俞淑文 蔡兆陽
【摘要】免疫球蛋白樣轉(zhuǎn)錄子3(ILT3)是ILT超家族中的抑制性受體,特異性表達于單核細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞等,通過免疫受體酪氨酸抑制基序(ITIM)傳導(dǎo)抑制信號,發(fā)揮免疫抑制作用。該文主要綜述ILT3對免疫細胞、肺癌、胃癌、卵巢癌、白血病、心臟和胰島等器官移植以及自身免疫性疾病的影響,并探討影響ILT3表達的因素,以期為ILT3進一步的研究與開發(fā)應(yīng)用提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】免疫球蛋白樣轉(zhuǎn)錄子3;免疫抑制;免疫細胞
Research progress on immunoglobulinlike transcript 3Cai Zhaoyang, Yu Shuwen Institute of Pharmaceutics, Shandong University, Jinan 250012, China
Corresponding author, Yu Shuwen, Email: yaoxuebu2012@163com
【Abstract】Immunoglobulinlike transcript 3 (ILT3) is an inhibitory receptor of the immunoglobulinlike transcript (ILT) superfamily, which specifically expressed in monocytes, macrophages and dendritic cells, etc ILT3 exerts an immunosuppressive effect through the suppressive signal transduced by immunoreceptor tyrosinebased inhibitory motif(ITIM) This article reviews the effect of ILT3 upon immune cells, lung cancer, gastric cancer, ovarian cancer, leukemia, organ transplantation such as heart and islets, and autoimmune diseases The influencing factors of ILT3 expression is also investigated, aiming to provide theoretical basis for further research and development of ILT3
【Key words】Immunoglobulinlike transcript 3; Immunosuppression; Immune cell
免疫球蛋白樣轉(zhuǎn)錄子(ILT)超家族是一種受體家族,該家族包括抑制性亞型(ILT2、ILT3、ILT4、ILT5)、激活性亞型(ILT1、ILT7、ILT8)和可溶性亞型(ILT6),在單核細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞(DC)和T淋巴細胞等免疫細胞中廣泛分布,發(fā)揮免疫抑制或免疫激活作用[1]。
ILT3是ILT超家族中的抑制性受體,又被稱為白細胞免疫球蛋白樣受體5(LIR5)、CD85K,有膜型ILT3(mILT3)和可溶型ILT3(sILT3)2種存在形式。近年來,ILT3在各種研究領(lǐng)域受到人們的廣泛關(guān)注,研究表明,ILT3在抗原遞呈細胞(APC)中表達可引起免疫細胞分化為免疫耐受細胞,引發(fā)機體抑制。ILT3在器官移植患者中的高表達可抑制對異體器官的免疫排斥作用,提高器官移植的成功率。ILT3等免疫抑制性分子若在體內(nèi)表達過低,會引起機體對自身的器官或細胞產(chǎn)生免疫反應(yīng),從而引發(fā)自身免疫性疾病。此外,ILT3在腫瘤細胞的免疫逃逸中發(fā)揮著重要作用,抑制該分子的作用通路可以促進機體對腫瘤細胞的正常免疫殺傷作用,抑制其進一步生長、擴散和惡性侵襲[1]。
