血清淀粉樣蛋白A 在銀屑病發(fā)病機制中作用的研究進展

劉承靈，賀 贊，殷 廣，丁 瀟，李承新，趙 華

解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心 皮膚科，北京 100853

銀屑病是一種免疫介導(dǎo)的多基因相關(guān)的炎癥性皮膚病，可見于任何年齡段人群，常反復(fù)發(fā)作，成年人發(fā)病率為0.51% ～ 11.43%[1-2]。根據(jù)臨床表現(xiàn)銀屑病可分為四型：尋常型銀屑病、紅皮病型銀屑病、膿皰型銀屑病和關(guān)節(jié)病型銀屑病。尋常型銀屑病最常見，占全部銀屑病患者的95%以上[3-4]。銀屑病的發(fā)病機制與免疫關(guān)系密切。銀屑病患者皮損中有單核細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞以及淋巴細(xì)胞等免疫細(xì)胞的浸潤，檢測血清可發(fā)現(xiàn)IL-17A、TNF-α等細(xì)胞因子顯著升高，其中T 細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)在銀屑病中起重要作用，IL-23 和Th17 在銀屑病發(fā)病和維持疾病狀態(tài)方面尤為關(guān)鍵[5]。Th17 細(xì)胞的異常增殖、分化在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、自身免疫性甲狀腺炎、自身免疫性腦炎等免疫相關(guān)性疾病的研究中被陸續(xù)報道，并且發(fā)現(xiàn)其與血清淀粉樣蛋白A(serum amyloid A，SAA)密切相關(guān)[6-8]。研究還發(fā)現(xiàn)SAA 參與包括2 型糖尿病、肥胖、動脈粥樣硬化、慢性阻塞性肺疾病等其他慢性炎癥性疾病的發(fā)病[9-12]。近年來，大量研究顯示SAA 可能在銀屑病中發(fā)揮重要作用。

1 SAA 概述

1.1 SAA 基因的基本結(jié)構(gòu) 1972 年，Levin 等首先在次級淀粉樣蛋白沉積物中發(fā)現(xiàn)一段76 個氨基酸長度的蛋白質(zhì)完整序列。隨后研究證明，該物質(zhì)是淀粉樣原纖維蛋白的循環(huán)前體，一種非免疫球蛋白血清蛋白，而后被確認(rèn)為淀粉樣病沉積的前驅(qū)物質(zhì)，所以命名為“血清淀粉樣蛋白A”[13]。人類SAA 蛋白家族包含不同的異構(gòu)體，大致分為SAA1、SAA2、SAA3、SAA4。SAA3 編 碼 的 蛋 白尚不明確，而SAA4 是一個結(jié)構(gòu)性的非誘導(dǎo)蛋白。SAA1 和SAA2 也稱為急性時相反應(yīng)蛋白-A(A-SAA)，在急性炎癥反應(yīng)中被誘導(dǎo)產(chǎn)生[14]。這種高度保守的急性期蛋白可在機體感染、應(yīng)激時升至正常水平的100 ～ 1 000 倍，最高血漿濃度超過1 mg/mL[15]。SAA 在絕大部分組織、器官中表達，其中肝、皮膚、乳腺、腸道、腎中含量較高[14]。

人類SAA 有四個不同的編碼基因，SAA1、SAA2、SAA3 和SAA4 基 因 聚 集 在11 號 染 色 體p15.1 區(qū)域內(nèi)的一個150 kb 的片段中[16]。這些基因包含四個外顯子和三個內(nèi)含子。成熟的SAA1 和SAA2 蛋白全長104 個氨基酸，由于SAA1 和SAA2的核苷酸具有90%同源性，推測它們可能起源于進化過程中的基因復(fù)制[17]。它們的啟動子區(qū)域含有核因子-κB(nuclear factor-κB，NF-κB)和IL-6 轉(zhuǎn)錄因子識別序列，可誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄IL-1、IL-6和TNF-α 等細(xì)胞因子[18]。SAA4 基因位于SAA2基 因 下 游9 kb 處[16]， 與A-SAA 相 比，SAA4 基因的啟動子區(qū)域沒有一些急性期蛋白的典型序列，也沒有IL-6 結(jié)合位點。SAA3 位于SAA4 基因下游110 kb，Tomita 等[19]報道SAA3 可作為融合蛋白與SAA2 結(jié)合共同發(fā)揮作用。

