腫瘤壞死因子樣配體1A與原發(fā)性膽汁性膽管炎的研究進(jìn)展

高 琪 綜述，張 華,2△ 審校

1.遵義醫(yī)科大學(xué)，貴州遵義 563000； 2.貴州省人民醫(yī)院檢驗(yàn)科，貴州貴陽(yáng) 550000

原發(fā)性膽汁性膽管炎(PBC)既往稱為原發(fā)性膽汁性肝硬化[1]，是一種慢性進(jìn)行性肝內(nèi)膽汁淤積性疾病，典型病理表現(xiàn)為進(jìn)行性、非化膿性、破壞性肝內(nèi)小膽管炎，伴門管區(qū)淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)和肝纖維化，疾病最終可進(jìn)展為肝硬化甚至肝功能衰竭[2]。目前，PBC的病因和發(fā)病機(jī)制尚未完全明確，但越來(lái)越多的研究證實(shí)，作為一種以肝臟損傷為主的器官特異性自身免疫性疾病，其病因可能與遺傳和環(huán)境等因素有關(guān)，其主要特征為血清高特異性抗線粒體抗體(AMA)的產(chǎn)生和膽管上皮細(xì)胞的特異性損傷[3]。近年來(lái)，隨著對(duì)PBC認(rèn)識(shí)的不斷加深及AMA檢測(cè)的逐漸普及，關(guān)于該病的文獻(xiàn)報(bào)道數(shù)量不斷增加。有資料顯示，PBC的發(fā)病率從每年0.9/100 000上升至每年5.8/100 000，患病率從1.91/100 000上升至40.2/100 000，其中92%的患者為女性[2]。如此高的患病率卻未引起人們重視，原因?yàn)镻BC起病隱匿，臨床癥狀不典型，且病程漫長(zhǎng)，從疾病早期出現(xiàn)AMA發(fā)展至最終肝硬化階段，需要14～18年，患者常錯(cuò)過(guò)早期診斷和治療的最佳時(shí)期。因此，闡明PBC的發(fā)病機(jī)制，找到PBC的治療靶點(diǎn)，對(duì)于獲得更好的治療效果和改善預(yù)后至關(guān)重要。腫瘤壞死因子樣配體1A(TL1A)是腫瘤壞死因子超家族的一員，其異常表達(dá)與多種自身免疫性疾病有關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn)，PBC患者血清和肝臟組織中TL1A的表達(dá)量異常升高，并且經(jīng)熊去氧膽酸治療后其水平明顯降低[4]。本文就PBC相關(guān)發(fā)病機(jī)制、TL1A生物學(xué)特點(diǎn)及其在PBC發(fā)病機(jī)制中的作用研究進(jìn)展作一綜述。

1 PBC相關(guān)發(fā)病機(jī)制

PBC的病因和發(fā)病機(jī)制尚不明確，目前認(rèn)為是遺傳和環(huán)境因素等相互作用誘發(fā)體內(nèi)免疫功能失衡，導(dǎo)致免疫耐受喪失，機(jī)體出現(xiàn)針對(duì)自身肝內(nèi)膽管上皮細(xì)胞的免疫反應(yīng)[5]。

