HLA-G與母胎免疫耐受及妊娠期相關疾病的研究進展

張媛媛 綜述 張若鵬 審校

1.大理大學臨床醫學院，云南 大理 671000；2.大理大學第一附屬醫院生殖醫學科，云南 大理 671000；3.大理大學生殖醫學研究所，云南 大理 671000

妊娠是一個復雜的生理過程，胎兒雖帶有遺傳自父源性的人類白細胞抗原(human leucocyte antigen，HLA)，但卻并未引起母體產生針對胎兒這種特殊半同種“異體移植物”的排斥。妊娠成功相當于母親免疫系統對胚胎抗原的免疫產生耐受；具有父系抗原同種異體移植物的胚胎無法被母體免疫系統所排斥的本質有賴于母胎免疫耐受作用的存在。維持母體和胎兒的免疫耐受狀態對妊娠至足月是非常重要的。HLA-G免疫耐受分子作為HLA移植抗原的代表限制性表達在母胎界面上，母體不僅不對胎兒產生免疫排斥的反應，反而在母胎免疫耐受中起保護胎兒作用，形成母-胎免疫耐受，使胎兒能在母親體內正常發育。母胎這種免疫調節機制十分復雜離不開諸多的因素，母胎界面的胚胎來源的絨毛外細胞滋養層上表達的HLA-G被認為是母胎免疫耐受的產生和維持的關鍵。

1 HLA-G的簡介

1982 年人白細胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)-G基因首次被發現[1]，1987年Geraghty首次克隆出該基因，其定位于人的6號染色體短臂[2]，1990年被正式命名為HLA-G[3]。HLA-G屬于非經典的I類主要組織相容性復合體，與經典的HLA I類分子不同，HLA-G 多態性程度低，在體內分布有限，還有一個重要特征是因外顯子的選擇性剪接不同而導致其共有7種不同的亞型[4]，以膜結合蛋白(HLA-G1到-G4)及可溶性蛋白(HLA-G5到-G7)兩種分子表達形式存在。HLAG2 由外顯子3 的剪接產生，HLA-G3 由外顯子3 和4的剪接產生，HLA-G4 由外顯子4 的剪接產生[5]。所有膜結合亞型在外顯子6 中都有一個提前終止密碼子。外顯子1 到3 形成可溶性HLA-G5，外顯子1、2和4 形成HLA-G6[5]。兩種同工型都保留了內含子4。由外顯子1 和2 形成的HLA-G7 由于剪接過程不完全而保留了內含子2[6]。內含子2 和4 包含一個前向終止密碼子，從而阻止跨膜結構域的轉錄[6]。HLAG1 和HLA-G5 是唯一可以與β2M 結合的同種型[7]。HLA-G 主要表達于胎盤絨毛外滋養細胞(extra villous trophoblast，EVT)，介導妊娠期母胎免疫耐受[8]。健康組織中HLA-G 表達受限，病理條件下可誘導HLA-G 表達。生理上，HLA-G 的表達嚴格局限于胎兒組織，如羊膜細胞、紅細胞前體和細胞滋養層細胞。在成人中，HLA-G表達于免疫特權器官及部分細胞中，包括胸腺、胰島、內皮細胞前體和成紅細胞。在炎癥相關疾病如癌癥、移植、自身免疫性疾病和感染中也可誘導HLA-G 表達[9]。HLA-G 可通過調節細胞因子的釋放來誘導免疫耐受性的產生、促進胚胎成功著床和維持妊娠[10]。