1.2 SAA 生物學(xué)功能 SAA 具有以下功能(SAA3、SAA4 功能尚未被研究透徹，而A-SAA 的相關(guān)功能已有報道)：1)A-SAA 可通過與白細(xì)胞直接作用釋放相關(guān)趨化因子發(fā)揮促炎活性[20]；2)A-SAA 也可通過與G 蛋白偶聯(lián)受體-甲酰肽樣受體(formyl peptide receptor like，F(xiàn)PRL) 作用，對單核細(xì)胞、未成熟樹突狀細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和T 細(xì)胞產(chǎn)生趨化作用[20-22]；3)A-SAA 具有血管生成蛋白活性，在10 ～ 60 ng/mL 濃度時，能刺激內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和毛細(xì)血管樣結(jié)構(gòu)及新生血管的形成[23]；4)A-SAA可在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎或銀屑病關(guān)節(jié)炎患者的滑膜成纖維細(xì)胞中誘導(dǎo)產(chǎn)生大量基質(zhì)金屬蛋白酶，促進關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞外基質(zhì)合成與降解失衡而造成軟骨變性誘導(dǎo)加重關(guān)節(jié)病變[24]；5)不同濃度的A-SAA可對中性粒細(xì)胞的活性氧暴發(fā)產(chǎn)生不同作用，當(dāng)A-SAA 濃度在100 ng/mL 時表現(xiàn)為抑制作用，當(dāng)濃度大于50 μg/mL 時表現(xiàn)為促進作用[14]。

1.3 SAA 相關(guān)受體及信號通路 SAA 受體包括晚期糖基化終產(chǎn)物受體(receptor for advanced glycation endproducts，RAGE)、Toll 樣 受 體2(toll-like receptor 2，TLR2)、TLR4、甲酰肽樣受體-1(formyl peptide receptor like 1，F(xiàn)PRL-1)等[13]。其中RAGE屬于免疫球蛋白超家族的跨膜蛋白，F(xiàn)PRL-1 屬于7 次跨膜的G 蛋白偶聯(lián)受體。研究中發(fā)現(xiàn)SAA與TLR-2 及FPRL-1 親和力很高，與Th17 細(xì)胞的誘導(dǎo)分化密切相關(guān)。SAA 與TLR-2 結(jié)合后，募集髓樣分化因子88(myeloid differentiation primary response 88，MyD88)，通過激活下游因子如NF-κB、絲/蘇氨酸蛋白激酶(ERK)、絲裂原相關(guān)蛋白激酶(mitogen activated kinase-like protein，MARK)等，誘導(dǎo)IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-17、粒細(xì)胞集落刺激因子等趨化中性粒細(xì)胞及相關(guān)細(xì)胞因子參與疾病的發(fā)生發(fā)展[25-27]。而FPRL-1 通過磷酯酰肌醇3 激酶-絲氨酸激酶通路，激活ERK 及MARK，誘導(dǎo)IL-1β、IL-8 的分泌，趨化中性粒細(xì)胞等的聚集[28]。

2 SAA 與銀屑病

2.1 SAA 通過誘導(dǎo)Th17 細(xì)胞分化參與銀屑病的發(fā)病 于榮、李影等[29-30]通過比較11 例銀屑病患者皮損組織及周圍皮損組織SAA mRNA 表達情況，發(fā)現(xiàn)銀屑病組皮損區(qū)SAA mRNA 水平明顯高于皮損周圍組及正常對照組。隨后在咪喹莫特誘導(dǎo)的銀屑病樣皮炎小鼠模型中，將SAA 抗體注入小鼠體內(nèi)，小鼠皮損的厚度變薄，真皮浸潤的炎癥細(xì)胞減少，皮損中SAA mRNA 表達明顯增加；IL-17A和CCL20 mRNA 的表達減少。Couderc 等[31]將37例銀屑病患者、12 例特應(yīng)性皮炎患者及28 例健康人皮膚組織及血液標(biāo)本進行比較，發(fā)現(xiàn)銀屑病患者皮損中A-SAA mRNA 是健康人的9 倍，血清A-SAA 蛋白是健康供者的26 倍。進一步分析發(fā)現(xiàn)，重度患者[銀屑病面積嚴(yán)重指數(shù)(psoriasis area and severity index，PASI)＞10]較輕度患者(PASI ＜10)的皮損和血清中A-SAA 表達均更高；特應(yīng)性皮炎患者皮損中A-SAA mRNA 與健康皮膚組織相比無明顯增加。Couderc 將IL-1α、IL-17A、TNF-α、IL-22 等細(xì)胞因子與人源角質(zhì)形成細(xì)胞混合培養(yǎng)，可見角質(zhì)形成細(xì)胞分泌A-SAA；而且IL-17A 誘導(dǎo)角質(zhì)形成細(xì)胞分泌A-SAA 的作用最強。另外A-SAA 還可誘導(dǎo)角質(zhì)形成細(xì)胞合成人β-防御素2(human beta-defensin-2，hBD2) 和CCL20(CC chemokine ligand-20)，兩者都能作為CCR6 的配體參與Th17 細(xì)胞的誘導(dǎo)、趨化及運輸。中性粒細(xì)胞在銀屑病皮損中大量存在，并可通過中性粒細(xì)胞胞外誘捕網(wǎng)(neutrophil extracellular traps，NETs)趨化Th17 細(xì)胞聚集或促進角質(zhì)形成細(xì)胞高表達炎性分子，參與炎癥的維持與放大[32-33]。在體外細(xì)胞實驗中也發(fā)現(xiàn)，SAA 可通過TLR4 受體促進NETs的生成[34]。因此A-SAA 在銀屑病皮損與血液中高表達且可能通過作用于中性粒細(xì)胞誘導(dǎo)分化Th17細(xì)胞參與疾病的發(fā)展。

