孟勝蘭 綜述,肖創清 審校
(1.湖南師范大學第二附屬醫院檢驗科,湖南長沙 410003;2.解放軍第163醫院檢驗科,湖南長沙 410003)
可溶性纖維蛋白原2(sFGL2)是由調節性TCD4+CD25+FOXP3+細胞(Tregs)分泌的效應分子,并被CD4+CD25+Tregs高表達[1-2],對維持Tregs的活性和功能有重要的作用[3]。國內外多項研究已證實sFGL2參與了移植排斥、腫瘤、自身免疫疾病等疾病的發生及發展,作為Treg的一種新的效應分子,sFGL2可能為多種疾病的診治提供新的思路[3-5]。
FGL2基因最初克隆自細胞毒性T淋巴細胞,人的FGL2基因定位于染色體7q11.23的近端區域,其編碼的糖蛋白與纖維蛋白原的β和γ鏈具有一定的同源性,因此被認為是纖維蛋白原超家族成員。FGL2蛋白有兩種結構形式,除了sFGL2之外,還有mFGL2(mFGL2)。mFGL2是一種Ⅱ型跨膜蛋白,具有絲氨酸蛋白酶活性,可直接激活凝血酶原酶啟動凝血,參與一些以微循環為病理特征的疾病,如爆發性病毒性肝炎等。sFGL2是由4條相同的單體通過二硫鍵組成的四聚體。已經證實,靠近sFGL2梭基端的功能片段區域FRED段是sFGL2的特征片段,對sFGL2免疫調節活性至關重要[4]。
2.1sFGL2與抗原提呈細胞 sFGL2缺乏mFGL2的促凝血活性,而是作為免疫抑制的多形態調控發揮作用。現發現sFGL2可與FcγRⅡB和FcγRⅢ兩種與低親和力FcγR受體特異性結合。FcγRⅡB的胞漿側含有免疫受體酪氨酸抑制基序(ITIM),也是唯一具有抑制功能的FcγR受體,廣泛表達于抗原提呈細胞[5]。sFGL2與FcγRs結合后可對不同類型的細胞產生不同的生物學作用,這可能是由于FcγRⅡB與FcγRⅢ在細胞表面的表達比例不同或者sFGL2與兩種FcγRs的親和力不同所致[6],通過與FcγRⅡB和FcγRⅢ的結合,sFGL2可以調節抗原提呈細胞(APC)的抗原呈遞能力。sFGL2與FcyRⅡB結合可導致骨髓源性樹突細胞表面MHC-Ⅱ及CD8分子的表達減少,從而抑制樹突細胞成熟及降低其刺激T細胞增殖的能力。而sFGL2與B細胞的FcyRⅡB結合可以誘導其凋亡。單核細胞/巨噬細胞也表達FcγRⅡB和FcγRⅢ,但是它們的sFGL2調節機制尚不清楚。此外,sFGL2與腎小球系膜細胞,肝竇內皮細胞結合,促進靶細胞的凋亡,加重小鼠肝臟及腎臟的損傷。
2.2sFGL2與調節性B細胞 調節性B細胞(Bregs)是新的B細胞亞群,其充當針對病原體和自身抗原的免疫應答的調節劑。Bregs通過產生白細胞介素10(IL-10)等抑制性細胞因子,誘導效應T細胞凋亡以及促進CD4+CD25+Foxp3+Tregs分化,發揮調控作用。最近,BEZIE等[7]證明,將FGL2過表達老鼠的脾細胞過繼到同種異體心臟移植的動物中,有利于脾臟中CD45 RA+Bregs的增殖,可以防止急性和慢性排斥反應,但因為Bregs和DC均表達FcγRⅡB受體,因此sFGL2是否直接作用于Bregs介導免疫耐受還有待進一步研究。
