細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4在系統(tǒng)性紅斑狼瘡中的研究進(jìn)展

劉欣冉，齊媛媛，趙占正

(鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院 腎臟內(nèi)科，河南 鄭州 450000)

系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus，SLE)是一種以T細(xì)胞和B細(xì)胞免疫耐受被打破、循環(huán)中產(chǎn)生大量自身抗體為特點(diǎn)的自身免疫性疾病，可累及多種組織和器官，SLE發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，目前認(rèn)為可能與環(huán)境、遺傳和藥物等因素有關(guān)[1]。細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen 4，CTLA-4)表達(dá)于活化的CD4+和CD8+T細(xì)胞，與抗原遞呈細(xì)胞表面的配體B7結(jié)合后通過(guò)多種途徑傳遞抑制信號(hào)，從而下調(diào)或終止T細(xì)胞活化[2]。CTLA-4在精細(xì)調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答、維持外周免疫耐受及調(diào)節(jié)性T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫抑制中占有重要地位。多項(xiàng)全基因組關(guān)聯(lián)分析研究顯示，CTLA-4基因多態(tài)性與SLE易感性密切相關(guān)[3]。同時(shí)，多項(xiàng)研究顯示CTLA-4的異常表達(dá)與SLE密切相關(guān)。本文就CTLA-4在SLE中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，為CTLA-4作為生物靶點(diǎn)治療SLE提供思路。

1 CTLA-4的結(jié)構(gòu)、表達(dá)及生物學(xué)功能

CTLA-4又稱CD152，是由223個(gè)氨基酸組成的Ⅰ型跨膜糖蛋白。人CTLA-4基因定位于2號(hào)染色體長(zhǎng)臂q33區(qū)(2q33)，包含4個(gè)外顯子和3個(gè)內(nèi)含子，第2外顯子編碼IgV樣結(jié)構(gòu)域，為配體B7-1(CD80)/B7-2(CD86)的胞外結(jié)合區(qū)。后續(xù)研究顯示CTLA-4通過(guò)可變剪接可分為3種亞型：由4個(gè)外顯子拼接而成的人源全長(zhǎng)CTLA-4(full length CTLA-4，flCTLA-4)，缺少由外顯子3編碼的跨膜區(qū)并在蛋白C端多出22個(gè)氨基酸的可溶性CTLA-4(soluble CTLA-4，sCTLA-4)，以及僅有外顯子1和4編碼的轉(zhuǎn)錄本[4]。CTLA-4在調(diào)節(jié)性T細(xì)胞中組成性表達(dá)，大多數(shù)儲(chǔ)存在高爾基體的囊泡內(nèi)，在T細(xì)胞活化時(shí)分泌到細(xì)胞外，并集中分布于中央超分子活化簇(central supramolecular activation complex，cSMAC)，且分布于cSMAC的量與T細(xì)胞抗原受體信號(hào)強(qiáng)度呈正相關(guān)，這不僅解釋了為什么僅能在活化的T細(xì)胞上檢測(cè)到CTLA-4，還能說(shuō)明為什么在較強(qiáng)的T細(xì)胞抗原受體信號(hào)下CTLA-4對(duì)T細(xì)胞活化的抑制作用更強(qiáng)[2]。CTLA-4在不同的T細(xì)胞亞群中表達(dá)存在差異：在人體內(nèi)，相較于CD8+T細(xì)胞，CD4+T細(xì)胞的CTLA-4表達(dá)水平更高，Th2和Th17細(xì)胞較Th1細(xì)胞也有著更高的CTLA-4表達(dá)水平，flCTLA-4主要在活化的T細(xì)胞中表達(dá)[5]。CTLA-4-/-小鼠早期即可發(fā)展為以T淋巴細(xì)胞多器官浸潤(rùn)、血清中免疫球蛋白水平升高及淋巴結(jié)體積增大數(shù)目增多為特征的淋巴增生性疾病，這證實(shí)了CTLA-4可負(fù)調(diào)控T細(xì)胞活化，但作用機(jī)制尚不完全清楚。目前，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為CTLA-4與CD28競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合配體CD80和CD86，且表現(xiàn)出更強(qiáng)的親和力，進(jìn)而傳導(dǎo)抑制信號(hào)。基于體外模型的研究顯示CTLA-4與蛋白酪氨酸磷酸酶2或蛋白磷酸酶2A結(jié)合后介導(dǎo)后者去磷酸化進(jìn)而抑制T細(xì)胞活化[6]。也有學(xué)者認(rèn)為蛋白激酶C-η(protein kinase C-η，PKC)可作為CTLA-4的下游分子來(lái)傳遞抑制信號(hào)[7]。此外，有研究顯示CTLA-4通過(guò)上調(diào)程序性細(xì)胞死亡因子表達(dá)，進(jìn)而限制蛋白質(zhì)翻譯，來(lái)調(diào)節(jié)CD8+T細(xì)胞分化[8]。毋庸置疑，CTLA-4在維持T細(xì)胞免疫耐受性中起到關(guān)鍵作用，但是具體機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。

