劉紹靈，彭國璇，鄧 進(jìn)

·綜 述·

BTLA基因與炎癥免疫調(diào)控研究進(jìn)展

劉紹靈，彭國璇，鄧 進(jìn)

嚴(yán)重創(chuàng)傷后感染所導(dǎo)致的膿毒癥及其并發(fā)癥是當(dāng)今世界治療的難題，研究發(fā)現(xiàn)基因多態(tài)性是影響創(chuàng)傷患者機(jī)體反應(yīng)性和預(yù)后的重要因素，是創(chuàng)傷并發(fā)癥早期診斷的候選標(biāo)志物。B和T淋巴細(xì)胞衰減因子(B and T lymphocyte attenuator，BTLA)通過影響Th1/Th2 細(xì)胞的平衡以及介導(dǎo)CD8+T 細(xì)胞的細(xì)胞毒作用，進(jìn)而抑制白細(xì)胞介素-2(IL-2)、白細(xì)胞介素-10(IL-10)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)介導(dǎo)創(chuàng)傷膿毒癥的免疫反應(yīng)并發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用?；贐TLA基因多態(tài)性與創(chuàng)傷后膿毒癥發(fā)生及發(fā)展緊密相關(guān)，可能為創(chuàng)傷患者個(gè)體化診療及靶向治療提供新的理論依據(jù)。本文就BTLA基因多態(tài)性與炎癥免疫調(diào)控相關(guān)性研究作一綜述。

炎癥； 淋巴細(xì)胞； 衰減因子； 基因； 膿毒癥； 免疫調(diào)控

B和T淋巴細(xì)胞衰減因子(B and T lymphocyte attenuator，BTLA)是免疫蛋白超家族中結(jié)構(gòu)類似于細(xì)胞毒性T細(xì)胞相關(guān)抗原(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4,CTLA)和程序死亡分子(programmed death 1,PD-1)的重要抑制性分子，主要在T、B淋巴細(xì)胞上表達(dá)并在T細(xì)胞活化的不同階段發(fā)揮負(fù)性調(diào)控作用[1-2]。嚴(yán)重創(chuàng)傷后引起的膿毒癥及多器官功能衰竭是導(dǎo)致患者死亡的主要原因，主要是由腫瘤壞死因子、白介素等介導(dǎo)細(xì)胞因子的瀑布樣級(jí)聯(lián)反應(yīng)，一旦促炎因子和抗炎因子失去平衡，造成機(jī)體免疫失調(diào)，進(jìn)一步發(fā)展為膿毒癥及多器官功能衰竭[3-4]。BTLA分子介導(dǎo)了Th1/Th2 細(xì)胞的平衡以及CD8+T 細(xì)胞的細(xì)胞毒作用，進(jìn)而抑制白介素-2(IL-2)、白介素-10(IL-10)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等因子的表達(dá)，從而使機(jī)體的免疫效能下降，說明BTLA分子可能在膿毒癥及多器官功能衰竭中扮演重要作用。而BTLA基因多態(tài)性rs2705534、rs9288953等位點(diǎn)已證實(shí)[5]通過介導(dǎo)相關(guān)細(xì)胞因子的表達(dá)進(jìn)一步與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎及大多數(shù)自身免疫性疾病發(fā)病機(jī)制相關(guān)聯(lián)，并且BTLA在創(chuàng)傷感染后膿毒癥中CD4+T 細(xì)胞中表達(dá)升高，與全身炎癥反應(yīng)綜合征、膿毒癥的發(fā)生密切相關(guān)[6]。目前國內(nèi)外尚未見報(bào)道探討B(tài)TLA基因多態(tài)性與創(chuàng)傷后膿毒癥和多器官功能衰竭的相關(guān)性，分析BTLA基因多態(tài)性與創(chuàng)傷后嚴(yán)重并發(fā)癥的關(guān)系，可以更加詳細(xì)了解BTLA在創(chuàng)傷嚴(yán)重并發(fā)癥中的作用，便于闡明發(fā)病機(jī)制，在臨床醫(yī)學(xué)、遺傳病學(xué)方面均具有重要的指導(dǎo)意義。

