肥大細胞非IgE途徑活化新型受體mas相關G蛋白偶聯受體X2的研究進展

陳安薇 白曉明 王華

重慶醫科大學附屬兒童醫院皮膚科兒童發育疾病研究教育部重點實驗室兒童發育重大疾病國家國際科技合作基地兒科學重慶市重點實驗室400014

肥大細胞（MC）作為一種廣泛分布的多功能免疫細胞，介導了一系列速發型超敏反應和變態反應性疾病的發生。肥大細胞能針對不同的外來刺激進行信息加工，向下游傳遞各自的信號，從而引起不同的生物學效應。

一、肥大細胞的生物學特征

肥大細胞在表型和功能上具有異質性。在人類，肥大細胞根據其分泌顆粒所含蛋白酶不同分為MCT和MCTC兩種亞型，MCT常存在于胃腸道和呼吸道黏膜，分泌顆粒只包含類胰蛋白酶；MCTC 多存在于結締組織中，分泌顆粒除了類胰蛋白酶，還包括胃促胰酶、羧肽酶和組織蛋白酶等。在嚙齒動物中，根據肥大細胞組織定位不同將其分為結締組織肥大細胞（CTMC）和黏膜肥大細胞（MMC）［1-2］。

MC最經典的激活途徑是IgE與其受體IgE高親和力受體（FcεRⅠ）的識別，通過胞外段結合識別過敏原，啟動胞內信號逐級活化，合成釋放新的炎癥介質。臨床上表現為15～60 min在局部出現紅斑等IgE依賴的皮膚早發相反應，3～4 h 后進入IgE 依賴的遲發相反應，局部中性粒細胞、嗜酸性粒細胞和單個核細胞浸潤［3］。在以MC 為關鍵環節的慢性蕁麻疹中，僅有30%～50%的患者血清IgE 升高，大部分患者自體血清皮膚試驗陰性，但他們的血清卻能引起不表達FcεRⅠ的人肥大細胞瘤細胞系脫顆粒［4］。有學者在哺乳動物的研究中，發現一些炎癥相關內源肽如P 物質、β 防御素、LL-37、生長抑素、血管活性肽及經典的MC 激活物復合物48/80等可在較高濃度下，不依賴經典的IgE 途徑來激活MC［5-7］。提示MC應存在非IgE依賴的激活途徑。

二、G蛋白耦聯受體（GPCR）-MrgprX2

GPCR是一大類跨膜蛋白受體的統稱，參與很多細胞的信號轉導過程，約是40%藥物治療的靶點。目前已發現近800 種人GPCR，但仍有超過100 種的GPCR 其內外源性配體尚不清楚，這些GPCR統一被稱為孤兒GPCR。有學者在小鼠背根神經節中首先發現與MAS1原癌基因有關的整個新GPCR 亞家族，即mas 相關G 蛋白偶聯受體（mas-related G protein-coupled receptor，MRGPR）［8-9］。MRGPR 在人類有4 種基因型：MrgprX1～X4；在小鼠有7 種基因型：MrgprA（A1～A10）、MrgprB（B1～B5、B8）、MrgprC（C11）、MrgprD、MrgprE、MrgprF、MrgprH，其中MrgprB2 與MrgprX2 同源［10］。MrgprX2 定位于11 號染色體p15，編碼330 個氨基酸。MC（主要是MCTC）是除背根神經節外唯一表達MrgprX2 的細胞，不僅包膜胞內雙表達，且僅表達MrgprX2 這一型，提示MrgprX2對于MC發揮功能可能起重要作用［11］。

