白細(xì)胞免疫球蛋白樣受體亞家族B生物學(xué)功能研究進(jìn)展

許 潔，安 珍，何 艦

(1.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003；2.上海市同濟(jì)醫(yī)院 同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院病理科，上海 200065)

白細(xì)胞免疫球蛋白樣受體亞家族B(leukocyte immunoglobulin-like receptor subfamily B，LILRB)也被稱為免疫球蛋白樣轉(zhuǎn)錄因子(immunoglobulin-like transcript，ILT)、白細(xì)胞分化抗原85(cluster of differentiation 85，CD85)等。LILRBs屬于I型跨膜糖蛋白，為免疫抑制性受體，目前已知的LILRBs包括LILRB1、2、3、4、5。LILRBs的分子結(jié)構(gòu)由含有免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig)樣結(jié)構(gòu)域的胞外區(qū)、跨膜區(qū)和包含免疫受體酪氨酸抑制基序(immunoreceptor tyrosine-based inhibition motif，ITIM)的胞內(nèi)區(qū)組成。LILRB在人類和靈長類動物特異性表達(dá)，目前僅在小鼠發(fā)現(xiàn)人LILRB2和LILRB4的同源蛋白配對免疫球蛋白樣受體B(paired immunoglobulin-like receptor B，PirB)和糖蛋白49B1(glycoprotein 49B1，gp49B1)。LILRBs在人體細(xì)胞中廣泛表達(dá)，能夠識別不同配體并發(fā)揮多種功能。本文總結(jié)了最近發(fā)現(xiàn)的LILRBs的生物學(xué)功能，并討論了它們在相關(guān)疾病中的作用，以期為后續(xù)的深入研究和臨床應(yīng)用提供參考。

1 LILRBs

1.1LILRB1

1.1.1LILRB1的表達(dá)與配體LILRB1主要在嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞(dendritic cells，DC)、自然殺傷(natural killer，NK)細(xì)胞和淋巴細(xì)胞表達(dá)。祖肥大細(xì)胞可見LILRB1～4的表達(dá)，成熟肥大細(xì)胞則不表達(dá)LILRB。最近有研究發(fā)現(xiàn)，LILRB1在胎盤間質(zhì)細(xì)胞表達(dá)[1]。研究證實，在NK細(xì)胞中，轉(zhuǎn)錄因子JunD激活LILRB1遠(yuǎn)端啟動子，對LILRB1的表達(dá)進(jìn)行調(diào)節(jié)，JunD衰竭導(dǎo)致LILRB1基因遠(yuǎn)端啟動子轉(zhuǎn)錄減少，LILRB1表達(dá)降低[2]。LILRB1可與多種配體結(jié)合，包括人類白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)Ⅰ類分子、人巨細(xì)胞病毒(human cytomegalovirus，HCMV)UL18蛋白、惡性瘧原蟲表面抗原重復(fù)穿插家族蛋白(repetitive interspersed family proteins，RIFIN)、鈣結(jié)合蛋白S100A8和S100A9等。此外，LILRB1與HLA I類分子等位基因的多態(tài)性和構(gòu)象特征決定了兩者之間不同的親和性[3]。

1.1.2LILRB1的生物學(xué)功能與相關(guān)疾病作為免疫抑制性受體，LILRB1通過控制炎癥反應(yīng)和細(xì)胞毒作用，進(jìn)行免疫調(diào)節(jié)和限制自身免疫反應(yīng)。交聯(lián)形式的LILRB1抑制B細(xì)胞活化和抗體生成。在CD8+細(xì)胞的分化和衰老過程中，LILRB1作為免疫檢查點分子影響T細(xì)胞的增殖，抑制LILRB1的活性可以增強(qiáng)CD8+T細(xì)胞的免疫效應(yīng)[4]。在妊娠期間，LILRB1/HLA-G抑制NK細(xì)胞和巨噬細(xì)胞對胎盤滋養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞毒作用和炎癥反應(yīng)，從而抑制母體對胎兒的免疫反應(yīng)。LILRB1、LILRB2和HLA-G基因多態(tài)性與子宮內(nèi)膜異位癥易感性及嚴(yán)重程度相關(guān)[5]。LILRB1與HLA-G的基因雜合性對自然流產(chǎn)具有保護(hù)作用，是女性成功生育的有利因素[6]。此外，LILRB1、LILRB2及它們的配體HLA-C、HLA-G的基因多態(tài)性與反復(fù)植入失敗易感性相關(guān)，并可作為反復(fù)植入失敗的診斷標(biāo)志物[1]。研究還發(fā)現(xiàn)，LILRB1基因多態(tài)性影響其與配體的相互作用及移植后對HCMV的易感性。LILRB1在HCMV感染者和男性中的表達(dá)隨年齡的增長而增加[4]。HCMV UL18蛋白與LILRB1結(jié)合可抑制NK細(xì)胞的功能[7]。RIFIN與LILRB1結(jié)合可抑制B細(xì)胞和NK細(xì)胞功能并導(dǎo)致瘧原蟲的免疫逃逸[8]。LILRB1在人類免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus，HIV)感染后的免疫抑制中發(fā)揮重要作用[9]，LILRB1與S100A9結(jié)合可刺激NK細(xì)胞的抗HIV活性[10]。此外，LILRB1、LILRB3、LILRB4還可抑制破骨細(xì)胞分化。全基因組關(guān)聯(lián)研究(genome-wide association studies，GWAS)及基因表達(dá)譜研究結(jié)果顯示，LILRB1、HLA-A和HLA-C與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎顯著相關(guān)[11]。

