MICA/B分子與疾病的相關性及其臨床應用的研究進展

李鋒，肖曦 綜述 魏小斌 審校

(中南大學湘雅醫學院附屬?？卺t院檢驗科，海南 ?？?570208)

MICA/B分子與疾病的相關性及其臨床應用的研究進展

李鋒，肖曦 綜述 魏小斌 審校

(中南大學湘雅醫學院附屬?？卺t院檢驗科，海南 海口 570208)

MICA/B基因具有高度多態性，所編碼蛋白MICA/B是NKG2D的主要配體，而NKG2D在機體免疫監視方面發揮著重要作用。越來越多的研究表明MICA/B與疾病的發生發展有著高度的相關性，因此針對MICA/B具體的表達調控機制及臨床應用研究是當前研究的熱點，本文對近年來MICA/B分子與疾病的相關性及其臨床應用進行綜述。

MICA/B；疾?。幌嚓P性；臨床應用；NKG2D

人類主要組織相容性復合物I鏈相關基因(MIC) A/B基因的多態性與許多疾病的易感性有很大相關性，其編碼的蛋白分子通過與NKG2D受體相互作用參與到人類各種疾病的發生發展過程中，對MICA/B分子的進一步深入研究對闡釋其在疾病中的分子機制意義重大，其在臨床中潛在的應用也將會是今后研究的熱點。

1 MICA/B分子概述

人類主要組織相容性復合物I鏈相關基因(MIC)高度保守并廣泛存在于大多數哺乳動物基因中，人類MIC基因定位于染色體6p21.3的HLA-I類區，包括7個成員：MICA～MICG，其中只有MICA/B是功能基因。MICA基因全長11 722 bp，編碼1 382 bp的轉錄子；MICB基因全長12 930 bp，編碼2 376 bp的轉錄子[1]。MICA/B基因編碼的蛋白為跨膜蛋白，相對分子質量約61 000 Kb，由三個胞外區(α1，α2，α3)、一個跨膜區(TM)和一個胞質尾區構成，主要在人上皮細胞、內皮細胞，尤其在小腸上皮細胞中高表達。人類NKG2D主要在NK細胞、NKT細胞、γδT細胞、CD8+T細胞表達，作為一種激活性受體介導這些免疫細胞活化進而殺傷靶細胞。它除了可以識別UL-16結合蛋白配體家族(ULBPs1-6)外，還可以識別MICA/B，是目前為止在體內發現的唯一可以與MICA/B識別的受體，通過使效應細胞活化引起靶細胞分解。它在感染、腫瘤、自身免疫性疾病、器官移植的免疫應答中起著極其重要的作用，但在不同的細胞亞群中NKG2D的表達是受表觀遺傳機制的控制[2]。

2 MICA/B分子與疾病的相關性

MICA/B和NKG2D的參與到許多疾病的發生發展過程中，但機體在正常情況下MICA/B的表達是相對穩定的。研究表明，血管內皮細胞(ECs)上MICA的基礎表達對于NK細胞上免疫受體NKG2D的表達及活化的調控是必須的。在ECs表面MICA的表達對于不同的細胞因子的應答是不同的，而NKG2D的調控與ECs表面的MICA水平有關。TNF-α上調ECs表面的MICA而TNF-γ下調MICA，但二者均可誘導可溶性MICA(sMICA)的釋放。內皮細胞的活化和增生也可以調控MICA的表達和脫落，進而調控效應細胞NK細胞和T細胞上的NKG2D的活化[3]。