三、MrgprX2在變態反應性疾病中的作用和機制

1.MrgprX2與蕁麻疹：在慢性蕁麻疹中，約55%患者的病因不清，血清IgE 升高不明顯，在這些患者皮內注射P 物質引起的風團要比正常人更嚴重，但二者MC數目并無明顯差異［12］。Fujisawa 等［13］證實，慢性蕁麻疹患者肥大細胞膜MrgprX2的表達量顯著高于正常對照，且P物質和嗜酸性粒細胞產物不僅可通過MrgprX2活化皮膚MC，而且釋放干細胞因子和神經細胞生長因子幫助MC的存活和活化，有利于嗜酸性粒細胞進一步聚集并釋放胞內顆粒，從而維持慢性蕁麻疹的晚期相反應，導致疾病慢性化。敲除MrgprX2 的MC 在P 物質誘導下脫顆粒反應明顯降低，提示MrgprX2 通路可引起慢性蕁麻疹的發生，基于此發現，慢性蕁麻疹患者的MC存在功能上的缺陷而非數量上的差異，但目前尚不清楚患者MC上MrgprX2表達增加的機制［14］。

2.MrgprX2與假性藥物過敏：藥物引起的不良反應中約15%為真正的過敏，大部分藥敏反應并沒有伴隨IgE滴度的升高，提示存在非IgE 依賴的假性變態反應機制。目前證實，幾乎所有的陽離子型肽能類藥物都是通過MrgprX2 活化MC引起局部假性變態反應，尤其是艾替班特（一種治療血管性水腫的緩激肽受體拮抗劑）即便是臨床用量，也會發生局部注射反應［15］。臨床上常用的小分子靜脈制劑，由于其血藥濃度高及快速的組織分布等特點，也常引起嚴重的過敏反應。以手術中非甾體類神經肌肉阻滯劑為代表，如銅箭毒堿、阿曲庫銨等均能與MrgprX2結合引起組胺釋放、炎癥反應及氣道收縮［16］。據統計，外科手術中約60%的過敏反應都與此類藥物應用有關［17］。研究發現，非甾體神經肌肉阻滯劑化學結構中的四氫異喹啉經過環化修飾，其促使MC脫顆粒的能力是復合物48/80的7倍，體外實驗表明，其通過MrgprB2 活化MC 的濃度可低至臨床用量的0.5%。另外，在MC系LAD2和小鼠MrgprB2敲除模型中，發現多種抗菌劑也可通過該受體引起假過敏反應，并呈劑量依賴性［18］。這一類抗菌劑主要包括抗真菌藥、氨基糖苷類、磺胺類及氟喹諾酮類。動物實驗表明，在氟喹諾酮類藥物如環丙沙星的作用下，MrgprB2突變鼠其足掌紅腫程度和系統性過敏反應遠低于WT鼠。研究發現，這類抗菌藥物的化學結構中含有大量容易質子化的叔胺和仲胺［19］。這種帶有極性氮原子特點的藥物容易活化MC，而常見的真性致敏藥物如β內酰胺類幾乎不含胺基，這可能是此類藥物引起MrgprX2型假過敏反應的特點之一。但在不改變藥物的藥理作用下通過適當的環化修飾及改變氮的極性能否降低臨床上靜脈用藥帶來的不良反應仍有待研究。

3.MrgprX2與瘙癢：癢覺的產生之前被認為是MC與神經纖維之間的相互作用。定居在無髓鞘C類神經纖維處的MC 能直接誘導瘙癢產生并引起搔抓行為［20］。Wilson 等［21］在搔抓動物模型實驗中，發現野生鼠和MC缺陷鼠在P物質刺激下，兩組動物發生搔抓行為比例相近，這一現象提示，MC可能不是瘙癢形成機制中的關鍵環節，皮膚角質形成細胞產生的胸腺基質淋巴細胞生成素可直接作用于特異性的神經元，也可間接活化免疫細胞引起皮膚瘙癢；在野生鼠和免疫缺陷鼠中，發現兩者之間的瘙癢程度并無明顯差異，提示包括MC在內的免疫細胞并不直接參與瘙癢的發生，更可能起調控作用。Lee 等［22］發現，小鼠痛覺神經高表達MrgC11 及MrgprA1，但不表達MrgprB2，小鼠骨髓源性MC（bone marrow derived MCs）可釋放某種介質來活化MrgC11，從而引起瘙癢；P 物質也可跳過MC 直接作用于MrgprA1 引起瘙癢，這也解釋了非鎮靜抗組胺藥止癢作用有限。與小鼠相比，人感覺神經元表達MrgprX2，是否他們之間存在某種聯系，或是人類癢覺的產生也是通過直接作用于神經元MrgprX2 仍有待研究，但不可否認，研制出MrgprX2 的拮抗劑或抑制劑能有效減輕MC引起的部分臨床癥狀。

