林夢瑤,張 聲
EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)屬于人類皰疹病毒4型,多數(shù)人易感并表現(xiàn)為無癥狀感染。1964年Epstein和Barr在培養(yǎng)的伯基特淋巴瘤細胞中發(fā)現(xiàn)EBV,可引起傳染性單核細胞增多癥、淋巴瘤、鼻咽癌、胃癌等疾病。EBV進入人體,最初感染口咽部上皮細胞,經(jīng)病毒外膜糖蛋白gp350/220與B細胞表面CD21分子結(jié)合,隨后gp42/gH/gL/gB使病毒潛伏于B淋巴細胞中[1]。EBV通過病毒復制持續(xù)存在于感染個體中,并影響免疫應答過程,參與病毒感染的模式識別受體(pattern-recognition receptor, PRR),調(diào)控固有免疫反應;在潛伏期和裂解期,抑制病毒蛋白的水平,從而降低免疫識別能力;利用非編碼RNA如EBER、miRNA等多個靶點逃避宿主免疫攻擊[2]。
在EBV基因組中,已鑒定出超過80個編碼蛋白的開放閱讀框(ORFs)以及大約30種不同的ncRNA,位于EBV BHRF1和BART區(qū)域的25個前體miRNAs編碼至少44種miRNA[3]。 miRNAs改變病毒和宿主基因的表達,調(diào)控機體的免疫能力,參與免疫逃逸、細胞增殖、凋亡和代謝等過程[4]。T細胞參與機體免疫自穩(wěn),識別抗原并維持記憶和自我耐受,在抗感染和抗腫瘤中起至關(guān)重要的作用[5],但miRNAs如何影響T細胞免疫的機制尚不明確。本文對近年EBV miRNAs介導T細胞體內(nèi)免疫的研究進展進行綜述,為進一步探討發(fā)病機制提供依據(jù)。
T細胞起源于骨髓祖細胞的造血干細胞,在皮質(zhì)-髓質(zhì)交界處T細胞祖細胞進入胸腺,發(fā)育為早期T細胞祖細胞,隨后遷移至胸腺皮質(zhì),形成表達T細胞抗原受體(TCR)的CD4、CD8雙陽性胸腺細胞,經(jīng)歷陽性與陰性選擇后成為成熟T細胞,隨血液輸送到外周系統(tǒng)[5]。
2.1 EBV miRNAs減弱T細胞特異性識別抗原的能力EBV進入人體后,B細胞和T細胞是主要的免疫細胞,其中抗原提呈細胞(APC)將病原體抗原遞呈給T細胞,T細胞通過免疫突觸及雙重識別辨認病原體抗原,CD4+T細胞和CD8+T細胞是參與適應性免疫應答的關(guān)鍵組分。CD4+T細胞介導溶酶體途徑(MHC Ⅱ類分子途徑,外源性抗原提呈),APC攝取外源性抗原后,溶酶體降解抗原并與MHC Ⅱ類分子結(jié)合,供CD4+T細胞識別。CD8+T細胞介導胞質(zhì)溶膠途徑(MHC I類分子途徑,內(nèi)源性抗原提呈),蛋白酶體降解內(nèi)源性抗原,與MHC I類分子結(jié)合,供CD8+T細胞識別。
EBV miRNAs影響CD4+T細胞的抗原呈遞。miRNAs靶向CD4+T細胞應答中信號通路病毒產(chǎn)物的表達,關(guān)鍵調(diào)控物質(zhì)為白介素-12亞基(IL-12B)和溶酶體蛋白酶,如豆類蛋白酶(LGMN:編碼天冬酰胺肽鏈內(nèi)切酶AFP-豆莢蛋白)、組織蛋白酶B(CTSB)和干擾素γ誘導蛋白30(IFI30:編碼IFN調(diào)節(jié)的硫醇還原酶GILT)[6],減少IL-12、HLA Ⅱ類分子以及溶酶體酶的分泌[7]。熒光素酶報告基因檢測發(fā)現(xiàn)miR-BART1、miR-BART2和miR-BHRF1-2通過3′UTRs調(diào)控IFI30、LGMN和CTSB的水平[8]。miRNAs影響CD8+T細胞識別抗原,通過降低細胞表面病毒抗原或腫瘤抗原遞呈的MHC I類分子,協(xié)助腫瘤細胞逃避細胞毒性T細胞的殺傷[8-9]。抗原加工相關(guān)轉(zhuǎn)運體(TAP)下調(diào),抑制抗原肽與MHC分子結(jié)合形成pMHC,阻斷抗原肽向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運輸,減弱CD8+T細胞識別抗原及免疫應答的能力。
