人類白細胞抗原-G與母胎免疫耐受的關(guān)系

陳繡瑛 綜述 黃麗麗 審校

1.浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第四醫(yī)院(義烏，322300)；2.浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院

主要組織相容性抗原復(fù)合體(MHC)是一種存在于脊椎動物，由一個龐大的基因家族編碼的細胞表面分子。人類的MHC分子被稱為人類白細胞抗原(HLA)，HLA基因分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類。其中，HLA-I類分子由經(jīng)典的HLA-Ia類分子和非經(jīng)典HLA-Ib類分子構(gòu)成。非經(jīng)典HLA-Ib類分子主要包括HLA-G、人白細胞抗原E和人白細胞抗原F三種。其中HLA-G是目前發(fā)現(xiàn)與妊娠關(guān)系最密切的非經(jīng)典HLA-Ib類分子[1]。

1 人類白細胞抗原-G(HLA-G)

HLA-G是人絨毛外細胞滋養(yǎng)層細胞中發(fā)現(xiàn)的第一個HLA-Ib類分子。1987年被Geraghty等首次克隆成功，1991年正式命名，基因位于第6號染色體短臂的MHC遠端，全長6.0kb，與經(jīng)典的HLA-I類基因同源性高達86%。HLA-G由8個外顯子，7個內(nèi)含子和3’非翻譯區(qū)(3’UTR)組成，表達分子質(zhì)量為37-39ku的產(chǎn)物。HLA-G有7種異構(gòu)體，分別為HLA-G1～HLA-G44種膜結(jié)合蛋白質(zhì)(mHLA-G)及HLA-G5～HLA-G7三種可溶性蛋白質(zhì)(sHLA-G)。mHLA-G的a鏈不僅具有長短不同的胞外區(qū)，還有跨膜區(qū)及短的胞漿尾，因而稱為膜結(jié)合型。膜結(jié)合型HLA-G1為全長型，具有全部3個胞外結(jié)構(gòu)域，在滋養(yǎng)細胞表達最高，具有與KIRs等抑制性受體結(jié)合的能力，HLA-G2、-G3、-G4的a鏈因缺少1個或2個結(jié)構(gòu)域而成為非全長型。sHLA-G的終止子位于跨膜區(qū)近端，使得翻譯提前終止而成為可溶性形式；部分可溶性還可能來自脫落的膜結(jié)合型-G1、-G2、-G3，所以又稱為sHLA-G1、-G2、-G3。

2 HLA-G在體內(nèi)的分布

HLA-G的最大特征是低多態(tài)性及限制性分布于母胎界面的絨毛外滋養(yǎng)細胞等少數(shù)免疫豁免組織。HLA-G蛋白在絨毛外細胞滋養(yǎng)細胞的表達沿著滋養(yǎng)細胞侵入子宮逐漸深入，表達量逐漸增加。胎盤血管重塑主要靠絨毛外細胞滋養(yǎng)細胞沿子宮螺旋動脈逆行浸潤，HLA-G參與血管的重鑄過程，與母胎界面的免疫耐受有關(guān)。HLA-G在滋養(yǎng)細胞的表達，貫穿妊娠全過程，妊娠早、中期為高水平表達，至妊娠晚期表達下降。在受精卵體外培養(yǎng)液、羊水和孕婦外周血均可檢測到HLA-G的表達。

另外，研究發(fā)現(xiàn)激活的外周血單個核細胞、樹突狀細胞以及某些腫瘤細胞，如慢性淋巴細胞白血病等均可表達HLA-G的膜結(jié)合型或可溶性分子[2]。HLA-G分子還能在移植后種植器官、自身免疫病、病毒感染等病理組織中誘導(dǎo)性表達[3]。

3 HLA-G在母胎界面免疫耐受中的作用機制

HLA-G在母胎界面的免疫耐受機制中的作用目前仍不清楚，既往的研究認為HLA-G免疫耐受中作用可能與抑制子宮內(nèi)膜自然殺傷細胞(NK)、T細胞等免疫細胞對受精卵的殺傷作用相關(guān)。NK細胞是母胎界面表達量最高的免疫細胞：HLA-G能夠直接抑制NK細胞的溶細胞作用，保護細胞免于被NK細胞溶解，其中HLA-G1是NK細胞主要的抑制性配體之一；HLA-G分子可抑制NK細胞游走；HLA-G被認為是子宮NK細胞發(fā)育、增殖、分泌細胞因子和維持低水平細胞毒性狀態(tài)的一個關(guān)鍵因素，在調(diào)節(jié)妊娠免疫耐受過程中發(fā)揮重要作用[1]。絨毛外細胞滋養(yǎng)細胞表達的MHC分子(HLA-G，HLA-E，HLA-F)是馴化母胎界面重要的免疫調(diào)節(jié)細胞子宮自然殺傷細胞的關(guān)鍵分子[4]。等位基因HLA-G*01:04是uNK細胞增殖的強催化劑[5]。HLA-G低表達可以影響蛻膜NK細胞的分泌能力，從而影響滋養(yǎng)細胞侵襲和血管重鑄[6]。

4 HLA-G在母胎界面的功能

HLA-G分子在人體內(nèi)，特別是母胎界面的功能尚不清楚。關(guān)于人體腫瘤的研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤細胞利用微環(huán)境中HLA-G作為免疫系統(tǒng)的逃逸機制，并且證實HLA-G可以作為癌癥診斷、治療和預(yù)后的生物標(biāo)志物，同時HLA-G可能是一個潛在的治療靶點[7]。胚胎是一種半同種異體移植物，胚胎在子宮的種植過程類與腫瘤在體內(nèi)的生長過程類似。因而，研究HLA-G在母胎免疫中的作用對于病理妊娠的預(yù)測、預(yù)防和治療可能具有極高的臨床價值。