因此,ILT3在細胞免疫、腫瘤、器官移植以及自身免疫性疾病中發(fā)揮著重要的作用,在本文中筆者綜述了ILT3的作用及影響因素,以助同行們提高對ILT3生物學(xué)功能的認識。
一、 ILT3與細胞免疫
1高表達ILT3對免疫細胞的影響
DC是專業(yè)的APC,雙向調(diào)節(jié)抗原負載T淋巴細胞免疫反應(yīng)或誘導(dǎo)免疫耐受,在先天性免疫和適應(yīng)性免疫中發(fā)揮重要作用。傳統(tǒng)觀念認為,DC在輔助性T淋巴細胞(Th)和細胞毒性T淋巴細胞(Tc)的形成過程中發(fā)揮初始化作用,近年來大量的證據(jù)表明,DC也在誘導(dǎo)抑制性T淋巴細胞(Ts)和調(diào)節(jié)性T淋巴細胞(Treg)的分化中發(fā)揮免疫耐受作用。低表達共刺激分子和高表達抑制性受體為DC耐受特征[2]。
DC不同的功能狀態(tài)可以對T淋巴細胞的免疫應(yīng)答起促進或者抑制作用。初始T淋巴細胞的活化既需要由T淋巴細胞抗原受體(TCR)與APC上的抗原肽主要組織相容性復(fù)合體(MHC)結(jié)合提供第一信號,又需要由APC上的協(xié)同刺激分子與T淋巴細胞上的相應(yīng)配體結(jié)合提供第二信號協(xié)同刺激[3]。有研究表明,高表達ILT3或ILT4的DC可抑制其CD80、CD86等共刺激分子的表達,即抑制T淋巴細胞活化所需的第二信號,進而抑制T淋巴細胞的增殖與活化[1]。
ILT3觸發(fā)抑制APC成熟的作用已經(jīng)越來越明確。有研究者證實ILT3可以向細胞內(nèi)和細胞外雙向傳導(dǎo)信號[45]。在細胞內(nèi),通過募集含SH2結(jié)構(gòu)的蛋白酪氨酸磷酸酶使其結(jié)合到免疫受體酪氨酸抑制基序(ITIM)上,抑制核因子κB或促分裂素原活化蛋白激酶(MAPK)p38的轉(zhuǎn)錄激活作用,從而抑制共刺激分子和黏附分子的轉(zhuǎn)錄和表達,抑制細胞活化。在胞外,ILT3可與活化的T淋巴細胞表面配體結(jié)合,使之轉(zhuǎn)化為Treg,并誘導(dǎo)新的CD4+ Treg和CD8+ Ts分化成熟。
有研究者發(fā)現(xiàn),具有高效免疫刺激活性的DNA片段(Cp GDNA)能使不成熟DC分泌TNF、粒細胞巨噬細胞集落刺激因子(GMCSF)及IL6等,促進其發(fā)育及活化,活化的DC表面ILT3表達明顯減少,而CD40和CD86等共刺激分子表達增加,表明活化DC的ILT3表達下降,反證了ILT3可能在耐受性DC的形成中發(fā)揮重要作用[5]。
2多種因素可誘導(dǎo)ILT3高表達
Waschbisch 等[7]發(fā)現(xiàn)可以用IL10和Ⅰ型IFN(IFNα、IFNβ)刺激單核細胞來源的并指狀DC(iDC)來誘導(dǎo)高表達ILT3、ILT4的DC的產(chǎn)生。這種高表達ILT3、ILT4的DC使T淋巴細胞變得無能,通過與其它APC相似的細胞接觸依賴機制起作用,使致耐受性級聯(lián)反應(yīng)持續(xù),而添加IL2后可以恢復(fù)其反應(yīng)性。另外,ILT3的表達還可以由維生素D3類似物和環(huán)氧化酶1/2抑制劑(阿司匹林和尼氟酸)等誘導(dǎo)產(chǎn)生。
Stallone等[8]在雷帕霉素對腎移植受者的免疫調(diào)節(jié)作用研究中發(fā)現(xiàn),雷帕霉素誘導(dǎo)DC表面上的ILT3和ILT4的上調(diào),并且這種作用與Treg的數(shù)量增加和CD8+/CD28 T淋巴細胞群的擴增有關(guān)。
Si等[9]發(fā)現(xiàn),暴露于環(huán)孢素的自然殺傷細胞中ILT3和ILT4的RNA和蛋白水平均有所增加,因此認為環(huán)孢素上調(diào)ILT3和ILT4在自然殺傷細胞中的表達,并且影響自然殺傷細胞對腫瘤細胞的細胞毒性及自然殺傷細胞的增殖。
二、ILT3與腫瘤
