蛋白酶活化因子1（Apaf-l）的作用下，細胞色素C與proCaspase-9結(jié)合形成復合體，促使proCaspase-9活化成有活性Caspase-9，從而活化Caspase-3引起細胞凋亡。而Bcl-2和Bcl-XL抑制細胞色素C的釋放，從而阻止TRAIL所介導的受體誘導凋亡的發(fā)生。凋亡抑制蛋白（IAPs）可阻止Caspase的激活而下調(diào)Caspase，SMAC/Diablo可與IAPs結(jié)合而解除對Caspase的抑制作用，促進細胞凋亡，起到調(diào)節(jié)作用[9-10]。

TRAIL與TRAIL-R結(jié)合，能夠選擇性地誘導腫瘤細胞與轉(zhuǎn)化細胞凋亡，但對正常細胞的生長分化不產(chǎn)生影響。自TRAIL系統(tǒng)被發(fā)現(xiàn)以來，學者對于其在腫瘤方面的凋亡誘導作用研究甚多，對TRAIL相關受體激動劑誘導腫瘤細胞凋亡的研究已進入Ⅲ期臨床實驗階段，但對于TRAIL系統(tǒng)在免疫學疾病中的具體發(fā)病機制并非十分明確。以下主要從近年對于TRAIL系統(tǒng)作用于SLE的動物實驗研究、臨床研究以及藥物治療進行簡述。

2 TRAIL系統(tǒng)與SLE

2.1 基礎研究 TRAIL系統(tǒng)在免疫性疾病中作用機制復雜，且尚無定論。多數(shù)研究證實，TRAIL與TRAIL-R結(jié)合能誘導細胞凋亡，凋亡的細胞作為抗原被自身抗體所識別，導致免疫反應發(fā)生；但亦有部分研究通過實驗得出剛好相反的結(jié)論。有研究者用免疫性關節(jié)炎、自身免疫性腦脊髓膜炎模型小鼠[11]進行實驗，發(fā)現(xiàn)TRAIL通過對自身免疫進行負調(diào)節(jié)，抑制自身免疫性炎癥的發(fā)生。

在SLE及狼瘡性腎炎（LN）的疾病發(fā)展過程中，多種自身抗體的形成是其主要的機制。多種凋亡途徑的激活使細胞凋亡增加，凋亡小體不能迅速被有限的吞噬細胞吞噬，導致凋亡小體細胞膜破裂。細胞內(nèi)裸露的凋亡DNA片段作為抗原被淋巴細胞識別。而在凋亡過程中，裸露的凋亡DNA片段翻譯后被修飾，抗原的免疫原性被提高，而具有免疫原性的自身抗原暴露于免疫系統(tǒng)，可引起自身免疫反應，從而導致SLE的發(fā)生。OPG通過抑制核因子kappa-β的配體（RANKL）和TRAIL與細胞膜上的信號受體結(jié)合而阻止細胞因子的激活。同時OPG防止體外培養(yǎng)的小鼠血管平滑肌細胞鈣化，阻止TRAIL誘導的小鼠腎細胞凋亡[12]。LN是SLE臨床常見而難治的并發(fā)癥，可出現(xiàn)腎損害和腎臟病理改變[13-14]。疾病發(fā)展導致的慢性腎衰竭（CRF）和終末期腎?。‥SRD）是SLE患者的主要死亡原因之一[15-16]。OPG作為一個保護因素，與SLE的活動程度呈負相關，通過研究推測OPG可作為LN患者的生物標志物以預測血管鈣化進展和治療效果。

2.2 臨床研究 SLE患者常表現(xiàn)為白細胞減少。細胞凋亡增加，吞噬壞死細胞能力下降是SLE標志性的病理生理特征[17]。多項研究表明，SLE患者的腎臟、皮膚、外周血單核細胞、中性粒細胞均可檢測出TRAIL mRNA和蛋白的表達升高。Matsuyama等[18]對成人SLE患者進行研究，發(fā)現(xiàn)SLE患者外周血TRAIL水平較正常對照組高，與中性粒細胞、自體T細胞呈負相關；而DcR3水平較正常組低，與中性粒細胞呈正相關，證明TRAIL系統(tǒng)參與了細胞凋亡機制。El-Karaksy等[19]

