劉 剛 趙承梅

CⅡTA基因的應用研究進展

劉 剛 趙承梅

人MHC-Ⅱ類分子反式激活因子(MHC class Ⅱtransactivator, CⅡTA)基因全長4,543bp, 含有一個3,390bp長的開放讀碼框, 編碼一個含1,130個氨基酸的蛋白(分子量為123.5kDa)。它的表達水平直接影響著MHC-Ⅱ分子的表達量,是后者表達的主要調控因子, 此外, 它還參與激活MHC-Ⅰ類基因和多種抗原遞呈相關基因［1,2］。本文就CⅡTA的主要應用研究進展進行綜述。

1 移植排斥反應

移植排斥反應發(fā)生與否及其反應強弱關鍵取決于供受者間MHC的差異程度, 移植后專職和非專職抗原遞呈細胞表達MHC-Ⅱ類分子是異基因移植物和異源分子存活的主要障礙。CⅡTA量化控制MHC-Ⅱ類分子的表達, 同時還影響MHC-Ⅱ類分子加工一系列重要基因如Ii和DM的表達, 在T細胞的分化過程中發(fā)揮作用。June等［3］將CⅡTA基因缺陷的心臟移植物用于心臟移植, 結果顯示受體和移植物的存活時間明顯延長。Kim等［4］也獲得了類似結果, 通過抑制CⅡTA基因表達延遲了移植排斥反應的發(fā)生。

劉剛等［5］采用RNA干擾技術沉默CⅡTA基因表達, 構建了靶向CⅡTA基因的shRNA質粒載體, 轉染實驗證實了轉染后CⅡTA和MHC-Ⅱ基因表達明顯受抑制, 并采用轉染后肝臟作為移植物建立高應答大鼠同種異體肝移植模型, 明顯延長了受體生存期, 有效減輕了肝移植排斥反應。這一研究提示CⅡTA基因在移植排斥反應中的基因治療中可能是個重要的作用靶點。

2 控制自身免疫性疾病

MHC-Ⅱ類分子與機體的免疫系統(tǒng)密切相關, 其表達缺失可使免疫系統(tǒng)發(fā)生嚴重缺陷, 而異常的MHC-Ⅱ類分子表達可以引起多種自身免疫性疾病。CⅡTA是調節(jié)MHC-Ⅱ表達的關鍵因子, 在多種自身免疫病的發(fā)生進展過程中發(fā)揮作用。Bronson PG等［6］的實驗結果支持CⅡTA, 尤其是表達DRB1*03:01的CⅡTA在系統(tǒng)性紅斑狼瘡中的作用, 而當CⅡTA增加了1632G/C片段時則與多發(fā)性硬化癥的發(fā)生相關。外圍組織靶性選擇CⅡTA亞型PIV基因可阻止小鼠FLS細胞表達MHC Ⅱ, 雖然不能抑制膠原誘導關節(jié)炎(collageninduced arthritis, CIA)發(fā)生時的周圍滑膜的炎癥和自身免疫反應, 但降低了小鼠患CIA的風險［7］。Eike MC等［8］研究的CⅡTA基因突變與北歐人中的類風濕性關節(jié)炎相關性的數據結果支持其在類風濕性關節(jié)炎中的作用, 并指出其作用有人群依賴性。CⅡTA是MHC-Ⅱ類分子遞呈途徑中進行藥物干預的一個理想目標, 在免疫調節(jié)治療方面具有廣闊前景。

3 腫瘤相關治療

細胞表面MHC表達缺陷是部分腫瘤細胞逃避免疫監(jiān)視的可能機制, 通過導入IFN-γ基因或CⅡTA基因使腫瘤細胞MHC-Ⅱ類分子表達恢復, 能增強腫瘤的免疫原性及T細胞對腫瘤細胞的識別能力, 增強對腫瘤抗原的遞呈作用, 激活機體免疫系統(tǒng)殺傷腫瘤細胞。Lee YS等［9］研究顯示CⅡTA轉染B16F1小鼠黑色素瘤細胞株(B16F1- CⅡTA)會增加炎性細胞因子的mRNA水平, 如TNF-α、CCR7、IL-12等。腫瘤預防模型表明來自CT26-CⅡTA細胞的外吐小體呈劑量依賴性明顯抑制腫瘤生長, 延長患腫瘤小鼠的生存時間, 未來可能作為腫瘤疫苗。Chornoguz O等［10］的研究表明MHC -Ⅱ類分子中的Ii抑制乳腺癌細胞表達獨特的可激活乳腺癌患者腫瘤特異性T細胞的肽, 這些均提示通過修飾或干預CⅡTA基因可能誘導腫瘤特異性免疫。

CⅡTA是在淋巴癌常見的基因融合伴侶, 基因融合的功能性結果是下調表面HLA Ⅱ的表達, 過度表達細胞1型程序性死亡受體分子的配體(CD274/PDL1 and CD273/PDL2)進而降低MHC Ⅱ表達, 降低腫瘤細胞免疫原型。因此, CⅡTA雖然在腫瘤發(fā)生中有重要作用, 但在腫瘤治療中的確切作用尚不能肯定。

［1］ Ting JPY, Trowsdale J.Genetic control of MHC class Ⅱ expression.Cell, 2002,109 (2): S21-33.

［2］ van Eggermond MC, Boom DR, Klous P, et al.Epigenetic regulation of CIITA expression in human T-cells.Biochem Pharmacol, 2011, 82(10): 1430-1437.

［3］ June Brickey W, Felix NJ, Griffiths R, et al.Prolonged survival of classⅡtransactivator-deficient cardiac allografts.Transplantation, 2002, 74(9): 1341-1348.

［4］ Kim TW, Choi YM, Seo JN, et al.Delayed allograft rejection by the suppression of class Ⅱ transactivator.Exp Mol Med, 2006,38(3): 210.

［5］ 劉剛,逯寧,朱理瑋.MHC-Ⅱ類分子反式激活因子基因沉默對大鼠肝移植急性排斥反應的抑制作用.中華實驗外科雜志, 2009, 26(9):1147-1149.

［6］ Bronson PG, Goldstein BA, Ramsay PP, et al.The rs4774 CⅡTA missense variant is associated with risk of systemic lupus erythematosus.Genes Immun, 2011,12(8): 667-671.

［7］ Waldburger JM, Palmer G, Seemayer C, et al.Autoim munity and inflammation are independent of class Ⅱ transactivator type PIV-dependent class Ⅱ major histocompatibility complex expression in peripheral tissues during collagen-induced arthritis.Arthritis Rheum, 2011, 63(11): 3354-3363.

［8］ Eike MC, Skinningsrud B, Ronninger M, et al.CⅡTA gene variants are associated with rheumatoid arthritis in Scandinavian populations.Genes Immun, 2012,13(5): 431-436.

［9］ Lee YS, Kim SH, Cho JA, et al.Introduction of the CⅡTA gene into tumor cells produces exosomes with enhanced anti-tumor effects.Exp Mol Med, 2011,43(5): 281-290.

［10］ Chornoguz O, Gapeev A, O'Neill MC, et al.Major histocompatibility complex class Ⅱ+ invariant chain negative breast cancer cells present unique peptides that activate tumor-specific T cells from breast cancer patients.Mol Cell Proteomics, 2012,11(11): 1457-1467.

教育部高等學校博士學科點新教師科研基金(項目編號：20101202120009), 天津市衛(wèi)生局科技基金(項目編號：2011KZ66)

300052 天津醫(yī)科大學總醫(yī)院普通外科(劉剛)；天津醫(yī)學高等?？茖W校(趙承梅)