2 CTLA-4參與SLE免疫異常

CTLA-4作為T(mén)細(xì)胞活化的負(fù)調(diào)節(jié)因子，若缺少其抑制作用，T細(xì)胞持續(xù)活化打破體內(nèi)外周免疫耐受可誘發(fā)各種自身免疫性疾病。SLE是一種經(jīng)典的自身免疫性疾病，T細(xì)胞的異?；罨徽J(rèn)為是SLE發(fā)病的重要環(huán)節(jié)。早在20世紀(jì)90年代，就有研究顯示CTLA-4+T細(xì)胞在SLE患者中表達(dá)異常。研究顯示在SLE患者的外周血單個(gè)核細(xì)胞中sCTLA-4 mRNA表達(dá)增加，此外多項(xiàng)研究顯示SLE患者外周血中sCTLA-4表達(dá)異常升高[9-11]，但其是否與疾病活動(dòng)度有關(guān)目前尚存爭(zhēng)議，仍需要更多的研究證實(shí)?？梢源_定的是，這些證據(jù)提示CTLA-4參與SLE的發(fā)病。研究表明sCTLA-4在非刺激性T細(xì)胞上組成性表達(dá)，T細(xì)胞激活后表達(dá)下調(diào)，而flCTLA-4僅在激活的T細(xì)胞膜上表達(dá)。SLE患者體內(nèi)存在更多處于激活狀態(tài)的T細(xì)胞，但sCTLA-4的表達(dá)水平卻更高。有學(xué)者認(rèn)為這種矛盾的產(chǎn)生是因?yàn)镾LE患者體內(nèi)細(xì)胞因子和趨化因子異常，影響了體內(nèi)共刺激分子的表達(dá)，并推測(cè)sCTLA-4的作用具有雙重性：sCTLA-4在與B7結(jié)合傳遞抑制信號(hào)的同時(shí)會(huì)干擾flCTLA-4與B7結(jié)合[12]。后續(xù)有研究提示，sCTLA-4可促使SLE患者體內(nèi)效應(yīng)T細(xì)胞分泌更多的白介素-10，而后者在SLE的發(fā)病中發(fā)揮著重要作用[13]。Jury等[14]發(fā)現(xiàn)SLE患者FOXP3- T細(xì)胞中CTLA-4的表達(dá)水平高于健康人群，但FOXP3+T細(xì)胞中CTLA-4的表達(dá)與健康人群相似，其認(rèn)為CTLA-4的表達(dá)與SLE患者T細(xì)胞活化增加和FOXP3+T細(xì)胞數(shù)目增加有關(guān)。更重要的是，該研究顯示SLE患者體內(nèi)的CTLA-4存在功能缺陷，CTLA-4因被排除在脂質(zhì)微區(qū)之外無(wú)法發(fā)揮其抑制作用。因CTLA-4可介導(dǎo)T細(xì)胞凋亡，故有學(xué)者提出SLE患者體內(nèi)CTLA-4缺陷可減少體內(nèi)T細(xì)胞凋亡，但事實(shí)上SLE患者常常存在更高水平的T細(xì)胞凋亡。Ise等[15]通過(guò)構(gòu)建小鼠模型發(fā)現(xiàn)T細(xì)胞或調(diào)節(jié)性T細(xì)胞可通過(guò)上調(diào)CTLA-4表達(dá)水平來(lái)維持體內(nèi)免疫耐受，推測(cè)SLE患者體內(nèi)CTLA-4的表達(dá)和功能異?？赡芷茐牧薚細(xì)胞免疫耐受，進(jìn)而導(dǎo)致疾病的發(fā)生。最近研究顯示SLE患者血清中sCTLA-4水平與腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)水平呈正相關(guān)，且血清中高表達(dá)sCTLA-4的SLE患者具有更高滴度的抗dsDNA抗體[16]。CTLA-4在SLE中的具體作用機(jī)制如何，仍有待進(jìn)一步研究。這不僅有助于揭示T細(xì)胞功能紊亂在SLE的發(fā)病機(jī)制中的作用，也可為靶向治療SLE提供更多新思路。

