人類(lèi)白細(xì)胞抗原-G與移植免疫

張曉莉　綜述　姚元慶　審校

?

人類(lèi)白細(xì)胞抗原-G與移植免疫

張曉莉1,2綜述姚元慶1審校

人類(lèi)白細(xì)胞抗原-G；移植免疫；免疫耐受

人類(lèi)白細(xì)胞抗原-G(human leucocyte antigen G，HLA-G)屬于非經(jīng)典的主要組織相容性復(fù)合物Ⅰ類(lèi)分子(major histocompatibility complex，MHC-Ⅰ)，在妊娠期作為免疫耐受分子表達(dá)于胎盤(pán)滋養(yǎng)層細(xì)胞，促進(jìn)母胎免疫耐受。近年來(lái)研究表明HLA-G在移植免疫中發(fā)揮重要作用，HLA-G通過(guò)多種途徑參與免疫調(diào)控，誘導(dǎo)移植免疫耐受。筆者就HLA-G抑制移植免疫排斥的機(jī)制、功能及臨床意義做一綜述。

HLA-G位于人體第6號(hào)染色體MHC I類(lèi)基因6p21.3,由8個(gè)外顯子、7個(gè)內(nèi)含子組成。HLA-G轉(zhuǎn)錄后形成7種亞型，分別為HLA-G1-7，其中HLA-G1-G4是膜結(jié)合型，HLA-G5-G7是可溶性。HLA-G選擇性的表達(dá)于母胎界面的胎盤(pán)滋養(yǎng)層細(xì)胞,與妊娠子宮NK細(xì)胞表面抑制性受體ILT-2和(KIR)2DL4結(jié)合，傳遞免疫抑制信號(hào)，保護(hù)滋養(yǎng)層細(xì)胞免受母體NK細(xì)胞的殺傷，促進(jìn)母胎免疫耐受[1]。隨著研究發(fā)現(xiàn)，HLA-G也限制性地表達(dá)于移植、腫瘤、感染性疾病等病理情況下的器官及組織，并作為一個(gè)免疫耐受分子有利于移植免疫耐受，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞、感染病毒細(xì)胞的免疫逃逸。HLA-G通過(guò)與免疫細(xì)胞、細(xì)胞因子、微環(huán)境相互作用誘導(dǎo)移植免疫耐受，實(shí)現(xiàn)免疫抑制功能。

1　HLA-G抑制移植免疫排斥的機(jī)制

主要器官移植已經(jīng)成為終末期器官衰竭的有效治療手段，其目的就是延長(zhǎng)患者生命、維持器官功能并使移植物長(zhǎng)期存活。近二十年，隨著移植技術(shù)的進(jìn)步，增添了很多非主要(提高生命質(zhì)量)的器官(組織)移植項(xiàng)目。如手、手臂、喉及臉和子宮移植。2014年10月瑞典Brannstr?m博士和他的團(tuán)隊(duì)[2，3]宣布了世界首例子宮移植術(shù)后活產(chǎn)，使子宮因素(UFI)不孕得到了有效治療，也為移植醫(yī)學(xué)的進(jìn)步增添了一項(xiàng)新成果。無(wú)論是主要或非主要器官移植，減少免疫排斥是移植成敗的關(guān)鍵， HLA-G作為一個(gè)免疫耐受分子可能有利于人同種異體移植接受[4]。HLA-G抑制移植免疫排斥的機(jī)制是作為配體與T淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞，(單核/巨噬/樹(shù)突狀)抗原提呈(APC)細(xì)胞相關(guān)的3個(gè)抑制性受體ILT-2(LILRB1/CD85j)、ILT-4(LILRB2/CD85d)、(KIR)2DL4(CD158d)[5]相互作用抑制免疫應(yīng)答，發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)：(1)抑制NK細(xì)胞和細(xì)胞毒性T細(xì)胞的溶細(xì)胞功能,HLA-G 與NK 細(xì)胞表面ILT-2、KIR受體相互作用，抑制NK 細(xì)胞免疫突觸的形成，使NK細(xì)胞對(duì)靶細(xì)胞的殺傷率降低[6]；(2)誘導(dǎo)CD8+T細(xì)胞的凋亡及細(xì)胞毒作用；(3)抑制同種異體CD4+T細(xì)胞的增殖；(4)抑制樹(shù)突狀細(xì)胞DC的成熟[7]。HLA-G還可促進(jìn)細(xì)胞因子Th2的分泌，分泌大量的IL-4、IL-10等細(xì)胞因子，使Th1/Th2向Th2轉(zhuǎn)化，誘導(dǎo)移植免疫耐受。在小鼠異種皮膚移植模型中，HLA-G可促進(jìn)IL-4、IL-10等Th2類(lèi)細(xì)胞因子釋放，并抑制B細(xì)胞分泌抗體，從而介導(dǎo)小鼠對(duì)異種皮膚免疫耐受，使移植物存活時(shí)間明顯延長(zhǎng)[8]。