2.1 與腫瘤的相關性 在對肝癌患者的易感基因MICA的分析中發現，該基因啟動子區域的核苷酸多態性可以影響MICA的表達水平，其在阻斷病毒性肝炎導致的肝癌方面有重要作用。研究表明，miR25-93-106b可以調控HCC(肝癌細胞)表面的MICA表達，即過表達的miR25-93-106b可以抑制MICA的表達。相反，該miR的沉默有利于HCC上MICA的高表達[4]。乙肝病毒表面抗原(HBsAg)在HepG細胞上的過表達可誘導miRNAs-133的表達上調和miRNAs-9的表達下調。有趣的是，這兩種miRNAs都可靶向定位到MIC基因的3'非翻譯區來抑制MICA和MICB的表達，因此阻止了NKG2D介導的對HCC細胞的清除[5]。對沙特阿拉伯人群乙型肝炎的研究中發現，MICA基因rs2596542位點的單核苷酸多態性(SNP)在健康對照組中出現的頻率明顯高于患者組，而rs2596542位點等位基因的多態性與活動性肝炎有潛在的相關性[6]。用經促腎上腺素釋放因子(CRF)處理過的宮頸癌細胞(HeLa細胞)的上清液來孵育NK細胞，因其中含有可溶性NKG2D配體(sMICA)，結果發現NK細胞表面的NKG2D表達減少，活性降低。因此在應激狀態下，CRF可以通過誘導可溶性NKG2D配體來下調NKG2D在免疫細胞表面的表達使宮頸癌細胞獲得免疫逃避[7]，可見，sMICA對NKG2D的免疫監視起到了抑制作用。HLA-DRB1和MICA在宮頸癌的發病機制中起著重要作用。在瑞士人群中，HDL-DRB1的上游基因rs9272143的C等位基因具有抵抗宮頸癌的作用，MICA-A4、A5也具有抵抗宮頸癌的作用，而MICA相鄰的rs2516448的T等位基因卻增加了宮頸癌的易感性[8]。在人類卵巢癌的組織中發現了miR-20a的過度表達，該miRNA直接和MICA/B基因的3'非翻譯區結合，導致其被降解，并且減少了細胞質膜上MICA/B的蛋白水平，從而使腫瘤細胞可以逃避NK細胞介導的殺傷作用[9]。在對喉鱗狀上皮細胞癌(LSCC)表面MICA表達的研究中發現，相比正常的組織器官，癌細胞表面的MICA表達水平明顯增高，且增高的水平與腫瘤的分化程度和TNM分期存在顯著的相關性，MICA在LSCC的侵襲和轉移過程中發揮著重要作用，可作為LSCC的一個潛在的腫瘤標記物[10]。MIC分子從細胞表面釋放被認為是一種腫瘤細胞免疫逃避的機制，因為sMICA/B可以抑制NK與激活的受體發生反應，從而避免腫瘤細胞受到NK細胞的分解作用。但在胰腺癌的細胞上MICA/ B表達水平增強但血清中其水平不升高，分化越差的胰腺癌患者中MICA/B的表達水平越高[11]。這與細胞表面MICA/B的高表達促進NKG2D的活化，進而引起NK細胞介導的細胞殺傷作用的觀點似乎相悖。但問題有可能在于高表達的MICA/B發生了某些變化，在對急性髓系白血病(AML)、急性淋巴系白血病(ALL)、肝癌、乳腺癌、結腸癌患者中NKG2DL(MICA/B和ULBPs1-6)的甲基化分析發現，AML的NKG2DL的甲基化程度最高，而高度甲基化與NKG2DL翻譯的缺失有相關，這致使表達NKG2D受體的細胞識別失靈，導致AML患者腫瘤的發生[12]。

2.2 與自身免疫性疾病的相關性 類風濕性關節炎(RA)是一種常見的自身免疫性疾病，在對南突尼斯人群類風濕關節炎研究中發現，MICA-250基因多態性與RA的基因易感性和嚴重程度有關。此外，MICA-TM和MICA-129-Val/Met(MICA基因129位點的纈氨酸/甲硫氨酸基因)可能與RA的嚴重程度存在相關性[13]。在對1型糖尿病患者的研究中發現，MICA基因多態性與1型糖尿病的自身抗體形成有關，其中特別是MICA5/5、MICA-5.1/5.1在胰島素抗體(IAA)和(或)酪氨酸磷酸酶(IA2)陽性的糖尿病患者中的表達均減少[14]，與糖尿病早期的免疫應答高度相關。根據MICA的氨基酸129位點Met/Val的多態性，可將MICA分為與受體NKG2D結合能力強和弱兩種。通過對MICA-129與銀屑病皮膚和關節臨床表現相互關系的研究中發現，MICA-129Met等位基因，特別是Met/Met純合子，在多倫多的人群中，與皮膚銀屑病(PSC)和銀屑病關節炎(PSA)都有顯著的關聯性，它也與圣約翰的PSA患者有關，但Met/Met純合子并沒有額外的影響，當圣約翰的患者HLA等位基因調整后相關性不存在。與PSC相比較，MICA-129與PSA則沒有相關性，由此可得出MICA-129可以作為一個銀屑病皮膚臨床表現的標記物[15]。同樣，對炎癥性腸病(IBD)的研究也中發現，MICA-129-Val/Met單核苷酸多態性參與了IBD的發病機制且TNF-α/-β在炎癥性腸病中起重要的作用，IBD3區域可以作為炎癥性腸病的免疫基因標記[16]。此外對銀屑病的研究還發現，MICA-TM A9等位基因與亞洲人群中銀屑病的易感性有關，與歐洲人群中銀屑病關節炎的易感性有關[17]。HLA-B27是一個很好的預測強直性脊柱炎(AS)危險性的基因標志物。最近全基因組相關分析研究表明MICA與AS的易感性之間存在顯著相關性，可能由于其連鎖不平衡性的潛在影響掩蓋了MICA對AS的影響。在對MICA的測序中發現，在美國白人和中國漢族人群中MICA*007：01是一個有顯著意義的危險性等位基因，在中國漢族的AS患者中MICA*019也是一個重要的危險性等位基因[18]。

