TREM-1及其與膿毒癥的關系研究進展

魏曉麗 綜述，李運璧 審校

(四川省醫學科學院·四川省人民醫院兒科，四川 成都 610072)

TREM-1及其與膿毒癥的關系研究進展

魏曉麗 綜述，李運璧△審校

(四川省醫學科學院·四川省人民醫院兒科，四川 成都 610072)

髓樣細胞觸發受體1(triggering receptor expressed on myeloid cells，TREM-1)是2000年新發現的一種免疫球蛋白超家族成員，主要表達于成熟單核細胞、巨噬細胞和中性粒細胞表面，它可以應答內源和外源性危險信號，從而協同和放大TLR4介導的信號通路，誘導致炎細胞因子的產生，加強炎癥反應。最終，TREM-1介導的信號放大會引起急性失控性炎癥反應，如急性肺損傷、膿毒癥、膿毒性休克等。本文就TREM-1及其與膿毒癥關系的研究進展作一綜述。

TREM-1；sTREM-1；髓樣細胞觸發受體；膿毒癥

髓樣細胞觸發受體(triggering receptor expressed on myeloid cells，TREM)是近年發現的高表達于髓樣細胞的免疫球蛋白超家族活化受體，可分為激活型受體和抑制型受體[1]。其中TREM-1是最早由Bouchon等在2000年發現的TREM家族激活型受體成員。TREM-1因子被認為是免疫反應的泛化器，并在炎癥反應的發生和放大過程中起著重要的調節作用。在炎性疾病中，TREM-1在中性粒細胞、單核巨噬細胞等炎性細胞上高表達，并有促進炎性因子分泌和誘導促炎因子、腫瘤壞死因子及細胞趨化因子產生的作用。

1 TREM-1概述

1.1 TREM-1基因概述 人類TREM-1基因位于染色體6p21.2上，與NK細胞受體44(NK44)基因和主要組織相容性復合體II(MHCII)相鄰[2]。TREM-1由234個氨基酸組成，包括胞外區、跨膜區和胞漿區。跨膜區與胞漿區尾部相連，形成一個頭對尾的二聚體結構，此結構的TREM-1很可能包含兩個不同的配體結合位點。TREM-1與配體結合后，其跨膜結構域保守的賴氨酸殘基與跨膜信號傳導分子DAP12的免疫受體酪氨酸激活基序(immunoreceptor tyrosin based activated motif，ITAM)中的天冬氨酸殘基結合，使酪氨酸磷酸化，從而引發一系列下游信號轉導的發生，最終導致炎性因子的分泌。

1.2 TREM-1的表達 TREM-1是激發、放大炎癥反應的重要介質。在非感染性疾病如銀屑病、潰瘍性結腸炎、脈管炎等自身免疫性疾病中很少表達或不表達[3]。在G+或G-細菌和真菌引起的感染性炎癥反應中，TREM-1廣泛表達于肺組織、皮膚及淋巴結中，在中性粒細胞、CD14單核/巨噬細胞、肺泡巨噬細胞、肉芽腫及周圍的單核細胞源性的上皮樣細胞上高表達[4]，通過激發細胞因子和炎癥介質的釋放，從而激發炎癥反應。在細胞內部，TREM-1可誘發Ca2+轉移，并使細胞表面信號相關激酶l，2和磷脂酶C酪氨酸磷酸化，最終引起炎癥反應的增強、放大，導致“過度”的炎癥反應[5，6]。TREM-l的表達不僅受胞外細菌以及脂磷壁酸、LPS調節，前列環素E、腫瘤細胞如非小細胞肺癌細胞也可使TREM-1的表達上調，此外，TREM-1的表達也受轉錄因子的調節，其中核因子kB能促進其表達[7]，而轉錄因子PU.1則相反[8]。

1.3 TREM-1信號轉導機制 TREM-1的胞外區可以介導細胞外信號，而短的胞漿區由于缺乏信號轉導基序不能單獨完成信號轉導。信號接頭蛋白DAP12的胞漿區雖然含有ITAM，其酪氨酸殘基對細胞內的信號轉導是必需的，但DAP12自身的胞外區卻很短，無法感應細胞外信號，因此與TREM-1結構互補，TREM-1通過其跨膜區帶正電荷的賴氨酸殘基與DAP12的跨膜區帶負電荷的天冬氨酸以非共價鍵形式相偶聯，導致DAP12胞漿區中ITAM中的酪氨酸被磷酸化，與SYK酪氨酸激酶的SH2結構域相結合，從而激活下游的信號轉導，引起細胞內鈣離子動員，最終引起一系列應激反應的發生。另外，TREM-1 能誘導粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)的表達，使原始巨噬細胞分化為未成熟的樹突狀細胞并增加CD86和MHCII等抗原遞呈分子的表達，樹突狀細胞能向原態T細胞遞呈抗原，刺激Th1細胞產生INF-γ，因此，TREM-1在固有性免疫和獲得性免疫應答方面都起著重要作用[9]。

