劉文亞 朱紅勝 嚴茹紅
1.南京醫科大學附屬蘇州醫院檢驗科,江蘇蘇州 215001;2.南京醫科大學附屬蘇州科技城醫院檢驗科,江蘇蘇州 215153
類風濕關節炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種病因未明的慢性炎癥,主要累及關節滑膜,臨床表現有關節腫脹、疼痛、僵硬、畸形、活動困難等,可能與遺傳、感染及內分泌等因素有關[1]。
B7-CD28家族作為重要的協同刺激分子,參與T細胞活化的雙信號途徑,在細胞免疫中發揮不可或缺的作用。目前B7家族包括10個成員,分別為 B7-H7(HHLA2)、B7-H6(NCR3LG1)、B7-H5(VISTA)、B7-H4( B7S1,B7x,VTCN1)、CD276(B7-H3)、CD275(ICOS-L,B7-H2)、CD274(PDL1,B7-H1)、CD273(PD-L2,B7-DC )、CD80(B7-1)和CD86(B7-2)[2-3]。研究發現, B7-H3參與腫瘤的增殖、侵襲和轉移,被認為是一種新的腫瘤標志物[4-5]。同時,B7-H3在免疫應答中發揮重要的監視作用,可能成為治療自身免疫性疾病的靶點[6-8]。本文就B7-H3的結構、表達、功能、在類風濕關節炎的發病機制中的研究等方面進行綜述。
2001年,B7-H3由Chapoval等[9]在人類樹突狀細胞cDNA文庫中發現,B7-H3(CD276)是典型的Ⅰ型跨膜蛋白分子,屬于免疫球蛋白超家族。B7-H3編碼的蛋白結構含有316個氨基酸,包含氨基端的一段信號肽、一段跨膜蛋白區、一段胞質尾區、一段胞外免疫球蛋白樣可變區(IgV)和恒定區(IgC)。在氨基酸序列上,B7-H3與B7家族的其他成員在胞外域受體結合區有一定的同源性,分別是B7-H3與B7-H1有 27%的同源性、B7-H3與B7-H2有25%的同源性、 B7-H3與B7-1有 21%的同源性、B7-H3與B7-2有20%的同源性。B7-H3的亞型由B7-H3a(2IgB7-H3)和B7-H3b(4IgB7-H3)組成,B7-H3a(2IgB7-H3)由IgV-IgC組成,B7-H3b(4IgB7-H3)由IgV-IgC-IgV-IgC組成,4IgB7-H3主要存在于人類細胞,而2IgB7-H3主要存在于人類和小鼠細胞[10-11]。研究發現,狗、豬、母牛等哺乳動物表達4Ig-B7-H3,而魚綱、兩棲類和鳥綱則表達2Ig-B7-H3[12]。鼠B7-H3分子和人B7-H3分子分別位于9號染色體和15號染色體,鼠B7-H3同B7家族的其他成員有20% ~ 30%的同源性,鼠B7-H3與人B7-H3的氨基酸結構有88%的相似性[12]。
B7-H3具有可溶性和膜型兩種形式。可溶性B7-H3(sB7-H3)通過裂解細胞表面的基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)而形成[13]。研究發現,B7-H3被一個4.1kb的mRNA所編碼[9]。在肝臟、心臟、胎盤、前列腺等組織中,人類B7-H3 mRNA高表達,而人類B7-H3 mRNA在腦、骨骼肌、腎臟、肺臟呈低表達。B7-H3在外周血白細胞不表達,但是B7-H3在脾、淋巴結、骨髓和胸腺等淋巴器官中均有表達。B7-H3mRNA在多種腫瘤細胞株不表達,如淋巴細胞白血病Molt-4、急性早幼粒細胞白血病HL-60、伯基特淋巴瘤Raji。同時B7-H3 mRNA也在多種腫瘤細胞株表達,包括宮頸腺癌Hela S3、黑色素瘤 G361、肝癌 SK-HEP-l、結腸癌 SW480、肺癌A549和慢性髓系白血病K562。相比B7-H3 mRNA的廣泛表達,B7-H3在蛋白水平表達很局限,僅表達在肝臟、肺臟、膀胱、睪丸、前列腺、乳腺、胎盤和淋巴器官[9,11,14-15]。B7-H3 分子在 mRNA 的廣泛表達而在蛋白水平表達局限,說明可能與其轉錄后調控機制有關[9]。
