固有免疫分子CD58概況及研究進展*

田 志，石瓊婭 綜述，黃純海 審校

(1.湖南省湘西土家族苗族自治州人民醫院神經外科，湖南 吉首416000；2.吉首大學醫學院，湖南 吉首416000)

機體的免疫反應可分為固有免疫和適應性免疫兩類，其中固有免疫是物種長期進化過程中逐步形成的，具有以下特點：(1)具有廣泛的作用范圍；(2)并非針對某種特定抗原；(3)個體從出生開始即具有該免疫，因此固有免疫又被稱為非特異性免疫。固有免疫系統由屏障機構、免疫細胞和免疫分子組成。固有免疫是機體抵制疾病的第一道防線，而且在適應性免疫應答的啟動、效應和調節過程中也有固有免疫相關的效應分子和細胞廣泛參與，因此通常認為固有免疫在機體的免疫防御機制中具有十分重要的意義。固有免疫通過參與抗原加工與提呈,提供T細胞活化的第二信號,提供細胞因子信號來啟動適應性免疫應答，這3個途徑來廣泛參與體液免疫和細胞免疫效應，并調節T細胞應答和B細胞應答，現有的研究也發現固有免疫參與B細胞記憶、陰性選擇和自身耐受。固有免疫除具有其自身的固有功能外，還可完善機體免疫系統區分“自己”和“非己”的能力，并影響特異性免疫應答強度和類型，參與免疫記憶形成和維持等，其重要的生物學意義已被公認并受到高度重視[1]。固有免疫分子CD58是廣泛分布于機體內多種細胞及血小板表面的一種分化抗原[1]，在機體的免疫系統及其他生命活動中發揮重要作用，相關研究發現CD58基因表達異常與多種惡性腫瘤的侵襲、轉移和預后相關，本文就CD58分子結構功能及研究進展作一綜述。

1 CD58分子結構功能

1.1CD58分子結構 CD58分子是免疫球蛋白超家族成員之一，其系IgSF中的不依賴組織相容性抗原復合物(MHC)分子發揮作用的黏附分子，同時也是一種固有免疫因子。其是一種細胞表面糖蛋白，相對分子質量55～70 kDa，又被稱為淋巴細胞功能相關抗原-3(LFA-3)，其胞膜外區有2個Ig超家族C2樣區，屬免疫球蛋白超家族成員，是一種廣泛分布于機體內多種細胞(如B細胞、T細胞、中性粒細胞、內皮細胞、單核細胞、上皮細胞、成纖維細胞、結締組織)及血小板表面的分化抗原[1]。CD58以2種形式存在于細胞膜表面：(1)糖基化磷酯酰肌醇(GPI)“錨”形式，如人淋巴母細胞(EBV)轉化的JYB細胞系細胞表面；(2)穿膜形式，其GPI“錨”的組成成分包含GPI，主要是通過酰胺鍵GPI骨架上的乙醇胺固定在蛋白質的羧基端，成為蛋白質在細胞膜上定位的“錨”，通常把這種結合到GPI的蛋白質也叫作GPI錨蛋白[1]。此外，CD58還有一種可溶性CD58(sCD58)的存在形式，有人曾在一些細胞系(如HepG2)的培養上清液及血、尿液中分離得到這種存在形式的CD58。

人類基因圖譜顯示，CD58位于人染色體1p13上，相對分子質量 55～70 kDa，共包含6個獨立的外顯子，而且在5′區還含有轉錄激活因子的結合區。2個胞外似Ig結構分別位于一個獨立的外顯子上。外顯子2編碼蛋白N-端似Ig結構和信號肽C-端蛋白多肽的序列，外顯子3編碼第2個似Ig結構，外顯子4編碼疏水多肽序列，在跨膜區或錨定形式中的GPI結構中具有十分重要的作用。外顯子5的上游編碼GPI錨定的CD58糖蛋白，下游表達CD58的穿膜形式。有研究發現,以GPI形式存在的CD58，其基因翻譯外顯子5終止，而以穿膜形式存在CD58，其基因翻譯外顯子6終止。另外，外顯子6有2種不同形式存在，均含有3′非編碼區序列。通過基因圖譜可知，CD58由染色體1上的一個單獨基因編碼，這說明可能是mRNA的不同剪接形式造成了CD58的2種不同的穿膜結構和GPI結構。通過對CD58基因序列數據庫的分析后，并沒有發現mRNA的不同剪接形式可導致sCD58濃度的升高，推測sCD58存在的最直接原因可能是由于蛋白水解酶的消化。

