劉金坤 王 琴 高洪燕 喻曉雯 馮 婧 白殊同 吳 斌

（重慶市中醫(yī)院中醫(yī)藥基礎研究室，重慶 400021）

干燥綜合征（Sj?gren's syndrome，SS）是一種全身性自身免疫性疾病，根據發(fā)病原因可分為原發(fā)性干燥綜合征（primary Sj?gren's syndrome，pSS）和繼發(fā) 性 干 燥 綜 合 征（secondary Sj?gren's syndrome，sSS）。SS在全球不同地區(qū)發(fā)病率存在較大差異，目前發(fā)病率約為0.01%～3.0%［1］。在過去的幾十年里，SS相關研究發(fā)現(xiàn)的潛在致病通路包括促炎介質、Ⅰ型干擾素（interferon，IFN）系統(tǒng)的激活、抗原呈遞、共刺激途徑、B細胞和T細胞的激活以及異位生發(fā)中心的形成，目前暫未達成統(tǒng)一共識［2］。

為了研究SS可能涉及的機制，本研究以“Sj?gren's syndrome&signal pathway”為關鍵詞，系統(tǒng)地檢索了截至2020年8月11日的PubMed數(shù)據庫，共檢索到文獻281篇。將文獻進行分類匯總后得到30條信號通路，使用cytoHubba插件篩選文獻中出現(xiàn)頻率較高的20條信號通路，得出了前100個hub基因（圖1）［3］。然后使用R軟件中的clusterProfiler包進行富集分析、通路間的互作分析（圖2）［4］。結果發(fā)現(xiàn)Toll樣受體、干擾素、腫瘤壞死因子及病毒參與的多條信號通路通過相互交叉形成了復雜的信號網絡，均與SS的發(fā)病機制相關。因此，為更好地闡釋SS的發(fā)病機制，課題組將對以上相關通路進行綜述。

圖1 SS疾病通路與基因的關系Fig.1 Relationship between SSpathways and genes

圖2 SS信號通路互作網絡圖Fig.2 SSpathway interaction network diagram

1 Toll樣受體信號通路

Toll樣受體（Toll-like receptors，TLRs）可識別不同的病原體相關分子模式，并在先天免疫應答中發(fā)揮關鍵作用，是抵御病原入侵的第一道防線［5］。TLRs信號轉導通路的激活來源于細胞漿TLR/IL-1受體的結構域，該結構域與接頭蛋白髓樣分化因子（myeloid differentiation factor 88，MyD88）發(fā)生相互作用，最終導致核轉錄因子-κB（nuclear factor-kappaB，NF-κB）、p38絲裂原活化蛋白激酶（p38 mitogen-activated protein kinases，p38 MAPK）和c-Jun氨基末端激酶激活［5］。另外一條途徑被TLR4激活，并觸發(fā)MyD88和TRIF依賴性促炎細胞因子和Ⅰ型IFN的產生［6］。

TLR3具有誘導SS患者唾液腺上皮細胞（salivary gland epithelial cell，SGEC）凋亡、誘發(fā)炎癥的雙重作用，這些作用被表皮生長因子（epidermal growth factor，EGF）抑制［7］。此外，TLR3的激活會導致B淋巴細胞激活因子（B cell acfivativing factor belonging TNF family，BAFF）mRNA高表達和BAFF蛋白分泌，促進SS病情進展［8］。pSS患者外周血單核細胞（peripheral blood mononuclear cell，PBMC）中TLR-7表達較高，且pSS患者的唾液腺和腮腺上皮細胞中TLR-7上調［9-10］。唾液腺中TLR9的上調可能促進炎癥消退，而下調則可能導致免疫激活［11］。