1.2LILRB2

1.2.1LILRB2的表達(dá)與配體LILRB2主要在嗜堿性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、DC和造血干細(xì)胞(hemopoietic stem cells，HSC)中表達(dá)[12]。LILRB2也表達(dá)于內(nèi)皮細(xì)胞、蛻膜巨噬細(xì)胞，破骨細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞[13]。此外，胎盤間質(zhì)細(xì)胞和血管周圍的平滑肌層可見LILRB2表達(dá)[1]。LILRB2可與多種配體結(jié)合，包括HLA Ⅰ類分子、血管生成素樣蛋白家族(angiopoietin-like proteins，Angptls)、β-淀粉樣蛋白1-42(amyloid β-protein 1-42，Aβ1-42)及CD1d等[12]。結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，HLA與LILRB2胞外區(qū)的2個Ig樣結(jié)構(gòu)域結(jié)合[14]，而Angptls與4個Ig樣結(jié)構(gòu)域結(jié)合，因此，Angptls與LILRB2的親和力更強(qiáng)[15]。最新研究發(fā)現(xiàn)，LILRB2是腦信號蛋白-4A(semaphorin-4A，SEMA4A)在CD4+T細(xì)胞上的受體[16]。

1.2.2LILRB2的生物學(xué)功能與相關(guān)疾病LILRB2是HSC體外擴(kuò)增的必要條件[12]。LILRB2表達(dá)上調(diào)可誘導(dǎo)DC介導(dǎo)的免疫耐受。LILRB2與FCγRI受體交聯(lián)可抑制單核細(xì)胞Fc受體介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)，還可抑制LILRB2轉(zhuǎn)染的嗜堿性白血病細(xì)胞5-羥色胺的釋放。在小鼠關(guān)節(jié)炎模型中，人LILRB2同源蛋白PirB與HLA-G2結(jié)合并介導(dǎo)免疫抑制反應(yīng)[17]。LILRB2/HLA-Class I與HIV-1感染控制相關(guān)，在HIV感染的早期階段，LILRB2/HLA-I在DC表達(dá)上調(diào)，導(dǎo)致抗病毒免疫反應(yīng)失調(diào)[18]。神經(jīng)細(xì)胞表面的LILRB2、PirB與寡聚β-淀粉樣蛋白和髓鞘相關(guān)抑制因子結(jié)合，抑制神經(jīng)細(xì)胞軸突再生，導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能失調(diào)[13]。在顳葉癲癇患者和癲癇小鼠模型中，LILRB2激活并參與顳葉癲癇的發(fā)病過程[19]。此外，LILRB2還可促進(jìn)阿爾茨海默病的發(fā)展，與單體Aβ1-42和低分子量Aβ1-42相比，高分子量Aβ1-42與LILRB2結(jié)合更易促進(jìn)阿爾茨海默病的發(fā)展[20]。實驗證實，SEMA4A與T細(xì)胞表面的LILRB2結(jié)合，刺激CD4+T細(xì)胞反應(yīng)，并調(diào)控Th2細(xì)胞的分化[16]。LILRB2在系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus，SLE)患者DC的成熟過程中起關(guān)鍵作用，并抑制DC的免疫功能，但是LILRB2并不影響健康對照組DC的成熟和免疫功能[21]。此外，小鼠人LILRB2同源蛋白PirB表達(dá)增高可誘導(dǎo)髓系細(xì)胞和B細(xì)胞分化。PirB還可通過抑制肺泡巨噬細(xì)胞的促纖維化特性而抑制肺纖維化[22]。

1.3LILRB3

1.3.1LILRB3的表達(dá)與配體LILRB3主要在中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和破骨細(xì)胞中表達(dá)。LILRB3也表達(dá)于神經(jīng)細(xì)胞，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的不同部位具有明顯不同的表達(dá)譜[23]。此外，LILRB3和LILRB2在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者滑膜組織中表達(dá)增高。在骨關(guān)節(jié)炎半月板中也發(fā)現(xiàn)LILRB3表達(dá)增高。磷酸枸櫞酸鹽可以下調(diào)LILRB3的表達(dá)。研究證實，乳腺癌壞死腺上皮細(xì)胞角蛋白8、18、19可與LILRB3特異性結(jié)合[24]。LILRB3不與HLA I類分子結(jié)合。

