EB病毒潛伏期膜蛋白1與自身免疫性疾病關(guān)系的研究進(jìn)展

(青島大學(xué)附屬醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，山東 青島 266003)

自身免疫性疾病是環(huán)境因素作用于遺傳易感個(gè)體導(dǎo)致的固有免疫和適應(yīng)性免疫多個(gè)環(huán)節(jié)異常而引發(fā)的自身免疫損傷性疾病。多種病毒和細(xì)菌感染參與自身免疫性疾病的發(fā)生與發(fā)展，如腸道菌群失調(diào)為炎癥性腸病、類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)、多發(fā)性硬化(MS)的發(fā)病誘因[1-2]；人巨細(xì)胞病毒感染與系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)、系統(tǒng)性硬化(SSc)有關(guān)[3]。EB病毒(EBV)是一種廣泛流行于人群中的人類(lèi)皰疹病毒，研究表明EBV感染與SLE、干燥綜合征(SS)、MS、RA等多種自身免疫性疾病相關(guān)[4-5]。EBV潛伏期膜蛋白1(LMP1)基因是引起EBV致瘤性的關(guān)鍵基因，LMP1為EBV編碼的表達(dá)于EBV感染細(xì)胞膜表面的蛋白，參與多種自身免疫性疾病相關(guān)細(xì)胞因子如B淋巴細(xì)胞活化因子(BAFF)、B淋巴細(xì)胞表面標(biāo)志物CD23、干擾素(IFN)等的調(diào)控[6-9]，可以模擬CD4+T細(xì)胞表面CD40配體從而促進(jìn)B淋巴細(xì)胞活化與分化[10]。本文主要總結(jié)EBV的感染特點(diǎn)，梳理LMP1在自身免疫性疾病的發(fā)生發(fā)展中的作用及其機(jī)制。

1 EBV的結(jié)構(gòu)及EBV感染的特點(diǎn)

EBV為人類(lèi)皰疹病毒Ⅳ型，是長(zhǎng)為172 000 bp的線性雙鏈DNA，衣殼呈二十面體立體對(duì)稱(chēng)，其衣殼主要由相對(duì)分子質(zhì)量分別為160 000、47 000以及28 000的一組蛋白構(gòu)成，包膜為脂質(zhì)雙層膜。其基因組編碼的主要抗原包括：病毒衣殼抗原(VCA)、早期抗原(EA)、核抗原(EBNA)、LMP、膜抗原(MA)和小分子非編碼核糖核酸(EBER)、BamHI-A片段轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物(BART)等。EBV廣泛流行于人群中，全球多數(shù)人口呈EBV潛伏性感染狀態(tài)[11-12]。

EBV主要通過(guò)唾液接觸傳播。發(fā)生于兒童時(shí)期的EBV原發(fā)性感染通常表現(xiàn)為輕癥或無(wú)癥狀；青春期或成人期獲得的原發(fā)性感染可引起傳染性單核細(xì)胞增多癥[13]。EBV的外膜糖蛋白gp350/220能夠特異性識(shí)別和結(jié)合B淋巴細(xì)胞表面分子CD21，通過(guò)受體介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)吞作用進(jìn)入被感染細(xì)胞，其余種類(lèi)的EBV膜糖蛋白如gp85、gp42等也參與病毒的穿膜與吸附等過(guò)程[14]，使得人B淋巴細(xì)胞成為EBV感染的靶細(xì)胞。在原發(fā)性感染發(fā)生后，EBV以潛伏感染形式存在于記憶B淋巴細(xì)胞中，逃避宿主免疫系統(tǒng)并防止受感染的細(xì)胞凋亡[15]，一旦宿主免疫力低下或環(huán)境發(fā)生改變時(shí)，EBV可被激活從而大量復(fù)制產(chǎn)生新的病毒個(gè)體，進(jìn)而感染上皮細(xì)胞、淋巴細(xì)胞與自然殺傷細(xì)胞[16]，EBV侵犯上皮細(xì)胞的途徑也可能通過(guò)病毒外膜糖蛋白與CD21分子的結(jié)合來(lái)完成。EBV在淋巴細(xì)胞和上皮細(xì)胞發(fā)生的復(fù)雜感染狀態(tài)，是導(dǎo)致多種自身免疫性疾病與淋巴瘤等疾病的機(jī)制。

