β2－糖蛋白Ⅰ的多重作用及其抗體在血液系統疾病中的研究進展*

王詩雨，李莉娟，黃梅，郭曉嘉，張連生（蘭州大學第二醫院血液科，蘭州730030）

β2－糖蛋白Ⅰ（β2-glycoprotein I，β2-GPⅠ）是一種由肝細胞合成的糖蛋白，在血漿中根據其功能活性的不同以游離形式和脂蛋白相關形式存在。抗β2-GPⅠ抗體是抗磷脂抗體綜合征（antiphospholipid syndrome，APS）最具特征的抗體之一，其與抗心磷脂抗體（anticardiolipin antibody，aCL）及狼瘡抗凝物質（Lupus anticoagulant，LA）等其他磷脂或磷脂復合物共同組成了抗磷脂抗體（antiphospholipid antibody，aPL）。許多健康人的血漿中有低滴度、低親和力的天然抗β2-GPⅠ抗體，其血漿濃度隨著年齡的增長而增加［1-2］。

現有研究表明，β2-GPⅠ在調節出凝血、補體、血管生成及免疫等方面具有重要作用，其作為一種存在于血漿中的多功能磷脂結合糖蛋白，對β2-GPⅠ功能的研究可能對臨床上多種血液系統疾病的輔助診斷、治療及預后判斷有重要價值。在檢驗方面，分離純化β2-GPⅠ對研究其功能具有重要意義，臨床上對抗β2-GPⅠ抗體的檢測也逐漸從ELISA過度到靈敏度及特異性更高的化學發光免疫分析法（chemiluminescence immunoassay，CLIA）。

本文從β2-GPⅠ的結構入手，綜述了β2-GPⅠ的作用、β2-GPⅠ及其抗體相關檢測方法、其在血液系統疾病中的研究進展，為進一步輔助臨床診斷及治療提供一定依據。

1 β2-GPⅠ結構

β2-GPⅠ屬于補體控制蛋白超家族，由5個高度同源補體控制結構域串聯而成，即結構域Ⅰ（DomainⅠ，DⅠ）－結構域Ⅴ（DomainⅤ，DⅤ）［3］。研究表明，β2-GPⅠ在血漿中至少有“O”、“J”、“S”三種構型；游離狀態時，DⅠ和DⅤ之間相互作用形成閉合的環狀“O”型；當遇到暴露的陰性磷脂表面時，由于DⅤ與陰性磷脂親和性強，閉合環狀會打開，并形成魚鉤狀結構“J”型，錨定在陰性磷脂表面，DⅠ此時可完全暴露，“J”型可能是β2-GPⅠ在血漿中的活性形式［4-5］。

β2-GPⅠ在機體中的構型變化可由分子相互作用、翻譯后修飾、遺傳改變或內環境變化引起，這種構型上的轉化暴露了DⅠ中的隱秘表位，從而使抗β2-GPⅠ抗體與之結合，β2-GPⅠ抗原抗體復合物的形成會導致自身免疫病患者血栓形成風險增加［4，6］。有學者認為β2-GPⅠ可能存在幾種中間形式，這些中間形式可能導致了β2-GPⅠ在機體內的多種反應活性，但這些中間形式的穩定性及作用目前還亟待研究。β2-GPⅠ的大致結構如圖1。

圖1 β2-GPⅠ的“O”型及“J”型結構及其與抗體的可能結合方式

2 β2-GPⅠ的多重作用

2.1 調節出凝血 β2-GPⅠ不僅具有抗凝作用，還具有促凝及調節血小板的作用，其對出凝血的調節平衡取決于周圍環境，但機體中這種平衡是如何維持的目前尚不清楚，并且β2-GPⅠ在血液中的各種作用并不是獨立存在的，各種作用之間可能互相影響。

2.1.1 抗凝作用 β2-GPⅠ作為一種磷脂結合糖蛋白，具有生理抗凝劑的作用，其可以下調凝血酶生成、抑制凝血酶誘導的纖維蛋白生成和血小板聚集，并可以抑制血栓調節蛋白復合物形成，使正常血漿中的活化的部分凝血活酶時間（activated partial thromboplastin time，APTT）延長［7-9］。但在疾病狀態中，其多表現為促凝作用。