2.3sFGL2與T細胞 sFGL2是CD4+CD25+Tregs的重要效應分子。SHALEV等[8]發現在FGL2基因敲除(FGL2-/-)小鼠中,CD4+CD25+Tregs增加,而抑制CD4+T細胞增殖的能力受損,同時,Th1細胞因子IFN-γ增加而Th2細胞因子IL-4,IL-10水平降低,推測sFGL2可通過調控Th0細胞向Th2細胞極化,從而抑制T淋巴細胞的增殖和分化。但最近國內學者通過建立病毒急性感染小鼠模型,發現FGL2缺失對CD4+T細胞及CD8+T細胞增殖分化沒有影響[9],因此,FGL2對T細胞功能的影響仍然有待研究。另外,sFGL2對TIGIT+CD4+CD25+Tregs細胞亞群抑制Th1和Th17細胞應答的能力是不可或缺的[10]。除了CD4+CD25+Tregs外,致耐受性CD8+CD45RClowTregs也可表達FGL2,并已發現FGL2 mRNA在腸道TCRαβ+CD8αα上皮間淋巴細胞中高度表達。總的來說,sFGL2可能是許多Tregs亞型的常見免疫抑制劑,對維持T細胞免疫至關重要。
3.1sFGL2與病毒性肝炎 FGL2有助于許多實驗性感染性疾病的發病。研究者發現在由小鼠3型肝炎病毒(MHV-3)引起的暴發性肝炎的實驗模型中,MHV-3感染小鼠的外周血及肝臟中Tregs數量增加,血漿sFGL2水平升高程度與Treg呈正相關,表明Treg和sFGL2在抗病毒免疫反應中發揮了積極的作用[2]。NING[11]等也發現MHV-3的核衣殼蛋白能夠在體外激活小鼠FGL2基因的轉錄,并且sFGL2的血清水平與MHV-3小鼠中的肝細胞病理學相關。在慢性HCV感染者及經活檢證實的丙肝肝炎患者中,也檢測到sFGL2水平的顯著升高,且升高程度與HCV滴度和肝臟炎癥程度呈正相關[12]。HAN等[13]發現HBV核心蛋白能夠直接與FGL2基因的啟動子結合并激活其在肝癌細胞系中的轉錄。另一方面,sFGL2可抑制HBV或HCV患者中樹突細胞的成熟,減少IFN-γ的產生并抑制T淋巴細胞的增殖。有關sFGL2對病毒性肝炎的致病機制尚不明確,目前的共識是肝炎病毒可能會誘導并激活巨噬細胞中的Fgl2,從而導致纖維蛋白沉積和肝組織壞死,而升高的sFGL2又會損傷宿主的免疫功能,有利于病毒復制和擴增。
3.2sFGL2與自身免疫性疾病 免疫調節異常在自身免疫性疾病(AID)的發生和發展過程中起著重要的作用。潰瘍性結腸炎患者的sFGL2水平以及外周血單個核細胞中FGL2 mRNA和蛋白表達水平與健康對照相比均有明顯上升,并且,sFGL2水平與疾病活動指數、c反應蛋白(CRP)呈正相關。在活動性潰瘍性結腸炎患者中,sFGL2的上調可能是因為Tregs分泌不足,無法控制慢性炎癥而導致的[14]。隨后的研究表明FGL2可以通過調控巨噬細胞的極化從而抑制炎癥性腸病和結腸炎相關性結直腸癌發展,是其發病機制中的一種新型保護分子[15]。而在實驗性自身免疫性肝炎(EAH)小鼠的肝臟內,CD4+CD25+FOXP3+Tregs數量因炎癥募集增加,同時也檢測到sFGL2的升高。同樣在自身免疫性肝炎(AIH)患者急性期也發現sFGL2水平顯著高于緩解期,認為sFGL2可能通過抑制CD8+T細胞和Tc17細胞功能延緩AIH的進展[16]。其他自身免疫性疾病如類風濕性關節炎、自身免疫性腎炎、自身免疫性心肌炎,sFGL2的作用也有相應的報道[14,17]。
