特殊類型系統(tǒng)性紅斑狼瘡致病基因研究

彭嘉惠 張昌明 綜述 劉志紅, 審校

系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)是最常見的系統(tǒng)性自身免疫性疾病,臨床表現(xiàn)復(fù)雜且呈高度異質(zhì)性。近年來,隨著基因組學(xué)及高通量測(cè)序技術(shù)的快速發(fā)展,從基因變異層面對(duì)人類疾病進(jìn)行解析,成為闡明發(fā)病機(jī)制、精準(zhǔn)定義疾病分類及靶向治療的新路徑。

2012年法國(guó)學(xué)者Alexandre Belot首次提出“單基因狼瘡”的概念[1],指由單個(gè)基因的純合或雜合突變引起的具有狼瘡樣表型的一類疾病的總稱?；蛲蛔円鹁幋a蛋白功能異?；蛉笔?導(dǎo)致發(fā)熱、皮疹、腎炎、關(guān)節(jié)炎等狼瘡樣表型。雖然這類患者多屬于早發(fā)性狼瘡或家族性狼瘡,只占SLE患者的一小部分,卻是SLE發(fā)病機(jī)制研究的突破,具有很好的提示和借鑒作用。目前，已發(fā)現(xiàn)30余種與SLE發(fā)病相關(guān)的致病基因,根據(jù)涉及的信號(hào)通路分為四類:補(bǔ)體缺陷相關(guān)基因、Ⅰ型干擾素途徑過度激活相關(guān)基因、免疫耐受失衡相關(guān)基因以及其他基因(表1)。

表1 與SLE發(fā)病相關(guān)的致病基因及臨床表型

本文將針對(duì)已發(fā)現(xiàn)的SLE致病基因,從發(fā)病機(jī)制、臨床表現(xiàn)、基因診斷等方面進(jìn)行綜述。為臨床工作中對(duì)特殊類型狼瘡患者進(jìn)行致病基因的篩選提供參考,為SLE發(fā)病機(jī)制研究提供新的思路和路徑,進(jìn)而為基于疾病的分子機(jī)制選擇靶向藥物,實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病的精準(zhǔn)診斷和治療創(chuàng)造條件,甚至從基因?qū)用嬷匦露xSLE。

補(bǔ)體缺陷相關(guān)基因

補(bǔ)體系統(tǒng)遺傳缺陷是最早被描述、也是SLE最常見的病因。當(dāng)經(jīng)典補(bǔ)體途徑中的早期補(bǔ)體蛋白(C1q、C1r/C1s、C2或C4)缺乏時(shí),機(jī)體無法通過調(diào)理作用有效清除免疫復(fù)合物和凋亡細(xì)胞碎片,累積的自身抗原持續(xù)激活免疫應(yīng)答,會(huì)增加機(jī)體罹患自身免疫或自身炎癥性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

補(bǔ)體缺乏與狼瘡樣表型間的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度取決于其缺失的補(bǔ)體蛋白在級(jí)聯(lián)反應(yīng)中的先后順序(C1>C4>C2)。C1q缺乏引起狼瘡樣表型的發(fā)生率約為90%,C1r或C1s缺乏約為65%,C4缺乏約為75%,C2缺乏約為10%。這些補(bǔ)體缺乏的患者發(fā)病年齡早,多累及皮膚、腎臟,時(shí)常因反復(fù)出現(xiàn)危及生命的感染而病情加重。

C1Q基因C1q缺乏癥是SLE最常見的致病原因。早在1979年就報(bào)道了第1例C1q缺乏癥和狼瘡樣表型的患者[2]。這類患者臨床上主要表現(xiàn)為光敏性皮疹、腎炎、口腔潰瘍、神經(jīng)系統(tǒng)疾病和關(guān)節(jié)炎等,男女發(fā)病率相當(dāng)。C1q缺乏癥患者的血清補(bǔ)體C3和C4水平正常,但總?cè)苎a(bǔ)體水平(CH50)降低;ANA(尤其抗Ro/SSA)滴度高,但抗dsDNA抗體常為陰性,這是診斷的重要線索[3]。輸注新鮮冰凍血漿或骨髓移植可成功治療C1q缺乏癥患者[4-5]。

C1q蛋白由C1QA、C1QB、C1QC基因共同編碼,已在SLE患者中鑒定出這三個(gè)基因的多種純合致病突變,可不同程度影響C1q蛋白的合成、分泌或功能[3]。

