髓樣分化因子88 多態性的研究進展

胡玉懿，陳 樸 郭 瑋，潘柏申

（復旦大學附屬中山醫院檢驗科，上海 200032）

人類擁有強大的自身免疫系統，用于防御外來病原微生物。人體的免疫系統可分為兩大類：固有免疫和適應性免疫。原先以為人體內發揮主要免疫功能的是適應性免疫，但隨著20世紀90年代Toll樣受體（Toll-like receptor，TLR）的功能逐漸被揭示，固有免疫的作用也日益彰顯。固有免疫是一種天然的防御功能，是人體抵御外界病原微生物的第一道防線，主要由吞噬細胞介導。固有免疫由能識別病原相關分子模式的受體介導，這些受體統稱為模式識別受體。模式識別受體信號的轉導可激活很多信號通路，從而調控各免疫應答表達的基因，啟動固有免疫以及適應性免疫反應，以此來抵抗病原微生物的攻擊。到目前為止，TLR是已發現的最重要的模式識別受體，多表達于有免疫功能的組織和細胞中[1]，能選擇性識別病原體所攜帶的相關分子，誘導樹突狀細胞及巨噬細胞活化和成熟，促進細胞因子分泌，進行免疫應答。目前已發現TLR家族13個成員，雖然不同的TLR識別的病原相關分子模式不同，但髓樣分化因子88（myeloid differentiation factor 88，MYD88）是此類信號傳導通路中重要的轉接分子，在TLR信號通路中起傳導信號的作用，激活下游多種轉錄因子，最終啟動固有免疫應答[2]。本文對MYD88的結構、基本功能、在信號傳導通路中的作用及MYD88 L265P基因突變與疾病的關聯等進行綜述。

1 MYD88的分子結構和功能

MYD88基因主要表達于免疫細胞中，如胸腺細胞、單核細胞、T細胞、B細胞、1型輔助T細胞（helper T cell 1，Th1）和2型輔助T細胞（helper T cell 2，Th2）。MYD88最初在髓樣細胞的分化過程中被發現，是細胞質中的一種可溶性蛋白，由296個氨基酸殘基組成，相對分子質量為3.5×104，是TLR/白細胞介素1受體（interleukin-1 receptor，IL-1R）家族和死亡結構域家族成員。除TLR3信號通路外，MYD88是所有TLR家族信號通路中的必需分子，因而被稱為萬能接頭蛋白。

MYD88有3個功能結構域，分別是N端的死亡結構域、中端結構域和C端高度保守的Toll樣受體/白細胞介素1受體（Toll-like receptor/interleukin 1 receptor，TIR）域。N端參與的信號通路與凋亡有關，通過招募、結合和活化其他攜帶死亡結構域的分子，如白細胞介素-1受體相關激酶（interleukin 1 receptor-associated kinase，IRAK），進一步傳導相關信號[3]。C端攜帶與TLR分子一樣的結構域，其氨基酸約有130個，與同型相互作用并與TLR/IL-1R相接后，可激活絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）和核因子-κB（nuclear factor kappa B，NF-κB）等通路，向細胞內傳導信號[4]。

2 MYD88信號通路

TLR信號通路有MYD88和β-干擾素Toll樣受體/白細胞介素1受體結構域銜接蛋白（Toll-like receptor/interleukin-1 receptor domain containing adaptor protein inducing interferon-β，TRIF）2條傳導途徑，MYD88依賴性途徑在TLR信號傳導通路中很多見，而TRIF依賴性途徑則是TLR3和TLR4獨有的[5]。該途徑與β-干擾素（interferonbeta，IFN-β）的產生和樹突狀細胞（dendritic cell，DC）的成熟密切相連，可引起Ⅰ型干擾素反應，產生IFN-β，在信號傳導中發揮關鍵作用[6]。

2.1 MYD88依賴的信號通路

除TLR3外，其他TLR及IL-1R家族都是依靠MYD88依賴性信號傳導途徑來傳遞信號的[7]。MYD88的下游信號通路大致相同，MYD88與TLR相互作用后，便可募集IRAK家族成員[8]。