此外,EBV miRNAs能夠降低病毒抗原的表達,間接阻止T細胞特異性識別抗原。EBV有6個核抗原(EBNAs)和3個潛伏膜蛋白(LMP1、LMP2A、LMP2B)。如樹突狀細胞攜帶的LMP2A可以引起特異性免疫應答,以誘導CD8+T細胞依賴性免疫[10],并影響MHC I類和MHC Ⅱ類分子途徑交叉提呈處理抗原[11]。miR-BHRF1-3靶向IFN介導的趨化因子CXCL-11/I-TAC的表達,減弱T細胞識別抗原的能力[12]。
2.2 EBV miRNAs降低T細胞活化、增殖與分化的水平T細胞經(jīng)過活化、增殖和分化后參與機體免疫應答。根據(jù)表面標志物可以將T細胞分為γδT細胞和αβT細胞,αβT細胞由CD8+T細胞、CD4+T細胞和NKT細胞組成;CD4+T細胞繼續(xù)分化為Th1、Th2、Th9、Th17細胞等。
雙識別信號(抗原識別、共刺激)和細胞因子是T細胞活化的重要途徑,其中細胞因子是關(guān)鍵因素。如機體感染使樹突狀細胞分泌IFNγ和IL-12,促進T細胞增殖、分化為Th1細胞,該細胞表達轉(zhuǎn)錄因子T-bet,隨后產(chǎn)生IFN,促進Th1細胞的分化;IL-4激活STAT6信號,誘導T細胞形成Th2細胞,并拮抗Th1細胞分化;GATA-3是主要的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子;IL-17促使T細胞向Th17細胞分化,參與炎癥反應。
EBV miRNAs調(diào)節(jié)細胞因子影響T細胞活化、增殖與分化。研究表明,miRNAs參與多個免疫通路,下調(diào)與CD4+T細胞相互作用的關(guān)鍵分子。EBV+細胞高表達IL-12水平,支持免疫細胞信號的傳遞[13]。在體內(nèi)IL-1β、IL-18和IL-12共同作用生成IFNγ,刺激T細胞向Th1和Th17分化和免疫應答,miR-BHRF1-2-5p阻止IL-1的信號通路,改變EBV相關(guān)性癌細胞中IL-1A和IL-1B的含量,間接干擾其他細胞因子的形成[14]。
2.3 EBV miRNAs阻止T細胞發(fā)揮效應初始T細胞遇到樹突狀細胞遞呈的抗原和共刺激配體,增殖分化為效應T細胞清除病原體。其中CD8+效應T細胞通過誘導細胞凋亡和分泌細胞因子殺傷腫瘤細胞,CD4+T細胞分化其他亞群進行免疫防御[15],也能分泌細胞因子促進巨噬細胞的防御能力。清除病原體后,部分效應T細胞形成記憶T細胞。
CD8+T細胞經(jīng)過次級淋巴器官循環(huán),并通過TCR受體被樹突狀細胞激活,增殖分化的細胞毒性T細胞殺傷壞死和惡性細胞,防止機體感染和腫瘤形成[16]。研究發(fā)現(xiàn),感染KSHV和EBV的B細胞可以將病毒編碼的miRNA轉(zhuǎn)移至T細胞,并抑制抗病毒反應[17]。記憶CD8+T細胞是抵抗病原體的主要成分,協(xié)同顆粒酶、穿孔素及細胞因子(如干擾素IFNγ、腫瘤壞死因子TNFα)介導殺傷效應[18]。
3.1 慢性活動性EBV感染其是由EBV引起的淋巴組織增殖性疾病,常見于東亞兒童和年輕人,臨床表現(xiàn)為發(fā)熱、肝脾和淋巴結(jié)腫大。實驗室檢查通常無特異性,外周血或受累器官中EBV-DNA水平升高是典型特征[19]。