1.3.2LILRB3的生物學(xué)功能與相關(guān)疾病研究發(fā)現(xiàn)，LILRB3與FcεRI受體結(jié)合可抑制Fc受體介導(dǎo)的細(xì)胞活化[25]，LILRB3還能抑制破骨細(xì)胞分化。LILRB3與自閉癥譜系障礙風(fēng)險增高有關(guān)[26]。此外，與健康對照相比，HIV感染“精英控制者”DC的LILRB3和LILRB1表達(dá)上調(diào)，DC的抗原呈遞功能顯著增加，而其分泌炎性因子的能力明顯減弱。

1.4LILRB4

1.4.1LILRB4的表達(dá)與配體LILRB4主要表達(dá)于單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、DC、內(nèi)皮細(xì)胞，破骨細(xì)胞，小膠質(zhì)細(xì)胞[27]和骨髓源性抑制細(xì)胞(myeloid-derived suppressor cells，MDSC)。LILRB4在體內(nèi)以膜結(jié)合型和可溶性2種形式存在。LILRB4基因呈高度多態(tài)性，目前已發(fā)現(xiàn)15個LILRB4的單核苷酸多態(tài)性。最近研究發(fā)現(xiàn)，活化白細(xì)胞黏附分子(CD166)作為配體與LILRB4結(jié)合[28]。此外，與LILRB3相似，LILRB4也不與HLA I類分子結(jié)合。

1.4.2LILRB4的生物學(xué)功能與相關(guān)疾病LILRB4和LILRB2在抗原呈遞細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)，對T細(xì)胞的功能進(jìn)行調(diào)控，進(jìn)而導(dǎo)致免疫耐受。LILRB4對單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞具有激活和抑制雙重調(diào)節(jié)作用，這取決于其ITIM酪氨酸殘基的位置和(或)刺激物的性質(zhì)[29]。LILRB4通過觸發(fā)關(guān)鍵信號蛋白去磷酸化，調(diào)節(jié)單核細(xì)胞的吞噬功能。DC表達(dá)的LILRB4可抑制Th2細(xì)胞的適應(yīng)性免疫應(yīng)答和肺部炎癥反應(yīng)[30]，LILRB4還可抑制破骨細(xì)胞分化。作為免疫抑制性受體，LILRB4在老年小鼠皮質(zhì)小膠質(zhì)細(xì)胞的表達(dá)上調(diào)且明顯活化，提示其在中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮免疫抑制和免疫耐受作用[27]。LILRB4在母胎界面發(fā)揮重要的免疫調(diào)節(jié)作用，在弓形蟲感染的異常妊娠中，LILRB4對蛻膜巨噬細(xì)胞的功能極化起重要作用[31]。在未治療的SLE中，LILRB4對產(chǎn)生致病性自身抗體的漿母細(xì)胞和漿細(xì)胞進(jìn)行異常標(biāo)記[32]。在動脈粥樣硬化病變中，骨髓源性細(xì)胞的LILRB4缺失，并通過核轉(zhuǎn)錄因子-κB(nuclear factor-kappa B，NF-κB)信號通路介導(dǎo)巨噬細(xì)胞的炎癥反應(yīng)，促進(jìn)動脈粥樣硬化的發(fā)展。此外，LILRB4是非酒精性脂肪肝的負(fù)調(diào)控因子，LILRB4通過蛋白酪氨酸磷酸酶(protein tyrosine phosphatase，non-receptor type 6，PTPN6/SHP-1)-腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6(TNFR-associated factors，TRAF6)信號傳導(dǎo)途徑導(dǎo)致NF-κB-絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)級聯(lián)失活[33]。

1.5LILRB5

1.5.1LILRB5的表達(dá)與配體LILRB5主要在單核細(xì)胞、NK細(xì)胞、肥大細(xì)胞顆粒和T淋巴細(xì)胞中表達(dá)[34]。研究證實，HLA-Class I的重鏈可作為配體與LILRB5結(jié)合[35]。在暴露于結(jié)核分枝桿菌后，單核細(xì)胞來源的DC中LILRB5轉(zhuǎn)錄明顯上調(diào)。此外，LILRB5與結(jié)核分枝桿菌直接接觸，能夠觸發(fā)報告細(xì)胞LILRB5介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。單核細(xì)胞表面的LILRB5受體與結(jié)核分枝桿菌直接接觸并觸發(fā)LILRB5的信號傳導(dǎo)，提示了LILRB5與結(jié)核分枝桿菌識別的潛在相關(guān)性[34]。