在處于靜息狀態的細胞中，MYD88調節蛋白-Toll相關蛋白與IRAK1穩定結合。受配體刺激后，MYD88通過TIR-TIR的相互作用，被招募到激活的TLR的TIR區域；同時，MYD88利用其死亡結構域招募IRAK4，并使其發揮激酶作用，使IRAK1和IRAK2磷酸化，形成Myddosome復合物[9]。此刻，MYD88 N端的死亡結構域與IRAK-1、IRAK-4及腫瘤壞死因子受體相關因子（tumor necrosis factor receptor-associated factor，TRAF）6相連，其C端的TIR結構域與受體結合。IRAK-1和IRAK-2進一步發生磷酸化，隨后通過TRAF結合域與E3泛素化酶、TRAF6結合[10]。TRAF6通過雙重活化途徑來傳導信號。一條途徑是MAPK途徑，利用細胞外調節蛋白激酶（extracellular regulated protein kinase，ERK）、c-Jun氨基末端激酶（c-Jun N-terminal kinase，JUK）和p38，激活JUK家族的轉錄因子c-Jun和c-fos，使其進入細胞核，調控白細胞介素（interleukin，IL）-6、IL-1及腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor alpha，TNF-α）等炎癥因子轉錄[9]，相關過程見圖1；另一條為激活NF-κB途徑，靜息時NF-κB二聚體隔離在細胞質上，當NF-κB被激活后，轉化生長因子β活化激酶1發生磷酸化并激活核因子-κB抑制蛋白激酶（inhibitor of nuclear factor kappa-B kinase，IKK）復合物的活性，使核因子-κB抑制蛋白（inhibitor of nuclear factor kappa-B，IκB）磷酸化并降解蛋白酶體，退化的IκB釋放NF-κB，調控炎癥基因的轉錄[11]。

2.2 TRIF依懶的信號通路

MYD88非依賴的TLR3信號通路需要適配器分子TRIF來激活下游通路，包括干擾素調節因子3（interferon regulatory factor 3，IRF3）的激活和IFN-β的產生。TRIF也參與Ⅰ型干擾素反應中TLR4的下游信號傳導。通過各種配體的結合以及TLR的TIR區與TIR區銜接蛋白（TIR domaincontaining adapter protein，TIRAP）、TRIF和TRIF相關銜接蛋白（TIRF-related adaptor molecule，TRAM）的相互作用，來激活NF-κB[12]。

圖1 MYD88依賴、非依賴通路的下游信號傳導[9]

3 MYD88介導TLR信號通路引發的下游效應和對細胞因子的調節

MYD88依賴通路是除TLR3外的其他TLR的共同通路，其重要性也顯而易見，可以激活多種下游轉錄因子，刺激促炎細胞因子的形成，誘導多種防御蛋白的轉錄，促進TNF-α、IFN-β、IL-1β、IL-6、IL-12及IL-18的表達[13]。若敲除巨噬細胞的MYD88基因，其產生TNF-α的功能也會受損。

除激活NF-κB及MAPK通路外，在TLR-7和TLR-9被活化后，MYD88可以招募TRAF3來激活TBK1和IKKε，TBK1和IKKε可使干擾素調節因子-7（interferon regulatory factor 7，IRF7）磷酸化，產生α-干擾素（interferon-alpha，IFN-α），在抗病毒反應中起關鍵作用[9]。

TLR/MYD88信號通路是一條具有多種調節功能的信號傳導通路，在免疫反應、炎癥反應及腫瘤的發生、發展過程中均具有重要作用。

4 MYD88基因L265P突變

MYD88基因L265P突變是MYD88編碼序列第794位堿基發生T→C突變，使得MYD88蛋白編碼區第265位的亮氨酸錯義為脯氨酸。高頻發的體細胞MYD88 L265P突變通過配對腫瘤/正常全基因組測序在華氏巨球蛋白血癥（Waldenstrom's macroglobulinemia，WM）患者中被發現后，又被Sanger測序和等位基因特異性-聚合酶鏈反應（allele specific polymerase chain reaction，AS-PCR）證實[14]。