C1R、C1S基因C1r和C1s是以四聚體形式存在的酶原,在Ca2+存在下與C1q形成C1復(fù)合物。而C1復(fù)合物在啟動(dòng)經(jīng)典補(bǔ)體途徑中必不可少,因此C1r或C1s缺乏所致狼瘡樣表型的機(jī)制與C1q缺乏相似。幾乎所有C1r或C1s缺乏癥的患者均存在嚴(yán)重的皮膚損害,約50%的病例存在腎小球腎炎,且ANA常為陽性[3]。C1r缺乏癥患者血清中C1s水平持續(xù)降低,但C4、C2、C3水平升高,C1q水平正常;類似地,C1s缺乏癥患者血清中C1r水平也明顯降低,但C4、C2、C3水平顯著升高,C1q水平正常[3]。原因可能是C1r或C1s缺乏阻止C1復(fù)合物的形成,從而不能激活經(jīng)典補(bǔ)體途徑,C4、C2、C3消耗量減少,導(dǎo)致循環(huán)中這些蛋白的水平升高。C1R或C1S基因多發(fā)生無義或移碼突變,導(dǎo)致蛋白翻譯提前終止,產(chǎn)生截短蛋白或無酶活性的異常蛋白,因此,在C1r或C1s缺乏癥患者血清中也無法檢出C1r或C1s蛋白[3]。

C4基因C4蛋白由C4A和C4B基因共同編碼,這兩個(gè)基因具有大量的拷貝數(shù)變異,編碼不同長(zhǎng)短的蛋白,以維持C4蛋白結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。在二倍體基因組中通常存在2～8個(gè)C4基因拷貝,從而可能產(chǎn)生影響表型的基因劑量效應(yīng)。在東亞及歐裔美國(guó)種族人群中分析發(fā)現(xiàn),C4基因拷貝數(shù)越少,狼瘡風(fēng)險(xiǎn)越高;C4基因拷貝數(shù)越多,狼瘡風(fēng)險(xiǎn)越低[6-7]。目前C4A和C4B基因功能缺失性純合突變已報(bào)道28例,其中22例是SLE或狼瘡樣表型,多表現(xiàn)為嚴(yán)重光敏性皮疹、腎小球腎炎以及抗Ro/SSA抗體陽性,男女比約1∶1。值得一提的是,大部分C4缺乏癥患者均存在嚴(yán)重的增生性腎小球腎炎[3]。

C2基因大多數(shù)C2缺乏癥患者無癥狀,僅10%的患者發(fā)生狼瘡樣表型,通常表現(xiàn)為光敏性皮疹、盤狀紅斑、關(guān)節(jié)炎,少有腎臟累及;ANA(尤其抗Ro/SSA)陽性,而抗dsDNA抗體常為陰性。與C1缺乏癥患者相比,其反復(fù)感染的風(fēng)險(xiǎn)較低。已報(bào)道的C2缺乏癥主要有兩種類型:(1)C2基因的第6外顯子和內(nèi)含子發(fā)生28個(gè)堿基的缺失,導(dǎo)致蛋白翻譯提前終止,影響C2蛋白的合成;(2)C2基因發(fā)生錯(cuò)義突變,影響合成的C2蛋白分泌至胞外。約90%的患者屬于第一類。