1 BTLA結(jié)構(gòu)與生物學(xué)功能

BTLA是最新發(fā)現(xiàn)隸屬于B7-CD28免疫蛋白超家族的成員并不同程度表達(dá)于B細(xì)胞、T細(xì)胞及樹突狀細(xì)胞(DC細(xì)胞)，其蛋白結(jié)構(gòu)類似于跨膜受體CTLA-4和PD-1，與腫瘤壞死因子超家族(TNFRSF)成員皰疹病毒侵入介質(zhì)(herpesvirus entry mediator,HVEM)配體結(jié)合形成BTLA-HVEM復(fù)合體后共同介導(dǎo)產(chǎn)生免疫抑制T細(xì)胞增殖信號(hào)[7]。BLTA胞外有一個(gè)IgV樣結(jié)構(gòu)域，一個(gè)跨膜區(qū)及一個(gè)胞漿區(qū)，胞漿區(qū)內(nèi)含有1個(gè)位點(diǎn)及2個(gè)基序：一個(gè)蛋白生長因子受體結(jié)合蛋白2(growth factor receptor-bound protein 2，Grb2)潛在結(jié)合位點(diǎn)，一個(gè)免疫受體酪氨酸抑制基序(ITIM)以及一個(gè)免疫受體酪氨酸轉(zhuǎn)換基序(switch motif)，BTLA胞漿區(qū)基序的酪氨酸經(jīng)誘導(dǎo)磷酸化后募集酪氨酸磷酸酶SHP-1和SHP-2，產(chǎn)生T細(xì)胞抑制作用[8]，同時(shí)Grb2位點(diǎn)可連接P13K的p85亞基,活化P13K信號(hào)途徑并介導(dǎo)BTLA的免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)[9]。Kobayashi等[10]通過研究脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的膿毒癥時(shí)發(fā)現(xiàn)，BTLA可抑制DC及巨噬細(xì)胞促炎細(xì)胞因子TNF-α與IL-12的產(chǎn)生，且應(yīng)用BTLA抗體激動(dòng)劑可改善膿毒癥小鼠的生存率?？梢夿TLA基因轉(zhuǎn)錄及蛋白多態(tài)性在免疫調(diào)節(jié)過程不同階段中扮演著重要作用，無不預(yù)示了其功能在相關(guān)疾病中的必要性和多樣性。

2 BTLA基因多態(tài)性與創(chuàng)傷后膿毒癥的關(guān)聯(lián)研究

目前已有多篇文章報(bào)道BTLA基因多態(tài)性與免疫性疾病相關(guān)聯(lián)。研究證實(shí)中國臺(tái)灣地區(qū)人群BTLA基因型C+800T單核苷酸多態(tài)性(SNP)和日本千葉地區(qū)人群590C SNP與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病顯著相關(guān)[11-12]。Fu等[13]對(duì)黑龍江省592例惡性乳腺癌患者的BTLA基因型分析發(fā)現(xiàn)rs1844089 CT和rs2705535 AG基因型顯著高于健康人群，而rs1844089CC， rs2705535 GG和rs9288952 CC基因型卻顯著低于健康人群，并且這5種基因型與腫瘤大小、雌激素受體、黃體酮、C-erbB-2及P53狀態(tài)高度相關(guān)。創(chuàng)傷后膿毒癥、多器官功能衰竭的發(fā)生可能與免疫細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子、細(xì)菌移位等密切相關(guān)。馮剛等[14-15]研究發(fā)現(xiàn)在遭受相同條件致傷且不同基因背景的小鼠(BALB/C和C57BL/6品系)生物學(xué)效應(yīng)(如免疫反應(yīng)中腫瘤壞死因子產(chǎn)生水平、器官功能障礙易感性及預(yù)后等)存在明顯差異，說明基因多態(tài)性與創(chuàng)傷后膿毒癥免疫紊亂相關(guān)聯(lián)。

筆者通過預(yù)實(shí)驗(yàn)對(duì)346例西南地區(qū)漢族嚴(yán)重創(chuàng)傷患者(ISS評(píng)分≥16分)DNA樣本，進(jìn)行了標(biāo)簽單核苷酸多態(tài)性與創(chuàng)傷后膿毒癥和多器官功能衰竭綜合征(MODS)的臨床關(guān)聯(lián)研究。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，BTLA基因的3’非翻譯區(qū)(3’UTR區(qū))SNP位點(diǎn)rs1982809 在嚴(yán)重創(chuàng)傷人群中膿毒癥發(fā)病率和MODS評(píng)分升高，且具有臨床統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)意義(P=0.023；P=0.034,數(shù)據(jù)尚未成文發(fā)表)。通過生物信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)rs1982809 位點(diǎn)位于BTLA 基因的3’UTR中。真核生物mRNA的3’UTR 是其mRNA的重要功能元件，在基因表達(dá)調(diào)控和mRNA定位等方面起著不可忽視的作用[16]。3’UTR不僅控制mRNA的體內(nèi)穩(wěn)定性和降解速度、翻譯速度，還是與miRNA相互作用的重要位點(diǎn)。據(jù)此，筆者推測(cè)rs1982809可能通過影響B(tài)TLA mRNA穩(wěn)定性或與miRNA的結(jié)合，對(duì)BTLA的轉(zhuǎn)錄后水平進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過生物信息學(xué)在線軟件TargetScanHuman分析[17]，發(fā)現(xiàn)rs1982809位點(diǎn)位于2034bp，該位置正好在miR-25和BTLA基因3’UTR 的結(jié)合區(qū)域(2031bp-2037bp)上，rs1982809C→T 突變有可能影響miR-25 對(duì)BTLA基因的調(diào)控，進(jìn)而影響B(tài)TLA下游炎性因子(IL-2)的表達(dá)水平，調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)平衡。