大部分慢性EBV感染者處于潛伏期感染狀態(tài)。潛伏期感染指大約1/10萬(wàn)～1/萬(wàn)的B淋巴細(xì)胞感染，但部分細(xì)胞中的病毒不進(jìn)行復(fù)制與繁衍，僅表達(dá)10余種基因產(chǎn)物[17]，這種病毒產(chǎn)物低表達(dá)的現(xiàn)象是EBV能夠逃避免疫監(jiān)視、造成潛伏期感染狀態(tài)的一個(gè)因素，導(dǎo)致EBV在體內(nèi)長(zhǎng)期存在而不被清除。潛伏期感染分為Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型3種類(lèi)型，每一種類(lèi)型見(jiàn)于不同的疾病且表達(dá)的病毒基因產(chǎn)物有所不同。Ⅰ型潛伏感染EBV僅表達(dá)EBNA1、EBER、BART，常見(jiàn)于BURKITT淋巴瘤；Ⅱ型潛伏感染EBV同時(shí)表達(dá)LMP1、LMP2、EBNA1、EBER、BART，可見(jiàn)于霍奇金淋巴瘤、胃癌、鼻咽癌、NK/T細(xì)胞淋巴瘤，其中LMP1的表達(dá)是Ⅱ期潛伏期感染的標(biāo)志[18]；Ⅲ型潛伏感染EBV表達(dá)更多基因產(chǎn)物，包括EBNA2、EBNA3A-C在內(nèi)的全部潛伏蛋白，見(jiàn)于免疫母細(xì)胞性淋巴瘤、淋巴組織增生性疾病(PTLPD)、傳染性單核細(xì)胞增多癥、彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤[19-20]。

2 EBV感染與自身免疫性疾病的相關(guān)性

多項(xiàng)臨床試驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究顯示，EBV潛伏期感染與自身免疫性疾病相關(guān)。在EBV潛伏感染期間，一方面病毒可通過(guò)上調(diào)抗凋亡基因如bcl-2抑制感染的B淋巴細(xì)胞的凋亡造成其數(shù)量的增多；另一方面通過(guò)分子模擬機(jī)制，例如模擬T淋巴細(xì)胞CD40配體，促進(jìn)B淋巴細(xì)胞的活化。因此B淋巴細(xì)胞數(shù)量增多與活化促進(jìn)了自身免疫反應(yīng)的發(fā)生。研究顯示，年輕SLE患者中EBV感染率為99%，而同年齡段健康對(duì)照組為70%[21]；RA患者外周血中EBV陽(yáng)性的B淋巴細(xì)胞數(shù)量同樣高于正常人群[4]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)LMP1、LMP2A、EA、MA的過(guò)表達(dá)能夠促進(jìn)B淋巴細(xì)胞生成SLE相關(guān)自身抗體，其表達(dá)水平可能成為SLE診斷以及評(píng)估病情嚴(yán)重程度的潛在的生物標(biāo)志物[22]。EBV與MS相關(guān)性較強(qiáng)，MS患者幾乎100%有EBV潛伏期感染的血清學(xué)證據(jù)，即在患者血清中同時(shí)出現(xiàn)了VCA-IgM以及EBNA1 IgG抗體[23]，兒童期感染EBV的個(gè)體與未感染者相比患MS的概率高15倍左右[24]。此外，EBV感染導(dǎo)致的上皮細(xì)胞損傷及其對(duì)固有免疫與適應(yīng)性免疫的刺激均可以誘發(fā)SS的發(fā)生[25]。