pSS患者唾液腺中高表達TLR2、TLR4、TLR6、IL-17以及與Th17相關的細胞因子，在浸潤的單核細胞和導管上皮細胞中可觀察到TLR2、TLR4和TLR6的表達，IL-17主要在唾液腺中的CD4+T細胞、脂肪細胞中表達，pSS患者PBMC和小唾液腺中產生IL-17的CD4+T細胞數(shù)量顯著增加［12］。SGEC可通過激活p38 MAPK、細胞外信號調節(jié)激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）、磷脂酰肌醇3-激酶（phosphalyl inositol3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，AKT）和NF-κB信號通路，促使IL-17與IL-17R結合誘導細胞分泌IL-6［13］。IL-6通過控制轉運蛋白參與血清鐵水平的調節(jié)，誘導鐵調素生成，阻止鐵轉運蛋白的吸收，從而降低血清鐵水平，造成SS癥狀中常見的低鐵血癥和貧血［14］。TLR2可通過IL-6、信號轉導和轉錄激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）和NF-κB誘導IL-23、IL-17的產生［15］。IL-17可通過刺激SGEC上調IL-6 mRNA和蛋白表達，IL-17或IL-17R中和抗體會阻止這種作用［13］。在類風濕中IL-17通過上調IL-1β和IL-6加劇炎癥，并增加滑膜中TLR-2表達［16］。課題組推測pSS中可能存在TLR2/IL-17/IL-6相互作用，因此，通過抑制IL-6可減少全身和局部炎癥、B細胞活化、漿細胞形成和自身抗體的分泌。

2 IFN信號通路

細胞膜和內體上的TLRs可識別病毒和其他微生物，DNA或RNA與內體TLRs結合會產生信號。TLRs通過MyD88激活下游轉錄因子，包括干擾素調節(jié) 因 子7（interferon regulatory factor 7，IRF7）和NF-κB亞基p50和p65，這些轉錄因子易位至細胞核并誘導IFN的轉錄表達［17-18］。IFN主要分為3類：Ⅰ型或非免疫IFN主要由白細胞產生的α干擾素（IFN-α）和成纖維細胞產生的β干擾素（IFN-β）組成，是參與病毒防御和免疫應答激活的關鍵免疫介質；Ⅱ型或γ干擾素主要由NK細胞和T細胞產生；Ⅲ型由λ干擾素組成［17］。

SS患者唾液腺上皮細胞中IFN-α和IFN-β（均屬于Ⅰ型IFN）誘導上調主要組織相容性復合體（major histocompatibility complex，MHC）分子和共刺激分子（如B7和CD40）表達，吸引T細胞和趨化因子（如CXCL10、IL-8和CXCL13），促進炎癥環(huán)境發(fā)展，導致更多先天免疫細胞的募集，并最終推動生發(fā)中心結構的形成［8，19］。這些唾液腺上皮細胞獲得抗原呈遞特征，介導浸潤性炎癥細胞的募集、激活和分化［19］。唇腺浸潤的免疫細胞學結果說明較輕的病變以CD4+T細胞浸潤為主，而較嚴重的病變以B細胞浸潤為主［20］。IFNα也可誘導SS患者唾液腺組織促凋亡分子Fas和FasL、caspase-3表達增加，進一步加劇炎癥反應［7］。

SS患者唾液腺或外周血中均存在IFN上調，外周血基因表達譜表明大多數(shù)IFN誘導基因的表達水平與抗Ro/SSA和抗La/SSB自身抗體的滴度呈正相關［21］。漿細胞樣樹突狀細胞（plasmacytoid dendritic cell，pDC）被認為是IFN表達的主要來源，IFN信號的激活有助于淋巴細胞浸入外分泌腺、自身抗體產生和腺細胞凋亡［22］。IFN-α的持續(xù)生成是由含RNA的免疫復合物引起的，該復合物激活pDC以促進IFN-α產生［19］。pSS患者的PBMC和小唾液腺活檢中IFN活性增強，與IRF5和STAT4的多態(tài)性有關［23］。檢測IFN陽性的pSS患者體內pDC和單核細胞中TLR7上調，而TLR9沒有上調，下游信號分子MyD88、RSAD2和IRF7及細胞質RNA感應受體DDX58/維甲酸誘導基因Ⅰ（retinoic acid inducible gene-Ⅰ，RIG-Ⅰ）和黑色素瘤分化相關基因5（melanoma differentiation-associated gene 5，MDA5）均被上調［24］；檢測IFN陰性的患者TLR7表達正常，TLR9、RIG-Ⅰ和MDA5下調［24］，這些基因在SGEC中受IFN調節(jié)。