3 miRNA調(diào)控BTLA基因在創(chuàng)傷后膿毒癥中的生物學(xué)作用

研究[18]表明miRNA可調(diào)控人類30%以上的基因表達(dá)，長度70～90個(gè)核苷酸且具有發(fā)夾結(jié)構(gòu)的前體miRNA(Pre- miRNA)在轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白Exportin 5介導(dǎo)下進(jìn)入胞漿，在核酸酶Dicer作用下生成雙鏈miRNA后被引導(dǎo)進(jìn)入RISC(RNA-induced silencing complex，RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合體)。雙鏈miRNA解螺旋后生成的成熟miRNA與靶miRNA結(jié)合進(jìn)而調(diào)控轉(zhuǎn)錄與翻譯過程，如結(jié)合靶miRNA 3’UTR，阻斷基因轉(zhuǎn)錄和翻譯后進(jìn)一步調(diào)節(jié)蛋白表達(dá)[19]。而rs1982809位點(diǎn)處于miR-25和BTLA 基因3’UTR的結(jié)合區(qū)域，可能通過結(jié)合靶miRNA 3’UTR進(jìn)而調(diào)節(jié)BTLA基因，改變BTLA在創(chuàng)傷后炎癥免疫調(diào)節(jié)的生物學(xué)效應(yīng)。Vasilescu和Wang等[20-21]通過RT-PCR研究發(fā)現(xiàn)，miR-150、miR-146a、miR-233在膿毒癥血漿中水平明顯降低，認(rèn)為miRNA可作為早期診斷膿毒癥的生物標(biāo)志物。而通過TargetScanHuman軟件系統(tǒng)分析，miR-25或其靶基因可能與BTLA 基因3’UTR結(jié)構(gòu)域rs1982809位點(diǎn)影響其基因及下游炎性因子的表達(dá)水平，介導(dǎo)炎癥反應(yīng)。在miR-155靶標(biāo)篩查中發(fā)現(xiàn)，miR-155與BTLA 基因3’UTR相互補(bǔ)，理論上miR-155可調(diào)節(jié)BTLA基因的表達(dá)。而miR-155與免疫疾病相關(guān)，即通過激活BTLA信號(hào)通路上下游基因進(jìn)而活化CD4+T細(xì)胞，參與免疫反應(yīng)某些階段[22]。再者，miRNA既參與固有免疫系統(tǒng)也參與適應(yīng)性免疫過程，而固有免疫反應(yīng)是機(jī)體防御病原體侵入首道防線，在膿毒癥發(fā)生過程中起重要作用。固有免疫識(shí)別受體Toll樣受體(Toll-like receptor，TLR)信號(hào)途徑在脂多糖( lipopolysaccharide，LPS)介導(dǎo)下誘導(dǎo)NF-κ信號(hào)通路產(chǎn)生TNF-α、IL-1等炎癥因子作用于膿毒癥過程[23-24]。miRNA在臨床疾病中有著重要的作用,調(diào)控相應(yīng)靶基因進(jìn)一步?jīng)Q定蛋白表型，可從基因角度深入探討miRNA與其靶基因BTLA、CTLA等在膿毒癥發(fā)生發(fā)展的具體機(jī)制，達(dá)到早期診斷、精準(zhǔn)治療的效果。