長期以來,免疫監(jiān)視對于預(yù)防惡性腫瘤的發(fā)展起著重要的作用,逃避免疫系統(tǒng)施加的選擇性壓力的惡性細胞具有明顯的生存優(yōu)勢。大量研究表明,ILT3在一些APC上的表達引起APC耐受,從而抑制其抗原提呈能力,抑制下游免疫細胞的激活,促進腫瘤的免疫逃逸。ILT3在肺癌、胃癌、白血病等腫瘤中高表達,且與腫瘤患者的淋巴浸潤、分化程度和生存期密切相關(guān)。
1ILT3在肺癌中的表達
ILT3在多株肺癌細胞中高表達,有關(guān)肺癌組織的研究表明,肺癌組織高表達ILT3的患者的生存期比低表達ILT3患者的短。de Goeje等[10]對非小細胞肺癌患者的研究首次證實了ILT3在骨髓源性抑制細胞(MDSC)上表達。結(jié)果顯示循環(huán)MDSC的水平升高與生存率降低有關(guān),腫瘤組織中具有高含量ILT3的患者的中位生存期比ILT3含量低患者的短。因此,在MDSC上表達ILT3可能反映了以前未知的機制,ILT3通過該機制誘導(dǎo)免疫抑制。此外,Li等[11]的研究證明,ILT3可能是通過MAPK和磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3KAkt)途徑上調(diào)血管內(nèi)皮生長因子(VEGFA)和成纖維細胞生長因子1(FGF1)等分子促進肺癌細胞的分化和侵襲。
2ILT3在消化道腫瘤中的表達
ILT3 mRNA在胃癌細胞中的表達隨著腫瘤細胞分化程度的增加而增加,Zhang等[12]報道,LT3蛋白在胃癌細胞的細胞質(zhì)或細胞膜中表達,但在正常胃組織中沒有觀察到ILT3表達,在體外毒性試驗中,自然殺傷細胞對胃癌細胞的殺傷力隨著ILT3的含量增加而降低。因此,胃癌細胞通過某些途徑表達ILT3并影響免疫細胞的殺傷活性。
在免疫組織化學(xué)染色實驗中,腫瘤相關(guān)CD68+巨噬細胞在結(jié)直腸癌和胰腺癌中表現(xiàn)出密集型mILT3染色[1]。腫瘤浸潤淋巴結(jié)中表達ILT3的巨噬細胞的頻率遠高于非入侵淋巴結(jié),這表明,高表達ILT3腫瘤相關(guān)巨噬細胞可以抑制T淋巴細胞對腫瘤相關(guān)抗原的反應(yīng)性,促進腫瘤浸潤。
3 ILT3在白血病細胞中的表達
ILT3在不同種白血病中表達,抑制細胞免疫敏感性,促進免疫耐受。Dobrowolska等[13]發(fā)現(xiàn),ILT3可作為一種高度敏感和特異性的標志物,將急性髓細胞性白血病(AML)及單核細胞分化與其他類型的白血病區(qū)分開,便于不同治療策略的進一步實施。由于白血病細胞的ILT3的表達可能有助于抑制腫瘤特異性T淋巴細胞應(yīng)答,且在細胞中轉(zhuǎn)染ILT3基因會導(dǎo)致體外和體內(nèi)同種異體T淋巴細胞應(yīng)答的顯著降低,因此,用特異性抗體或拮抗劑阻斷ILT3信號可能使ILT3+ AML細胞對分化劑和抗腫瘤T淋巴細胞應(yīng)答更敏感。Zurli等[14]也在慢性淋巴細胞性白血病患者中發(fā)現(xiàn)其腫瘤細胞中ILT3異位表達,認為其可能通過抑制Akt信號通路使腫瘤細胞耐受,引起其侵襲性生長。
4 ILT3在其他腫瘤中的表達
Chen等[15]的研究表明,sILT3存在于各種惡性腫瘤患者的血清中,抑制混合淋巴細胞培養(yǎng)中的T淋巴細胞反應(yīng)性,誘導(dǎo)T淋巴細胞無能,促進腫瘤微環(huán)境或前哨淋巴結(jié)中CD8+ Ts的分化。當加入抗ILT3單抗或消耗盡血清中的ILT3后,這種抑制作用消失,進一步驗證了ILT3對腫瘤的抑制作用。此外,Khan等在2012年提出,ILT3在產(chǎn)蛋雞卵巢腫瘤上皮細胞中高表達。
三、ILT3與器官移植
器官移植物排斥反應(yīng)的本質(zhì)是免疫應(yīng)答反應(yīng),探索控制移植后的排斥反應(yīng)以提高移植物的存活率一直是移植免疫學(xué)家致力攻克的堡壘。目前抑制同種異基因排斥的措施主要包括:誘導(dǎo)受者對供者移植抗原的特異性耐受;使用免疫抑制劑;尋求與受者MHC相配的供體組織或器官。
1ILT3誘導(dǎo)移植受體的抗原特異性耐受