感染個(gè)體針對(duì)EBV轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物產(chǎn)生的抗體可與其自身抗原產(chǎn)生交叉反應(yīng)，即抗EBV相關(guān)抗體與個(gè)體自身抗原之間具有相同的抗原決定簇。如抗EBNA1抗體與自身雙鏈DNA(dsDNA)及異質(zhì)性核糖核蛋白(hnRNPL)之間便產(chǎn)生交叉反應(yīng)，抗EBNA1抗體與dsDNA產(chǎn)生的交叉反應(yīng)在小鼠體內(nèi)能夠通過(guò)共同表位以及表位擴(kuò)展誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生抗dsDNA抗體[26]；MS患者的腦脊液中存在的抗EBNA1抗體與患者自身hnRNPL產(chǎn)生的交叉反應(yīng)通過(guò)類(lèi)似的機(jī)制促進(jìn)了抗hnRNPL自身抗體的產(chǎn)生[27]。

3 LMP1基因與LMP1蛋白在EBV感染中的主要功能

LMP1基因是關(guān)鍵的致瘤基因，表達(dá)于Ⅱ、Ⅲ型EBV潛伏性感染過(guò)程中，對(duì)于EBV致瘤、EBV潛伏感染狀態(tài)的維持以及EBV在體外轉(zhuǎn)化原代B淋巴細(xì)胞為永生化淋巴母細(xì)胞過(guò)程中起重要作用。LMP1是由LMP1基因編碼的表達(dá)于EBV感染細(xì)胞膜表面的一種蛋白，其完整結(jié)構(gòu)包括由162個(gè)氨基酸組成的6個(gè)疏水跨膜區(qū)域，由23個(gè)氨基酸組成的N端和由200個(gè)氨基酸組成的C端[28-29]。LMP1并不需要配體的結(jié)合和激活，其C末端的兩個(gè)結(jié)構(gòu)域——CTAR1和CTAR2可分別與腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子(TRAF)和腫瘤壞死因子受體相關(guān)死亡結(jié)構(gòu)域(TRADDD)蛋白分子結(jié)合而激活核因子κB(NF-κB)，繼而刺激B淋巴細(xì)胞免疫球蛋白基因的表達(dá)[30]，此作用與輔助性T細(xì)胞(Th細(xì)胞)CD40配體通過(guò)CD40介導(dǎo)的作用相似，使B淋巴細(xì)胞處于類(lèi)似被Th細(xì)胞輔助的活化狀態(tài)，NF-κB的激活還下調(diào)了Toll樣受體9(TLR9)的表達(dá)，這有助于維持EBV的潛伏感染狀態(tài)[31]。LMP1導(dǎo)致的NF-κB通路活化是其致病性的重要原因，盡管生理性NF-κB通路的活化對(duì)淋巴細(xì)胞至關(guān)重要，但過(guò)度活躍的NF-κB信號(hào)傳導(dǎo)能夠促使炎癥性疾病與癌變的發(fā)生[32]。另外，LMP1也影響絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3-K)、干擾素調(diào)節(jié)因子7(IRF7)以及STAT等多種細(xì)胞通路。例如LMP1可以通過(guò)PI3K/AKT/FOXO3a信號(hào)通路調(diào)控人miR-21導(dǎo)致鼻咽癌的發(fā)生[33]，通過(guò)激活MAPK通路影響細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移等。

4 LMP1細(xì)胞調(diào)控功能與自身免疫性疾病的關(guān)系

4.1 LMP1對(duì)淋巴細(xì)胞活化因子(BAFF)生成的促進(jìn)作用

BAFF又稱(chēng)B淋巴細(xì)胞刺激物(BLyS),主要由單核細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞及T細(xì)胞產(chǎn)生，屬于腫瘤壞死因子(TNF)家族，在人體內(nèi)具有刺激B淋巴細(xì)胞增殖與誘導(dǎo)免疫球蛋白生成的作用[34],在SLE、IgA腎病、SS和RA患者的血清中BAFF水平較正常人群升高[35]。且有研究表明，一些自身免疫性疾病患者血清中BAFF升高水平與疾病的嚴(yán)重程度及致病性自身抗體的水平呈正相關(guān)[34,36]。