4 展望

隨著科技與檢測(cè)檢驗(yàn)方法的不斷發(fā)展進(jìn)步，基因多態(tài)性與疾病發(fā)生發(fā)展之間的聯(lián)系研究距今已幾十余載。近20年來，隨著BTLA的發(fā)現(xiàn)及對(duì)功能機(jī)制研究的日漸清晰，BTLA家族基因在各系統(tǒng)和疾病中的作用機(jī)制與關(guān)聯(lián)開始受到研究者們的高度重視。近年來我國每年創(chuàng)傷患者正在逐步增加，因創(chuàng)傷后并發(fā)癥導(dǎo)致的死亡人數(shù)逐年增加，其中最主要的并發(fā)癥為創(chuàng)傷后膿毒癥。然而，目前尚無BTLA基因多態(tài)性與創(chuàng)傷后膿毒癥和MODS的相關(guān)性研究。因此，系統(tǒng)探討B(tài)TLA基因多態(tài)性與創(chuàng)傷后嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生率的功能機(jī)制，不僅為進(jìn)一步揭示創(chuàng)傷并發(fā)癥的發(fā)病機(jī)制提供新的理論認(rèn)識(shí)，為從遺傳背景上評(píng)估患者創(chuàng)傷并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)和預(yù)后建立有價(jià)值的分子診斷指標(biāo)，同時(shí)為患者早期預(yù)防創(chuàng)傷并發(fā)癥的發(fā)生制定個(gè)體化治療或精準(zhǔn)化治療方案提供理論依據(jù)，并為針對(duì)重要基因功能性突變研制新的治療方法提供有效靶點(diǎn)，有望為膿毒癥預(yù)警防治提供新的有效基因標(biāo)志，以達(dá)到降低臨床嚴(yán)重創(chuàng)傷患者并發(fā)癥發(fā)生率和死亡率的目的。

本綜述系統(tǒng)總結(jié)了BTLA家族蛋白結(jié)構(gòu)、激活通路以及各基因多態(tài)性與疾病的關(guān)聯(lián)。有相關(guān)研究證實(shí)BTLA基因上的多態(tài)性位點(diǎn)與膿毒癥的發(fā)生有關(guān)聯(lián)，為后期開展多基因疾病早期治療提供科學(xué)依據(jù)。但是，BTLA如何參與疾病發(fā)生發(fā)展的具體機(jī)制還不十分明確，而且相同基因?qū)膊〉穆?lián)系，在國內(nèi)外的研究中結(jié)論存在差異；再者，BTLA基因上是否存在更多的多態(tài)性位點(diǎn)與創(chuàng)傷后膿毒癥的發(fā)生發(fā)展有關(guān)還需研究探索。因此，更加系統(tǒng)、大樣本量、多中心的臨床研究也許能解決目前存在的相關(guān)問題。

[1] Partyka A,Woszczyk D,Strzala T,et al.Gene polymorphisms of novel immunotolerant molecule BTLA:distribution of alleles,genotypes and haplotypes in Polish Caucasian population[J]. Arch Immunol Ther Exp(Warsz),2015,63(1):73-78.

[2] 王月穎,張世杰,邵毅,等.BTLA信號(hào)對(duì)T細(xì)胞活化的起始和早期階段的調(diào)節(jié)作用[J].中國免疫學(xué)雜志,2010,26(4):304-308.

[3] 欒櫻譯,姚詠明.創(chuàng)傷膿毒癥新認(rèn)識(shí)[J].國際外科學(xué)雜志,2013,40(11):723-726.

[4] Schorr CA,Dellinger RP.The surviving sepsis campaign: past,present and future[J].Trends Molecular Med,2014,20(4):192-194.

[5] Lin SC,Kuo CC,Chan CH.Association of a BTLA gene polymorphism with the risk of rheumatoid arthritis[J].J Biomed Sci,2006,13(6):853-860.

[6] Shubin NJ,Monaghan SF,Heffeman DS,et al.B and T lymphocyte attenuator expression on CD4+ T-cells associates with sepsis and subsequent infections in ICU patients[J].Crit Care,2013,17(6):R276.

[7] Gavrieli M,Sedy J,Nelson CA,et al.BTLA and HVEM cross talk regulates inhibition and costimulation[J].Adv Immunol,2006,92:157-185.

[8] Shui JW,Steinberg MW,Kronenberg M,et al.Regulation of inflammation,autoimmunity,and infection immunity by HVEM-BTLA signaling[J].J Leukoc Biol,2011,89(4):517-523.

[9] Gavrieli M,Murphy KM.Association of Grb-2 and PI3K p85 with phosphotyrosile peptides derived from BTLA[J].Biochem Biophys Research Commun,2006,345(4):1440-1445.

[10] Kobayashi Y,Iwata A,Suzuki K,et al.B and T lymphocyte attenuator inhibits LPS-induced endotoxic shock by suppressing Toll-like receptor 4 signaling in innate immune cells[J].Proc Nati Sci USA,2013,110(13):5121-5126.

