BTLA基因與炎癥免疫調(diào)控研究進展

劉紹靈，彭國璇，鄧 進

·綜 述·

BTLA基因與炎癥免疫調(diào)控研究進展

劉紹靈，彭國璇，鄧 進

嚴重創(chuàng)傷后感染所導致的膿毒癥及其并發(fā)癥是當今世界治療的難題，研究發(fā)現(xiàn)基因多態(tài)性是影響創(chuàng)傷患者機體反應性和預后的重要因素，是創(chuàng)傷并發(fā)癥早期診斷的候選標志物。B和T淋巴細胞衰減因子(B and T lymphocyte attenuator，BTLA)通過影響Th1/Th2 細胞的平衡以及介導CD8+T 細胞的細胞毒作用，進而抑制白細胞介素-2(IL-2)、白細胞介素-10(IL-10)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)介導創(chuàng)傷膿毒癥的免疫反應并發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用?；贐TLA基因多態(tài)性與創(chuàng)傷后膿毒癥發(fā)生及發(fā)展緊密相關，可能為創(chuàng)傷患者個體化診療及靶向治療提供新的理論依據(jù)。本文就BTLA基因多態(tài)性與炎癥免疫調(diào)控相關性研究作一綜述。

炎癥； 淋巴細胞； 衰減因子； 基因； 膿毒癥； 免疫調(diào)控

B和T淋巴細胞衰減因子(B and T lymphocyte attenuator，BTLA)是免疫蛋白超家族中結構類似于細胞毒性T細胞相關抗原(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4,CTLA)和程序死亡分子(programmed death 1,PD-1)的重要抑制性分子，主要在T、B淋巴細胞上表達并在T細胞活化的不同階段發(fā)揮負性調(diào)控作用[1-2]。嚴重創(chuàng)傷后引起的膿毒癥及多器官功能衰竭是導致患者死亡的主要原因，主要是由腫瘤壞死因子、白介素等介導細胞因子的瀑布樣級聯(lián)反應，一旦促炎因子和抗炎因子失去平衡，造成機體免疫失調(diào)，進一步發(fā)展為膿毒癥及多器官功能衰竭[3-4]。BTLA分子介導了Th1/Th2 細胞的平衡以及CD8+T 細胞的細胞毒作用，進而抑制白介素-2(IL-2)、白介素-10(IL-10)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等因子的表達，從而使機體的免疫效能下降，說明BTLA分子可能在膿毒癥及多器官功能衰竭中扮演重要作用。而BTLA基因多態(tài)性rs2705534、rs9288953等位點已證實[5]通過介導相關細胞因子的表達進一步與類風濕關節(jié)炎及大多數(shù)自身免疫性疾病發(fā)病機制相關聯(lián)，并且BTLA在創(chuàng)傷感染后膿毒癥中CD4+T 細胞中表達升高，與全身炎癥反應綜合征、膿毒癥的發(fā)生密切相關[6]。目前國內(nèi)外尚未見報道探討B(tài)TLA基因多態(tài)性與創(chuàng)傷后膿毒癥和多器官功能衰竭的相關性，分析BTLA基因多態(tài)性與創(chuàng)傷后嚴重并發(fā)癥的關系，可以更加詳細了解BTLA在創(chuàng)傷嚴重并發(fā)癥中的作用，便于闡明發(fā)病機制，在臨床醫(yī)學、遺傳病學方面均具有重要的指導意義。

1 BTLA結構與生物學功能

BTLA是最新發(fā)現(xiàn)隸屬于B7-CD28免疫蛋白超家族的成員并不同程度表達于B細胞、T細胞及樹突狀細胞(DC細胞)，其蛋白結構類似于跨膜受體CTLA-4和PD-1，與腫瘤壞死因子超家族(TNFRSF)成員皰疹病毒侵入介質(zhì)(herpesvirus entry mediator,HVEM)配體結合形成BTLA-HVEM復合體后共同介導產(chǎn)生免疫抑制T細胞增殖信號[7]。BLTA胞外有一個IgV樣結構域，一個跨膜區(qū)及一個胞漿區(qū)，胞漿區(qū)內(nèi)含有1個位點及2個基序：一個蛋白生長因子受體結合蛋白2(growth factor receptor-bound protein 2，Grb2)潛在結合位點，一個免疫受體酪氨酸抑制基序(ITIM)以及一個免疫受體酪氨酸轉換基序(switch motif)，BTLA胞漿區(qū)基序的酪氨酸經(jīng)誘導磷酸化后募集酪氨酸磷酸酶SHP-1和SHP-2，產(chǎn)生T細胞抑制作用[8]，同時Grb2位點可連接P13K的p85亞基,活化P13K信號途徑并介導BTLA的免疫調(diào)節(jié)反應[9]。Kobayashi等[10]通過研究脂多糖(LPS)誘導的膿毒癥時發(fā)現(xiàn)，BTLA可抑制DC及巨噬細胞促炎細胞因子TNF-α與IL-12的產(chǎn)生，且應用BTLA抗體激動劑可改善膿毒癥小鼠的生存率。可見BTLA基因轉錄及蛋白多態(tài)性在免疫調(diào)節(jié)過程不同階段中扮演著重要作用，無不預示了其功能在相關疾病中的必要性和多樣性。