3 MICA/B的臨床應用及展望

關于MICA/B和疾病關系的研究最終的目的都是更好的應用于臨床，指導臨床疾病預防、治療和預后判斷。臨床試驗中已經使用γδT細胞來治療肺癌，通過其表面多態性的受體(TCR)和MICA/B分子與不具有多態性的NKG2D受體以非限制性MHC的方式結合發揮靶向作用并已經取得積極療效。同樣的試驗也被用于多發性骨髓瘤、非霍奇金淋巴瘤、其他實質性腫瘤的治療，用以評估γδT細胞治療的安全性和可靠性[19]。

在對由于丙型肝炎病毒引起的慢性丙型肝炎患者的研究中發現，使用PEG-IFN/RBV治療的肝炎患者中MICA等位基因CC型和CA型與A型相比有顯著的持續性病毒學反應，針對MICB基因的分型可以作為對持續性病毒學反應的預測性指標[20]。

在肝癌治療的研究中發現，組蛋白脫乙酰酶抑制劑SAHA(HDACi SAHA)可以通過下調肝癌細胞的miR-17-92和MCM7使MICA的表達上調，使肝癌細胞對NK細胞介導的細胞分解作用的敏感性增強，這個新機制為HDACi在肝癌的治療方面提供了新前景[21]。這也與可以通過藥物作用于調控DNA甲基化或組蛋白乙?；拿付慌まD的表觀遺傳機制觀點相一致[22]。這個事實為表觀遺傳相關因子在惡性腫瘤中的應用前景指明了方向。

NK細胞可以對腫瘤細胞上MICA/B的表達進行免疫監控，并且進行免疫殺傷，從而維持機體正常狀態。MICA/B的表達可以被轉錄因子熱休克蛋白(HSF1)調控，而HSF1與腫瘤的發生發展、物質代謝和治療抵抗有關，同時也增加了NK細胞介導的細胞分解作用。但HSF1的抑制劑NZ28可以同時抑制HSF1、specificity protein 1(SP1)、NF-κB，從而導致腫瘤細胞上NK細胞激活配體MICA/B的丟失，從而逃避免疫監視和NK細胞介導的細胞分解作用。這個結果暗示我們新的抗癌治療有必要考慮所用的藥物對固有免疫系統的影響[23]。

在對進展性非小細胞肺癌的研究中發現，MICA的高表達可以作為一個提示進展性非小細胞肺癌預后差的指標，而高表達的MICA卻是經CIK(細胞因子誘導的細胞殺傷作用)治療成功的一個預測性因子[24]，同樣，結直腸癌細胞表面MICA/B表達的增加可提高患者的生存率和預后[25]。相信在不久的將來臨床上可以把MICA作為衡量患者治療和預后的一個常規指標。

隨著腫瘤逃避免疫監視機制的深入研究，目前已經明確的包括下調或內化型MICA/B以及剪切MICA/ B蛋白胞外段形成sMICA/B。最近的研究表明，由US12-US21編碼的US-12家族中，US-18和US-20被認為具有NK細胞免疫逃避功能，它們可以獨立地通過溶酶體降解MICA來發揮其功能，且二者聯合作用時發揮出來的作用更大[26]。sMICA對NK細胞等的免疫作用起到了抑制作用，對黑色素瘤患者的研究發現，先接種經照射過的自體分泌GM-CSF的腫瘤細胞，再用抗體來阻斷細胞毒性T淋巴細胞抗原4(CTLA-4)后，會產生針對MICA的高滴度抗體，這些抗體導致的sMICA的水平的下降，并且由此減少免疫抑制[27]。因此，與抗癌藥物相比較，抗sMICA的分子或試劑既可以減少免疫抑制，又對腫瘤的治療起重要作用，是一個有所期待的研究方向。

攜帶靶向藥物的納米分子治療因其可以減小靶位藥物的濃度和藥物在正常組織的分布，已經成為當前癌癥治療的研究熱點。MICA存在于許多腫瘤細胞表面，故癌癥細胞上的MICA可以作為一個有效的靶向分子，體外試驗用攜帶有MICA抗體的噬菌體與阿霉素結合來治療癌癥已經獲得成功，以后可能會廣泛被應用于腫瘤的靶向治療中[28]。

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Correlation of MICA/B molecule with disease and clinical application of MICA/B molecule.

LI Feng,XIAO Xi,WEI Xiao-bin.Department of Clinical Laboratory,the Affiliated Haikou Hospital of Xiangya Medical College of Central South University,Haikou 570208,Hainan,CHINA

MICA/B is a gene with high polymorphism and encodes protein MICA/B,the main ligand of NKG2D which plays an important role in immune surveillance.Increasingly studies have showed that MICA/B has a significant correlation with the development of diseases,and the expression and regulation mechanism of MICA/B and its clinical application has become the current hot spot.In this paper,the research progress in this area in recent years were reviewed.

MICA/B;Disease;Correlation;Clinical application;NKG2D

R392.11

A

1003—6350（2016）17—2825—04

10.3969/j.issn.1003-6350.2016.17.024

2015-11-25)

李鋒。E-mail：lfxtx1991@163.com