Ⅰ型干擾素途徑過度激活相關(guān)基因

Ⅰ型干擾素途徑的過度活化是SLE發(fā)生的重要環(huán)節(jié)之一。約50%的SLE患者血清中Ⅰ型干擾素水平持續(xù)升高,且大部分患者外周血細(xì)胞中其相關(guān)基因高表達(dá),稱為“Ⅰ型干擾素基因標(biāo)記”。正常情況下,Ⅰ型干擾素的產(chǎn)生由核酸[單鏈DNA(ssDNA)、雙鏈DNA(dsDNA)、雙鏈RNA(dsRNA)等]結(jié)合模式識(shí)別受體而觸發(fā),后者包括胞質(zhì)核酸感受器[環(huán)磷酸鳥苷-腺苷合酶(cGAS)、黑素瘤分化相關(guān)蛋白5(MDA5)、視黃酸誘導(dǎo)基因蛋白-Ⅰ(RIG-Ⅰ)]及內(nèi)體上的Toll樣受體(TLR7、TLR9)。分泌至胞外的Ⅰ型干擾素與其受體(IFNAR1/2)結(jié)合,活化酪氨酸激酶2(TYK2)及Janus激酶1(JAK1),促進(jìn)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活蛋白(STAT1/2)的募集和磷酸化,從而調(diào)控干擾素刺激基因(ISGs)的表達(dá)。受嚴(yán)格的調(diào)控,發(fā)揮抗病毒、免疫調(diào)節(jié)作用(圖1)[8]。當(dāng)該信號(hào)通路中任何基因發(fā)生突變,導(dǎo)致核酸異常累積、核酸感受器持續(xù)活化或負(fù)性調(diào)控因子缺失時(shí),Ⅰ型干擾素產(chǎn)生過量,則會(huì)破壞外周自身免疫耐受,導(dǎo)致自身炎癥性或自身免疫性疾病。

圖1 Ⅰ型干擾素途徑[8]cGAMP:環(huán)磷酸鳥苷酸腺苷酸;cGAS:環(huán)磷酸鳥苷-腺苷合酶;DNase1L3:脫氧核糖核酸酶γ;DNase:脫氧核糖核酸酶;dNTP:脫氧核糖核苷酸三磷酸;dsDNA:雙鏈DNA;dsRNA:雙鏈RNA;IFNAR:Ⅰ型干擾素受體;IKKα:IκB激酶α;IRF:干擾素調(diào)節(jié)因子;ISG:干擾素刺激基因;ISRE:干擾素刺激應(yīng)答元件;JAK1:Janus激酶1;MAVS:線粒體抗病毒信號(hào)蛋白;MDA5:黑素瘤分化相關(guān)蛋白5;MyD88:髓樣分化因子88;P:磷酸化;RIG-Ⅰ:視黃酸誘導(dǎo)基因蛋白-Ⅰ;RNaseH2:核糖核酸酶H2;SAMHD1:包含SAM和HD結(jié)構(gòu)域的Ⅰ型蛋白;ssDNA:單鏈DNA;STAT:信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活蛋白;STING:干擾素基因刺激蛋白;TBK1:TANK結(jié)合激酶1;TLR:Toll樣受體;TREX1:3’-核酸修復(fù)外切酶1;TYK2:酪氨酸激酶2;USP18:泛素特異蛋白酶18

核酸降解相關(guān)酶缺失

DNASE1、DNASE1L3、DNASE2基因 脫氧核糖核酸酶(DNase)對(duì)于維持機(jī)體內(nèi)免疫穩(wěn)態(tài)有重要作用。凋亡或壞死細(xì)胞的DNA碎片可被DNase識(shí)別并降解,阻止其活化B細(xì)胞產(chǎn)生抗DNA抗體,從而避免損害各組織器官;同時(shí),DNase還可識(shí)別并清除外來病原體DNA,維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。當(dāng)DNase酶活性降低時(shí),內(nèi)源性和外源性DNA清除障礙,核酸片段異常累積,被TLR識(shí)別,激活Ⅰ型干擾素途徑;異常的核酸片段也可作為B細(xì)胞應(yīng)答反應(yīng)的免疫原,激活適應(yīng)性免疫反應(yīng),產(chǎn)生一系列自身抗體。已報(bào)道與SLE發(fā)病相關(guān)的DNase有四種:DNaseⅠ、DNase1L3、DNase Ⅱ和TREX1。

DNase Ⅰ是一種存在于血清和尿液的核酸內(nèi)切酶,降解來自死亡細(xì)胞的ssDNA和dsDNA。在2例無親緣關(guān)系的青少年SLE患者中同時(shí)發(fā)現(xiàn)DNASE1基因雜合無義突變,與不含DNASE1基因突變的SLE患者和正常對(duì)照相比,這2例患者的DNase I酶活性均顯著降低;同時(shí),其血清中抗dsDNA抗體、抗核小體抗體均呈強(qiáng)陽性[9]。