2.1.2 促凝作用 對APS的研究表明，β2-GPⅠDⅠ的表位甘氨酸40－精氨酸43（Glycine 40-Arginine 43，G40-R43）主要負責結合血栓形成相關的抗體，可能與其促凝作用密切相關［10］。β2-GPⅠ可通過抑制蛋白C活化和破壞抗凝血膜聯蛋白Ⅴ（annexin 5）的晶體防護層來實現其促凝作用［8］。臨床上，抗β2-GPⅠDⅠ和抗磷脂酰絲氨酸／凝血酶原抗體及aCL等aPL的共存提示嚴重的血栓形成風險，對存在血栓形成風險的患者，需積極予以監測aPL水平及出凝血指標［11-12］。Kelchtermans等［13］對抗β2-GPⅠ抗體類別的meta分析表明，抗β2-GPⅠIgG與血栓形成的相關性更高，但在少數疾病中抗β2-GPⅠIgM與血栓形成更為相關。

2.1.3 調節血小板作用 β2-GPⅠ具有調節血小板的作用，這種調節作用會對出凝血產生不同程度的影響。在疾病狀態中，β2-GPⅠ抗原抗體復合物的形成可以激活血小板受體如糖蛋白Ⅰb-α（glycoproteinⅠb-α，GPⅠb-α）、載脂蛋白E受體2（apolipoprotein E receptor 2，ApoER2）、G蛋白偶聯受體（G protein coupled receptor，GPCR）和血小板糖蛋白受體Ⅵ（glycoproteinⅥ，GPⅥ）等，并與血小板因子4（platelet factor4，PF4）相互作用，從而影響血小板活化，而血小板活化后會表達組織因子（tissue factor，TF），并釋放其他不同的促凝介質，促進血栓的形成，乙酰肝素酶抑制劑可以抑制這一過程；在另一方面，β2-GPⅠ能夠抑制血小板與血管性血友病因子（von Willebrand factor，vWF）的結合，干擾vWF依賴性血小板粘附，進而抑制血栓形成［14-18］。這種促凝與抗凝的反向作用體現了β2-GPⅠ在調節出凝血平衡中的重要性。

2.2 調節補體 β2-GPⅠ屬于補體控制蛋白超家族，其在體內外均有補體調節作用，其在生理上對補體的調節程度是未知的［8］。Gropp等［19］認為β2-GPⅠ具有作為補體抑制的輔助因子的作用，其可通過經典及旁路兩種不同的途徑抑制補體激活，“J”型β2-GPⅠ可以更好的結合C3，為補體因子H提供結合位點，從而介導補體因子Ⅰ對C3降解及C3b裂解，在調節補體中起重要作用。aPL對補體的激活會產生C5a，從而誘導中性粒細胞組織因子依賴性促凝活性［20］。β2-GPⅠ這種對補體的調節作用可能使其參與了血栓形成及炎癥免疫等多種機體反應。

2.3 調節血管生成 β2-GPⅠ對血管生成的調節作用同樣取決于DⅠ。研究顯示，β2-GPⅠ對血管生成的調節作用有劑量依賴性，N-β2GPⅠ（nickedβ2-GPⅠ）在較低濃度下具有血管生成特性，在較高濃度下則具有抗血管生成特性［21］。一方面，β2-GPⅠ可以下調內皮細胞上的血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）受體激酶插入域受體／胎肝激酶1（kinase insert domain receptor／fetal liver kinase 1，KDR／Flk1）的表達，并阻止絲裂原活化蛋白激酶／細胞外信號調節激酶（mitogen-activated protein kinases／extracellular signal-regulated kinase，MAPK／ERK）和磷脂酰肌醇3－激酶／蛋白激酶B／糖原合酶激酶－3β（phosphatidylinositol 3-kinase／protein kinaseB／glycogen synthase kinase-3β，PI3K／Akt／GSK3β）途徑中VEGF下游效應分子的磷酸化；另一方面，β2-GPⅠ衍生的肽還以劑量依賴性反應增加了可溶性fms樣酪氨酸激酶1（soluble fms-like tyrosine kinase 1，sFlt-1）的表達，從兩個方面起到了抗血管生成的作用［22-24］。β2-GPⅠ的這種抗血管生成作用可能在實體腫瘤治療中有一定價值。