2　HLA-G抑制移植免疫排斥的功能

2.1HLA-G抑制T淋巴、NK細(xì)胞毒T淋巴細(xì)胞在移植免疫中占主導(dǎo)地位，阻止T細(xì)胞識(shí)別和移植物損傷是抑制移植免疫排斥反應(yīng)的主要任務(wù)。HLA-G通過(guò)與CD8+T細(xì)胞的抑制性受體ILT-2結(jié)合，抑制同種異體抗原-特異性CTL的反應(yīng)；HLA-G與CD8+結(jié)合可上調(diào)Fas配體的表達(dá)，激活Fas/FasL途徑促使CD8+T細(xì)胞的凋亡，可溶性HLA-G與ILT-2結(jié)合使細(xì)胞周期停止于G1期進(jìn)而調(diào)控CD4+T細(xì)胞并抑制T淋巴細(xì)胞的增殖。HLA-G各亞型對(duì)細(xì)胞毒CD4+T細(xì)胞的增殖[9]有不同的影響：膜結(jié)合型HLA-G1促進(jìn)幼稚T細(xì)胞輔助(TH)2細(xì)胞的極化[10]，而可溶性HLA-G5誘導(dǎo)腫瘤壞死因子(TNF)-α、干擾素(IFN)-γ，以及IL-10的產(chǎn)生,誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T-reg細(xì)胞的產(chǎn)生并伴有Th2因子的產(chǎn)生，誘導(dǎo)免疫耐受形成。 Kapasi等[11]將純化的HLA-G應(yīng)用到混合淋巴細(xì)胞中共培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)HLA-G可以抑制CTL(CD8+T)淋巴細(xì)胞的細(xì)胞毒作用，其殺傷效果與應(yīng)用HLA-G的濃度有直接關(guān)系。Lila等[10]也進(jìn)行了HLA-G在同種異基因移植的相關(guān)研究，認(rèn)為可溶性HLA-G與混合淋巴共培養(yǎng)可以抑制CD4+T淋巴細(xì)胞的增殖反應(yīng)，并且通過(guò)添加87G單抗能夠阻斷HLA-G的抑制功能。研究證實(shí)，HLA-G1、HLA-G5均能有效抑制NK細(xì)胞對(duì)靶細(xì)胞的殺傷作用，這與作用于靶細(xì)胞的種屬無(wú)關(guān)。另外，Sasaki等[12]在異種移植研究中發(fā)現(xiàn)HLA-G能夠很好地抑制NK細(xì)胞進(jìn)而保護(hù)豬內(nèi)皮細(xì)胞，對(duì)比7個(gè)不同人外周血NK細(xì)胞對(duì)靶細(xì)胞的殺傷率均顯著下降。