DNase1L3是DNase I的同系物,可降解凋亡細(xì)胞微粒中的DNA。DNASE1L3基因純合突變所致的SLE患者均有低補(bǔ)體血癥、ANA及抗dsDNA抗體陽性,此外,大部分患者為早發(fā)性、伴狼瘡性腎炎或抗中性粒細(xì)胞胞質(zhì)抗體(ANCA)陽性[10-11]。DNASE1L3基因純合突變還可導(dǎo)致低補(bǔ)體蕁麻疹性血管炎(HUVS),一組以反復(fù)蕁麻疹、低補(bǔ)體血癥為主要臨床表現(xiàn),偶伴皮膚血管炎、關(guān)節(jié)炎、腎小球腎炎、葡萄膜炎的多系統(tǒng)疾病。約50%的HUVS可進(jìn)展為SLE,而7%～8%的SLE患者可伴HUVS[12]。

DNase Ⅱ是一種存在于溶酶體中的核酸內(nèi)切酶,主要負(fù)責(zé)降解胞內(nèi)DNA。當(dāng)DNase Ⅱ功能異常時(shí),富含CpG-A雙核苷酸的DNA不能被DNase Ⅱ降解,從而激活TLR9介導(dǎo)的Ⅰ型干擾素途徑。目前在兩個(gè)家系中發(fā)現(xiàn)DNASE2基因純合突變,三名患兒均有嚴(yán)重的新生兒貧血、血小板減少癥、肝脾腫大、膽汁淤積性肝炎,之后出現(xiàn)反復(fù)發(fā)熱、膜增生性腎小球腎炎、抗dsDNA抗體陽性[13]。DNASE2突變導(dǎo)致DNase Ⅱ酶活性降低,患者體內(nèi)Ⅰ型干擾素信號(hào)明顯增強(qiáng)[13]。

TREX1基因TREX1基因編碼3’-核酸修復(fù)外切酶1(TREX1),也稱為DNase Ⅲ,主要負(fù)責(zé)降解胞質(zhì)中的ssDNA、dsDNA,以維持體內(nèi)核酸的平衡。當(dāng)TREX1基因發(fā)生雜合或純合突變時(shí),DNase Ⅲ酶活性降低,胞內(nèi)核酸片段異常累積,持續(xù)激活cGAS-STING介導(dǎo)的Ⅰ型干擾素途徑,誘發(fā)系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)。雖然大部分患者攜帶兩個(gè)突變時(shí)才致病,但某些單個(gè)突變(如p.Asp200Asn、p.Asp18Asn)可因顯性負(fù)性效應(yīng)而致病;遺傳方式的不同主要取決于突變位點(diǎn)對(duì)DNase Ⅲ酶活性的影響程度,通常影響酶的催化位點(diǎn)或DNA結(jié)合位點(diǎn)的致病突變多呈顯性遺傳。

TREX1突變可導(dǎo)致不同的臨床表型,包括Aicardi-Goutières綜合癥(AGS)、家族性凍瘡樣紅斑狼瘡(FCL)和SLE(尤其伴神經(jīng)系統(tǒng)損害)[14]。60%的TREX1突變患者至少有以下狼瘡樣表型之一:皮膚損害、口腔潰瘍、關(guān)節(jié)炎、血小板減少癥、白細(xì)胞減少癥、ANA陽性、抗dsDNA抗體陽性、抗ENA抗體陽性等[14]。AGS是一種以神經(jīng)系統(tǒng)及皮膚受累為主的早發(fā)性常染色體隱性遺傳疾病,主要臨床特征包括凍瘡樣皮損、顱內(nèi)多發(fā)鈣化灶、腦白質(zhì)病變、腦脊液淋巴細(xì)胞增多癥;約25%的AGS患者由TREX1突變?cè)斐?其中多達(dá)2%的患者伴有狼瘡樣表型。FCL是一種以皮膚損害為主的常染色體顯性遺傳疾病,在寒冷暴露下,足趾、手指、鼻部或耳部出現(xiàn)鮮紅色至紅藍(lán)色的斑塊或潰瘍,血清學(xué)檢測(cè)呈多種自身抗體陽性;約18%的FCL可能會(huì)進(jìn)展為SLE。在大型SLE隊(duì)列(包括歐亞非及西班牙種族人群)中發(fā)現(xiàn),TREX1突變占0.5%,這些患者常伴神經(jīng)系統(tǒng)受累[15]。Ellyard等[16]利用全外顯子組測(cè)序(WES)在1例4歲的狼瘡腦病患者中發(fā)現(xiàn)TREX1 p.Arg97His純合突變致病。