目前,慢性活動性EBV感染發(fā)病機制尚不清楚,以往研究認為其與免疫系統(tǒng)異常和基因缺陷有關(guān)。Toyabe等[20]在慢性活動性EBV感染患者外周血中發(fā)現(xiàn),抗原的免疫反應和EBV感染性T細胞的增殖是導致T細胞增高的原因。Fujiwara等[21]認為EBV感染的T/NK細胞中,常不表達特異性細胞毒性T淋巴細胞識別的免疫蛋白,如EBNA2和EBNA3s。相反,EBV永生化B細胞表達所有的潛伏蛋白。因此,EBV感染的T/NK細胞更易逃避免疫監(jiān)視。此外,Onozawa等[22]研究發(fā)現(xiàn)慢性活動性EBV感染患者外周血單個核細胞中EBV感染的克隆增殖性T/NK細胞STAT3激活,并且JAK1和JAK2抑制劑魯索替尼(ruxolitinib)抑制STAT3的磷酸化及炎癥反應,同時降低EBV+T/NK細胞和外周血單個核細胞的活細胞數(shù)。Rodriguez等[23]發(fā)現(xiàn)慢性活動性EBV感染者出現(xiàn)PIK3CD和TNFRSF9純合子突變,維持EBV感染T細胞的積累,TNFRSF9基因突變導致CD137/4-1BB表達完全缺失,減弱T細胞表達的共刺激信號;編碼PI3K催化亞基p110δ的PIK3CD基因突變,降低激酶活性,減少T細胞的AKT信號。
有學者發(fā)現(xiàn)miRNA影響疾病發(fā)展。Kawano等[24]檢測19例慢性活動性EBV感染者、14例傳染性單核細胞增多癥和11例健康對照組的12個miRNA血漿表達水平,發(fā)現(xiàn)慢性活動性EBV感染者血漿中特異性EBV miRNAs水平不同程度升高。一些EBV miRNAs,特別是miR-BART2-5p、13和15,是疾病嚴重程度或預后的潛在生物學標志物。Zhang等[25]構(gòu)建EBV編碼miRNAs的綜合表達譜,結(jié)果顯示慢性活動性EBV感染、EB病毒噬血相關(guān)綜合征和鼻咽癌患者中miR-BART19-3p表達上調(diào),慢性活動性EBV感染樣本中APC mRNA表達與miR-BART19-3p呈負相關(guān)。
3.2 傳染性單核細胞增多癥其是由EBV感染的良性淋巴增生性疾病,常見于兒童和青少年,表現(xiàn)為咽喉疼痛、發(fā)熱、肝脾和淋巴結(jié)腫大。
Kaul等[26]對CD8+T細胞、NK細胞、單核細胞和B細胞的基因表達譜分析發(fā)現(xiàn),在急性感染期,CD8+T細胞和單核細胞的關(guān)鍵基因群(I型IRGs、Ⅱ型IRGs、細胞周期/代謝基因)表達上調(diào)。Barros等[27]發(fā)現(xiàn)在傳染性單核細胞增多癥中絕大多數(shù)的EBV+細胞是B細胞,CD8+T細胞多于CD4+T細胞,EBER+、PD-L1+細胞的數(shù)量與EBER+、CD3+和EBER+、CD8+T細胞的數(shù)量直接相關(guān),提示PD-L1是T細胞感染EBV的機制。另外,EBV特異性CD4+T細胞和CD8+T細胞反應主要針對溶解蛋白,這些蛋白在感染急性期大量表達。急性期之后,記憶CD27+T細胞仍然存在,而效應CD27-T細胞的比例下降,當EBV重新感染時,記憶CD8+T細胞發(fā)揮最重要的作用[28]。
miRNA是調(diào)控機體免疫的關(guān)鍵因素。Gao等[29]檢測15例傳染性單核細胞增多癥患兒的病毒和細胞miRNAs水平,發(fā)現(xiàn)早期傳染性單核細胞增多癥患者EBV-miR-BHRF1-1、1-2-3P,miR-BART13-1、19-3p、11-3P、12-1、16-1明顯高于健康兒童,CD8+T細胞中hsa-miR-223、hsa-miR-29c-3p、hsa-miR-181a、hsa-miR-200a-3p、miR-155-5p、miR-155-146a、miR-155-142-5p等大部分miRNAs表達下調(diào);隨著疾病的進展,CD8+T細胞的大部分miRNAs,包括hsa-let-7a-5p、hsa-let-142-3p、hsa-let-142-5p和hsa-let-155-5p表達降低。Hu等[30]分析30例傳染性單核細胞增多癥患兒和10例健康兒童外周血淋巴細胞亞群miR-BART16及其靶蛋白的表達,發(fā)現(xiàn)傳染性單核細胞增多癥患兒血清中miR-BART16表達明顯高于健康患兒,且與EBV拷貝數(shù)呈正相關(guān)。