1.2CD58的功能 已有的研究表明，CD58作為CD2的天然配體，在機體內具有以下功能。

1.2.1CD58對T細胞受體(TCR)-多肽-MHC三聯復合物形成的作用 CD58與CD2的結合對TCR-多肽-MHC三聯復合物的形成十分有利，從而對抗原遞呈具有輔助作用，CD58與CD2的結合還可以在一定程度上提高TCR/CD3分子的接觸密度，CD58與CD2的結合之后在缺乏持續性抗原刺激時能維持機體的免疫功能狀態，同時還參與了機體多種細胞因子的產生和免疫細胞的聚集[1]。

1.2.2CD58對抗原遞呈的作用 CD58抗原呈遞T淋巴細胞中具有不可缺少的作用，有研究發現CD58通過Ⅱ型肺泡上皮細胞(AECⅡ)發揮先天免疫系統中的作用，此外，還有一些研究發現，CD58與CD2結合為T細胞激活的旁路系統，可增殖與活化淋巴細胞，并促進T細胞分泌白細胞介素(IL)-2和B細胞分泌免疫球蛋白，這種旁路激活途徑不需要巨噬細胞等輔助細胞的參與，具抗原非特異性。最近的研究發現，CD58/CD2相互作用是完全激活機體CD4+ T介導的體液免疫所必需的因素[2]。

1.2.3CD58參與免疫系統的激活 研究人員通過體外用抗CD58的單克隆抗體孵育人的B淋巴細胞系，結果顯示細胞對脂多糖(LPS)的刺激表現出強烈反應，同時腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的分泌量顯著提高，提示CD58可能在免疫系統的激活中發揮重要作用。CD58與CD2結合是細胞之間黏附的一個重要因素，CD58與CD2的結合可以激活機體的免疫系統，而且這個激活過程與抗原是否存在無關。最近研究人員發現，T細胞中CD58表達的降低與T細胞介導的IL-2和TNF-α產生的表達降低密切相關[3]。

1.2.4參與紅細胞免疫 1981年美國SIEGEL等根據紅細胞有免疫黏附、與免疫復合物結合等事實提出了“紅細胞免疫系統”的新概念。研究人員發現，在培養時如果沒有去除紅細胞的樣本中的淋巴因子激活的殺傷細胞(LAK細胞)殺傷活性比去除紅細胞的樣本要強1～3倍，提示紅細胞對于LAK細胞殺傷活性有十分明顯的影響，而且還探明了紅細胞是通過淋巴細胞CD2與CD58黏附，從而增強LAK細胞毒活性的途徑。近年來，研究人員發現這是一種新的免疫途徑，在機體循環系統中的多種細胞如紅細胞、血小板等表面都有CD58分子存在，在紅細胞免疫中具有重要作用，它們可以介導免疫細胞與紅細胞兩者之間的黏附。

2 CD58在疾病中的研究進展

CD58與CD2的結合對于TCR-多肽-MHC三聯復合物的形成十分有利，二者之間的結合通過增強T細胞與APC之間的黏附，從而促進CD2分子介導的信號轉導和T細胞識別抗原的功能，因此CD58在多種疾病的發生、發展過程中發揮著重要的免疫作用，其與多種疾病密切相關。以往的研究發現，CD58可用作免疫和非免疫甲狀腺疾病之間的區分標志物。研究人員發現，肝硬化患者紅細胞CD58較健康人水平顯著增高(P<0.01)，紅細胞CD58高表達與肝臟儲備功能損傷程度存在一致性，提示紅細胞CD58的異常嚴重影響機體的T淋巴細胞免疫功能；另外，通過檢測43例乙型肝炎病毒(HBV)感染者和11例健康對照樣本發現，乙型肝炎各組患者CD58細胞百分率水平顯著高于健康對照組，提示乙型肝炎患者存在紅細胞免疫功能及T淋巴細胞免疫功能紊亂；其他研究人員發現慢性腎衰竭患者的CD58分子表達和紅細胞免疫黏附功能均較對照組降低；此外，該研究還發現，2型糖尿病(T2DM)患者紅細胞CD58含量比健康對照人群顯著降低，提示紅細胞CD58含量減低可能導致T2DM患者紅細胞免疫功能低下，其可能共同參與T2DM的發生、發展過程。研究人員還發現，CD58在銀屑病的發生、發展過程中起到了重要作用，已有可溶性的CD58-Ig融合蛋白(LFA3TIP)用于臨床治療銀屑病。CORBIéRE 等[4]研究發現，CD58在口腔扁平苔蘚病變組織中表達上調，可能為該病分子病理學的一個重要組成部分；LIU等[5]研究發現，CD58高表達可降低多發性硬化癥(MS)的風險，并推測早期提高CD58基因的表達對于疾病的治療和預防有一定的意義。研究人員還證實，CD58參與了腎移植受者機體免疫功能的調節，通過注入人源化CD58抗體可用于治療急性器官排斥[6]。研究人員發現，在杜氏利什曼原蟲(Ld)感染所導致的內臟利什曼病中，CD58和CD2在自然殺傷(NK)細胞上的表達促進細胞間黏附和信號傳導，CD58或其受體CD2的拮抗劑在Ld感染部位下調穿過聚碳酸酯跨膜的CD56+ NK細胞聚集[7]。盧業健等[8]發現，在急性淋巴細胞白血病(ALL)和淋巴瘤中腫瘤細胞表面CD58分子表達減少或者缺失,有可能導致T淋巴細胞或NK細胞活化失敗,無法有效地發揮殺傷作用,使腫瘤細胞逃避淋巴細胞的免疫監視,從而導致病情變得更加復雜,易于復發。YAMAMOTO等[9]發現，通過降低CD58表達導致AITD易感,這可能與CD58及其配體(CD2)的相互作用促進調節性T細胞的分化并抑制免疫應答有關。