1.1遺傳因素 PBC患者家族患病率高，女性患病率明顯高于男性，且同卵雙胞胎患病高度一致,均提示了PBC的遺傳易感性[5-6]。單核苷酸多態(tài)性是人類基因組中最常見的一種基因多態(tài)性，主要是指不同個(gè)體DNA序列上單個(gè)堿基的差異，是導(dǎo)致人群個(gè)體差異的最主要的遺傳因素，也是造成人們是否罹患某種疾病的主要原因。近年來(lái)，一系列大規(guī)模的全基因組關(guān)聯(lián)性分析(GWAS)指出了與PBC相關(guān)的人白細(xì)胞分化抗原(HLA)和30多個(gè)非HLA的易感位點(diǎn)，如STAT4、TNFSF15、CD80、IL12A、VDR、PDGFB、IRF5、IKZF3、IL12RB2、TNFRSF1A、PTPN22、NFKB、PLCL2、CLEC16A、SOCS1和SPIB等[7-8]。GWAS研究表明，不同地區(qū)或不同人種之間PBC的相關(guān)易感基因位點(diǎn)不同，這也決定了其在發(fā)病機(jī)制上會(huì)有明顯的差異。在歐洲人群中，與PBC發(fā)病最相關(guān)的位點(diǎn)是IL12RB2和IL12A，而日本和中國(guó)人群最具明顯相關(guān)性的位點(diǎn)是CD80和TNFSF15[8]。HLA基因多態(tài)性在自身免疫性疾病和多種感染性疾病的發(fā)病中發(fā)揮著重要作用。已有研究報(bào)道，HLA等位基因的改變與多種自身免疫性疾病有關(guān)，如胰島素依賴型糖尿病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、炎癥性腸病、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、自身免疫性肝炎、自身免疫性胰腺炎等[5]。HLA-Ⅱ與PBC易感性的Meta分析表明，HLA DR*07和*08等位基因是PBC的危險(xiǎn)因素，而DR*11、*12、*13和*15等位基因是其保護(hù)因子[9]。

1.2免疫因素 PBC具有明顯的自身免疫反應(yīng)特征：AMA陽(yáng)性、血清IgM 水平升高、匯管區(qū)淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)等。多種免疫細(xì)胞參與了PBC中膽管上皮細(xì)胞損傷的發(fā)展過(guò)程[3]。膽管上皮細(xì)胞的損傷可進(jìn)一步引起肝內(nèi)膽汁淤積、肝臟纖維化，最終導(dǎo)致肝硬化甚至肝功能衰竭。其中，T細(xì)胞是PBC發(fā)病過(guò)程中的關(guān)鍵效應(yīng)細(xì)胞，自身反應(yīng)性CD4+T細(xì)胞可分化成Th1細(xì)胞、Th17細(xì)胞和輔助性T細(xì)胞；它們可產(chǎn)生多種炎癥細(xì)胞因子，如白細(xì)胞介素(IL)-6、12、21、17和γ-干擾素(IFN-γ)等，介導(dǎo)和維持肝臟的慢性炎癥。CD4+T細(xì)胞同時(shí)也可促進(jìn)CD8+T細(xì)胞的活化，活化后的CD8+T細(xì)胞可表達(dá)KLRG1、細(xì)胞死亡受體Fas和IFN-γ等，從而直接或間接介導(dǎo)細(xì)胞毒作用。肝臟MAIT細(xì)胞可分泌IL-17A，促進(jìn)肝臟纖維化?；罨淖陨矸磻?yīng)性B細(xì)胞可分化成CD38+漿細(xì)胞并產(chǎn)生大量AMA。自然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞)和NKT細(xì)胞可通過(guò)分泌IFN-γ、穿孔素和Fas，介導(dǎo)膽管上皮細(xì)胞的損傷。此外，PBC患者中的巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞的數(shù)量也明顯增加。上述免疫細(xì)胞被炎癥細(xì)胞因子激活后，在肝臟中可進(jìn)一步分泌各種趨化因子和炎癥細(xì)胞因子，如IL-6、IL-8、IL-12、IL-18、INF-γ、IL-1β和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等，從而使炎癥在局部組織中持續(xù)存在，進(jìn)而促進(jìn)AMA-凋亡表位復(fù)合物在肝臟中的形成，并進(jìn)一步導(dǎo)致膽管上皮細(xì)胞凋亡。AMA是PBC的特異性抗體，血清AMA-M2被認(rèn)為是診斷PBC的特異性生物標(biāo)志物，靈敏度約為95%[10]。AMA在PBC發(fā)病的早期階段即可被檢出，但其水平與疾病的進(jìn)展和生化組織學(xué)表現(xiàn)無(wú)明顯相關(guān)性。