總之，目前可以確認MC 至少存在兩條以上的激活路徑，但MC 本身活化形式卻不是一成不變。Gaudenzio 等［23］對抗IgE 和P 物質誘導的MC 脫顆粒進行了比較，發現二者顆粒內容物及時空特性并非一致。MrgprX2介導的脫顆粒主要為少量的脂質介質和血管內皮生長因子，是一種快速短暫的鈣流信號。而FcεRⅠ介導的脫顆粒內容物主要為脂質介質類（如前列腺素E2和F2等）和一些炎性因子、趨化因子，其鈣流信號慢而持久，不僅能在局部介導固有免疫反應，也能在遠隔部位引起適應性免疫反應。不同的鈣流信號引起二者空間動態也有所不同。P 物質誘導的MC 脫顆粒來自于整個膜表面，體積較小，類球形；FcεRⅠ引發的脫顆粒則來自于有限的膜表面，體積較大，非球形，這是因為MC 內存在一種可溶性的乙基馬來酰亞胺敏感的吸附蛋白可介導定向膜融合，從而合成復雜的大顆粒物［24］。

四、MrgprX2潛在的拮抗劑

MrgprX2 與其他GPCR 不同之處在于其能被多種陽離子配體活化，在MC介導的多種疾病中均發揮重要作用。因此，針對MrgprX2 的特異性抗體或拮抗劑有可能成為治療MC相關炎癥性疾病的治療靶點。研究表明，一種三肽拮抗劑苯基三氟乙酸芐酯（Boc-Gln-D-Trp（Formyl）-Phe benzyl ester trifluoroacetate，QWF）可阻斷P 物質與MrgprX2 和MrgprB2結合，抑制MC非IgE 途徑脫顆粒。因QWF 缺乏對MrgprX2 的專一性，其并不能作為MrgprX2 特異性的拮抗劑，QWF 在血漿代謝快速，不能長時發揮作［25］。雖然MrgprX2 與MrgprB2 序列相似程度＜50%，但均能與P 物質和QWF結合，說明他們擁有共同針對P物質和QWF的特異性位點。因此，盡管QWF的作用有限，但其為研發MrgprX2拮抗劑提供了潛在的可能性。

MrgprX2 對于MC 作用機制尚有待闡明，研究認為，MrgprX2 自身化學結構的激動劑可調控MC 的MrgprX2 活性，進而影響下游信號表達［26］。未來還需深入了解MrgprX2活化MC的分子機制，為MC相關性疾病提供新的治療靶點。

盡管許多研究證實，MrgprX2 是MC 活化的另一種受體，打破了我們既往對MC 經典IgE 活化途徑的固有認知，但關于MrgprX2活化MC的下游機制尚不完全清楚。其次，由于MrgprB2 抗體尚未研制成功，使得MrgprB2 相關功能的動物模型在體研究受到限制。此外，目前有關MrgprX2的作用研究主要集中在藥疹、蕁麻疹、血管性水腫、哮喘等少數過敏性疾病，且僅在表達水平上驗證了其在MC的增高及對MC 的活化作用，但MrgprX2 與IgE 高親和力受體各自的角色和相互之間的作用等問題還不清楚，而且在其他MC參與的疾病中是否存在經MrgprX2 的MC 活化等仍需進一步深入研究。