3 CD58在腫瘤發生、發展中的研究進展

腫瘤的發生、發展與機體的免疫功能密切相關，對于判斷腫瘤預后、評價手術和化療效果，腫瘤患者機體內的免疫功能水平具有十分的重要價值。當腫瘤細胞進行性增殖時，患者機體內的免疫功能會受到抑制，而當機體免疫功能受到抑制或低下時，腫瘤患病率會增高，這二者之間互為因果關系。人體固有免疫細胞都具有一定的抗腫瘤效應，如：(1)中性粒細胞可參與攻擊腫瘤細胞；(2)激活的巨噬細胞可以發揮抗腫瘤作用，TLR2、4、9參與此過程；(3)NK細胞、NKT細胞和γδT細胞均可殺傷腫瘤細胞。且有研究還證實，細胞免疫是抗腫瘤免疫的主力[10]。研究認為，足量的固有免疫細胞快速浸潤并有效活化，可發揮高效的腫瘤細胞殺傷作用；而固有免疫相關的慢性炎癥則可能參與腫瘤的發生、發展[1]。目前，有研究表明，CD58在多種惡性腫瘤組織中有不同表達，其與腫瘤發生、發展、侵襲、轉移及預后關系密切，使其成為研究惡性腫瘤的重要熱點。COMERCI等[11]研究發現，CD58接觸CD2后能增強NK細胞與靶細胞黏附，從而激活酪氨酸激酶P72syk和磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)，后者通過激活下游信號通路促使NK細胞分泌相關細胞因子，這對細胞毒性效應有著至關重要的作用。

3.1CD58抗腫瘤作用 多項研究表明，CD58的低表達往往提示腫瘤預后不好，研究人員發現CD58通過結合CD2來促進TCR-多肽-MHC三聯復合物的形成，從而增強APC與T細胞二者之間的黏附，來進一步促進T細胞識別抗原的功能及CD2分子所介導的信號傳導通路，因此研究人員推測腫瘤細胞能夠逃逸機體的免疫監視機制與缺乏CD58表達的腫瘤細胞可抵抗CTL的殺傷有關。研究人員發現，CD58的高表達可以作為B-ALL預后較好的指標；肺癌患者紅細胞中的CD58表達較健康人降低，提示紅細胞CD58分子數量的變化可能與肺癌的轉移和惡性程度有關；本研究還發現，在鼻咽癌細胞當中CD58表達比健康人降低，提示CD58的表達可能與鼻咽癌的轉移和惡性程度有關。張婷等[12]檢測到在宮頸癌細胞中，CD58的表達顯著低于正常細胞，且低分化鱗癌組的表達比高分化鱗癌組要顯著降低，研究提示CD58的表達與子宮頸癌的發生、發展過程具有一定關系。張睿等[13]發現CD58低表達的B-ALL患者預后不良。

3.2CD58促腫瘤作用 在上述的文獻中提示，腫瘤細胞能夠逃避CTL和NK細胞殺傷可能與CD58的低表達有關的重要機制，CD58的低表達率是腫瘤患者預后不佳的標志。然而XU等[14]發現，CD58通過結合并降解Dickkopf3上調Wnt通路活性而促進大腸癌腫瘤干細胞特征和自我更新，CD58的高表達可以作為預后不良的指標。這一意外的發現，提示研究人員CD58在人體腫瘤細胞中的免疫應答機制遠未弄清，其與腫瘤預后的相關性還有待更深一步的研究。