[11] Oki M,Watanabe N,Owada T,et al.A functional polymorphism in B and T lymphocyte attenuator is associated with susceptibility to rheumatoid arthritis[J].Clin Dev Immunol,2011,2011:305656.

[12] Lin SC,Kuo CC,Chan CH.Association of a BTLA gene polymorphism with the risk of rheumatoid arthritis[J].J Biomedical Sci,2006,13(6):853-860.

[13] Fu Z,Li D,Jiang W,et al.Association of BTLA gene polymorphisms with the risk of malignant breast cancer in Chinese women of Heilongjiang Province.[J].Breast Cancer Res Treat,2010,120(1):195-202.

[14] 馮剛,王正國,楊志煥，等.C57BL/6和BALB/C小鼠創(chuàng)傷反應(yīng)差異性初步探討[J].中華創(chuàng)傷雜志,2001,17(5):301-303.

[15] 程婷婷,白建文.B和T淋巴細(xì)胞衰減因子激活在休克/膿毒癥誘導(dǎo)的急性肺損傷中的作用[J].中國急救醫(yī)學(xué),2015,(7):646-650.

[16] Agarwal V,Bell GW,Nam JW,et al.Predictive effective microRNA target sites in mammalian mRNAs[J].Elife,2015,4:e05005.

[17] Spies N,Burge CB,Bartel DP.3’UTR-isofrom choice has limited influence on the stability and translational efficiency of most mRNAs in mouse fibroblasts[J].Genome Res,2013,23(12):2078-2090.

[18] Stern-Ginossar N,Elefant N,Zimmermannb A,et al.Host immune system gene targeting by a viral miRNA [J].Science,2007,317(5836):376-381.

[19] Bartel DP. MicroRNAs:genomics,biogenesis,mechanism,and function[J].Cell,2004,116(2):281-297.

[20] Vasilescu C,Rossi S,Shimizu M.MicroRNA fingerprints identify miR-150 as a plasma prognostic marker in patients with sepsis[J].PLoS One,2009,4(10):e7405.

[21] Wang JF,Yu ML,Yu G,et al.Serum miR-146a and miR-223 as potential new biomarkers for sepsis[J].Biochem Biophys Res Commun,2010,394(1):184-188.

[22] 劉勇，臧遠(yuǎn)勝，李冰，等. B and T lymphocyte attenuator is a target of miR-155 during naive CD4+T cell activation[A]. 中華醫(yī)學(xué)會(huì)、中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì).中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)年會(huì)--2011(第十二次全國呼吸病學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議)論文匯編[C].中華醫(yī)學(xué)會(huì)、中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì),2011:2.

[23] Billeter AT,Hellmann J,Roberts H,et al.MicroRNA-155 potentiates the inflammatory response in hypothermia by suppressing IL-10 production[J].FASEB J,2014,28(12):5322-5336.

[24] Chen J,Liu Z,Yang Y,et al.In vitro screening of LPS-induced miRNAs in leukocytes derived from cord blood and their possible roles in regulating TLR signals[J].Pediatric Res,2014,75(5):595-602.

(本文編輯： 秦 楠)

Research progress of BTLA gene on immune regulation of inflammation

LIUShao-ling,PENGGuo-xuan,DENGJin
(Guizhou Medical University,Guiyang 550004,China)

Currently,sepsis and complications caused by infection after severe trauma is an international problem. Researchers find that gene polymorphism is an important factor in affecting traumatic patients’ body-reactivity and prognosis and also is a candidate marker in the early diagnosis of traumatic complication. B and T lymphocyte attenuator (BLTA) suppress IL-2,IL-10 and TNF-α to mediate the immunoreactions of post-traumatic sepsis by regulating the balance of Th1/Th2 cells and the cytotoxic effect of CD8+T cells. The polymorphism of BLTA gene is closely related to post-traumatic sepsis，so it may provide a new theoretical foundation for the individualized diagnosis and targeted therapy for traumatic patients. This paper summarizes the association between the polymorphism of BLTA gene and the related immune regulation of inflammation.

inflammation; lymphocyte; attenuation factor; gene; sepsis; immune regulation

國家自然基金地區(qū)項(xiàng)目(81660317);貴州省科技廳科技支撐項(xiàng)目(黔科合20153041)；國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目資助(SKLKF201502)；貴州省科技廳院士工作站項(xiàng)目(黔科合院士站20154014)

550004 貴陽，貴州醫(yī)科大學(xué)

鄧進(jìn)，E-mail:742717116@qq.com

1009-4237(2017)07-0555-03

R 641

A

10.3969/j.issn.1009-4237.2017.07.025

2016-08-19；

2016-12-28)