RNASEH2A、RNASEH2B、RNASEH2C基因 核糖核酸酶H2(RNaseH2)復(fù)合物是一種核糖核酸內(nèi)切酶,其三個(gè)亞單位RNH2A、RNH2B、RNH2C分別由RNASEH2A、RNASEH2B、RNASEH2C基因編碼。在核糖核苷酸切除修復(fù)過程中,它能特異性地降解RNA:DNA雜合鏈中的RNA鏈,維持基因組的穩(wěn)定性。但當(dāng)RNASEH2A、RNASEH2B或RNASEH2C基因發(fā)生突變,RNaseH2酶活性降低,在DNA復(fù)制過程中,出現(xiàn)RNA清除異常,核糖核苷酸片段累積,造成慢性DNA損傷,進(jìn)而激活p53相關(guān)的DNA損傷應(yīng)答反應(yīng)和cGAS-STING介導(dǎo)的Ⅰ型干擾素炎癥反應(yīng)。

RNaseH2相關(guān)基因突變是導(dǎo)致AGS最常見的致病原因。大約1/3的RNaseH2相關(guān)基因突變所致的AGS患者血清中ANA陽性[17]。在600例SLE患者中篩查RNASEH2A、RNASEH2B和RNASEH2C基因,發(fā)現(xiàn)了18個(gè)罕見突變(包括剪切位點(diǎn)突變及非同義突變),其中17/18(94%)突變會(huì)影響RNaseH2的功能,即不同程度的降低酶活性及酶復(fù)合物的穩(wěn)定性;而臨床上這些患者大多存在皮膚損害、光敏感、關(guān)節(jié)炎、淋巴細(xì)胞減少癥和自身抗體形成,但內(nèi)臟器官累及比較少見[17]。He等[18]報(bào)道1例11歲的漢族女孩同時(shí)攜帶RNASEH2Bp.Ala287Ser純合突變及p.Pro90Leu雜合突變,臨床表現(xiàn)為AGS、系統(tǒng)性炎癥和慢性腎臟病;這是首個(gè)RNASEH2B突變導(dǎo)致腎臟損傷的病例。

核酸感受器異常活化

IFIH1基因 IFIH1基因編碼MDA5,是一種細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的模式識(shí)別受體,通常處于非活性狀態(tài)。當(dāng)機(jī)體受到病毒攻擊時(shí),MDA5蛋白可識(shí)別長(zhǎng)dsRNA,通過MDA5-MAVS激活Ⅰ型干擾素途徑,從而發(fā)揮抗病毒效應(yīng)。但當(dāng)IFIH1基因發(fā)生功能獲得性突變時(shí),MDA5蛋白自體活化,持續(xù)激活Ⅰ型干擾素途徑,誘導(dǎo)下游ISGs的轉(zhuǎn)錄表達(dá),以活化效應(yīng)T細(xì)胞及產(chǎn)生自身抗體等。

IFIH1基因雜合突變可導(dǎo)致AGS、Singleton-Merten綜合癥及SLE。一項(xiàng)包括歐裔、非裔及拉丁裔美國(guó)種族人群的563例SLE隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn),IFIH1 rs1990760位點(diǎn)單核苷酸多態(tài)性(SNP)與抗dsDNA 抗體陽性相關(guān);同時(shí),在抗dsDNA抗體陽性的SLE亞群中,該SNP與ISGs高表達(dá)相關(guān),提示IFIH1基因突變?cè)赟LE的發(fā)生發(fā)展中有重要作用[19]。目前已報(bào)道4例SLE患者攜帶IFIH1致病突變,1例是早發(fā)性SLE伴IgA缺陷及下肢痙攣的16歲比利時(shí)女孩,WES發(fā)現(xiàn)其攜帶IFIH1p.Arg779His雜合突變[20]。另一例是28歲的瑞典患者,自幼患有痙攣性截癱、青光眼,13歲時(shí)因反復(fù)發(fā)熱、乏力、關(guān)節(jié)痛、皮膚炎癥、雷諾現(xiàn)象、ANA及抗dsDNA抗體陽性等確診為SLE,隨后相繼出現(xiàn)牙齒發(fā)育不良、主動(dòng)脈瓣功能不全、掌指關(guān)節(jié)半脫位、近端指關(guān)節(jié)畸形等,WES發(fā)現(xiàn)其攜帶IFIH1 p.Arg822Gln雜合突變[21]。其余2例臨床特征未做詳細(xì)報(bào)道。