ILT3對T淋巴細胞和耐受性APC的誘導(dǎo)在免疫耐受中起著至關(guān)重要的作用。有研究者在靜止或經(jīng)歷免疫排斥的心臟、腎臟和肝臟移植接受者中進行了Ts誘導(dǎo)ILT3的研究。在來自靜息患者的T淋巴細胞中,可以在與移植供體相匹配的靶APC中離體誘導(dǎo)ILT3,而發(fā)生排斥的患者的T淋巴細胞則不能誘導(dǎo)產(chǎn)生ILT3[16]。Xu等[17]報道,通過慢性抗原刺激產(chǎn)生的特異性CD8+ Ts在APC上誘導(dǎo)ILT3和ILT4的上調(diào)。反過來,高表達ILT3和ILT4的APC引起抗原特異性Treg細胞的分化,因此他們認為抑制性ILT受體的誘導(dǎo)可用于在同種異體移植中建立耐受性。另外,他們也認為,移植患者靜止和臨床耐受的機制可能是異種CD8+ Ts誘導(dǎo)抑制性受體(ILT3/ILT4)上調(diào)和阻斷移植物內(nèi)皮細胞共刺激分子,從而防止CD4受體和CD8細胞毒性細胞促進的供體人類淋巴細胞抗原(HLA)的同種異型識別、炎癥和壞死。因為在沒有炎癥或壞死的情況下,宿主APC不太可能被活化,加工移植物同種異體抗體,并將其呈遞給自體Th。
2ILT3用作免疫抑制劑
有研究者開發(fā)了重組ILT3Fc,并構(gòu)建非肥胖糖尿病/重癥聯(lián)合免疫缺陷(NOD/SCID)小鼠模型,結(jié)果顯示sILT3Fc誘導(dǎo)嵌合人T淋巴細胞的異種耐受性,阻止移植物抗宿主病的發(fā)展[18]。此外,鏈脲佐菌素治療可使糖尿病人源化小鼠在用ILT3Fc處理時耐受同種異體人胰島[18]。他們認為,ILT3Fc是迄今為止在人源化NOD/SCID小鼠中測試的耐受性最強的藥物,這一發(fā)現(xiàn)對于胰島移植相當重要,因為所有目前使用的免疫抑制劑均具有致糖尿病性,而sILT3無毒性,不影響正常的胰腺功能[18]。
3ILT3與自身免疫性疾病
機體維持對自身的耐受性主要歸因于CD4+ CD25+天然Treg細胞,這種調(diào)節(jié)平衡一旦被打破就會導(dǎo)致器官特異性的自身免疫性疾病的發(fā)生,Treg細胞和APC之間的相互作用在預(yù)防自身免疫性疾病中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
Mark等于2010年提出,ILT3有助于IFNβ治療多發(fā)性硬化,IFNβ可能通過ILT3誘導(dǎo)耐受性APC,從而引起Ts分化,阻止該自身免疫性疾病的急性發(fā)作、復(fù)發(fā)和進展。Waschbisch等[7]發(fā)現(xiàn)ILT3在神經(jīng)炎癥調(diào)節(jié)中起關(guān)鍵作用,因此,靶向ILT3可能是治療自身免疫性疾病的新方向。
在SLE的研究中,Inui等于2016年提出ILT3功能喪失多態(tài)性與SLE炎癥細胞因子水平升高相關(guān)。Leskela等在2013年指出,自身免疫性甲狀腺疾病患者的外周血中ILT3的含量較正常者明顯減少,這些研究均支持ILT3在免疫系統(tǒng)中的抑制作用。
四、結(jié)論與展望
ILT3在APC中的表達可引起其表面共刺激分子和黏附分子的下調(diào),不能為T淋巴細胞的活化提供第二信號,從而誘導(dǎo)Ts的產(chǎn)生,進一步放大免疫抑制的級聯(lián)反應(yīng)。因此,ILT3在腫瘤患者組織和血清中的存在是腫瘤細胞免疫逃逸、免疫功能抑制的重要原因。其次,在同種異體的移植患者中,ILT3能促進移植耐受,而mILT3和sILT3在機體特定器官的穩(wěn)定表達可維持自身免疫性疾病的穩(wěn)定,因此,靶向ILT3可能會成為腫瘤免疫、器官移植及自身免疫性疾病等領(lǐng)域的新療法。目前,有研究者已將ILT3重組蛋白用作免疫抑制劑,該抑制劑可誘導(dǎo)T淋巴細胞無反應(yīng)性的抑制信號的級聯(lián)反應(yīng)[19]。筆者相信,充分認識ILT3的免疫抑制作用及其機制,會為治療上述疾病提供新靶點、新方法。
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(收稿日期:20180203)
(本文編輯:洪悅民)