張 穎 付 妤

BAFF家族是腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)超家族的成員，包括B細(xì)胞激活因子(B cell activating factor，BAFF) 和增殖誘導(dǎo)配體 (a proliferation-inducing ligand，APRIL) ，BAFF又稱腫瘤壞死因子與Apol相關(guān)的白細(xì)胞表達(dá)配基1(TNF and Apol related leukocyte expressed ligand-1，TALL-1)，可激活凋亡、核因子κB和c-Jun氨基末端激酶的腫瘤壞死因子同源體(TNF homologue that activates apoptosis,nuclear factor-κB and c-Jun NH2-terminal kinase ，THANK)，是285個氨基酸組成的Ⅱ型跨膜蛋白,主要維持B細(xì)胞存活和分化。鑒于BAFF在多種慢性炎癥性疾病中均有重要的作用，本文就BAFF及其受體的特性、免疫調(diào)控以及臨床疾病中的研究做簡要綜述。

一、B細(xì)胞激活因子表達(dá)、結(jié)構(gòu)及調(diào)控

BAFF或者APRIL主要由髓系細(xì)胞如嗜中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和濾泡細(xì)胞表達(dá)并分泌BAFF，近年來研究提示適應(yīng)性免疫細(xì)胞，尤其B細(xì)胞和T細(xì)胞也能表達(dá)BAFF。另有研究表明非免疫細(xì)胞如上皮細(xì)胞(腸道、肺泡、呼吸道、唾液腺、腎臟、皮膚等)、癌細(xì)胞或星形膠質(zhì)細(xì)胞在特定情況下也能檢測到BAFF[1]。

生理狀態(tài)下，多聚體形式的BAFF結(jié)合于細(xì)胞膜，弗林蛋白酶可將BAFF切割為17kDa大小、具有生物學(xué)活性的可溶性BAFF。在中性或堿性pH環(huán)境下，20個BAFF三聚體結(jié)合為一個60-mer多聚體，在酸性pH環(huán)境下不可逆地解離成三聚體，這種結(jié)合取決于TNF家族中人類BAFF所獨有的“Flap”環(huán)，而鼠類BAFF基因存在外顯子以阻止BAFF的60-mer多聚體形成。到目前為止60-mer多聚體的生理功能尚不完全清楚，一系列體內(nèi)外實驗表明BAFF 60-mer在膜結(jié)合性BAFF存在情況下可通過其下游受體發(fā)出生物學(xué)信號[2]。

人類 BAFF 基因定位于染色體 13q33.3，包含6個外顯子、5個內(nèi)含子和1個1020bp的啟動子區(qū)。多種轉(zhuǎn)錄因子如活化T細(xì)胞核因子(nuclear factor of activating T cell，NFAT)成員的c1 和c2，核因子κB(nuclear factor kappa beta，NF-κB)成員的p50、p52、c-Rel和p65和CD40以及TNF受體家族的BAFF R均可作為BAFF啟動子。P65協(xié)同轉(zhuǎn)錄共刺激因子p300上調(diào)鼠類BAFF的啟動子活性。Sj?strand等[3]研究表明干擾素(interferon，IFN)調(diào)節(jié)因子 (IFN regulatory factors，IRF)調(diào)控BAFF的表達(dá)。已有研究提示Ⅰ型干擾素可通過IRF1和IRF2信號直接誘導(dǎo)BAFF基因表達(dá)，而轉(zhuǎn)錄因子IRF4和IRF8可阻斷BAFF的表達(dá)。此外，BAFF基因的表達(dá)水平以及活性受干擾素γ、白細(xì)胞介素10等細(xì)胞因子調(diào)控。

二、B細(xì)胞激活因子受體BAFF R、TACI和BCMA

BAFF作用于3種受體：B細(xì)胞成熟抗原(B-cell maturation antigen，BCMA)、轉(zhuǎn)膜激活劑、該調(diào)節(jié)劑和親環(huán)素配體相互作用物(TNFR homolog transmembrane activator and Ca2+modulator and CAML interactor，TACI)，BAFF受體(B cell-activating factor receptor，BAFF R)，3種受體均為Ⅲ型跨膜蛋白。