Kofod等[8]的研究發(fā)現(xiàn)，IVF成功妊娠患者的“著床期”子宮內(nèi)膜中HLA-G高表達，提示通過“著床期”子宮內(nèi)膜中HLA-G表達水平檢測可能能夠預(yù)測妊娠結(jié)局。Sun等[9]2008年通過RNAi腺病毒載體轉(zhuǎn)染人滋養(yǎng)細胞調(diào)節(jié)HLA-G模型研究發(fā)現(xiàn)，HLA-G降調(diào)節(jié)后滋養(yǎng)細胞的免疫耐受性下降。結(jié)合其他文獻研究，目前認為HLA-G是母胎免疫耐受的核心,通過研究HLA-G的表達及作用機制，有助于了解免疫逃逸的機制[10]。sHLA-G不僅可在母胎界面致免疫耐受，而且隨血液擴散到全身。外周血可檢測到HLA-G5、HLA-G6、sHLA-G1三類sHLA-G分子。孕婦孕期各個階段外周血sHLA-G水平均高于非妊娠健康婦女植入窗期外周血sHLA-G水平，孕中期外周血sHLA-G水平高于孕早期和孕晚期[11]。目前研究認為，HLA-G與血管生成和(或)胎盤形成、胚胎著床、生長發(fā)育、體外授精妊娠結(jié)局、正常妊娠維、多種妊娠相關(guān)疾病及妊娠并發(fā)癥密切相關(guān)。

多項關(guān)于HLA-G與IVF/ICSI結(jié)局相關(guān)的臨床研究發(fā)現(xiàn)，sHLA-G陽性或培養(yǎng)基中增加sHLA-G使得胚胎有較高的臨床妊娠率和種植率[12-13]。Sun等[14]在2011年通過HLA-G小干擾RNA腺病毒載體轉(zhuǎn)染卵裂期人胚胎的研究提示HLA-G可能還與胚胎的生長發(fā)育相關(guān)。

此外，低HLA-G表達水平與原因不明復(fù)發(fā)性自然流產(chǎn)(URSA)密切相關(guān)[15]，且與缺乏sHLA-G1相關(guān)[16]，提高HLA-G表達水平可能有助于反復(fù)妊娠丟失患者獲得成功妊娠[17]，但其機理仍不明。Pfeiffer等[18]研究指出，sHLA-G低水平表達不能有效誘導(dǎo)CD8+ T淋巴細胞凋亡，與復(fù)發(fā)性流產(chǎn)(RSA)發(fā)生有關(guān)。另外研究發(fā)現(xiàn)，下列基因異常與RSA有關(guān)：父親或母親攜帶等位基因HLA-G.0104或HLA-G.050；HLA-G基因14bp插入或缺失；UTR-4單倍型(包括+300 C)及啟動子中-1573位點(T>C)和-1746位點(C>A)單核苷酸多態(tài)性[19-22]。H1(ATCCAGGTACGCAA)單倍型降低RSA風(fēng)險，而H2(CTTCGAGAACGCAG)單倍型增加復(fù)發(fā)性流產(chǎn)風(fēng)險[23]。但Meuleman和Kalotra等的研究未發(fā)現(xiàn)HLA-G的HLA-G 14bp的多態(tài)性和3’UTR單核苷酸多態(tài)性與RSA的相關(guān)性[15,21]。

妊娠早期sHLA-G低表達與胎盤相關(guān)妊娠并發(fā)癥(子癇前期、胎兒生長受限、胎盤早剝等)有關(guān)，提示sHLA-G可能與胎盤形成過程有關(guān)[24-25]，但其機理不詳。HLA-G在子癇前期的發(fā)生、病理生理過程中的作用的研究發(fā)現(xiàn)：胎盤及血清HLA-G表達下降與先兆子癇發(fā)生情況呈正相關(guān)性[22]。降低組蛋白去甲基化酶JHDM1D表達水平可以下調(diào)HLA-G在胎盤表達水平[26]。HLA-G基因多態(tài)性與先兆子癇易感性之間沒有相關(guān)性[27]。母親HLA-G 14-bp INS/DEL多態(tài)性亦與子癇前期發(fā)病風(fēng)險無關(guān)[28]。

在HLA-G與胎兒生長受限、胎膜早破、羊水過少等相關(guān)性研究中發(fā)現(xiàn)：HLA-G低表達可能使滋養(yǎng)細胞侵蝕分化過程受阻，絨毛著床過淺，血管發(fā)育欠佳，因而與胎兒宮內(nèi)發(fā)育遲緩、胎膜早破、羊水過少等病理妊娠相關(guān)[29-30]。

5 展望

既往的研究顯示HLA-G的表達水平與能否成功妊娠、是否發(fā)生妊娠并發(fā)癥、妊娠結(jié)局等均有密切關(guān)系，HLA-G被認為是母胎免疫耐受的核心，但其在母胎界面的免疫機制仍不詳，進一步詳細了解HLA-G在母胎免疫中的作用及作用機制，特別是HLA-G在妊娠期高血壓疾病中的作用及作用機理研究，為進一步理解病理妊娠機理，為病理妊娠提供預(yù)測指標(biāo)、預(yù)防手段和治療方法，改善母嬰預(yù)后具有重要的臨床實用價值和廣泛的應(yīng)用前景。