通過RT-PCR檢測技術，發(fā)現(xiàn)SLE患者外周血單核細胞TRAIL mRNA明顯高于對照組。另一項研究則發(fā)現(xiàn)，TRAIL被廣泛表達于SLE患者的皮膚[20]。Ezzat等[21]研究表明，青少年SLE患者TRAIL水平的提高與LN活動、中性粒細胞抗ds-DNA抗體滴度升高呈正相關。DR5在所有B細胞亞群，包括靜息期和活化期的B細胞中表達相似。利用DR5誘導LN致病B細胞凋亡，是一種潛在的治療靶標。而Crowder等[22]報道經(jīng)CS-1008（DR5受體激動劑）作用后，SLE患者的B細胞亞群并無變化，表明DR5在LN可能是通過與其他受體共同作用誘導細胞的凋亡，不能單獨用作靶以誘導LN的B細胞凋亡。目前已發(fā)現(xiàn)的參與細胞凋亡的TRAIL死亡受體包括DR4、DR5，對于DR5的研究較多，但DR4、DR5如何共同參與SLE發(fā)病機制有待進一步研究。

此外，Nguyen等[23]研究表明，LN患者腎組織TRAIL蛋白水平明顯升高，證明TRAIL參加了LN的發(fā)生發(fā)展。臨床試驗發(fā)現(xiàn)TRAIL、DR4、DR5可通過激活PI3激酶/AKT和ERK1/2和IL-8、ICAM-1等細胞因子的活化作用于腎小管上皮細胞（PTEC）[22]。Midgley等[24]通過對幼年型SLE患者外周血的中性粒細胞進行檢驗，發(fā)現(xiàn)Caspase-7、Caspase-8、Caspase-9 mRNA、BID/tBID蛋白水平明顯高于對照組，而IAP1、IAP2和XIAP的mRNA水平顯著降低，且實驗組Caspase-8、Caspase-9的活性隨時間增長而增加。Caspase-3、Caspase-7、Caspase-8、Caspase-9、BID、tBID、FADD作為下游組件參與TRAIL系統(tǒng)介導的細胞異常凋亡，IAPs可阻止Caspase的激活而下調(diào)Caspase。此研究表明，SLE患者外周血中性粒細胞的凋亡可能是由于TRAIL系統(tǒng)凋亡途徑的激活導致下游組件一系列酶和因子的表達所致。

2.3 藥物作用于SLE中TRAIL系統(tǒng)的研究 筆者前期研究[25-26]發(fā)現(xiàn)，通過依那西普、腎康丸影響TRAIL、DR4、DcR2 mRNA的表達，能有效降低大鼠Uα1-MG、血清TNF-α水平，減少24 h尿蛋白，減輕腎臟病理損害。但目前認為糖基化為DN的主要發(fā)病機制，而自身免疫反應是SLE的發(fā)病機制。上述研究顯示，中西藥均可成功作用于DN大鼠TRAIL系統(tǒng)，據(jù)此推測其對于自身免疫介導的SLE效果可能更顯著。目前，用于治療SLE的藥物仍以糖皮質(zhì)激素和免疫抑制劑為主，近幾年免疫球蛋白療法、干細胞治療（造血干細胞、間充質(zhì)干細胞）、基因治療等新的方法在不斷探索中。Matsuyama等[18]對狼瘡患者和健康對照組進行血清中的TRAIL檢測，發(fā)現(xiàn)對狼瘡患者使用糖皮質(zhì)激素能上調(diào)T細胞上DCR1的表達水平，而對TRAIL mRNA的表達起下調(diào)作用。Ehrlich等[27]對干擾素進行研究，發(fā)現(xiàn)在SLE患者體內(nèi)進行干擾素的過量表達能誘導外周血單核細胞上TRAIL基因產(chǎn)生。

3 小 結(jié)

目前，TRAIL及TRAIL相關受體激動劑、單克隆抗體等對各種實體瘤的效果已進入Ⅲ期臨床試驗，但TRAIL與其受體在免疫相關疾病中的作用機制尚不完全明確。展望未來，有幾個關鍵問題需要進一步解決，一是進一步探究TRAIL系統(tǒng)在自身免疫性疾病的作用；二是研究已知的治療SLE的藥物是否對TRAIL系統(tǒng)表達產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用，如何影響TRAIL與其受體以及凋亡通路的下游組件的；三是在其他領域的已被證實有效作用于TRAIL系統(tǒng)的藥物能否被應用于SLE。如此對自身免疫疾病尋找診斷和治療的靶點意義重大。

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收稿日期：2015-04-09；修回日期：2016-01-18