1.3環(huán)境因素 環(huán)境因素在PBC發(fā)病的起始階段起重要作用，其主要通過(guò)分子模擬和對(duì)自身抗原修飾的途徑而誘發(fā)PBC。丙酮酸脫氫酶E2亞單位(PDC-E2)是人類自身主要的抗線粒體抗原，廣泛存在于不同物種中，與細(xì)菌、病毒等微生物的丙酮酸脫氫酶序列具有高度的一致性，可使機(jī)體產(chǎn)生交叉免疫反應(yīng)，打破自身免疫耐受。PBC患者起病早期血清中EB病毒抗原的滴度增高，這提示了EB病毒可引發(fā)PBC[11]。人巨細(xì)胞病毒序列與AMA有高度同源性，PBC患者中人巨細(xì)胞病毒DNA水平高于健康對(duì)照組，提示人巨細(xì)胞病毒可能參與了PBC的發(fā)生和發(fā)展[12]。腸道微生物的存在情況與膽汁淤積性肝病的嚴(yán)重程度和進(jìn)展相關(guān)，已有研究報(bào)道腸道微生態(tài)紊亂與PBC的發(fā)生有關(guān)[13]。研究資料顯示，吸煙可能加速肝臟的纖維化和肝硬化進(jìn)程，故將其視為PBC發(fā)生的危險(xiǎn)因素以及PBC患者肝臟纖維化進(jìn)展的潛在因素[14]。維生素D的缺乏及其受體的多態(tài)性也與PBC的發(fā)生和進(jìn)展有關(guān)[15]。此外，染發(fā)劑、化妝品(指甲油)、疫苗、殺蟲劑、清潔劑、紫外線和生物異源性物質(zhì)等亦可誘使PBC發(fā)病[2]。

2 TL1A生物學(xué)特點(diǎn)

TL1也稱血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)抑制因子(VEGI)，即VEGI-174，是1997年TAN等[16]發(fā)現(xiàn)的一種腫瘤壞死因子超家族新成員，由 174個(gè)氨基酸組成，有促進(jìn)炎性反應(yīng)和抑制血管生成2個(gè)方面的作用。MIGONE等[17]在2002年提出的TL1A，由位于人染色體9q32的TNFSF15基因的4個(gè)外顯子翻譯得到，由251個(gè)氨基酸組成，也稱為VEGI-251。TL1A是一個(gè)Ⅱ型跨膜蛋白，它有膜結(jié)合性和可溶性兩種形式，其以膜結(jié)合的形式表達(dá)于胞膜上，胞外段經(jīng)金屬蛋白酶如TNF-α轉(zhuǎn)化酶剪切后可釋放出可溶性片段，其受體有膜結(jié)合性死亡受體3(DR3)和可溶性誘殺受體3(DcR3)兩種。TL1A 主要在人內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá)，T細(xì)胞、B 細(xì)胞、NK 細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和單核細(xì)胞中也有少量表達(dá)，但在激活狀態(tài)下其表達(dá)量明顯增多。炎性細(xì)胞因子、Toll樣受體(TLR)配體、腸道細(xì)菌、Fcγ受體交聯(lián)等刺激可誘發(fā)抗原遞呈細(xì)胞和淋巴細(xì)胞等表達(dá)TL1A，后者可發(fā)揮多種生物學(xué)效應(yīng)，包括產(chǎn)生共刺激信號(hào)、促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖、細(xì)胞因子分泌，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，刺激T細(xì)胞向Th1、Th17細(xì)胞轉(zhuǎn)化等[18]。