TMEM173基因 TMEM173基因編碼干擾素基因刺激蛋白(STING),是一種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)分子,主要參與cGAS-STING介導(dǎo)的Ⅰ型干擾素途徑。當(dāng)外來病原體DNA與胞質(zhì)核酸感受器cGAS結(jié)合時(shí),激活cGAS的酶活性,合成環(huán)磷酸鳥苷酸腺苷酸(cGAMP);然后,cGAMP作為第二信使,結(jié)合并激活二聚化的STING蛋白;活化的STING蛋白構(gòu)象改變形成四聚體,募集下游激酶復(fù)合體(TBK1/IKK),進(jìn)一步使干擾素調(diào)節(jié)因子3/7(IRF3/7)發(fā)生磷酸化并進(jìn)入細(xì)胞核,從而誘導(dǎo)Ⅰ型干擾素的產(chǎn)生。但當(dāng)TMEM173基因發(fā)生雜合突變時(shí),STING蛋白中分子間相互作用的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,即使沒有cGAMP的刺激,也可自發(fā)形成四聚體,進(jìn)而直接激活和上調(diào)Ⅰ型干擾素,導(dǎo)致全身性炎癥。

STING相關(guān)的嬰兒期起病血管病變(SAVI)是一種與SLE表型相似、但未能達(dá)到SLE臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)的常染色體顯性遺傳的自身炎癥性疾病,臨床上多表現(xiàn)為全身炎癥反應(yīng)(反復(fù)發(fā)熱、急性期反應(yīng)蛋白升高)、間質(zhì)性肺病、皮膚血管病變,其中皮膚受累包括顴部紅斑、面部或耳部結(jié)節(jié)、肢端紫斑、疼痛性潰瘍,甚至可能發(fā)展為截肢等嚴(yán)重病變,部分患者還可能出現(xiàn)ANA、抗磷脂抗體、類風(fēng)濕因子以及T細(xì)胞功能受損。Jeremiah等[22]在一個(gè)歐洲家系中發(fā)現(xiàn)4例患者均攜帶TMEM173 p.Val155Met雜合功能獲得性突變。先證者是1例4歲女童,臨床診斷為早發(fā)性SLE伴間質(zhì)性肺病,其他3例患者均表現(xiàn)為典型的SAVI。4例患者均存在類風(fēng)濕因子陽性及不同滴度的ANA陽性,但抗dsDNA抗體陽性僅出現(xiàn)在先證者中。這是首次報(bào)道TMEM173雜合突變導(dǎo)致SLE的病例。

負(fù)性調(diào)控因子缺失

ISG15基因 ISG15基因編碼干擾素刺激基因15(ISG15)蛋白,是一種Ⅰ型干擾素誘導(dǎo)產(chǎn)生的泛素樣蛋白,可穩(wěn)定細(xì)胞內(nèi)泛素特異蛋白酶18(USP18)水平。而USP18蛋白是Ⅰ型干擾素途徑的負(fù)性調(diào)控因子,可與JAK1競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合IFNAR2,阻止下游ISGs的過度表達(dá)。但當(dāng)ISG15蛋白功能缺失時(shí),USP18蛋白即被S期激酶相關(guān)蛋白2(SKP2)介導(dǎo)的蛋白酶體降解,IFNAR2信號(hào)通路的抑制效應(yīng)被解除,從而放大Ⅰ型干擾素介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。

攜帶ISG15純合突變的患者大多會(huì)累及神經(jīng)、皮膚、免疫系統(tǒng),表現(xiàn)為顱內(nèi)鈣化、壞死性皮膚損傷、遺傳性分枝桿菌易感綜合征等,且體內(nèi)ISGs高表達(dá)。Al-Mayouf等[23]報(bào)道,1例14歲的女孩早期患有腦炎、神經(jīng)功能障礙及皮膚損害,青春期后出現(xiàn)嚴(yán)重的SLE伴炎癥性肌病,WES發(fā)現(xiàn)其攜帶ISG15 c.4-1G>A剪切位點(diǎn)純合致病突變,該突變既往報(bào)道可導(dǎo)致壞死性皮膚損傷,因而該病例擴(kuò)展了ISG15缺乏癥的表型譜。USP18基因純合突變也可導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)損害,出現(xiàn)Pseudo-TORCH綜合征,但尚無導(dǎo)致SLE的報(bào)道。