2.2HLA-G與樹(shù)突狀細(xì)胞樹(shù)突狀細(xì)胞(dendritic cell,DC)是重要的抗原提呈細(xì)胞，在移植免疫中發(fā)揮引導(dǎo)和調(diào)節(jié)作用，可導(dǎo)致移植受體的同種異體T細(xì)胞的激活或耐受。HLA-G與樹(shù)突細(xì)胞細(xì)胞膜表面受體ILT-4相互作用誘導(dǎo)耐受型樹(shù)突細(xì)胞(tolergenic DC)產(chǎn)生[13]，高分泌抑制性細(xì)胞因子IL-10，并誘導(dǎo)Treg產(chǎn)生，從而發(fā)揮長(zhǎng)效免疫耐受作用。Ristich等[14]發(fā)現(xiàn)HLA-G與DC相互作用抑制T淋巴細(xì)胞通過(guò)，來(lái)源于單核細(xì)胞的DC和ILT-4轉(zhuǎn)基因小鼠實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，HLA-G修飾DC細(xì)胞誘導(dǎo)抑制CD4+T和CD8+T的細(xì)胞毒，并通過(guò)與APC表面表達(dá)的ILT-4受體結(jié)合而直接作用于A(yíng)PC,抑制APC的成熟。最新研究發(fā)現(xiàn)，HLA-G也表達(dá)于抗原提呈-樹(shù)突狀細(xì)胞-10(DC-10)[15，16]，通過(guò)IL-10依賴(lài)性ILT4/HLA-G通路誘導(dǎo)T細(xì)胞無(wú)能。

3　HLA-G在臨床移植的意義

2000年，Lila等[17]在心臟移植受體中首次發(fā)現(xiàn)HLA-G，并證明HLA-G的陽(yáng)性表達(dá)與移植免疫排斥呈負(fù)相關(guān)，之后通過(guò)對(duì)接受心臟[18]、肝臟、脾器官等更多移植受體的血清學(xué)監(jiān)測(cè)及病理活檢分析發(fā)現(xiàn)，HLA-G陽(yáng)性表達(dá)的受體移植免疫排斥的發(fā)生率顯著降低，另外，自體抗體的滴度監(jiān)測(cè)可以更好地預(yù)測(cè)移植物的功能及存活率，為HLA-G應(yīng)用于臨床提供了證據(jù)。HLA-G與移植免疫耐受相關(guān)的臨床意義包括：(1)作為一個(gè)標(biāo)記物預(yù)測(cè)、診斷移植免疫排斥[19]，并用于移植后移植物功能的評(píng)估，調(diào)整免疫抑制的應(yīng)用劑量減少其毒副作用；(2)使用HLA-G、衍生物、HLA-G誘導(dǎo)或間充質(zhì)干細(xì)胞治療、降低移植免疫排斥。HLA-G作為一個(gè)診斷、治療工具應(yīng)用于臨床是研究的最終目的[7]。Lila等[20]證明，在心臟移植受體的血漿及移植心臟的心肌細(xì)胞標(biāo)本發(fā)現(xiàn)：HLA-G陽(yáng)性表達(dá)患者急性移植排斥反應(yīng)明顯減少，并未見(jiàn)慢性排斥反應(yīng)發(fā)生 ，HLA-G在移植物宿主免疫耐受的誘導(dǎo)中起重要作用。Sheshgiri等[21]對(duì)67例心臟移植后的患者進(jìn)行心肌活檢及免疫組化分析HLA-G的表達(dá)，根據(jù)移植排斥反應(yīng)輕重將移植受者分為兩組：A組29例未發(fā)生中、重度排斥反應(yīng)，B組38例發(fā)生重度排斥反應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：A組受體HLA-G陽(yáng)性表達(dá)為86%，對(duì)比B組HLA-G陽(yáng)性表達(dá)11%，HLA-G的陽(yáng)性表達(dá)可以作為預(yù)測(cè)心臟移植中、重度排斥反應(yīng)低發(fā)生率的重要指標(biāo)。

綜上所述，HLA-G作為免疫抑制分子可以應(yīng)用于各個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，尤其在移植免疫學(xué)具有重要的意義，為臨床研究器官移植免疫耐受提供思路及方法，它不僅可以作為一個(gè)檢測(cè)指標(biāo)預(yù)測(cè)移植免疫排斥反應(yīng)的發(fā)生，未來(lái)也可以使用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將HLA-G作為一種治療手段應(yīng)用于移植受體。

[1]Rouas-Freiss N. Direct evidence to support the role of HLA-G in protecting the fetus from maternal uterine natural killer cytolysis[J]. Proc Natl Acad Sci U S A，1997，94(21)：11520-11525.

[2]Brannstr?m M, Johannesson L, Bokstr?m H,etal. Livebirth after uterus transplantation[J].Lancet，2015，385(9968):607-616.