3 CTLA-4基因多態(tài)性與SLE易感性

既往研究顯示CTLA-4-/-C57BL/6小鼠較經(jīng)典SLE小鼠模型更快表現(xiàn)出狼瘡樣改變和腎損害，而CTLA-4+/-NZM小鼠與CTLA-4+/+NZM小鼠SLE進(jìn)展情況差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[17]，提示CTLA-4基因多態(tài)性與SLE的發(fā)病有關(guān)。對(duì)高加索人和中國(guó)漢族人群的全基因組關(guān)聯(lián)分析研究及大量的遺傳學(xué)研究顯示，CTLA-4多個(gè)單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism，SNP)與SLE易感性有關(guān)，目前研究顯示CTLA-4(+49 A/G)、CT60A/G、318C/T、rs3087243、rs733618和rs1726834多態(tài)性與SLE的發(fā)病有關(guān)[3,18-20]。薈萃分析顯示這種相關(guān)性存在地理和種族差異。CTLA-4啟動(dòng)子1722T/C(rs733618)中T等位基因與亞洲人群中SLE易感性相關(guān)，而C等位基因與西班牙人群中SLE易感性相關(guān)。對(duì)高加索人和亞洲人的研究均提示CTLA-4基因3’非翻譯區(qū)(AT)n微衛(wèi)星多態(tài)性與SLE相關(guān)，但在一項(xiàng)對(duì)馬來(lái)西亞人群的研究中并未發(fā)現(xiàn)明顯差異。這種差異是否與基因環(huán)境和不同基因間的交互作用有關(guān)，仍需更多的研究證實(shí)。近年來(lái)研究顯示，連鎖不平衡的2個(gè)SNP單倍型與SLE的發(fā)病相關(guān)，說(shuō)明了遺傳機(jī)制的復(fù)雜性，也為進(jìn)一步研究CTLA-4基因多態(tài)性在SLE發(fā)病中的作用機(jī)制提供了新思路。盡管CTLA-4基因多態(tài)性在不同種族、國(guó)家中的研究報(bào)道結(jié)果不盡相同，但是SLE作為一種復(fù)雜的自身免疫性疾病，遺傳、環(huán)境在在發(fā)病中均起到了重要作用。CTLA-4基因的多態(tài)性與SLE的發(fā)病密切相關(guān)，但是具體作用機(jī)制尚不明確，可能與后續(xù)CTLA-4表達(dá)和功能異常有關(guān)。目前仍需要多中心大樣本量的研究來(lái)幫助識(shí)別重要的易感位點(diǎn)，這對(duì)明確SLE的發(fā)病機(jī)制和精準(zhǔn)靶向治療具有重要意義。