3.3CD58在人腦膠質瘤治療中的研究進展 膠質瘤是成人顱內惡性腫瘤最常見的一種，我國膠質瘤年發病率為(3.0～6.4)/10萬,年死亡人數達3萬[15]。其病程短，侵襲性強加上血-腦屏障的存在，致使現有的治療方法如手術、放化療等都難以取得滿意的療效，尤其是膠質母細胞瘤的患者預后更差[16-17]，中位進展時間6.9個月，平均總生存期14.6個月，長期存活的病例非常罕見[18]。以往認為大腦為免疫豁免器官，這是因為中樞神經系統的免疫相關組織結構十分獨特。(1)缺少原位DC(樹突狀細胞)和淋巴流。(2)具有血-腦屏障，可維持中樞神經系統內環境穩定。但近年來，研究人員證實大腦在生理和炎癥狀態下是存在免疫監督的，當腦膠質瘤細胞降低到一定程度時，殘存的膠質瘤細胞可以被人體自身的免疫系統殺死，可以減少膠質瘤的復發，延長膠質瘤患者無癥狀生存期，從而改善膠質瘤患者的預后。并且越來越多的研究發現，多種因素可影響血-腦屏障的通透性，并通過誘導血-腦屏障各組分表達黏附分子、表面抗原或產生細胞因子和趨化因子，募集、趨化免疫細胞穿越血腦屏障，從而為免疫系統與中樞神經系統間的通訊提供了可能[19-21]。現有研究表明，膠質瘤的發生、發展、治療和預后與患者機體中的免疫功能和免疫相關分子水平密切相關[18]，固有免疫相關的效應分子和細胞廣泛參與免疫應答的啟動、效應和調節過程，因此固有免疫在機體的免疫防御機制中發揮著十分重要的作用。現有的臨床試驗發現，膠質瘤患者通過免疫治療可以取得包括長期生存和腫瘤消退在內的臨床獲益[22-28]。近年來，膠質母細胞瘤治療領域Ⅱ/Ⅲ期靶向治療、免疫治療及相關的聯合治療形式都有了新的實質性進展[29]，研究人員發現膠質瘤患者進行免疫和靶向治療等新型的治療手段可能有利于延緩腫瘤復發，提高腫瘤的治療效果。趙浩等[30]通過收集TCGA數據庫中低分級膠質瘤患者的臨床資料和mRNA芯片數據,對CD58進行表達分析并通過Cox多因素回歸分析CD58的表達水平與腦膠質瘤患者無病生存期及總生存期之間的關系，發現CD58表達水平隨腦膠質瘤病理級別升高而升高。研究人員發現，雖然CD58通過激活T細胞發揮抗腫瘤免疫的作用，但作為一種高度糖基化的細胞黏附分子，CD58也可能在腫瘤細胞的轉移和侵襲中發揮重要作用，同時，CD58還能調控腫瘤細胞的自我更新。SATO等[31]利用信息論和統計學方法分析了18 413個LGG基因的mRNA表達數據，發現CD58的高表達會顯著縮短生存期。然而CHAUDHURIA等[32]發現，CD58高度同源的T11TS與CD2結合可激活下游通路蛋白從而，促進T細胞增殖活化，明顯改善顱腦免疫抑制狀態增強機體免疫系統對神經膠質瘤細胞殺傷效應。BHATTACHARYA等[33]發現，CD58高度同源的T11TS可抑制神經膠質瘤細胞周圍血管生成，從而發揮抑癌作用。因此CD58與膠質瘤中發生、發展、侵襲、轉移及預后作用的內在聯系與機制尚未闡明，還有待臨床及科研人員進一步的研究。

4 結語與展望

鑒于目前大量的基礎研究及臨床數據，CD58在免疫系統中的重要作用及在抗原遞呈過程所發揮的巨大作用，研究人員已經有了廣泛的認識，但是CD58的信號傳導途徑及對機體內免疫細胞的激活機制等方面還十分不清楚，有待進一步的研究深入探討。考慮到CD58在人體固有免疫反應中所發揮的重要作用及其在多種疾病當中所發揮的作用，有理由認為CD58-CD2信號通路衍生的相關藥物在機體腫瘤免疫治療方面具有非常廣闊的應用前景，是非常值得去深入研究的，通過對該領域的研究進而更好地應用其作用，對于預防、早期診斷和治療疾病具有重大意義。