[3]Brannstr?m M, Johannesson L. First clinical uterus transplantationtrial: a six-month report[J]. Fert steril，2014，101(5):1228-1236.

[4]Rouas-Freiss N. HLA-G in transplantation: a relevant molecule for inhibition of graft rejection?[J]. Am J Transplant，2003，3(1):11-16.

[5]Carosella E D. HLA-G molecules: from maternal-fetal tolerance to tissue acceptance[J]. Adv Immunol，2003,81:199-252.

[6]Favier B, LeMaoult J, Lesport E,etal. ILT2/HLA-G interaction impairs NK-cell functions through the inhibition of the late but not the early events of the NK-cell activating synapse[J]. FASEB J，2010，24(3):689-699.

[7]Carosella E D, Favier B, Rouas-Freiss N,etal. Beyond the increasing complexity of the immunomodulatory HLA-G molecule[J]. Blood，2008， 111(10):4862-4870.

[8]Naji A，Menier C，Morandi F，etal．Binding of HLA-G to ITIM bearing Ig—like transcript 2 receptor suppresses B cell responses[J]．J lmmunol，2014(192)：1536-1546.

[9]Bahri R, Hirsch F, Josse A，etal. Soluble HLA-G inhibits cell cycle progression in human alloreactive T lymphocytes[J]. J Immunol，2006,176(3):1331-1339.

[10]Lila N, Rouas-Freiss N, Dausset J,etal. Soluble HLA-G protein secreted by allo-specific CD4+T cells suppresses the allo-proliferative response: a CD4+T cell regulatory mechanism[J]. Proc Natl Acad Sci U S A，2001，98(21):12150-12155.

[11]Kapasi K, Albert S E, Yie S,etal. HLA-G has a concentration-dependent effect on the generation of the allo-CTL response[J]. Immunology，2000，101(2):191-200.

[12]Sasaki H, Xu X C,Smith D M,etal. HLA-G expression protects porcine endothelial cells against natural killer cellmediated xenogeneic cytotoxicity[J]. Transplantation，1999(67):31-36.

[13]Gregori S，Tomasoni D，Paeeiani V，etal．Differentiation of type 1 T regulatory eeUs(Trl)by tolemgenic DC·10 requires the IL-10 dependent ILT4/HLA-G pathway[J]．Blood，2010，1(16)：935-944．

[14]Ristich V, Liang S,Zhang W,etal. Tolerization of dendritic cells by HLA-G[J]. Eur J Immunol，2005，35(4):1133-1142.

[15]Amodio G,Comi M,Tomasoni D,etal. HLA-G expression levels influence the tolerogenic activity of human DC-10[J]. Haematologica，2015，100(4):548-557.

[16]Amodio G,Sales de Albuquerque R,Gregori S. New in sight into HLA-G mediated tolerance[J].Tissue Antigens，2014，84(3): 255-263.

[17]Lila N, Carpentier A, Amrein C,etal. Implication of HLA-G molecule in heart-graft acceptance[J]. Lancet，2000，355 (9221):2138.

[18]Lila N, Amrein C Guillemain R，etal. Soluble human leukocyte antigen-G: a new strategy for monitoring acute and chronic rejection after heart transplantation[J]. J Heart Lung Transplant，2007，6(9):2152-2156.

[19]Juch H. A novel sandwich ELISA for a1 domain based detection of soluble HLA-G heavy chains[J]. J Immunol Methods，2005，307(1-2):96-106.

[20]Lila N, Amrein C. human leukocyte antigen-G expression after heart transplantation is associated with a reduced incidence of rejection[J]. Circulation，2002，105(16):1949-1954.

[21]Sheshgiri R, Rous-Freiss N, Rao,etal. Myocardial HLA-G reliably indicates a low risk of acute cellular rejection in heart transplant recipients[J]. J Heart Lung Transplant，2008，27(5):522-527.

(2015-11-10收稿2016-01-10修回)

(責(zé)任編輯郭青)

張曉莉，碩士研究生，主治醫(yī)師。

1.100853北京，解放軍總醫(yī)院婦產(chǎn)科；2.100039北京，武警總醫(yī)院婦產(chǎn)科

姚元慶，E-mail:yqyao@126.com

R713