BAFF三聚體形式可與上述3種受體結(jié)合，但60-Mer BAFF僅結(jié)合BAFF R和TACI。BAFF/BAFF R作用于過渡性2型階段B細(xì)胞，在B細(xì)胞陽性選擇和幼稚B細(xì)胞的存活發(fā)揮關(guān)鍵作用。TACI與BAFF以及APRIL多聚體結(jié)合后通過NF-κB的經(jīng)典途徑、Mek和Jnk/p38途徑促進(jìn)TACI信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，抑制細(xì)胞凋亡，促進(jìn)免疫球蛋白類別轉(zhuǎn)換和成熟抗體的產(chǎn)生。TACI也能調(diào)節(jié)抗體類別轉(zhuǎn)換和重組以及T細(xì)胞非依賴性抗體反應(yīng)。BCMA表達(dá)于漿細(xì)胞并介導(dǎo)骨髓中長壽漿細(xì)胞的存活，亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)存在高爾基體，為清除BCMA引發(fā)的臨床疾病提供較好的治療靶標(biāo)。小鼠中BCMA優(yōu)先作用于APRIL，通過NF-κB經(jīng)典途徑介導(dǎo)下游的生物學(xué)過程[4]。

三、B細(xì)胞激活因子的免疫調(diào)控功能

BAFF在天然免疫中占有重要作用，樹突狀細(xì)胞和中性粒細(xì)胞中Ⅰ型干擾素可在內(nèi)外炎癥誘導(dǎo)下刺激BAFF表達(dá)以維持淋巴器官內(nèi)BAFF水平。BAFF上調(diào)B細(xì)胞表面Toll樣受體，協(xié)同BCR/TLR信號通路，促進(jìn)T細(xì)胞非依賴性B細(xì)胞分化發(fā)育。BAFF與病毒感染相關(guān)研究提示BAFF在先天免疫與自身免疫之間存在一定聯(lián)系。病毒感染后，人唾液腺上皮細(xì)胞、人呼吸道上皮細(xì)胞以及支氣管上皮細(xì)胞系BAFF基因和蛋白水平表達(dá)升高[5,6]。用口腔上皮細(xì)胞提取的poly I:C(合成的dsRNA類似物)刺激后，表皮和腸上皮表達(dá)BAFF上調(diào)促進(jìn)抗體類別轉(zhuǎn)換，類別轉(zhuǎn)換后的免疫球蛋白G和A由上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)運[7]。BAFF參與脂肪組織來源的間充質(zhì)細(xì)胞(adipose tissue-derived mesenchymal cells，ADMCs)向脂肪細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞分化，提示BAFF可能以自分泌和旁分泌方式起作用，通過多種通路調(diào)節(jié)免疫功能[8]。

四、B細(xì)胞激活因子在慢性炎癥性疾病中的研究

1.系統(tǒng)性紅斑狼瘡：系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus，SLE)主要由于T、B細(xì)胞過度反應(yīng)，機(jī)體對自身抗原失去耐受性，導(dǎo)致循環(huán)免疫復(fù)合物在組織器官內(nèi)沉積并造成損傷。多項研究證實BAFF在人類系統(tǒng)性紅斑狼瘡及其他自身免疫性疾病傾向小鼠中過表達(dá)并導(dǎo)致SLE樣特征[8,9]。通過敲低/敲除BAFF基因或者拮抗BAFF蛋白能明顯降低小鼠SLE易感性[9,10]?？v向研究證實SLE患者血清BAFF高水平和臨床疾病活動性正相關(guān)，SLE患者血循環(huán)BAFF水平高者相比BAFF水平正常者更易發(fā)展為中重度SLE，且器官損傷更嚴(yán)重[11, 12]。同時，與血清BAFF水平比較，外周血中BAFF轉(zhuǎn)錄水平是預(yù)測疾病活動性和疾病發(fā)作特異性更高的生物學(xué)標(biāo)志物。

2.動脈粥樣硬化：動脈粥樣硬化性心血管疾病(心臟病發(fā)作和腦卒中)是全球死亡主要原因，病理上主要改變?yōu)閯用}壁中斑塊的形成。已有研究檢測到人類動脈粥樣硬化斑塊中BAFF蛋白顯著升高[13]。小鼠模型研究表明BAFF R信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的破壞能誘導(dǎo)成熟B-2細(xì)胞耗竭，且與CD20單抗干預(yù)的小鼠模型表型相似，而BAFF R缺陷、拮抗BAFF R或拮抗CD20小鼠均顯示改善動脈粥樣硬化斑塊，提示B-2細(xì)胞可能具有促動脈粥樣硬化的作用以及靶向BAFF/BAFFR信號通路可能作為改善動脈粥樣硬化性冠心病的潛在靶點[13]。

