HLA-G與母胎免疫耐受及妊娠期相關疾病的研究進展

張媛媛 綜述 張若鵬 審校

1.大理大學臨床醫(yī)學院，云南 大理 671000；2.大理大學第一附屬醫(yī)院生殖醫(yī)學科，云南 大理 671000；3.大理大學生殖醫(yī)學研究所，云南 大理 671000

妊娠是一個復雜的生理過程，胎兒雖帶有遺傳自父源性的人類白細胞抗原(human leucocyte antigen，HLA)，但卻并未引起母體產(chǎn)生針對胎兒這種特殊半同種“異體移植物”的排斥。妊娠成功相當于母親免疫系統(tǒng)對胚胎抗原的免疫產(chǎn)生耐受；具有父系抗原同種異體移植物的胚胎無法被母體免疫系統(tǒng)所排斥的本質有賴于母胎免疫耐受作用的存在。維持母體和胎兒的免疫耐受狀態(tài)對妊娠至足月是非常重要的。HLA-G免疫耐受分子作為HLA移植抗原的代表限制性表達在母胎界面上，母體不僅不對胎兒產(chǎn)生免疫排斥的反應，反而在母胎免疫耐受中起保護胎兒作用，形成母-胎免疫耐受，使胎兒能在母親體內(nèi)正常發(fā)育。母胎這種免疫調(diào)節(jié)機制十分復雜離不開諸多的因素，母胎界面的胚胎來源的絨毛外細胞滋養(yǎng)層上表達的HLA-G被認為是母胎免疫耐受的產(chǎn)生和維持的關鍵。

1 HLA-G的簡介

1982 年人白細胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)-G基因首次被發(fā)現(xiàn)[1]，1987年Geraghty首次克隆出該基因，其定位于人的6號染色體短臂[2]，1990年被正式命名為HLA-G[3]。HLA-G屬于非經(jīng)典的I類主要組織相容性復合體，與經(jīng)典的HLA I類分子不同，HLA-G 多態(tài)性程度低，在體內(nèi)分布有限，還有一個重要特征是因外顯子的選擇性剪接不同而導致其共有7種不同的亞型[4]，以膜結合蛋白(HLA-G1到-G4)及可溶性蛋白(HLA-G5到-G7)兩種分子表達形式存在。HLAG2 由外顯子3 的剪接產(chǎn)生，HLA-G3 由外顯子3 和4的剪接產(chǎn)生，HLA-G4 由外顯子4 的剪接產(chǎn)生[5]。所有膜結合亞型在外顯子6 中都有一個提前終止密碼子。外顯子1 到3 形成可溶性HLA-G5，外顯子1、2和4 形成HLA-G6[5]。兩種同工型都保留了內(nèi)含子4。由外顯子1 和2 形成的HLA-G7 由于剪接過程不完全而保留了內(nèi)含子2[6]。內(nèi)含子2 和4 包含一個前向終止密碼子，從而阻止跨膜結構域的轉錄[6]。HLAG1 和HLA-G5 是唯一可以與β2M 結合的同種型[7]。HLA-G 主要表達于胎盤絨毛外滋養(yǎng)細胞(extra villous trophoblast，EVT)，介導妊娠期母胎免疫耐受[8]。健康組織中HLA-G 表達受限，病理條件下可誘導HLA-G 表達。生理上，HLA-G 的表達嚴格局限于胎兒組織，如羊膜細胞、紅細胞前體和細胞滋養(yǎng)層細胞。在成人中，HLA-G表達于免疫特權器官及部分細胞中，包括胸腺、胰島、內(nèi)皮細胞前體和成紅細胞。在炎癥相關疾病如癌癥、移植、自身免疫性疾病和感染中也可誘導HLA-G 表達[9]。HLA-G 可通過調(diào)節(jié)細胞因子的釋放來誘導免疫耐受性的產(chǎn)生、促進胚胎成功著床和維持妊娠[10]。