3.3 EBV相關(guān)性胃癌其約占胃癌總數(shù)的10%,與EBV非相關(guān)性胃癌相比,EBV相關(guān)性胃癌的患者發(fā)病年齡較低,早期癌癥發(fā)生率高,多見于男性,病變好發(fā)于胃上部或中部,主要累及黏膜下層,鏡下見間質(zhì)有高度浸潤的淋巴細胞,預后較好[31]。
EBV相關(guān)性腫瘤中,MHC的下調(diào)或增加PD-L1和吲哚胺2,3-雙加氧酶(IDO)的表達能使T細胞的監(jiān)視功能失活[32]。EBV相關(guān)性胃癌常表現(xiàn)為ARID1A突變(55%)、BCOR突變(23%)、PIK3CA突變(68%)、DNA高甲基化、JAK2、ERBB2、PD-L1以及PD-L2擴增和罕見的TP53突變[33]。Su等[34]通過CRISPR-Cas9技術(shù)形成PD-1缺陷的細胞毒性T細胞,該細胞可以增強對EBV-LMP2A抗原的免疫應答,并且加大對腫瘤細胞的殺傷效應,對EBV相關(guān)性胃癌小鼠放療后,PD-1缺陷型細胞毒性T細胞的抗腫瘤效應大幅增加,提示PD-1/PD-L1通路是T細胞殺傷病原體和腫瘤發(fā)展的重要途徑。Chan等[35]發(fā)現(xiàn),miR-BART5-5p直接靶向PIAS3的3′UTR,下調(diào)PIAS3蛋白水平、激活STAT3、增強PD-L1的表達。Sasaki等[36]發(fā)現(xiàn)經(jīng)過JAK2、PI3K和mTOR抑制劑處理EBV相關(guān)性胃癌細胞后,PD-L1的表達水平降低到與未受IFNγ刺激細胞相同的水平,EBV相關(guān)性胃癌細胞表達高水平的PD-L1抑制T細胞增殖,IFNγ信號通路參與PD-L1的表達。Song等[37]在胃癌組織和細胞系中,發(fā)現(xiàn)上調(diào)miR-BART11可導致叉頭盒蛋白P1(FOXP1)下調(diào),可能觸發(fā)癌細胞分泌IL-1β、IL-6、1L-10,導致胃癌患者生存期降低。
3.4 EBV相關(guān)性鼻咽癌鼻咽癌是鼻咽部上皮的惡性腫瘤,EBV感染是其中的危險因素,表現(xiàn)為鼻塞、涕中帶血、復視、頭痛,放療效果較好。
MHC I類分子編碼產(chǎn)物可以識別和遞呈抗原給細胞毒性T細胞,MHC I類分子的突變和失活破壞抗原遞呈機制,使EBV相關(guān)性鼻咽癌細胞逃離宿主免疫監(jiān)視。EBV核抗原-1(EBNA-1)是機體感染的免疫識別位點,F(xiàn)ogg等[38]通過多肽和細胞因子刺激外周血單個核細胞,激活EBNA-1特異性CD8+T細胞的應答,發(fā)現(xiàn)該T細胞的免疫功能存在缺陷,從而促進鼻咽癌的發(fā)生、發(fā)展。Ye等[39]在鼻咽癌中發(fā)現(xiàn)外泌體miR-24-3p通過抑制FGF11表達,調(diào)節(jié)ERK和STAT蛋白的磷酸化,從而抑制T細胞的增殖和分化,調(diào)控癌細胞的生長。
EBV屬于DNA病毒,主要通過唾液傳播,多數(shù)人易感,可以引起多種疾病。miRNAs是長度為20~24個核苷酸的小RNA,參與轉(zhuǎn)錄后基因表達調(diào)控。EBV通過miRNA調(diào)控腫瘤的發(fā)生、發(fā)展,介導T細胞改變炎癥因子的水平,可能是相關(guān)性疾病治療的潛在靶點。