2.4 調節免疫 β2-GPⅠ具有結合并中和脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）的能力，其與LPS的結合可以直接或間接觸發凝血，在感染免疫中具有一定的調節作用。體外研究證實，β2-GPⅠ可以抑制LPS誘導的單核細胞和內皮細胞表達促炎因子，對炎癥有負性調控作用；另一方面，β2-GPⅠ及其抗體釋放的信號可以刺激內皮細胞釋放出微粒／細胞外囊泡，這些微粒／囊泡可以以自分泌或旁分泌的方式刺激周圍的靜止細胞，進而有一定的促炎作用［25］。感染患者β2-GPⅠ水平與C反應蛋白（C reaction protein，CRP）、白細胞介素－6（interleukin-6，IL-6）等炎癥指標水平及體溫呈顯著負相關，因此高水平的β2-GPⅠ可能抑制了炎癥進展，并且可以作為感染程度的判定指標之一［26-27］。

此外，β2-GPⅠ在細胞免疫中也起到一定程度作用。體外研究表明樹突狀細胞（dendritic cell，DC）可以將β2-GPⅠ衍生的肽呈遞給T細胞，并激活β2-GPⅠ反應性CD4＋T細胞的增殖和活化，導致Th1細胞因子如γ－干擾素（interferon-γ，IFN-γ）為主的產生，并可以促進B細胞產生抗β2-GPⅠ抗體，形成抗原抗體復合物導致動脈粥樣硬化等疾病的發生［6，28-29］。He等［30］研究表明β2-GPⅠ可以促進骨髓衍生樹突狀細胞（bone marrow derived dendritic cells，BMDCs）的增殖，DC分泌的細胞因子和DC-T細胞相互作用可以增強β2-GPⅠ誘導的Th2分化，導致部分患者的免疫失衡。DC、T細胞和B細胞在APS患者針對β2-GPⅠ的免疫反應的啟動和持續中起著重要作用。對于存在血栓形成高危因素的患者，可以同時檢測β2-GPⅠ及淋巴細胞亞群的水平，預測血栓形成風險。

3 β2-GPⅠ及其抗體分離檢測

β2-GPⅠ是由肝細胞合成的具有326個氨基酸的單鏈蛋白，平均相對分子量（M r）為54 200，人血漿含量約為200 μg／mL［3］。獲得純化β2-GPⅠ對研究其功能有重要意義，純化β2-GPⅠ常用的方法是通過高氯酸沉淀，但高氯酸可能會影響分子的完整性，而利用聚乙二醇（PEG）4000沉淀配合Heparin-Sepha-rose CL-6B親和層析和Source 15S離子交換層析的方法可以有效地從人血漿中提取純度＞95%的完整β2-GPⅠ［1，31］。將純化的人β2-GPⅠ用DL－二硫蘇糖醇（DL-dithiothreitol，DTT）激活的硫氧還蛋白－1（Thioredoxin-1，TRX-1）脫氧，然后用谷胱甘肽（Glutathione，GSH）來阻斷游離硫醇，可以在體外獲得穩定的還原β2-GPⅠ，這種還原的β2-GPⅠ在體外具有天然生物活性，并具有抗氧化應激和抗炎能力，有助于對其功能的進一步研究［32］。

抗β2-GPⅠ抗體作為APS重要的抗體之一，在臨床上主要的檢測方法是ELISA，其過程繁瑣，需要75～80 min進行樣本溫育、酶結合物溫育及底物溫育等步驟，但ELISA對設備儀器條件及操作人員水平要求不高。2019年《抗磷脂抗體檢測的臨床應用專家共識》指出可以應用CLIA對抗β2-GPⅠ抗體進行檢測，CLIA是一種全自動的方法，并且僅需20～25 min孵育及Meg-wash（利用磁力分離技術清洗掉無用底物）即可讀取結果，較ELISA更快捷，并具有更高的靈敏度、特異性及準確性，可以提高抗體的檢出率，但費用昂貴，因此在臨床上較少應用，可作為ELISA的一種替代方法［33-34］。此外，還有斑點印記檢測法、薄層色譜法等，由于靈敏度較差及檢測流程復雜被淘汰［35-36］。