2 BTLA基因多態(tài)性與創(chuàng)傷后膿毒癥的關聯(lián)研究

目前已有多篇文章報道BTLA基因多態(tài)性與免疫性疾病相關聯(lián)。研究證實中國臺灣地區(qū)人群BTLA基因型C+800T單核苷酸多態(tài)性(SNP)和日本千葉地區(qū)人群590C SNP與類風濕性關節(jié)炎的發(fā)病顯著相關[11-12]。Fu等[13]對黑龍江省592例惡性乳腺癌患者的BTLA基因型分析發(fā)現(xiàn)rs1844089 CT和rs2705535 AG基因型顯著高于健康人群，而rs1844089CC， rs2705535 GG和rs9288952 CC基因型卻顯著低于健康人群，并且這5種基因型與腫瘤大小、雌激素受體、黃體酮、C-erbB-2及P53狀態(tài)高度相關。創(chuàng)傷后膿毒癥、多器官功能衰竭的發(fā)生可能與免疫細胞產(chǎn)生細胞因子、細菌移位等密切相關。馮剛等[14-15]研究發(fā)現(xiàn)在遭受相同條件致傷且不同基因背景的小鼠(BALB/C和C57BL/6品系)生物學效應(如免疫反應中腫瘤壞死因子產(chǎn)生水平、器官功能障礙易感性及預后等)存在明顯差異，說明基因多態(tài)性與創(chuàng)傷后膿毒癥免疫紊亂相關聯(lián)。

筆者通過預實驗對346例西南地區(qū)漢族嚴重創(chuàng)傷患者(ISS評分≥16分)DNA樣本，進行了標簽單核苷酸多態(tài)性與創(chuàng)傷后膿毒癥和多器官功能衰竭綜合征(MODS)的臨床關聯(lián)研究。統(tǒng)計分析結果顯示，BTLA基因的3’非翻譯區(qū)(3’UTR區(qū))SNP位點rs1982809 在嚴重創(chuàng)傷人群中膿毒癥發(fā)病率和MODS評分升高，且具有臨床統(tǒng)計學關聯(lián)意義(P=0.023；P=0.034,數(shù)據(jù)尚未成文發(fā)表)。通過生物信息學分析，發(fā)現(xiàn)rs1982809 位點位于BTLA 基因的3’UTR中。真核生物mRNA的3’UTR 是其mRNA的重要功能元件，在基因表達調(diào)控和mRNA定位等方面起著不可忽視的作用[16]。3’UTR不僅控制mRNA的體內(nèi)穩(wěn)定性和降解速度、翻譯速度，還是與miRNA相互作用的重要位點。據(jù)此，筆者推測rs1982809可能通過影響B(tài)TLA mRNA穩(wěn)定性或與miRNA的結合，對BTLA的轉錄后水平進行調(diào)節(jié)。通過生物信息學在線軟件TargetScanHuman分析[17]，發(fā)現(xiàn)rs1982809位點位于2034bp，該位置正好在miR-25和BTLA基因3’UTR 的結合區(qū)域(2031bp-2037bp)上，rs1982809C→T 突變有可能影響miR-25 對BTLA基因的調(diào)控，進而影響B(tài)TLA下游炎性因子(IL-2)的表達水平，調(diào)節(jié)炎癥反應平衡。

3 miRNA調(diào)控BTLA基因在創(chuàng)傷后膿毒癥中的生物學作用

研究[18]表明miRNA可調(diào)控人類30%以上的基因表達，長度70～90個核苷酸且具有發(fā)夾結構的前體miRNA(Pre- miRNA)在轉運蛋白Exportin 5介導下進入胞漿，在核酸酶Dicer作用下生成雙鏈miRNA后被引導進入RISC(RNA-induced silencing complex，RNA誘導的沉默復合體)。雙鏈miRNA解螺旋后生成的成熟miRNA與靶miRNA結合進而調(diào)控轉錄與翻譯過程，如結合靶miRNA 3’UTR，阻斷基因轉錄和翻譯后進一步調(diào)節(jié)蛋白表達[19]。而rs1982809位點處于miR-25和BTLA 基因3’UTR的結合區(qū)域，可能通過結合靶miRNA 3’UTR進而調(diào)節(jié)BTLA基因，改變BTLA在創(chuàng)傷后炎癥免疫調(diào)節(jié)的生物學效應。Vasilescu和Wang等[20-21]通過RT-PCR研究發(fā)現(xiàn)，miR-150、miR-146a、miR-233在膿毒癥血漿中水平明顯降低，認為miRNA可作為早期診斷膿毒癥的生物標志物。而通過TargetScanHuman軟件系統(tǒng)分析，miR-25或其靶基因可能與BTLA 基因3’UTR結構域rs1982809位點影響其基因及下游炎性因子的表達水平，介導炎癥反應。在miR-155靶標篩查中發(fā)現(xiàn)，miR-155與BTLA 基因3’UTR相互補，理論上miR-155可調(diào)節(jié)BTLA基因的表達。而miR-155與免疫疾病相關，即通過激活BTLA信號通路上下游基因進而活化CD4+T細胞，參與免疫反應某些階段[22]。再者，miRNA既參與固有免疫系統(tǒng)也參與適應性免疫過程，而固有免疫反應是機體防御病原體侵入首道防線，在膿毒癥發(fā)生過程中起重要作用。固有免疫識別受體Toll樣受體(Toll-like receptor，TLR)信號途徑在脂多糖( lipopolysaccharide，LPS)介導下誘導NF-κ信號通路產(chǎn)生TNF-α、IL-1等炎癥因子作用于膿毒癥過程[23-24]。miRNA在臨床疾病中有著重要的作用,調(diào)控相應靶基因進一步?jīng)Q定蛋白表型，可從基因角度深入探討miRNA與其靶基因BTLA、CTLA等在膿毒癥發(fā)生發(fā)展的具體機制，達到早期診斷、精準治療的效果。