2 HLA-G參與母胎免疫耐受的形成

研究發現，HLA-G的主要功能是作為免疫活性細胞的抑制配體，有助于建立和維持免疫耐受，從而保護組織學不相容的胎兒組織免受母體免疫系統的破壞。HLA-G分子誘導的免疫耐受主要有兩種機制，第一種機制是對效應細胞的直接抑制，第二種機制包括誘導樹突狀細胞的耐受性，這反過來使啟動效應細胞無反應，或促進調控細胞的發育。HLA-G通過這兩種機制抑制T 細胞異體增殖[11-12]、抑制NK 細胞毒性[13]、抑制B細胞激活[14]及抑制樹突狀細胞分化、成熟[15]；另外還可以誘導調節性T 細胞的分化、誘導抑制性受體表達水平增加。此外，可溶性HLA-G 分子(sHLA-G)能夠觸發抗原特異性CD8+T淋巴細胞的凋亡[15]。

2.1 HLA-G 與自然殺傷細胞(nature killer cell，NKC) 在孕早期的蛻膜組織中，NK細胞約占白細胞的70%，是主要的免疫細胞。HLA-G的表達被認為可以保護敏感細胞免受NK 細胞系的裂解，相反抑制HLA-G 和HLA-C 的抗體可恢復NK 細胞的細胞毒性。因此，HLA-G可保護胚胎來源的細胞滋養層細胞不被來自母體子宮血液的NK細胞裂解[12]。HLA-G與NK細胞的相互作用主要表現在HLA-G對NK細胞功能的影響上，HLA-G 可以直接或間接與母體NK 細胞表面的殺傷細胞抑制受體相互作用，抑制NK 細胞的殺傷活性作用[16]從而降調母體的免疫反應、促進子宮螺旋動脈重鑄來參與NK細胞功能狀態的調節[17]。

2.2 HLA-G與T細胞 在孕早期的蛻膜組織中，T細胞占白細胞的10%～15%，這一比例在孕晚期增加到70%。1999 年，LE GAL 等[18]發現HLA-G 特異性地抑制了T 細胞的溶解功能。最近，SALVANY-CELADES等[19]研究調查了健康妊娠中具有調節表型和抑制T細胞反應能力的三種不同的蛻膜CD4+Treg類型：CD25HIFOXP3+、PD1HIIL-10+和TIGIT+FOXP3dim。在他們的實驗中，這三種Treg細胞都抑制了抗CD3和抗CD28刺激的蛻膜CD4+或CD8+T細胞的增殖。此外，HLA-G 與EVT 共培養可增加CD25HIFOXP3+和PD1HI Treg 細胞的比例，但未增加TIGIT+Treg 細胞的比例，而TIGIT+Treg 細胞構成CD4+外周血T 細胞。然而，添加抗HLA-G的阻斷抗體對外周血T細胞群中Treg 細胞比例的增加沒有影響。HLA-G 是否直接介導蛻膜中Treg細胞數量的增加還有待研究。

2.3 HLA-G 與巨噬細胞 在孕早期的蛻膜組織中，巨噬細胞占白細胞的15%～20%。CD14+巨噬細胞可表達HLA-G 受體ILT2 和ILT4。在表達HLA-G1 或HLA-G5 的M8 細胞刺激下的外周血單核細胞中ILT2和ILT4 表達增加[20]。表達HLA-G1 的APCs 誘導的CD4+T 細胞可分化為抑制性T 細胞[11]，當蛻膜巨噬細胞參與時可增加外周血CD4+T 細胞群中抑制性T 細胞的百分比。但目前尚不清楚HLA-G 是否參與巨噬細胞介導的免疫耐受。

3 HLA-G與妊娠期相關疾病

HLA-G 基因多態性與妊娠相關疾病的發生之間的關聯已被廣泛探索[21]。已有大量的研究證明HLAG 的異常表達和sHLA-G 水平下降與胚胎著床失敗、復發性自然流產、胎膜早破、和子癇前期等妊娠期疾病有關。