ACP5基因 ACP5基因編碼抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP),它主要存在于破骨細(xì)胞、樹突細(xì)胞、巨噬細(xì)胞中。其底物骨橋蛋白(OPN)是一種高度磷酸化的糖基化蛋白,是骨礦化的關(guān)鍵分子,磷酸化OPN可使破骨細(xì)胞附著在重吸收骨基質(zhì)上。此外,在漿細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞中磷酸化OPN可激活TLR9,使下游的IRF7、核因子κB(NF-κB)發(fā)生核轉(zhuǎn)位,誘導(dǎo)干擾素α(IFN-α)、IL-6、腫瘤壞死因子(TNF)的產(chǎn)生。TRAP蛋白可通過去磷酸化作用使OPN降解,從而調(diào)控機(jī)體骨代謝和免疫穩(wěn)態(tài)。當(dāng)TRAP蛋白酶活性降低時(shí),OPN磷酸化增強(qiáng),可使TLR9-MyD88介導(dǎo)的Ⅰ型干擾素途徑持續(xù)活化。

ACP5基因純合突變可導(dǎo)致棘突軟骨發(fā)育不良(SPENCD)[24-25]。SPENCD是一種罕見的常染色體隱性遺傳的骨骼發(fā)育不良性疾病,其特征是扁平椎和長(zhǎng)骨干骺端病變,導(dǎo)致生長(zhǎng)遲緩、身材矮小。SPENCD常與神經(jīng)系統(tǒng)疾病和免疫功能失調(diào)共存,包括免疫缺陷和自身免疫性疾病,以SLE和自身免疫性血細(xì)胞減少癥最為常見[26]。幾乎所有SPENCD患者均有ANA及抗dsDNA抗體陽性,并且約50%的患者能達(dá)到SLE的診斷標(biāo)準(zhǔn)[24-25]。而這些SPENCD合并SLE的患者,大多有狼瘡性腎炎、關(guān)節(jié)炎及血液系統(tǒng)受累,同時(shí)伴身材矮小和骨骼異常[27]。一項(xiàng)歐洲種群的SLE隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn),與健康對(duì)照相比,SLE群體中ACP5雜合錯(cuò)義突變頻率顯著增加,且經(jīng)體外實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這些突變體大多可使TRAP蛋白酶活性顯著降低,提示ACP5突變所致的TRAP功能受損可能增加SLE的易感性[28]。

免疫耐受失衡相關(guān)基因

T、B細(xì)胞是機(jī)體免疫應(yīng)答的重要組成成分,其發(fā)育成熟過程受到嚴(yán)格調(diào)控,以維持機(jī)體免疫穩(wěn)態(tài)。自身反應(yīng)性T、B細(xì)胞會(huì)通過“陰性選擇”或“活化誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡”等多種方式抑制其反應(yīng)性,從而維持自身免疫耐受。如果這些調(diào)控機(jī)制失效,免疫耐受受損,機(jī)體就可能對(duì)自身抗原產(chǎn)生免疫應(yīng)答,從而導(dǎo)致自身免疫性疾病的發(fā)生。

PRKCD基因PRKCD基因編碼蛋白激酶C-δ(PKC-δ),是一種與細(xì)胞增殖分化相關(guān)的重要蛋白,可調(diào)節(jié)淋巴細(xì)胞的存活、增殖和凋亡,對(duì)B細(xì)胞的陰性選擇至關(guān)重要。當(dāng)PRKCD基因發(fā)生純合突變時(shí),PKC-δ表達(dá)量減少且活性降低,影響自身反應(yīng)性B細(xì)胞的清除,導(dǎo)致大量不成熟的過渡B細(xì)胞積累,從而出現(xiàn)B細(xì)胞的免疫耐受喪失。已報(bào)道11例SLE患者攜帶PRKCD基因純合突變,大多表現(xiàn)為典型皮疹、狼瘡性腎炎、ANA及抗dsDNA抗體陽性,同時(shí)常伴肝、脾、淋巴結(jié)腫大[29-30]。由于PKC-δ缺陷患者的B細(xì)胞增殖異常,目前有報(bào)道采用靶向B細(xì)胞的利妥昔單抗或奧法木單抗治療有較好的療效[30]。