LMP1促BAFF生成的機(jī)制已被多項(xiàng)研究證實(shí)。CD4+T細(xì)胞表面CD40配體與樹(shù)突狀細(xì)胞表面CD40結(jié)合后可上調(diào)樹(shù)突狀細(xì)胞BAFF表達(dá)，由于表達(dá)于EBV主要靶細(xì)胞——B淋巴細(xì)胞表面的LMP1可以模擬CD4+T細(xì)胞表面的CD40配體，因此其通過(guò)模仿CD40信號(hào)傳導(dǎo)起到上調(diào)B淋巴細(xì)胞BAFF表達(dá)的作用[7]。BAFF基因啟動(dòng)點(diǎn)至少含有6個(gè)NF-κB結(jié)合位點(diǎn)，NF-κB的非經(jīng)典激活途徑對(duì)于上調(diào)BAFF蛋白表達(dá)至關(guān)重要[37]，LMP1 C末端的CTAR1與CTAR2結(jié)構(gòu)域可與TRAF結(jié)合而激活NF-κB，實(shí)驗(yàn)表明，LMP1可通過(guò)CTAR結(jié)構(gòu)域以及TRAF上調(diào)BAFF表達(dá)[7,38]。

4.2 LMP1對(duì)B淋巴細(xì)胞表面標(biāo)志物CD23表達(dá)的影響

CD23是B淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞表面的一種Ⅱ型跨膜糖蛋白，屬于C型動(dòng)物凝集素超家族，為B淋巴細(xì)胞活化的標(biāo)志。CD23脫落可以形成可溶性CD23(sCD23)，是一種自分泌的B淋巴細(xì)胞生長(zhǎng)因子(BCEF),可與CD21結(jié)合激活磷脂肌醇信號(hào)途徑(PKC)，導(dǎo)致B淋巴細(xì)胞的增殖。因此，CD23加重風(fēng)濕病的機(jī)制可能是其促進(jìn)B淋巴細(xì)胞的分化成熟而阻止其凋亡，使之呈現(xiàn)高反應(yīng)性，進(jìn)而合成和分泌自身抗體，加重自身免疫性反應(yīng)。在SS、SLE患者組血清中sCD23均較正常人群高，活動(dòng)期SLE患者經(jīng)過(guò)有效治療后外周血sCD23表達(dá)可降低[39]。體外實(shí)驗(yàn)證明，電穿孔法轉(zhuǎn)染LMP1重組質(zhì)?？墒谷薆淋巴瘤細(xì)胞株Lockes和BJAB的CD23表達(dá)量升高[8]。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，SS患者病理?yè)p害重的唇腺組織LMP1陽(yáng)性表達(dá)程度較強(qiáng)，其中，CD23陽(yáng)性表達(dá)部位多在呈灶狀浸潤(rùn)的淋巴細(xì)胞區(qū)域，腺泡以及導(dǎo)管周?chē)?rùn)的淋巴細(xì)胞上也可見(jiàn)陽(yáng)性表達(dá)，LMP1在唇腺組織中主要表達(dá)于腺泡上皮細(xì)胞及小導(dǎo)管上皮細(xì)胞中，部分位于浸潤(rùn)的淋巴細(xì)胞中，而CD23的表達(dá)程度與LMP1呈正相關(guān)[40]。