3 TL1A在PBC發(fā)病中的作用

近年來(lái)越來(lái)越多的研究表明，多種自身免疫性疾病的發(fā)生可能與TL1A的異常表達(dá)有關(guān)，如炎癥性腸病(IBD)、PBC、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、銀屑病等[4,19-21]。研究資料表明，PBC患者血清及肝臟組織內(nèi)TL1A表達(dá)量異常升高，并且經(jīng)熊去氧膽酸治療后TL1A水平明顯降低[4]。在IBD小鼠模型的研究中，利用拮抗性TL1A抗體或敲除DR3基因以阻斷TL1A和DR3的相互作用，炎性反應(yīng)明顯減弱[22]。這些研究均提示了TL1A具有作為PBC治療靶點(diǎn)的可能，阻斷TL1A與DR3的相互作用或可阻止PBC的發(fā)生和發(fā)展。

3.1TL1A與免疫應(yīng)答 T淋巴細(xì)胞是PBC發(fā)病過(guò)程中的關(guān)鍵效應(yīng)細(xì)胞。TL1A可作用于T細(xì)胞進(jìn)而影響機(jī)體的固有免疫應(yīng)答和適應(yīng)性免疫應(yīng)答[23]。在PBC的發(fā)病過(guò)程中，炎癥細(xì)胞分泌的TL1A水平明顯升高，同時(shí)它可促進(jìn)其他炎癥細(xì)胞因子的合成及分泌。研究表明，TL1A與其受體DR3特異性結(jié)合后可誘導(dǎo)CD4+T細(xì)胞的增殖、促進(jìn)INF-γ和粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子的分泌。TL1A與DR3結(jié)合后可激活核轉(zhuǎn)錄因子κB(NF-κB)信號(hào)通路，進(jìn)一步促進(jìn)細(xì)胞因子IFN-γ的釋放，因IFN-γ主要是由Th1細(xì)胞分泌，故提示了TL1A可能參與了Th1型細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答[24]。此外，TL1A可增強(qiáng)T細(xì)胞表面抗原與主要組織相容性復(fù)合體(TCR-MHC)結(jié)合后T細(xì)胞對(duì)IL-2和IL-15的反應(yīng)性，并且選擇性地增強(qiáng)IL-12 和IL-18 誘導(dǎo)的NK細(xì)胞、NKT細(xì)胞對(duì)靶細(xì)胞的殺傷能力及IFN-γ的分泌[25]。同樣，TL1A可協(xié)同IL-12、IL-15和IL-18誘導(dǎo)活化的CD4+T細(xì)胞的共刺激分子CD154(CD40配體)和CD134的表達(dá)。IL-12是誘導(dǎo)Th1型細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ的必需細(xì)胞因子，IL-18能明顯增強(qiáng)IL-12的效應(yīng)，而TCR/DR3可在不依賴IL-18的情況下與IL-12協(xié)同作用，促進(jìn)活化T細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ，IFN-γ又進(jìn)一步刺激Th0向Th1細(xì)胞分化，并明顯上調(diào)Th1細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫，進(jìn)而促進(jìn)炎性反應(yīng)的發(fā)生。有研究發(fā)現(xiàn)，TL1A與DR3的特異性結(jié)合可為初始T細(xì)胞提供第二刺激信號(hào)，與TCR-MHC介導(dǎo)的第一刺激信號(hào)共同誘導(dǎo)T細(xì)胞的活化，進(jìn)而促進(jìn)Th0細(xì)胞向Th1細(xì)胞的分化[26]。在Th17細(xì)胞中DR3可選擇性地升高并且TL1A能誘導(dǎo)Th17細(xì)胞中IL-22的分泌，從而進(jìn)一步增強(qiáng)細(xì)胞的增殖和炎癥效應(yīng)[27]。人類巨噬細(xì)胞也可表達(dá)DR3，其與TL1A結(jié)合后可以放大模式識(shí)別受體啟動(dòng)的絲裂原活化蛋白激酶(MAPK) / NF-κB級(jí)聯(lián)信號(hào)，激活半胱天冬酶8(Caspase 8)，誘導(dǎo)IL-1等細(xì)胞因子的分泌，進(jìn)而增強(qiáng)機(jī)體的固有免疫應(yīng)答。因此，在PBC的發(fā)生和發(fā)展中，TL1A可通過(guò)影響機(jī)體的固有免疫應(yīng)答和適應(yīng)性免疫應(yīng)答，進(jìn)一步促進(jìn)炎癥細(xì)胞因子的合成及分泌。