1.4 sTREM-1 sTREM-l為TREM-1的可溶性形式。已有研究表明，sTREM-1可能是膜結合蛋白TREM-1在基質金屬蛋白酶(matrix metallo proteinases，MMPs)作用下的裂解產物。隨著膜結合蛋白TREM-1的表達增加，更多的sTREM-1可從細胞中分泌釋放出來，在細胞的培養液及動物模型或病人的血漿、肺泡灌洗液、腦脊液、胸腹水、羊水、關節腔滑液及尿液中均檢測到了sTREM-1的表達[10～13]。最新的研究發現[14]，sTREM-1可以抵抗膜表面TREM-1的促炎作用，從而起到抗炎作用，并與多種炎性疾病密切相關，是一種早期診斷炎癥性疾病的新指標，并可以用來協助診斷重癥患者的菌血癥及判斷預后，但值得注意的是，雖然在膿毒癥患者早期sTREM-1就明顯升高，但單核細胞表面的TREM-1 mRNA表達并沒有增加[15]。

2 膿毒癥概述

膿毒癥及其導致的膿毒癥性休克和多器官功能不全仍是兒科ICU最主要死因，其發生率呈上升趨勢[16]。引起膿毒癥的感染因素包括細菌、病毒、真菌、支原體等，其中以革蘭陰性細菌感染造成的膿毒癥最為常見。當機體感染革蘭陰性細菌后，其釋放的脂多糖(LPS)進入血液，即造成內毒素血癥；另外，在強有力的抗生素應用下，細菌大量死亡破壞，亦可使LPS釋放造成內毒素血癥。當膿毒癥發生時大量細胞因子釋放形成細胞因子風暴，造成機體嚴重損傷。

目前，對膿毒癥的治療仍未達到滿意水平。SIRS、膿毒癥及其引起的膿毒性休克已成為臨床危重患者的重要死因之一。近年來，TOLL樣受體(TLR)家族的發現使我們對膿毒癥的發病機制有了進一步的認識。Akashis等[17]認為，TLR4與MD-2結合成為LR4-MD-2復合體，表達于巨噬細胞，可感知并轉導LPS信號。CD14受體對該過程有促進作用。LPS刺激LR4-MD-2復合體進而激活蛋白激酶C等細胞內信號轉導途徑，從而誘導致炎細胞因子的產生。但這些途徑并非是引起和擴大炎癥反應的唯一途徑。2001年，Bouchon等[18]首次報道了TREM-1作為介導膿毒性休克的關鍵介質觸發并擴大了炎癥反應。這個新的發現將可能為臨床上病死率很高的膿毒癥、膿毒性休克、MODS的診斷和治療提供新的理論依據。

3 TREM-1與膿毒癥

膿毒癥是一種嚴重的感染性疾病，TREM-1通過觸發和擴大炎癥反應中各種炎癥因子級聯效應，參與膿毒癥的病理過程。膿毒癥以革蘭陰性細菌釋放的脂多糖引起者多見，而TREM-1能夠放大由脂多糖等引發的炎癥反應，而且其在其它多種疾病，如病毒感染性炎癥，非特異性慢性炎癥、缺血-再灌注損傷、燒傷、甚至腫瘤的復發與預后判斷上都起到重要作用。有報道發現[19]，TREM-1可誘導炎癥因子的分泌和鈣離子的動員，被認為是介導膿毒癥休克的關鍵介質。

急性胰腺炎是臨床上常見的急危重癥，常并發膿毒癥，Kamei 等[20]檢測48例急性胰腺炎患者血清TREM-1濃度，發現急性胰腺炎患者的TREM-1水平較健康對照組明顯增高，此外，TREM-1水平在急性胰腺炎發病早期處于高水平，隨著病情恢復而逐漸降低，變化曲線與C反應蛋白類似，因此TREM-1水平可作為預測急性胰腺炎預后的指標，也可依據其值判斷急性胰腺炎患者是否發生了膿毒癥。

TREM-1與TLRs之間存在相互作用，TLRs的各種配體均可顯著上調TREM-1的表達，單核細胞上的TREM-1與其單克隆抗體結合后可以在TLR2，TLR3和TLR4的配體的協同作用下，放大促炎因子的產生。在既表達TREM-1又表達TLRs的巨噬細胞及中性粒細胞上，這種炎癥反應的放大作用顯著，而在僅表達TLRs的上皮細胞上，則相反。Bleharski等[21]研究表明，TREM-1的活化及TLR的協同作用下促進炎癥因子的釋放增加數倍。其中，TLR4與其配體LPS的作用最強。而TREM-1影響TLR4與LPS結合后的信號轉導過程，可能由于磷酸化IRAK1不被降解導致TREM-1具有炎癥反應放大作用。在對單核細胞的研究中，通過阻斷其細胞表面的TREM-1，可以降低炎癥因子的水平，若在此基礎上也阻斷TLR4，則能夠完全消除促炎癥反應。