2 HLA-G參與母胎免疫耐受的形成

研究發(fā)現(xiàn)，HLA-G的主要功能是作為免疫活性細胞的抑制配體，有助于建立和維持免疫耐受，從而保護組織學不相容的胎兒組織免受母體免疫系統(tǒng)的破壞。HLA-G分子誘導的免疫耐受主要有兩種機制，第一種機制是對效應細胞的直接抑制，第二種機制包括誘導樹突狀細胞的耐受性，這反過來使啟動效應細胞無反應，或促進調(diào)控細胞的發(fā)育。HLA-G通過這兩種機制抑制T 細胞異體增殖[11-12]、抑制NK 細胞毒性[13]、抑制B細胞激活[14]及抑制樹突狀細胞分化、成熟[15]；另外還可以誘導調(diào)節(jié)性T 細胞的分化、誘導抑制性受體表達水平增加。此外，可溶性HLA-G 分子(sHLA-G)能夠觸發(fā)抗原特異性CD8+T淋巴細胞的凋亡[15]。

2.1 HLA-G 與自然殺傷細胞(nature killer cell，NKC) 在孕早期的蛻膜組織中，NK細胞約占白細胞的70%，是主要的免疫細胞。HLA-G的表達被認為可以保護敏感細胞免受NK 細胞系的裂解，相反抑制HLA-G 和HLA-C 的抗體可恢復NK 細胞的細胞毒性。因此，HLA-G可保護胚胎來源的細胞滋養(yǎng)層細胞不被來自母體子宮血液的NK細胞裂解[12]。HLA-G與NK細胞的相互作用主要表現(xiàn)在HLA-G對NK細胞功能的影響上，HLA-G 可以直接或間接與母體NK 細胞表面的殺傷細胞抑制受體相互作用，抑制NK 細胞的殺傷活性作用[16]從而降調(diào)母體的免疫反應、促進子宮螺旋動脈重鑄來參與NK細胞功能狀態(tài)的調(diào)節(jié)[17]。

2.2 HLA-G與T細胞 在孕早期的蛻膜組織中，T細胞占白細胞的10%～15%，這一比例在孕晚期增加到70%。1999 年，LE GAL 等[18]發(fā)現(xiàn)HLA-G 特異性地抑制了T 細胞的溶解功能。最近，SALVANY-CELADES等[19]研究調(diào)查了健康妊娠中具有調(diào)節(jié)表型和抑制T細胞反應能力的三種不同的蛻膜CD4+Treg類型：CD25HIFOXP3+、PD1HIIL-10+和TIGIT+FOXP3dim。在他們的實驗中，這三種Treg細胞都抑制了抗CD3和抗CD28刺激的蛻膜CD4+或CD8+T細胞的增殖。此外，HLA-G 與EVT 共培養(yǎng)可增加CD25HIFOXP3+和PD1HI Treg 細胞的比例，但未增加TIGIT+Treg 細胞的比例，而TIGIT+Treg 細胞構成CD4+外周血T 細胞。然而，添加抗HLA-G的阻斷抗體對外周血T細胞群中Treg 細胞比例的增加沒有影響。HLA-G 是否直接介導蛻膜中Treg細胞數(shù)量的增加還有待研究。

2.3 HLA-G 與巨噬細胞 在孕早期的蛻膜組織中，巨噬細胞占白細胞的15%～20%。CD14+巨噬細胞可表達HLA-G 受體ILT2 和ILT4。在表達HLA-G1 或HLA-G5 的M8 細胞刺激下的外周血單核細胞中ILT2和ILT4 表達增加[20]。表達HLA-G1 的APCs 誘導的CD4+T 細胞可分化為抑制性T 細胞[11]，當蛻膜巨噬細胞參與時可增加外周血CD4+T 細胞群中抑制性T 細胞的百分比。但目前尚不清楚HLA-G 是否參與巨噬細胞介導的免疫耐受。

3 HLA-G與妊娠期相關疾病

HLA-G 基因多態(tài)性與妊娠相關疾病的發(fā)生之間的關聯(lián)已被廣泛探索[21]。已有大量的研究證明HLAG 的異常表達和sHLA-G 水平下降與胚胎著床失敗、復發(fā)性自然流產(chǎn)、胎膜早破、和子癇前期等妊娠期疾病有關。