有研究者在使用更為敏感的AS-PCR檢測CD19磁珠分選或未分選的骨髓細胞時發現，90%～100%的WM患者有MYD88 L265P突變；而骨髓瘤，包括IgM骨髓瘤患者卻很少有MYD88 L265P突變；在少部分（6.5%）邊緣區域淋巴瘤患者中，該突變也很少，而這類患者有很多與WM患者相似的臨床特征[15]。

5 MYD88 L265P突變與腫瘤的關系

5.1 淋巴細胞相關腫瘤中MYD88 L265P的突變情況

JARDIN[16]發現，在多種B細胞腫瘤患者和3%的慢性淋巴細胞白血病患者中發現MYD88 L265P突變。該突變會異常激活信號通路，而異常的MYD88可能與B細胞腫瘤的發生、發展及預后有關。

5.1.1 淋巴漿細胞淋巴瘤（lymphoplasmacytoid lymphoma，LPL）LPL是一種惰性成熟小B細胞淋巴瘤，約占非霍奇金淋巴瘤（non-Hodgkin's lymphoma，NHL）的2%，非常罕見。LPL的病理特點為小淋巴細胞、漿細胞樣淋巴細胞，大多數侵犯骨髓，可浸潤到淋巴結和脾臟。當LPL侵犯骨髓同時伴有血清單克隆性IgM丙種球蛋白時即可診斷為WM[17]。WM占LPL的90%～95%，僅少數LPL患者分泌單克隆性IgA、IgG或不分泌單克隆性免疫球蛋白[18]。臨床上常需要與伴有IgM型單克隆丙種球蛋白血癥的IgM型多發性骨髓瘤、慢性淋巴細胞白血病以及IgM相關疾病等鑒別，而IgM型意義未明的單克隆丙種球蛋白病（monoclonal gammopathy of undetermined significance，MGUS）易轉化發展成WM[19]。TREON等[14]對CD19磁珠分選后的WM患者骨髓細胞的全基因組測序結果顯示，有90%的患者染色體3p22.2位點38182641有體細胞突變（T→C），即MYD88 L265P突變。另有研究發現MYD88 L265P突變可激活IRAK介導的NF-κB信號通路，促進細胞增殖[20]。提示MYD88 L265P突變是LPL中具有高檢出率且特異的突變，可用于LPL與其他B細胞腫瘤的鑒別診斷。GACHARD等[21]在WM患者中檢測出了MYD88 L265P突變，突變率為70%～100%。在IgM型MGUS患者中，MYD88 L265P突變的陽性檢出率遠低于WM患者，因此其可能是IgM型MGUS惡性轉化為WM基因層面的推動原因。XU等[17]采用敏感性和特異性更高的AS-PCR進行定性、定量檢測，結果顯示MYD88 L265P突變表達量越高，骨髓受累程度越重，IgM水平越高，IgA、IgG水平降低的程度亦越嚴重；如果治療有效，則MYD88 L265P突變的表達量也會隨之降低甚至轉為陰性。因此，在IgM型MGUS患者中，MYD88 L265P突變也較常見，MYD88 L265P表達量越高，越易向WM轉化。總之，MYD88 L265P突變與LPL的臨床特征及預后相關，可用于評估LPL的療效。

5.1.2 彌漫大B細胞淋巴瘤（diffuse large B-cell lymphoma，DLBCL）DLBCL是NHL最常見的一種類型，發病率占NHL的30%～40%[22]。在我國，DLBCL占NHL的45.8%，占所有淋巴瘤的40.1%[23]。依據基因表達的不同，可將DLBCL分為生發中心B細胞樣淋巴瘤、活化B細胞樣淋巴瘤（activated B-cell type，ABC）和原發縱膈彌漫大B細胞淋巴瘤（primary mediastinal large B-cell lymphoma，PMBL）。ABC的特點是過度激活的NF-κB信號通路。NGO等[15]的研究結果顯示，約有29%的ABC存在MYD88 L265P突變，而其他類型的DLBCL（伯基特淋巴瘤和生發中心B細胞樣淋巴瘤）則罕見該突變。ROVIRA等[24]的研究證實了該結論。MYD88會產生活性蛋白，MYD88 L265P過度表達可促進DLBCL細胞的選擇性增殖，而惡性細胞的增殖常與IRAK1、IRAK4活性增強及下游NF-κB信號通路激活有關。在內源性表達MYD88 L265P的WM細胞系中加入MYD88、IRAK1或IRAK4的抑制劑，均會降低NF-κB p65的核染色，證實MYD88 L265P是通過NF-κB來傳導信號的[14]。除NF-κB外，敲除MYD88或使用IRAK1、IRAK4抑制劑均可在MYD88過度表達的DLBCL細胞系中通過信號轉導子和轉錄激活子（signal transducer and activator of transcription3，STAT3）減少IL-6和IL-10的自分泌，說明MYD88 L265P還可以調節和激活酪氨酸激酶（janus kinase，JAK）-STAT3信號途徑，促進腫瘤形成[25-26]。阻斷STAT3或IL-1可明顯增加MYD88 L265P突變淋巴細胞對CD8+T細胞介導的細胞毒性的敏感性[27]。此外，MYD88介導的TLR信號通路還可直接影響適應性免疫反應。信號通路和NF-κB的異常激活會產生和釋放腫瘤微環境中一系列炎性因子和細胞因子，導致免疫抑制，促進腫瘤免疫逃逸，相關機制見圖2[9]。