3.1 sHLA-G 與胚胎著床失敗 不孕不育目前是世界各地的一個日益嚴重的問題，據估計全世界有8%至12%的育齡夫婦受到不孕不育的影響。人工生殖技術是不孕不育夫妻擁有自己孩子的最后機會。ABEDIANKENARI等[22]研究表明，妊娠期婦女血清中sHLA-G 水平是未妊娠婦女血清中sHLA-G 水平的2～5 倍。KOTZE 等[23]表明，胚胎培養基中sHLA-G的存在與輔助生殖技術(ART)后妊娠率的增加顯著相關。此外，NOWAK等[24]觀察到患者血清中sHLA-G的水平與ART后妊娠結局相關。因此sHLA-G被認為可以作為評估早期胚胎的發育質量和潛能的指標[25]。

3.2 HLA-G 與子癇前期(pre-eclampsia，PE) PE

是以高血壓為特征的一種妊娠并發癥，是孕產婦和胎兒死亡的主要原因之一。PE 的首要原因是子宮螺旋動脈重塑障礙及胎盤著床淺，而在妊娠期間HLA-G可以促進螺旋動脈重構[9]，因此HLA-G基因與PE之間存在關聯不足為奇[26]。在PE 患者中，檢測到血清中sHLA-G 水平在妊娠早期、中期或晚期均降低[27-28]。此外，PERSSON 等[29]最近研究發現在HLA-G14bp 插入/缺失雜合子胎盤樣本中，胎盤中HLA-G1 14bp插入等位基因表達的增加與胎盤中HLA-G水平的降低有關，亞型譜的改變與HLA-G1和HLA-G5相對水平的增加和HLA-G3水平的降低有關。

3.3 HLA-G 與復發性流產(repeated spontaneous abortion，RSA) RSA 是指連續三次或三次以上的自然流產，母親對胎兒和胎盤的免疫移植物排斥反應是RSA發生的原因之一。LEVKOVA等[30]研究結果表明14 bp 的HLA-G 變異在RSA 的婦女中更常見，與健康妊娠婦女相比，具有這種多態性女性流產的相對風險大約高出兩倍。MOSAFERI等[31]的研究結果顯示RSA孕婦與無流產史的健康孕婦的胎盤組織中HLA-G基因的蛋白表達相比明顯降低。另一研究結果顯示，全組RSA女性HLA-G*0105N等位基因比例明顯高于對照組，且研究人群中HLA-G*0105N 等位基因不純合[32]。這表明，所研究的HLA-G*0105N等位基因可能通過與其他遺傳元件的連鎖不平衡與RSA有關。最近一項僅考慮歐洲國家女性的Meta分析也證實了HLA-G 14bp INS/INS基因型和RSA之間的關聯[33]。

3.4 HLA-G 與胎膜早破(premature rupture of membranes，PROM) PROM是指分娩前發生的胎膜自然破裂，是產科常見的并發癥。細菌自陰道侵入使得胎膜感染是公認的發生PROM最密切的原因之一，相關的研究發現，妊娠婦女感染可能與HLA-G的水平相關[34]。有學者認為PROM患者陰道液和血清中sHLAG升高可能是局部和全身的炎癥標志[35]。鄧睿等[36]的研究結果顯示未足月胎膜早破及足月胎膜早破HLA-G在絨毛膜細胞液中的表達均低于對照組。此外，在丁屹等[37]的研究中發現，PROM產婦體內HLA-G水平以及表達率均比對照組低，并且亞臨床感染的正常孕產婦胎膜的HLA-G 表達率明顯低于無感染組。因此在PROM的研究中HLA-G有著重要的意義。

4 展望

在妊娠中，HLA-G是母胎免疫耐受產生和維持的關鍵，是母胎免疫耐受調節中的主導因素。HLA-G的異常表達及多態性被認為在妊娠期相關疾病的發展中具有直接的意義，但對其潛在的機制知之甚少。在今后的研究中，應更加注重HLA-G在母胎界面的免疫逃避機制的研究，對機制做出更加全面系統的闡述，這必將為妊娠期相關疾病的預測、預防及治療提供新的思路和方法以及為人類輔助生殖技術的發展帶來創新突破口，從而改善妊娠結局。