B7-H3在免疫調控中發揮重要的作用,同時參與了腫瘤的增殖、侵襲和轉移[4-5]。早期研究發現B7-H3具有協同刺激和協同抑制的雙重作用[3]。有研究發現,B7-H3不僅促進CD4+、CD8+T 細胞的增殖,還促進細胞毒性T淋巴細胞的產生,并且刺激干擾素(IFN-γ)的產生[9]。然而,還有研究表明,B7-H3對T細胞的活化和增殖及細胞因子的產生具有抑制作用[16-19]。研究表明,B7-H3在Th1介導的免疫反應中起負調控作用,通過抑制主要轉錄因子的活性包括激活的T細胞的核因子(nuclear factor of activated T cells,NFAT)、激活蛋白 1(activator protein 1,AP-1)和核因子Kappa-B(NF-κB)來調節T細胞的功能[20-22]。同時,B7-H3作為協同抑制分子,抑制T細胞的活化及細胞因子IL-2的產生[15]。
類風濕關節炎是一種常見的自身免疫性疾病,主要表現有關節腫脹、疼痛、僵硬、畸形、活動困難等,對患者的心理造成了極大的負擔。在類風濕關節炎患者中,主要受影響的是滑膜和軟骨細胞[1],滑膜環境由許多細胞類型組成,如CD4+T細胞、B細胞、單核細胞、巨噬細胞和成纖維細胞樣滑膜細胞。
血管生成在類風濕滑膜炎中發揮關鍵作用,而血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor ,VEGF)是RA血管生成的主要促血管生成因子,并且VEGF與疾病的嚴重程度有關[23-24]。Lai等[25]研究表明,B7-H3通過增加VEGF的分泌促進內皮細胞的血管生成,從而參與RA的發病機制。先前的研究表明,成纖維細胞樣滑膜細胞是侵犯關節軟骨的關鍵細胞[26-28]。Tran等[29]研究發現,B7-H3表達于類風濕關節炎患者滑膜組織內的成纖維樣滑膜細胞,主要呈4Ig亞型形式,并且B7-H3對成纖維細胞樣滑膜細胞和T細胞的相互作用取決于T細胞的活化狀態。Guo等[30]研究發現,類風濕關節炎滑膜組織內有B7-H3陽性細胞,B7-H3+細胞主要為 CD68+巨噬細胞、CD31+內皮細胞及 CK-18+上皮細胞,提示B7-H3有可能參與并調節關節炎的病理進程。此外,研究表明,在類風濕關節炎患者活動期,滑膜腔液的單核細胞被活化,活化的單核細胞可以特異性刺激Th17的產生[31]。Yoon等發現滑膜單核細胞可以促進CD4+T細胞的Th1反應以及Th17反應,同時,類風濕關節炎患者滑膜單核細胞主要表達B7-H3的4Ig亞型[32-33]。孫靜等[34]發現類風濕關節炎患者外周血單核細胞B7-H3高表達,同時,B7-H3與類風濕因子、腫脹關節數、壓痛關節數、疾病的分期、病程的長短、疾病活動度評分28(DSA28)顯著相關,提示B7-H3的高表達可能誘導單核細胞遷移、活化,繼而參與類風濕關節炎疾病的進程。
孫靜等[35]從基因層面對類風濕關節炎的發病機制進行分析。通過體外直接測序法發現B7-H3基因存在的單核苷酸多態性(single nucleotide polymorphism,SNP)位點,再結合序列特異性引物聚合酶鏈反應(SSP-PCR)檢測出6個位點的SNP,提示B7-H3與類風濕關節炎的發生相關[35]。還有研究表明,新的B7-H3-TACT多態性變異與類風濕關節炎的發生有關[36]。
越來越多的研究證實 B7-H3參與類風濕關節炎的發病機制,并且B7-H3與類風濕因子、腫脹關節數、壓痛關節數、疾病的分期、病程的長短、疾病活動度評分28(DSA28)顯著相關,B7-H3已顯示出作為免疫治療靶標的巨大潛力。然而,現有研究對 B7-H3 在類風濕關節炎中的相關信號通路尚未完全闡明,需要進行更深的研究,將為B7-H3 的免疫靶向療法提供新的方向。