4 β2-GPⅠ及其抗體在血液系統疾病中的相關研究及意義

4.1 免疫性血小板減少癥 免疫性血小板減少癥（immune thrombocytopenia，ITP）是一種以自身抗體介導的血小板破壞和代償性血小板生成不足為特征的疾病，該抗體可加速血小板破壞并抑制其產生。對具有抗GPⅡb／Ⅲa抗體的ITP患者體內和體外研究發現，低水平的β2-GPⅠ與補體激活能力增強相關，β2-GPⅠ可以作為抗GPⅡb／Ⅲa介導的ITP治療的潛在診斷生物標志物和治療靶標［37］。

有10%～70%的ITP患者出現一種或多種aPL陽性，具體取決于疾病的活動程度［38］。Dayama等［39］研究表明，在約12%的ITP患者中檢測到aPL陽性，其中以慢性ITP患者比例最高，并以抗β2-GPⅠ抗體最為常見，慢性ITP患者的血漿抗β2-GPⅠIgG水平升高，并與激素耐藥顯著相關，抗β2-GPⅠ抗體可能是ITP患者APS或其他自身免疫病進展風險的影響因素，并可以作為激素治療反應的預測指標之一［40］。2020版中國ITP治療指南［41］提出，合并GPⅠb特異性自身抗體陽性的ITP患者使用丙種球蛋白的治療效果不佳，建議有條件的患者檢測糖蛋白特異性自身抗體，有助于丙種球蛋白的療效預判。

目前并未發現除ITP外的其他血液系統自身免疫相關疾病與β2-GPⅠ及其抗體的相關研究，對于其他血液系統自身免疫性疾病是否具有相關性，仍需進一步研究。

4.2 白血病 體外研究表明，用β2-GPⅠ抗原抗體復合物處理單核細胞或THP-1細胞可以增加TF、髓樣分化因子88（myeloid differentiation factor88，MyD88）、β干擾素TIR結構域銜接蛋白（TIR-domain-containing adaptor inducing interferon-β，TRIF）以及腫瘤壞死因子（tumor necrosis factorα，TNF-α）的表達，TLR4及其信號轉導途徑有助于上述作用的形成［42-43］。β2-GPⅠ可能因其調節出凝血及抗血小板的作用參與了白血病的疾病進展，目前對于β2-GPⅠ在白血病的研究僅限于對急性髓系白血病THP-1細胞系及相關信號通路，對其在臨床上的應用研究相對較少，針對不同類型白血病β2-GPⅠ是否有某種確切意義仍需相關實驗佐證。

4.3 淋巴瘤 小樣本研究表明新診斷的非霍奇金淋巴瘤（non-Hodgkin′s lymphoma，NHL）患者抗β2-GPⅠ抗體水平升高，以IgA及IgM升高為主，抗β2-GPⅠ抗體的升高與無事件生存期（events free survival，EFS）縮短呈正相關［44-45］。NHL患者可能確實存在抗β2-GPⅠ抗體等aPL的升高，但不一定會增加患者的血栓形成風險，并與疾病的嚴重程度，血栓形成風險，治療結果或總體生存率無關［46-47］。

目前對于抗β2-GPⅠ抗體在淋巴瘤中的作用觀點不盡相同，但我們建議對于抗β2-GPⅠ抗體陽性的腫瘤患者，在初始治療期間應考慮進行預防性抗凝治療，以預防血栓栓塞事件的發生。

5 展望

目前對于β2-GPⅠ的研究主要集中在APS，其在機體中具有調節出凝血、調節補體、調節血管生成及參與免疫調節等多重作用，仍具有很大的研究空間。目前在臨床檢驗方面，CLIA法的使用很大程度上提升了抗β2-GPⅠ抗體檢測的效率及準確性。根據β2-GPⅠ在不同疾病及宿主功能不同，給與針對性的治療將有助于預防血栓形成、炎癥感染及疾病進展等。β2-GPⅠ作為潛在的新型治療靶點，其在血液系統出凝血疾病及自身免疫相關性疾病中具有一定的研究價值，并且對其免疫調節功能的研究將有助于炎癥調控及部分血栓栓塞性疾病的風險預測。