1.5.2LILRB5的生物學(xué)功能與相關(guān)疾病LILRB5在T淋巴細(xì)胞上交聯(lián)能夠促進(jìn)細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞的增殖[34]。LILRB5與IgE受體交聯(lián)后，肥大細(xì)胞產(chǎn)生脫顆粒反應(yīng)，提示LILRB5參與肥大細(xì)胞引起的炎癥反應(yīng)。LILRB5在肝臟單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng)對肌酸激酶滅活的過程中起重要作用。LILRB5基因突變與他汀類藥物不耐受和肌痛相關(guān)，GWAS研究顯示，LILRB5與血清肌酸激酶和乳酸脫氫酶水平相關(guān)[36]。

2 LILRB與腫瘤

LILRB直接影響腫瘤的發(fā)展并調(diào)節(jié)腫瘤微環(huán)境中免疫細(xì)胞的功能。研究發(fā)現(xiàn)，LILRB和PirB在血液系統(tǒng)腫瘤表達(dá)并促進(jìn)白血病的發(fā)展[12，37]。與正常細(xì)胞相比，LILRB1～4在急性髓細(xì)胞性白血病(acute myeloid leukemia，AML)細(xì)胞中表達(dá)增高，特別是在急性單核細(xì)胞白血病細(xì)胞中呈高表達(dá)，并與患者生存期呈負(fù)相關(guān)，單獨沉默LILRB2、LILRB3或LILRB4可以抑制AML細(xì)胞的生長[38]。敲除小鼠PirB或gp49B1基因后，小鼠正常的造血功能未受到明顯影響[12，39]。研究還發(fā)現(xiàn)，CD166與LILRB4結(jié)合，誘導(dǎo)p70 S6激酶失活并抑制CD166+惡性T細(xì)胞淋巴瘤細(xì)胞的生長。敲除腫瘤細(xì)胞的CD166，可以抑制LILRB4與Fc受體的復(fù)合體LILRB4.Fc與腫瘤細(xì)胞的結(jié)合及其腫瘤抑制作用[28]。此外，LILRB在多種實體瘤中表達(dá)增高并促進(jìn)腫瘤的生長和發(fā)展，如LILRB1、2、4在胃癌、乳腺癌和肺癌細(xì)胞中高表達(dá)[40-43]。目前，在腫瘤研究中部分LILRB的配體及其介導(dǎo)的信號通路已被確認(rèn)[12，15，35，40-41]。在腫瘤組織中，腫瘤細(xì)胞與腫瘤微環(huán)境中的腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(tumor-associated macrophages，TAMs)、MDSC和耐受性樹突狀細(xì)胞(tolerogenic DC，tDC)之間相互作用。多項研究證實，LILRB的配體非經(jīng)典HLA Ⅰ類分子在多種腫瘤細(xì)胞和組織中表達(dá)，如喉癌、肺癌、乳腺癌、結(jié)直腸癌和腦膠質(zhì)瘤等[44-48]。由腫瘤細(xì)胞表達(dá)或分泌的配體與LILRB受體結(jié)合，導(dǎo)致MDSC增殖，腫瘤組織的免疫抑制活性增強(qiáng)，最終導(dǎo)致腫瘤的進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。此外，LILRB激活后可以抑制抗原提呈細(xì)胞的功能，導(dǎo)致抗原特異性免疫無應(yīng)答和免疫耐受，從而使腫瘤細(xì)胞逃避免疫監(jiān)視。LILRB對腫瘤的直接支持作用與作為免疫抑制性受體抑制機(jī)體免疫功能從而促進(jìn)腫瘤發(fā)展的作用相一致。

3 結(jié)語及展望

炎癥性疾病、自身免疫性疾病、傳染性疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病和惡性腫瘤均具有較高的發(fā)病率，并且其中很多疾病的發(fā)病機(jī)制仍未被完全闡明，治療效果不理想。越來越多的研究證明，LILRB在這些疾病的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用[4，8，17，19，24]，有望通過調(diào)節(jié)LILRB的表達(dá)抑制或提高機(jī)體的免疫功能，改善免疫相關(guān)疾病的治療效果[24，41]；通過對血液中可溶性LILRB受體及其配體的檢測分析，有可能發(fā)現(xiàn)LILRB的表達(dá)變化與疾病之間的關(guān)系，為進(jìn)一步明確疾病發(fā)病機(jī)制及靶向治療提供新的方法[16，32-33]。因此，深入研究LILRB的生物學(xué)功能及其下游的信號傳導(dǎo)調(diào)控機(jī)制，將有助于LILRB臨床應(yīng)用研究的開展，為相關(guān)疾病的早期診斷及尋找預(yù)后評估的分子標(biāo)志物和新的腫瘤治療靶點奠定基礎(chǔ)。