2.2 SAA 促屑病的作用機制與受體通路 研究證明A-SAA 主要通過與TLR2 和FPRL1 受體結(jié)合發(fā)揮炎癥活性。Choi 等[26]通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出SAA1 高表達小鼠(其肝可大量分泌SAA1)，與普通小鼠對比，SAA1 高表達小鼠表皮出現(xiàn)了銀屑病樣病理改變，表皮增生處可見γδT 細(xì)胞大量浸潤，表皮中的IL-23、IL-22、IL-17 水平高于對照組；而且SAA1 與TLR2 受體作用可誘導(dǎo)γδT 細(xì)胞分泌大量IL-17；經(jīng)TLR2 受體抑制劑處理后，γδT 細(xì)胞含量與IL-17 水平均明顯下降。他們的研究還證實，肝分泌的SAA1 可經(jīng)過血液循環(huán)在皮膚聚集，并可通過TLR2 受體作用誘導(dǎo)γδT 細(xì)胞分泌IL-17。Song 等[35]研究發(fā)現(xiàn)，A-SAA 對TLR2 的刺激導(dǎo)致MyD88 依賴的信號通路被激活，包括ERK 和p38MAPK 的磷酸化，最終導(dǎo)致IL-1β、TNF-α、IL-12p40、IL-10 表達增加。O'Reilly 等[36]發(fā)現(xiàn)A-SAA 也可通過TLR2受體增強NF-κB 轉(zhuǎn)錄水平誘導(dǎo)真皮成纖維細(xì)胞產(chǎn)生IL-6，并通過特異性小干擾RNA 阻斷TLR2 受體減弱SAA 誘導(dǎo)的IL-6 分泌。TLR2 受體發(fā)揮作用還需要依賴一種含Nacht、LRR 和PYD 結(jié)構(gòu)域蛋白3(NLRP3)構(gòu)成的炎癥小體。Yu 和Ather 等[37-38]發(fā)現(xiàn)A-SAA 依賴活性氧激活角質(zhì)形成細(xì)胞中的NLRP3 炎癥小體誘導(dǎo)產(chǎn)生IL-1β 從而對Th17 細(xì)胞的分化產(chǎn)生擴大效應(yīng)。綜上A-SAA 與TLR2 受體結(jié)合，通過激活MyD88 信號通路磷酸化ERK和p38MAPK 并與炎癥小體NLRP3 誘導(dǎo)IL-1β、TNF-α、IL-12p40、IL-10、IL-23、G-CSF 介 導(dǎo)免疫反應(yīng)以及趨化中性粒細(xì)胞共同參與銀屑病的發(fā)展。

Rooney 等[39]研究發(fā)現(xiàn)SAA 蛋白可激活一種特殊的Notch-1 信號通路，該通路可與其配體Hrt-1，DLL-4(Delta-like ligand-4)等結(jié)合誘導(dǎo)血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、血管生成素等血管促生成因子的分泌，并在銀屑病小鼠模型中發(fā)現(xiàn)其配體蛋白存在高表達。而靶向破壞Notch-1 信號組件可導(dǎo)致胚胎死亡、血管新生血管重塑缺陷、血管結(jié)構(gòu)異常。

3 結(jié)語

多項研究證明SAA 可通過TLR2 及FPRL1 受體在銀屑病發(fā)展中起到重要作用，但目前缺乏大規(guī)模的臨床實驗以及數(shù)據(jù)樣本分析，更多的調(diào)控受體以及詳盡的信號通路亟待研究。已有的研究表明，SAA 作為聯(lián)通信號分子，將有利于揭示銀屑病與某些代謝性疾病的關(guān)系。其受體拮抗劑也可能作為藥物靶點，在銀屑病的治療研究中起到一定作用。