3.3sFGL2與腫瘤 腫瘤的發生通常與高度免疫抑制的微環境相關,其中Tregs受抑制和效應T細胞功能受損并存。作為Tregs效應分子,sFGL2已被證明在抑制腫瘤免疫應答中的作用。研究者發現與低級別膠質瘤相比,多形性膠質母細胞瘤(GBM)的FGL2 mRNA和蛋白水平顯著增高[18]。GBM中的FGL2基因與其他免疫調節基因(包括PD-1、PD-L2、IL-10和TGF-β1等)的表達之間也呈正相關。此外,在肝細胞癌(HCC)患者中,LX2肝星狀細胞分泌的sFGL2水平也顯著增加,并以劑量依賴性方式抑制HCC患者的CD8+T細胞增殖[19]。而在腎透明細胞癌(CCRCC)組織中也發現FGL2上調,并且FGL2表達與CCRCC中的腫瘤促進因子如IL-17和IL-10的表達密切相關[20]。這些數據表明,sFGL2是腫瘤中關鍵的免疫抑制劑,可作為腫瘤免疫治療的新靶點。
3.4sFGL2與移植 CD4+CD25+Tregs在移植耐受性的誘導和維持中發揮了關鍵作用[21-23]。而作為CD4+CD25+Tregs的效應分子,sFGL2在移植中的應用越來越受到重視。在FGL2轉基因小鼠移植模型中,CD4+Tregs的數量和免疫抑制活性顯著升高,而效應T細胞對同種異體抗原刺激的增殖能力降低[24]。BARTCZAK等[25]發現FGL2Tg小鼠的血漿sFGL2水平與野生型小鼠相比也顯著增加,其Tregs免疫抑制活性較對照組高,抑制T細胞增殖的能力也增強。與FGL2-/-小鼠相比,FGL2Tg小鼠的T細胞對同種異體抗原、抗CD3/CD28單克隆抗體刺激增殖能力降低,髓源性樹突細胞擴增能力降低。在小鼠皮膚移植模型中,重組FGL2可以增加皮膚移植的存活率。然而,在停止治療后的3-9天內則產生了細胞介導的移植排斥反應。同樣,在心臟移植的小鼠中使用重組FGL2治療也發生了類似的情況[26]。而在肝移植耐受模型小鼠中,sFGL2通過誘導M2型庫普弗細胞極化進而介導免疫耐受,并延緩肝急性排斥的進展[27]。除了動物實驗之外,國內研究者也發現在同種異體腎移植患者中,移植腎急性排斥患者外周血sFGL2水平及Treg比例、IFN-γ等促炎因子升高,升高的程度與移植排斥嚴重程度及類型相關,其機制可能是sFGL2通過上調Caspase,TNF,Bcl-2,NFKB等凋亡信號通路中的促凋亡基因誘導腎小管上皮細胞凋亡[28]。綜上所述,國內外研究證實了FGL2在誘導移植耐受中所發揮的重要作用,但目前研究大多局限于動物模型實驗,過渡到臨床仍然需要較長一段時間。
3.5sFGL2與動脈粥樣硬化 sFGL2與動脈粥樣硬化疾病的研究較少,在冠心病患者中,研究者發現其外周血sFGL2及CD4+CD25+CD127lowTregs的數量與慢性穩定心絞痛和胸痛綜合征患者相比有所下降[29],而經影像學確證的冠心病患者的血清中sFGL2水平也降低,且與改良Gensini評分及病變血管數量之間存在顯著相關性,證實sFGL2參與了動脈粥樣硬化的病程,但相關機制尚不清楚,研究者認為sFGL2可通過阻止NF-κB核易位抑制DC細胞的成熟從而加強其抗炎作用,同時,sFGL2可抑制體液及細胞免疫發揮抗炎作用,從而使斑塊的穩定性增加[30]。因此,sFGL2可能作為Tregs細胞分泌的一種效應分子,與Tregs傳統的抗炎因子一樣,參與到動脈粥樣硬化性疾病的發病及斑塊的破裂中。但目前僅有少量臨床研究報道,缺乏動物性實驗,且樣本量少,不具有代表性,因此,需要更進一步研究才能弄清楚機制。
在過去幾年中,一系列研究證實了sFGL2作為Tregs的新型效應分子的免疫調節作用,并在基因、分子結構等方面取得了很大的進展。盡管如此,關于介導sFGL2作用的上游信號和精準的下游途徑,仍有許多未被闡明。進一步探索sFGL2的相關生物學過程及免疫抑制機制有利于為免疫耐受相關疾病尋找一個新的突破口。