Dimitrios等用效果肯定的抗BAFF抗體干預(yù)Apoe-/-和Ldlr-/-小鼠，中和BAFF后僅促進(jìn)Apoe-/-模型小鼠的病灶和循環(huán)中促炎性細(xì)胞因子如單核細(xì)胞趨化因子分泌，但不影響脂質(zhì)代謝[14,15]。也有研究報道過表達(dá)可溶性和膜結(jié)合的BAFF小鼠能有效改善動脈粥樣硬化、降低血漿總膽固醇水平(可達(dá)50%)[16]。研究顯示BAFF R缺陷小鼠血循環(huán)中BAFF水平顯著升高，綜合上述因素，有理由推測在BAFF R缺陷、B細(xì)胞缺失小鼠模型中可溶性BAFF反而具有一定的抗動脈粥樣硬化效應(yīng)[17]。

3.自身免疫性肝炎：自身免疫性肝炎 (autoimmune hepatitis，AIH) 是一種罕見的肝實質(zhì)炎癥性疾病，與高丙種球蛋白血癥、循環(huán)自身抗體、特定人類白細(xì)胞抗原DR(human leukocyte antigen DR，HLA-DR)等位基因和特征性組織學(xué)變化有關(guān)。日本研究者M(jìn)igita 等[18]于2007年發(fā)現(xiàn)，AIH患者相比急性肝炎患者、慢性丙肝患者和健康對照組血清BAFF水平均顯著升高，而且與天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(r=0.513,P=0.000)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(r=0.435,P=0.000)、總膽紅素(r=0.419,P<0.01)、可溶性CD30(r= 0.579，P=0.000)均呈正相關(guān)，表明BAFF有助于提示AIH患者的肝損傷和疾病的進(jìn)展。

Nishikawa 等[19]在研究血清BAFF水平與自身免疫性肝炎患者血清干擾素-γ-誘導(dǎo)蛋白-10 (interferon-γ-inducible protein-10，IP-10) 水平之間的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)，AIH患者血清中BAFF與IP-10水平顯著相關(guān)(rs= 0.561,P=0.000)，與T細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞中表達(dá)的BAFF增強T細(xì)胞、B細(xì)胞反應(yīng)和B細(xì)胞的存活和成熟有關(guān)，血清IP-10協(xié)調(diào)BAFF募集AIH患者T細(xì)胞至肝臟病灶發(fā)揮作用，提示BAFF和IP-10協(xié)調(diào)或者相互作用可能與AIH的進(jìn)展有關(guān)，但仍需要擴(kuò)大樣本量和進(jìn)一步檢測來確認(rèn)上述結(jié)論。高丙種球蛋白血癥和循環(huán)自身抗體與AIH和其他自身免疫性疾病的相關(guān)性表明靶向BAFF可能成為AIH的新的潛在靶點。

4.炎癥性腸?。貉装Y性腸病(inflammatory bowel disease，IBD)是一種以腸道炎癥為特征、免疫介導(dǎo)、反復(fù)發(fā)作、與遺傳相關(guān)的慢性炎癥性疾病，包括克羅恩病(crohn disease，CD)和潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis，UC)。IBD的發(fā)病機(jī)制至今尚未研究清楚，但普遍認(rèn)為IBD是由遺傳易感宿主腸道內(nèi)共生細(xì)菌和免疫反應(yīng)共同作用引發(fā)。

Zhang等[20]檢測到IBD患者和葡聚糖硫酸鈉(dextran sulphate sodium，DSS)誘導(dǎo)的結(jié)腸炎模型小鼠血清和結(jié)腸中BAFF表達(dá)增加，血清BAFF水平與UC患者的疾病活動度、紅細(xì)胞沉降率(C-reactive protein，CRP)、TNF-α和白細(xì)胞介素1β(interleukin-1，IL-1β)相關(guān)。UC患者與腸易激綜合征患者(irritable bowel syndrome，IBS)或健康對照組的敏感度、特異性和AUC分別為88%、100%和0.936，提示血清和糞便BAFF均可作為檢測慢性炎癥的敏感和特異標(biāo)志物，與血清 BAFF比較，糞便BAFF的敏感度和特異性更高。Fu等[21]研究表明糞便BAFF是新型非侵入性生物學(xué)標(biāo)志物，可用于區(qū)分UC 和IBS。與UC患者的糞便鈣衛(wèi)蛋白比較，糞便BAFF濃度與內(nèi)鏡炎癥評分顯示更強的相關(guān)性。Fodor等[22]在最新的研究中檢測CD患兒、UC患兒、健康兒童和腸易激綜合征兒童的血清和糞便中BAFF及糞便鈣衛(wèi)蛋白發(fā)現(xiàn)，IBD、IBS和健康組之間的血清BAFF比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但I(xiàn)BD組糞便BAFF濃度顯著增加(P<0.05)，且與糞便鈣衛(wèi)蛋白有顯著相關(guān)性。以上研究提示糞便BAFF可能成為監(jiān)測IBD患者及其活動期的一種新型非侵入性生物學(xué)標(biāo)志物，同時可能成為一種有效的生物靶點。