FAS、FASLG基因FAS基因和FASLG基因分別編碼凋亡相關(guān)因子(Fas)及其配體(FasL),其相互作用在“活化誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡”通路中十分關(guān)鍵,可誘導(dǎo)逃逸至外周的自身反應(yīng)性T、B細(xì)胞發(fā)生凋亡。Fas/FasL介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡缺陷可導(dǎo)致自身免疫性淋巴組織增生性疾病(ALPS)。早發(fā)性自身免疫性血細(xì)胞減少癥、肝脾淋巴結(jié)腫大是ALPS的主要特征,部分患者還可伴腎炎、關(guān)節(jié)炎、皮膚血管炎、肝炎等,與SLE的臨床表型相似。迄今,僅報(bào)道2例臨床診斷為SLE和FAS或FASLG突變的病例[31-32]。

其他基因

TNFAIP3基因TNFAIP3基因編碼TNF-α誘導(dǎo)蛋白3(TNFAIP3),也稱為A20蛋白。它是一種泛素編輯酶,可通過調(diào)節(jié)NF-κB關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子(NEMO)、受體相互作用蛋白1(RIP1)、TNF受體相關(guān)因子6(TRAF6)等底物蛋白的泛素化來抑制NF-κB信號(hào)通路。同時(shí),它也影響半胱氨酸蛋白酶-8依賴的炎癥小體(NLRP3)活化,是炎癥應(yīng)答通路中的關(guān)鍵負(fù)調(diào)控因子。當(dāng)TNFAIP3基因發(fā)生雜合功能缺失性突變時(shí),A20對(duì)NF-κB通路的抑制作用減弱,NLRP3活化增強(qiáng),導(dǎo)致IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α等促炎細(xì)胞因子過度產(chǎn)生,最終表現(xiàn)為系統(tǒng)性自身炎癥性疾病-A20單倍劑量不足(HA20)[33]。HA20以周期性發(fā)熱、復(fù)發(fā)性口腔潰瘍或生殖器潰瘍?yōu)橹饕R床表現(xiàn),在進(jìn)行分子遺傳診斷前,患者往往被臨床診斷為白塞氏病(BD)(47.5%)、幼年型特發(fā)性關(guān)節(jié)炎或類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(18%)、周期性發(fā)熱伴口瘡性口腔炎、咽炎、淋巴結(jié)炎(9.8%)、炎癥性腸病(IBD)(6.6%)或SLE(4.9%)等[33]。目前已報(bào)道11例TNFAIP3基因雜合突變導(dǎo)致的SLE,這些患者的皮膚及血液系統(tǒng)受累最多見,部分患者可累及腎臟,且大多存在SLE、BD或IBD等陽性家族史;部分患者采用IL-1R拮抗劑、TNF-α拮抗劑或抗CD20單抗聯(lián)合傳統(tǒng)免疫抑制劑治療可有效緩解或控制癥狀[33-35]。

小結(jié):SLE發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,目前普遍認(rèn)為遺傳(基因突變、表觀修飾)、免疫、環(huán)境、性激素等因素參與其中。異常免疫應(yīng)答是SLE發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié),涉及固有免疫和適應(yīng)性免疫,表現(xiàn)出免疫的高反應(yīng)性。從特殊類型的SLE入手,從基因突變的角度闡釋SLE的發(fā)病機(jī)制,發(fā)現(xiàn)與SLE發(fā)病相關(guān)的致病基因大多與補(bǔ)體途徑缺陷、Ⅰ型干擾素途徑過度激活、T/B細(xì)胞免疫耐受失衡有關(guān)。這類攜帶明確致病基因突變的SLE患者臨床表現(xiàn)多為早發(fā)性狼瘡、男性狼瘡、難治性狼瘡或存在自身免疫性疾病家族史,在今后的臨床工作中針對(duì)此類患者應(yīng)重視致病基因的篩選。

對(duì)目前已發(fā)現(xiàn)的SLE相關(guān)致病基因進(jìn)行總結(jié),為探尋更多SLE的新致病基因提供思路,也為進(jìn)一步研究非孟德爾遺傳SLE的發(fā)病機(jī)制提供了新視角?；诩膊C(jī)制的深入理解,探索基因治療、分子靶向治療和細(xì)胞治療的新途徑指日可待。