LPS與TLR4結合后可以募集銜接蛋白CD14和MD2，這對炎癥反應的發生是很重要的。下游的信號傳導過程分為MyD88依賴和非依賴兩種信號傳導方式。對CD14敲除的大鼠，LPS不能引發出炎癥反應。在敲除TREM-1基因的細胞系中發現，CD14和MyD88的表達下降，這說明TREM-1在TLR4的信號傳導中起到重要作用，對效應因子和趨化因子的產生機制有很重要的補充。Ornatowska等[22]在研究中發現，在TREM-1基因敲除的細胞上，可以發現與正常細胞相比CD14、MyD88、IL-10、IL-1β和MCP-1因子的表達顯著降低。

張良清等[23]通過盲腸結扎穿孔法(CLP)制作膿毒癥鼠模型，檢測其肺、肝、腎及小腸等組織中TREM-1的表達，CLP后膿毒癥組6、12、24和48小時肺、肝、腎組織TREM-1及TNF-αmRNA的表達升高，與對照組比較差異有統計學意義，且TREM-1mRNA表達與TNF-αmRNA水平均呈顯著正相關。故膿毒癥時鼠多器官TREM-1基因的表達明顯上調，可能與組織炎癥反應失控及多臟器功能損害密切相關。以上研究均提示，TREM-1在膿毒癥中能夠發揮重要的作用。TREM-1活化可導致單核巨噬細胞及中性粒細胞釋放大量的促炎癥因子，如TNF-α、IL-1、IL-8、GM-CSF、單核細胞趨化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1)、MCP-3以及髓過氧化物酶(myeloperoxidase，MPO)等，而TNF-α、GM-CSF等促炎癥因子又可和LPS協同作用進一步促進TREM-1的表達，如此形成正反饋自分泌環，導致炎癥反應不斷增強、擴大而引發全身炎癥反應綜合征、膿毒癥的程度。

Bouchon等[24]利用脂多糖誘導的鼠膿毒癥休克模型，進行了針對TREM-1靶點治療的研究。在LPS誘導的實驗性休克小鼠腹腔中，中性粒細胞表面TREM-1表達上調，將含鼠TREM-1胞外區和人IgG1Fc段的融合蛋白于誘導內毒素血癥的前1 h注入腹腔，70%的小鼠存活。小鼠注射LPS的中等致死量為621 mg，明顯高于對照組的467 mg，表明TREM-1在膿毒癥中發揮著極其重要的作用。Gibot等[25]研究表明血漿sTREM-1在鑒別膿毒癥與全身炎癥反應綜合征(SIRS)時很有價值。SIRS組血漿sTREM-1平均濃度為22 ng/ml，膿毒癥組為183 ng/ml，感染性休克組為141 ng/ml，而和其他炎性因子相比，工作特征曲線下面積(AUC)為0.97，而前降鈣素原AUC為0.85，C反應蛋白(CRP)的AUC為0.77。以60 ng/ml標準，血漿sTREM-1在鑒別SIRS與膿毒血癥、感染性休克的敏感性達96%，特異性89%。Dimopoulou等[26]證實血漿中sTREM-1水平與膿毒癥嚴重程度呈正相關。Gibot等[27]分別構建了小鼠膿毒癥模型和Wistar大鼠膿毒癥模型，分別合成了類似小鼠和大鼠TREM-1胞外區部分合成肽段，在小鼠膿毒性休克模型里，小鼠胞外區合成肽可以保護內毒素血癥小鼠免于死亡，而在大鼠模型中，利用合成大鼠胞外區肽段治療，發現可以改善血流動力學狀態，減輕乳酸酸中毒的發展，調節TNF-a、IL-l等促炎因子的釋放，提高生存率。研究結果顯示，胞外區肽段可能成為膿毒癥治療的有效靶標。Wiersinga等[28]通過對類鼻疽伯克霍爾德菌敗血癥的研究發現，類鼻疽伯克霍爾德菌敗血癥患者血清sTREM-1水平明顯高于對照組，提出TREM-1可能成為治療類鼻疽伯克霍爾德菌敗血癥的靶點。Song等[29]在探討TREM-1在脆弱類桿菌所致炎癥反應中的作用發現，TREM-1在脆弱桿菌內毒素引發的體外細胞內毒素血癥模型中表達明顯增高，由此得出TREM-1在膿毒血癥中表達顯著，且是早期預測炎癥反應的敏感指標。Luo等[30]研究發現，給予TREM-1抑制劑可明顯降低治療組大鼠中性粒細胞數及胸腔積液的量，從而降低大鼠膿毒血癥。

4 前景與展望

TREM-1作為新發現的介導膿毒癥的關鍵介質，但目前，有關TREM-1的研究尚處于初級階段，許多問題還需要深入研究。目前看來，最為重要的是盡快明確TREM-1的天然配體，只有這樣才能更深入地了解其信號轉導機制，更全面地闡明它們在膿毒癥中的重要作用，而且信號轉導機制的進一步明確也為了解TREM-1在其他疾病中的作用及作用機制提供了理論依據，為探索相關疾病新的診斷方法及藥物治療提供線索，從而具有重要的理論和實際意義。

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The significance and research progress of TREM-1 in sepsis

WEI Xiao-li，LI Yun-bi

R392.1

A

1672-6170(2015)03-0173-04

2015-01-08；

2015-02-05)

△通訊作者，碩士生導師