4.3 LMP1基因及LMP1蛋白與IFN的關(guān)系

IFN是一類(lèi)可以抑制病毒感染、調(diào)節(jié)免疫功能的細(xì)胞因子，通過(guò)誘導(dǎo)細(xì)胞表達(dá)多種蛋白質(zhì)而發(fā)揮生物學(xué)功能，編碼這些功能蛋白質(zhì)的基因稱(chēng)作干擾素刺激基因(ISGs)，約有10余種。SLE和其他自身免疫性疾病患者中有IFN水平增高的現(xiàn)象，IFN在這些疾病發(fā)展過(guò)程中具有多種作用，如在SLE模型小鼠和SLE人群中，過(guò)量的IFNα能夠減少NO生成，造成血管內(nèi)皮功能障礙[41]。以往研究還發(fā)現(xiàn)，SLE病人外周血淋巴細(xì)胞中LMP1基因mRNA表達(dá)較正常人明顯升高，并且與OASL、ISG15、LY6E等ISGs的表達(dá)呈顯著正相關(guān)[42]。IRF是一類(lèi)能夠?qū)FN基因表達(dá)進(jìn)行調(diào)控的多功能轉(zhuǎn)錄因子，共有9個(gè)成員，IRF7是誘導(dǎo)IFN產(chǎn)生的重要調(diào)節(jié)因子，IRF7的降解能夠阻斷IFNα和IFNβ的表達(dá)[43]，SLE患者IRF7基因mRNA水平較正常人高，且與IFN水平及系統(tǒng)性紅斑狼瘡疾病活動(dòng)度(SLEDAI)積分呈正相關(guān)，SLEDAI積分是反應(yīng)SLE疾病活動(dòng)程度的指標(biāo)，因此可以認(rèn)為IRF7基因表達(dá)異常影響著SLE的發(fā)病及其病情進(jìn)展[44]。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)LMP1可以誘導(dǎo)EBV潛伏性感染的B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生Ⅰ型IFN，其作用機(jī)理是LMP1具備活化和募集轉(zhuǎn)錄因子IRF7的作用，同時(shí)，IRF7也可以被LMP1激活，共同促進(jìn)IFN的產(chǎn)生。由于IFN的抗病毒特性有助于EBV建立或者維持潛伏期狀態(tài)，因此LMP1這種促I(mǎi)FN產(chǎn)生的效應(yīng)屬于維持EBV潛伏性感染的機(jī)制之一[45]。盡管SLE中引起過(guò)量Ⅰ型IFN的首要原因是免疫復(fù)合物的形成，且產(chǎn)生Ⅰ型IFN的主要細(xì)胞是樹(shù)突狀細(xì)胞[46]，但LMP1作為一種影響因子，可能通過(guò)參與激活I(lǐng)RF7以及其本身的類(lèi)IRF7作用促進(jìn)IFN的產(chǎn)生，繼而造成IFN下游ISGs表達(dá)增強(qiáng)，參與SLE的發(fā)生與進(jìn)展。

4.4 LMP1與CD4+T細(xì)胞CD40配體的關(guān)系

CD40是與T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞功能均有關(guān)的一種表面抗原，可表達(dá)于B淋巴細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、胸腺上皮細(xì)胞等多種細(xì)胞表面，CD40配體是一種表達(dá)于CD4+T細(xì)胞表面的活性蛋白，CD40信號(hào)具有活化PI3K等細(xì)胞通路與上調(diào)bcl家族表達(dá)的作用。LMP1可模擬CD4+T細(xì)胞的共刺激分子CD40配體從而與CD40分子競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合TNF等因子，產(chǎn)生上調(diào)抗凋亡基因bcl-2而抑制促凋亡基因bax的作用，促進(jìn)了B淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化與增殖[47]。因此，LMP1使EBV感染的B淋巴細(xì)胞抗凋亡能力增強(qiáng)，當(dāng)與CD4+T細(xì)胞隨血液循環(huán)至全身器官時(shí)，后者可通過(guò)接受感染的B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的共刺激生存信號(hào)致細(xì)胞凋亡減少，產(chǎn)生多種細(xì)胞因子趨化炎癥細(xì)胞，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)體器官的損害[48]。

4.5 LMP1干預(yù)與自身免疫病的關(guān)系

目前針對(duì)LMP1治療自身免疫性疾病的方法較少。已發(fā)現(xiàn)風(fēng)濕性疾病常用藥——雷公藤內(nèi)酯醇能夠降低EBV陽(yáng)性的B淋巴細(xì)胞存活率，其作用機(jī)制有可能是通過(guò)抑制LMP1的ED-L1啟動(dòng)子，下調(diào)EBV陽(yáng)性B淋巴細(xì)胞中的LMP1的表達(dá)以及轉(zhuǎn)錄水平[49]。

LMP1在EBV感染過(guò)程中介導(dǎo)的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)非常復(fù)雜，其多重生物學(xué)功能是多通路相互協(xié)同與影響的結(jié)果。深入了解LMP1在EBV感染過(guò)程中發(fā)生的作用，有助于了解EBV相關(guān)自身免疫性疾病的發(fā)病機(jī)制，也有助于研究如何通過(guò)干預(yù)LMP1來(lái)治療EBV感染相關(guān)疾病。