3.1 sHLA-G 與胚胎著床失敗 不孕不育目前是世界各地的一個日益嚴重的問題，據(jù)估計全世界有8%至12%的育齡夫婦受到不孕不育的影響。人工生殖技術是不孕不育夫妻擁有自己孩子的最后機會。ABEDIANKENARI等[22]研究表明，妊娠期婦女血清中sHLA-G 水平是未妊娠婦女血清中sHLA-G 水平的2～5 倍。KOTZE 等[23]表明，胚胎培養(yǎng)基中sHLA-G的存在與輔助生殖技術(ART)后妊娠率的增加顯著相關。此外，NOWAK等[24]觀察到患者血清中sHLA-G的水平與ART后妊娠結局相關。因此sHLA-G被認為可以作為評估早期胚胎的發(fā)育質量和潛能的指標[25]。

3.2 HLA-G 與子癇前期(pre-eclampsia，PE) PE

是以高血壓為特征的一種妊娠并發(fā)癥，是孕產(chǎn)婦和胎兒死亡的主要原因之一。PE 的首要原因是子宮螺旋動脈重塑障礙及胎盤著床淺，而在妊娠期間HLA-G可以促進螺旋動脈重構[9]，因此HLA-G基因與PE之間存在關聯(lián)不足為奇[26]。在PE 患者中，檢測到血清中sHLA-G 水平在妊娠早期、中期或晚期均降低[27-28]。此外，PERSSON 等[29]最近研究發(fā)現(xiàn)在HLA-G14bp 插入/缺失雜合子胎盤樣本中，胎盤中HLA-G1 14bp插入等位基因表達的增加與胎盤中HLA-G水平的降低有關，亞型譜的改變與HLA-G1和HLA-G5相對水平的增加和HLA-G3水平的降低有關。

3.3 HLA-G 與復發(fā)性流產(chǎn)(repeated spontaneous abortion，RSA) RSA 是指連續(xù)三次或三次以上的自然流產(chǎn)，母親對胎兒和胎盤的免疫移植物排斥反應是RSA發(fā)生的原因之一。LEVKOVA等[30]研究結果表明14 bp 的HLA-G 變異在RSA 的婦女中更常見，與健康妊娠婦女相比，具有這種多態(tài)性女性流產(chǎn)的相對風險大約高出兩倍。MOSAFERI等[31]的研究結果顯示RSA孕婦與無流產(chǎn)史的健康孕婦的胎盤組織中HLA-G基因的蛋白表達相比明顯降低。另一研究結果顯示，全組RSA女性HLA-G*0105N等位基因比例明顯高于對照組，且研究人群中HLA-G*0105N 等位基因不純合[32]。這表明，所研究的HLA-G*0105N等位基因可能通過與其他遺傳元件的連鎖不平衡與RSA有關。最近一項僅考慮歐洲國家女性的Meta分析也證實了HLA-G 14bp INS/INS基因型和RSA之間的關聯(lián)[33]。

3.4 HLA-G 與胎膜早破(premature rupture of membranes，PROM) PROM是指分娩前發(fā)生的胎膜自然破裂，是產(chǎn)科常見的并發(fā)癥。細菌自陰道侵入使得胎膜感染是公認的發(fā)生PROM最密切的原因之一，相關的研究發(fā)現(xiàn)，妊娠婦女感染可能與HLA-G的水平相關[34]。有學者認為PROM患者陰道液和血清中sHLAG升高可能是局部和全身的炎癥標志[35]。鄧睿等[36]的研究結果顯示未足月胎膜早破及足月胎膜早破HLA-G在絨毛膜細胞液中的表達均低于對照組。此外，在丁屹等[37]的研究中發(fā)現(xiàn)，PROM產(chǎn)婦體內(nèi)HLA-G水平以及表達率均比對照組低，并且亞臨床感染的正常孕產(chǎn)婦胎膜的HLA-G 表達率明顯低于無感染組。因此在PROM的研究中HLA-G有著重要的意義。

4 展望

在妊娠中，HLA-G是母胎免疫耐受產(chǎn)生和維持的關鍵，是母胎免疫耐受調(diào)節(jié)中的主導因素。HLA-G的異常表達及多態(tài)性被認為在妊娠期相關疾病的發(fā)展中具有直接的意義，但對其潛在的機制知之甚少。在今后的研究中，應更加注重HLA-G在母胎界面的免疫逃避機制的研究，對機制做出更加全面系統(tǒng)的闡述，這必將為妊娠期相關疾病的預測、預防及治療提供新的思路和方法以及為人類輔助生殖技術的發(fā)展帶來創(chuàng)新突破口，從而改善妊娠結局。