圖2 B細胞的活化和炎癥[9]

5.1.3 其他B細胞腫瘤 有研究結果顯示，在33%的中樞神經系統淋巴瘤、9%的黏膜相關淋巴瘤、2.9%的慢性淋巴細胞白血病患者中發現了MYD88 L265P突變，但MYD88 L265P突變對這些疾病的診療價值尚不完全明確[28]。

5.2 肝細胞肝癌（hepatocellular carcinoma，HCC）中MYD88 L265P的突變情況

近年來，HCC的發病率和死亡率呈上升趨勢[29]。HCC患者大多有不同程度的肝炎病史，乙型肝炎病毒（hepatitis B virus，HBV）感染和炎癥促進了HCC的發生、發展。

TLR能夠識別病原相關分子模式和損傷相關分子模式（damage-associated molecular pattern，DAMP）[30]。TLR4高表達于白血病、肝癌、乳腺癌、肺癌、結直腸癌組織中。TLR識別配體后，可傳遞給細胞內的MYD88、MYD88接頭樣蛋白、TLR相關的干擾素活化因子和TLR相關的分子。IL-17A和IL-23是炎癥的關鍵推動因子，可導致腫瘤的發生，并與HCC中的TLR4有關[31]。在HCC早期，持續激活的TLR4信號可使HBV感染導致的慢性炎癥遷延不愈，加上乙型肝炎表面抗原可激活NF-κB途徑，從而使慢性乙型肝炎向惡性腫瘤方向進展。另外，MYD88還可引起免疫抑制，增加癌細胞逃逸的可能性。因此，MYD88在肝細胞癌變過程中起促進作用[29]。

5.3 乳腺癌中MYD88 L265P的突變情況

乳腺癌居婦科惡性腫瘤患者死亡的第1位，90%以上的致死原因是腫瘤轉移或復發。持續難愈的炎癥可誘發癌癥。慢性炎癥可刺激腫瘤組織釋放能促進其生長的因子，反過來又形成炎癥微環境。長此以往，該惡性循環會誘導腫瘤的發生、發展。有研究結果顯示，乳腺癌細胞株高表達TLR9，其表達量與腫瘤病理分期分級、轉移和預后密切相關[32]；TLR2和TLR4與乳腺癌亦有關聯[33]。TLR4和MYD88的蛋白表達與不良臨床特征顯著相關[34]。

5.4 其他腫瘤中MYD88 L265P的突變情況

固有免疫引導的炎癥反應主要由TLR介導，而TLR4是第1個被發現的、與腫瘤關系較為密切的TLR相關蛋白，其活化的信號轉導通路屬于經典的依賴MYD88的信號轉導通路。由TLR誘導的信號轉導通路在腫瘤，特別是與炎癥相關的腫瘤，如肝癌、結腸癌[35]、胃癌、食管癌[36]、胰腺癌、肺癌、卵巢癌和宮頸癌等的發生、發展中起重要作用。有研究結果顯示，TLR4和MYD88在所有大腸癌組織中均有表達，TLR4和MYD88高表達與肝臟轉移有關，并且是大腸癌患者預后不佳的一個獨立危險因素[37]。胃癌、胃潰瘍和慢性淺表性胃炎中也均有MYD88的陽性表達。TLR4和TLR9在肺癌組織中的表達也明顯高于癌旁組織，且腫瘤細胞分化的惡性程度越高，TLR4的表達也越高。此外，TLR4在食管癌中的表達水平亦很高，其表達與食管癌的分化程度呈負相關（r=-0.522，P＜0.05）[38]。