4 展望

隨著科技與檢測檢驗方法的不斷發(fā)展進步，基因多態(tài)性與疾病發(fā)生發(fā)展之間的聯(lián)系研究距今已幾十余載。近20年來，隨著BTLA的發(fā)現(xiàn)及對功能機制研究的日漸清晰，BTLA家族基因在各系統(tǒng)和疾病中的作用機制與關聯(lián)開始受到研究者們的高度重視。近年來我國每年創(chuàng)傷患者正在逐步增加，因創(chuàng)傷后并發(fā)癥導致的死亡人數(shù)逐年增加，其中最主要的并發(fā)癥為創(chuàng)傷后膿毒癥。然而，目前尚無BTLA基因多態(tài)性與創(chuàng)傷后膿毒癥和MODS的相關性研究。因此，系統(tǒng)探討B(tài)TLA基因多態(tài)性與創(chuàng)傷后嚴重并發(fā)癥發(fā)生率的功能機制，不僅為進一步揭示創(chuàng)傷并發(fā)癥的發(fā)病機制提供新的理論認識，為從遺傳背景上評估患者創(chuàng)傷并發(fā)癥的風險和預后建立有價值的分子診斷指標，同時為患者早期預防創(chuàng)傷并發(fā)癥的發(fā)生制定個體化治療或精準化治療方案提供理論依據(jù)，并為針對重要基因功能性突變研制新的治療方法提供有效靶點，有望為膿毒癥預警防治提供新的有效基因標志，以達到降低臨床嚴重創(chuàng)傷患者并發(fā)癥發(fā)生率和死亡率的目的。

本綜述系統(tǒng)總結了BTLA家族蛋白結構、激活通路以及各基因多態(tài)性與疾病的關聯(lián)。有相關研究證實BTLA基因上的多態(tài)性位點與膿毒癥的發(fā)生有關聯(lián)，為后期開展多基因疾病早期治療提供科學依據(jù)。但是，BTLA如何參與疾病發(fā)生發(fā)展的具體機制還不十分明確，而且相同基因對疾病的聯(lián)系，在國內(nèi)外的研究中結論存在差異；再者，BTLA基因上是否存在更多的多態(tài)性位點與創(chuàng)傷后膿毒癥的發(fā)生發(fā)展有關還需研究探索。因此，更加系統(tǒng)、大樣本量、多中心的臨床研究也許能解決目前存在的相關問題。

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(本文編輯： 秦 楠)

Research progress of BTLA gene on immune regulation of inflammation

LIUShao-ling,PENGGuo-xuan,DENGJin
(Guizhou Medical University,Guiyang 550004,China)

Currently,sepsis and complications caused by infection after severe trauma is an international problem. Researchers find that gene polymorphism is an important factor in affecting traumatic patients’ body-reactivity and prognosis and also is a candidate marker in the early diagnosis of traumatic complication. B and T lymphocyte attenuator (BLTA) suppress IL-2,IL-10 and TNF-α to mediate the immunoreactions of post-traumatic sepsis by regulating the balance of Th1/Th2 cells and the cytotoxic effect of CD8+T cells. The polymorphism of BLTA gene is closely related to post-traumatic sepsis，so it may provide a new theoretical foundation for the individualized diagnosis and targeted therapy for traumatic patients. This paper summarizes the association between the polymorphism of BLTA gene and the related immune regulation of inflammation.

inflammation; lymphocyte; attenuation factor; gene; sepsis; immune regulation

國家自然基金地區(qū)項目(81660317);貴州省科技廳科技支撐項目(黔科合20153041)；國家重點實驗室開放項目資助(SKLKF201502)；貴州省科技廳院士工作站項目(黔科合院士站20154014)

550004 貴陽，貴州醫(yī)科大學

鄧進，E-mail:742717116@qq.com

1009-4237(2017)07-0555-03

R 641

A

10.3969/j.issn.1009-4237.2017.07.025

2016-08-19；

2016-12-28)