4 CTLA-4在SLE治療中的應(yīng)用

CTLA-4-Ig是一種由基因重組產(chǎn)生的可溶性融合蛋白，可通過(guò)與CD28競(jìng)爭(zhēng)配體B7來(lái)抑制T細(xì)胞活化。早在1994年就有學(xué)者發(fā)現(xiàn)CTLA-4-Ig可以阻斷NZB/NZW小鼠體內(nèi)自身抗體的產(chǎn)生并延緩狼瘡腎炎小鼠進(jìn)展為終末期腎病，延長(zhǎng)其存活時(shí)間。后續(xù)研究顯示，在小鼠模型中，CTLA-4-Ig治療狼瘡腎炎的效果與環(huán)磷酰胺相似，甚至優(yōu)于環(huán)磷酰胺，兩者聯(lián)合使用可迅速改善小鼠尿蛋白水平，逆轉(zhuǎn)腎臟病理改變[21]。多項(xiàng)以阿巴西普(CTLA-4-Ig，T細(xì)胞靶向生物制劑)治療SLE的臨床研究顯示，其可降低狼瘡腎炎患者尿蛋白水平和抗dsDNA抗體水平，提高補(bǔ)體水平，且患者對(duì)其具有良好的耐受性，但遺憾的是這些臨床研究均未達(dá)到預(yù)期效果[22-23]。有研究顯示，聯(lián)合應(yīng)用經(jīng)白介素-10處理的樹(shù)突狀細(xì)胞和CTLA-4-Ig，可降低SLE小鼠尿蛋白和自身抗體水平，提示樹(shù)突狀細(xì)胞聯(lián)合CTLA-4-Ig可能是治療SLE的新方向[24]。阿巴西普雖已獲批臨床應(yīng)用于治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，但不同于類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者低CTLA-4表達(dá)水平，SLE患者體內(nèi)sCTLA-4水平更高，CTLA-4-Ig作為一種CTLA-4-Fc融合蛋白，盡管有研究認(rèn)為CTLA-4-Ig與B7的親和力可能與flCTLA-4受體和sCTLA-4的親和力相當(dāng)，但是其在SLE患者體內(nèi)是否能有效地通過(guò)與CD28競(jìng)爭(zhēng)配體B7來(lái)抑制T細(xì)胞活化仍有待進(jìn)一步評(píng)估。有學(xué)者通過(guò)生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)CTLA-4同義單核苷酸變體會(huì)通過(guò)影響CTLA-4與CD80/CD86之間的相互作用進(jìn)而影響CTLA-4-Ig對(duì)狼瘡腎炎的治療效果[25]。也有報(bào)道指出臨床中使用阿巴西普可能會(huì)誘發(fā)患者出現(xiàn)SLE[26-28]。另外，作為經(jīng)典的免疫檢查點(diǎn)抑制劑，阿巴西普在治療自身免疫性疾病的同時(shí)，可能也會(huì)增加罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)[29]。目前，阿巴西普是否能使SLE患者獲益仍有待進(jìn)一步研究。

5 展望

CTLA-4在調(diào)節(jié)T細(xì)胞活化和免疫抑制等方面具有重要作用，提示其可用于治療自身免疫性疾病。遺傳學(xué)研究證實(shí)CTLA-4基因多態(tài)性與SLE易感性相關(guān)，多項(xiàng)觀察性研究表明SLE患者體內(nèi)CTLA-4表達(dá)和功能異常，說(shuō)明CTLA-4可作為SLE治療的潛在靶點(diǎn)。有趣的是，CTLA-4作為T(mén)細(xì)胞活化的負(fù)調(diào)控因子，多數(shù)研究卻顯示相比于健康人，sCTLA-4在SLE患者中有著更高的表達(dá)水平，這種矛盾現(xiàn)象可能與SLE患者體內(nèi)CTLA-4功能異常有關(guān)。針對(duì)SLE患者的臨床試驗(yàn)雖提示CTLA-4-Ig有一定療效，但卻未能達(dá)到預(yù)期研究終點(diǎn)，仍需進(jìn)一步評(píng)估，聯(lián)合其他藥物可能是臨床治療SLE的有效途徑。但是，SLE患者體內(nèi)是否缺乏CTLA-4值得進(jìn)一步思考，最新報(bào)道顯示SLE患者體內(nèi)CTLA-4水平與TNF-α水平密切相關(guān)，這表明CTLA-4可能作為一個(gè)上游分子，通過(guò)調(diào)控其他因子來(lái)參與SLE的起病過(guò)程。目前，CTLA-4的生物學(xué)功能和作用機(jī)制仍不明確，進(jìn)一步研究有助于揭示CTLA-4參與SLE的作用機(jī)制，為精準(zhǔn)治療SLE提供新思路。