6 其他疾病中MYD88 L265P的突變情況

6.1 炎癥性腸病（inflammatory bowel disease，IBD）

IBD是發病原因不明的一種疾病，可能源自免疫功能失調，會有持續的炎癥反應。HOSHI等[39]比較了IL-10敲除的小鼠和野生型小鼠發生IBD的情況，發現缺乏IL-10表達時，腸道細菌可以利用單核吞噬細胞中的MYD88依賴通路，誘發IBD。ZHOU等[40]的研究結果顯示，腸道的炎癥受到TLR4-MYD88-MAPK信號傳導和NF-κB途徑的調節，而且哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）依賴性自噬的調節機制可為IBD提供潛在的治療靶點。

6.2 心血管疾病

MYD88依賴性NF-κB信號途徑可導致心肌肥大，進而阻斷其信號通路的傳導，可有效降低心肌肥大的發生率。有研究結果顯示，缺少MYD88的小鼠發生早期動脈粥樣硬化的概率顯著降低[41]。MYD88在心肌梗死后可導致心肌肥厚和炎癥的發展，其缺失對心臟功能改善、全身炎癥情況緩解以及死亡率的降低均可能發揮正向作用[42]。

6.3 新生兒感染

張金萍等[43]的研究結果顯示，MYD88 mRNA高表達于發生感染的新生兒中，表明MYD88依賴信號傳導通路在新生兒的免疫系統中起關鍵作用。雖然降低胎兒體內MYD88的表達可以緩解炎癥反應，但為了適應宮外復雜的病原體環境，盡量減少感染，新生兒需要快速獲得固有免疫和適應性免疫。

7 MYD88 在相關疾病治療中的應用

MYD88是TLR信號通路中舉足輕重的分子，而TLR信號通路在先天性免疫反應和獲得性免疫反應中均扮演著至關重要的角色。在很多疾病中都可發現TLR信號通路被激活，且其中的接頭蛋白MYD88與腫瘤、感染性疾病、自身免疫性疾病以及炎性疾病等都有較為明確的關系。因此，MYD88也是治療上述疾病的重要靶點。目前可利用基因敲除、RNA干擾來調節MYD88的表達，還可以將免疫檢查點抑制劑與L265P信號傳導網絡組合在一起，形成靶向化學療法[44]。

另外，增強MYD88信號傳導通路也具有較大的潛在應用價值，如使用L265P衍生肽疫苗接種，在接種疫苗時可以通過活化MYD88信號通路，使接種患者獲得更為有效的免疫力，還可提升疫苗的效能等[45]。因此，對某些疾病而言，MYD88激動劑可能是有益處的。但對于MYD88表達過強的患者，則易誘發自身免疫性疾病。MYD88還是當前治療膿毒癥的靶點，調控其信號通路的傳導，可減弱膿毒癥的炎性反應。MYD88缺失能抑制IBD、腦部創傷后的腦炎及心肌炎的發展，保護機體。但若徹底阻斷該通路，則可能損傷免疫系統的防御功能[46]。

8 展望

MYD88是TLR信號傳導通路中一個舉足輕重的因子，是多種TLR信號傳導的關鍵樞紐。目前，MYD88的功能及其與各種疾病的關系正逐步被揭示。MYD88 L265P突變在穩定MYD88-TIR結構域同源二聚體的同時也限制了其動態性，促進了細胞惡性增殖、逃避細胞周期抑制、阻滯細胞分化成熟，導致腫瘤形成。MYD88依賴通路在多種疾病中發揮關鍵作用，被認為是治療這些疾病的重要靶點。但MYD88也具有致炎、促癌的作用。只有恰到好處地加以利用，才能更好地預防和治療相關疾病。