5.慢性阻塞性肺疾?。郝宰枞苑渭膊?chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一種以持續(xù)呼吸道癥狀和氣流受限為特征的常見呼吸系統(tǒng)疾病，煙霧或其他有害顆粒物引起的肺部CD8+T細(xì)胞和CD4+T細(xì)胞以及B細(xì)胞等免疫細(xì)胞導(dǎo)致組織破壞和氣道纖維化，形成無效腔和進(jìn)行性氣流受限。已有報道吸煙COPD患者肺小動脈內(nèi)皮細(xì)胞、肺泡上皮細(xì)胞、肺泡巨噬細(xì)胞中BAFF及BAFF R表達(dá)相比對照吸煙者和非吸煙者明顯增加，且BAFF+巨噬細(xì)胞與FEV1呈負(fù)相關(guān)，提示BAFF可能與肺功能受損、缺氧程度和COPD嚴(yán)重程度相關(guān)[23]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)GOLD Ⅳ期的COPD患者肺部淋巴濾泡、血液和肺泡灌洗液中BAFF陽性細(xì)胞含量明顯高于GOLD Ⅰ～Ⅱ期患者，提示BAFF信號對早期COPD的識別至關(guān)重要，為研究BAFF在COPD患者發(fā)病機(jī)制作用提供又一重要依據(jù)[24]。

體外實驗中將人或鼠重組BAFF添加到吸煙提取物(cigarette smoke extract，CSE)預(yù)處理后的人或小鼠B細(xì)胞，并干預(yù)COPD模型小鼠后發(fā)現(xiàn)BAFF能通過調(diào)控NF-κB通路減弱CSE誘導(dǎo)的B細(xì)胞凋亡并減輕COPD小鼠肺部炎癥和肺泡破壞，而拮抗BAFF信號可能會降低COPD患者適應(yīng)性免疫反應(yīng)，反映BAFF的添加更有利于改善COPD的炎癥狀態(tài)。另有研究通過體內(nèi)外實驗闡明BAFF可能通過抑制COPD患者CD8+細(xì)胞凋亡，增加CD8+T細(xì)胞穿孔素和顆粒酶表達(dá)以及CD4+T細(xì)胞IFN-γ表達(dá)參與COPD的發(fā)病[25]。但也有研究顯示在重度COPD患者中，BAFF與疾病嚴(yán)重程度相關(guān)，C57BL / 6J小鼠暴露于香煙煙霧后氣道中性粒細(xì)胞BAFF表達(dá)升高，BAFF缺陷小鼠氣道中性粒細(xì)胞募集趨化因子減少，外源性添加BAFF促進(jìn)香煙煙霧誘導(dǎo)的中性粒細(xì)胞炎癥，提示BAFF作為COPD的一種關(guān)鍵促炎因子和中性粒細(xì)胞來源可能在天然免疫早期發(fā)揮促炎作用[26]。上述結(jié)果均提示BAFF可能在 COPD 的炎性反應(yīng)中發(fā)揮重要作用，血漿BAFF可能作為疾病嚴(yán)重程度的生物學(xué)標(biāo)志物。

五、展 望

目前一系列研究結(jié)果強調(diào)BAFF是參與自身免疫和天然免疫炎癥的關(guān)鍵因素，已在風(fēng)濕性疾病、動脈粥樣硬化、IBD、AIH和COPD等疾病中開展研究。BAFF 主要由骨髓細(xì)胞產(chǎn)生，也存在于非免疫細(xì)胞中，包括腎臟的小管上皮細(xì)胞、肺泡上皮細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞等。遺傳因素以及病毒感染在炎癥狀態(tài)下增強BAFF的表達(dá)，導(dǎo)致自身反應(yīng)性B細(xì)胞的增殖和存活增加，自身抗體過量產(chǎn)生并加重臨床癥狀。BAFF在多種慢性炎癥性疾病中的研究尚未闡明清楚，但已表明BAFF為炎癥性疾病的疾病活動性和早期診斷提供有力的證據(jù)，BAFF信號通路的抑制劑如貝利單抗、利妥昔單抗均已投入臨床使用，療效明確。進(jìn)一步了解BAFF在各類慢性炎癥性疾病中的作用將為BAFF作為臨床治療靶點提供更有說服力的證據(jù)，也為全面了解BAFF信號通路在免疫調(diào)控方面的作用提供參考。