3.2促凋亡 TL1A與其受體DR3特異性結(jié)合后可激活2條下游信號(hào)途徑[18,28]，都涉及腫瘤壞死因子受體相關(guān)死亡結(jié)構(gòu)域蛋白(TRADD)。在第1條途徑中，TL1A與DR3結(jié)合后可誘導(dǎo)TRADD，募集腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子2(TRAF2)和受體相互作用蛋白(RIP)等形成死亡誘導(dǎo)信號(hào)復(fù)合體，隨后刺激MAPK，這反過(guò)來(lái)又誘導(dǎo)活化NF-κB信號(hào)通路，最終導(dǎo)致促炎信號(hào)的產(chǎn)生，包括T細(xì)胞共刺激信號(hào)的產(chǎn)生、細(xì)胞的增殖和活化、細(xì)胞因子分泌等，進(jìn)而增強(qiáng)T細(xì)胞效應(yīng)。在第2條途徑中，TL1A與DR3特異性結(jié)合后募集TRADD和Fas相關(guān)的死亡域蛋白(FADD)等形成促凋亡信號(hào)復(fù)合物，隨后進(jìn)一步誘導(dǎo)Caspase信號(hào)通路的激活，最終引起細(xì)胞凋亡。PBC患者肝臟組織中TL1A的表達(dá)明顯升高，這提示了TL1A在PBC患者膽管上皮細(xì)胞的損傷和凋亡中扮演了重要的角色。

3.3促纖維化 肝臟纖維化是一個(gè)細(xì)胞外基質(zhì)過(guò)度聚集的過(guò)程，纖維化的長(zhǎng)期存在會(huì)使疾病最終進(jìn)展為肝硬化，TL1A在此過(guò)程中起著重要作用。在四氯化碳誘導(dǎo)的小鼠肝纖維化模型中，TL1A在肝臟組織和巨噬細(xì)胞內(nèi)表達(dá)明顯升高。髓系細(xì)胞中TL1A的高表達(dá)和小鼠骨髓細(xì)胞中TL1A的過(guò)表達(dá)，均可促進(jìn)巨噬細(xì)胞向肝臟聚集，進(jìn)而加重肝功能損傷，加速肝細(xì)胞壞死和凋亡，促進(jìn)肝星狀細(xì)胞的活化和肝臟纖維化[29-30]。此外，在硫酸葡聚糖誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎模型中，單核細(xì)胞高表達(dá)TL1A的轉(zhuǎn)基因小鼠與野生型小鼠相比，轉(zhuǎn)基因小鼠的腸纖維化程度更重，而應(yīng)用拮抗性TL1A抗體可減輕小鼠腸道炎癥和纖維化[31]。在PBC的臨床研究中發(fā)現(xiàn)，PBC患者血清和肝組織中TL1A的表達(dá)明顯升高，并進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)在肝巨噬細(xì)胞和浸潤(rùn)的單核細(xì)胞中TL1A表達(dá)增加。以上研究均提示TL1A可能在PBC患者肝纖維化過(guò)程中起著重要的作用。

4 小 結(jié)

綜上所述，TL1A在PBC的發(fā)生和發(fā)展中扮演著重要的角色，提示了TL1A作為PBC潛在治療靶點(diǎn)的可能性，阻斷TL1A與DR3的特異性結(jié)合或可阻止PBC的發(fā)生和發(fā)展。目前，TL1A與PBC相關(guān)性研究還不夠充分，PBC發(fā)生和發(fā)展的具體機(jī)制還不夠明確，但隨著對(duì)PBC研究的深入，TL1A在PBC中的作用機(jī)制將逐漸被人們了解，為該病的早期預(yù)防和及時(shí)治療提供新的思路和可能性。