3 Janus激酶信號轉導與轉錄激活子信號通路

TLR途徑的激活導致IFN-α和IFN-β的產生增多，并通過上調MHCⅠ進一步誘導適應性免疫應答介導信號轉導［25］，IFN與其受體的結合激活Janus激酶-信號轉導與轉錄激活子（Janus kinase-signal transducer and activator of transcriptions，JAK-STAT）通路，然后磷酸化二聚體STAT蛋白易位到細胞核中啟動轉錄，加劇炎癥反應［8］。另外，IL-6與IL-6R結合可誘導糖蛋白130（glycoprotein 130，gp130）同源二聚化激活，并觸發(fā)下游JAK-STAT3和JAKMAPK信號通路激活［14］。JAK2與紅細胞和血小板的生成直接相關，且JAT/STAT通路參與紅細胞生成素、血小板生成素及粒細胞集落刺激因子調控，影響免疫系統(tǒng)和造血功能［26］。推測SS患者中出現(xiàn)的貧血、血小板和白細胞減少與JAK-STAT通路相關。

pSS患者IFN基因表達與T細胞中IFN-α2b誘導的STAT3 S727的磷酸化呈負相關，與B細胞的pSTAT1 Y701呈 正 相 關［27］。TLR7和TLR9刺 激STAT3 S727和NF-κB與IFN，導致pSS患者外周血B細胞的信號轉導潛能增強。STAT3 S727和NF-κB信號轉導增強的患者可受益于靶向這些通路的療法［28］。在淚腺中缺失IκB-ζ或其轉錄調節(jié)因子STAT3的實驗小鼠可發(fā)展為SS樣自身免疫病，出現(xiàn)眼周淋巴細胞性皮炎、結膜炎和淚腺炎及SSA和SSB自身抗體［29］。STAT4可被多種細胞因子激活，包括IL-12、IFN-α、IL-23、IL-2、IL-27和IL-35等［30］。當暴露于病毒雙鏈RNA時，STAT4促進視黃酸誘導基因1（retinoicacid-induciblegene1，RIG-1）產生Ⅰ型IFN。選擇性JAK1/2抑制劑巴瑞替尼可通過抑制JAK-STAT信號通路進而降低小鼠唾液腺導管細胞中IFN-γ誘導的CXCL10的產生，可緩解小鼠唾液腺損傷。該研究提示巴瑞替尼可能成為pSS患者的潛在治療藥物［31］。

4 腫瘤壞死因子信號通路

腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）是一種多功能促炎細胞因子，對脂質代謝、凝血、胰島素抵抗和內皮功能有影響，TNF受體主要是跨膜蛋白，參與炎癥、細胞凋亡、自身免疫等［32］。TNF受體1（TNFreceptor 1，TNFR1）在所有人體組織中表達，是TNF-α的主要信號受體，TNFR2主要在免疫細胞中表達，可結合TNF-α和TNF-β［33］。TNFR1和TNFR2通過3種不同的信號途徑引起對TNF-α的細胞應答，導致caspases的活化及AP-1和NF-κB轉錄因子的活化［34］。

TNF-α通過下調緊密連接蛋白claudin-1表達促進唾液腺組織屏障功能的破壞，抑制水通道蛋白5（aquaporin 5，AQP5）表達（AQP5是唾液分泌所需的水通道蛋白），進而導致唾液分泌減少［35］。唾液上皮細胞中RvD1（resolvin D1）受體的激活可減弱或消除TNF-α引起的緊密連接和細胞骨架破壞，促進唾液上皮的炎癥消退和組織修復，這可能與唾液腺功能障礙的恢復有關［36］。

TNF超家族成員BAFF和CD40L在B細胞的存活、激活及體液免疫調節(jié)中發(fā)揮關鍵作用。促炎性細胞因子BAFF促進腺體炎癥、誘導B細胞的存活和成熟，并在多種類型的細胞（如T細胞、樹突狀細胞、巨噬細胞）中表達［37］。T細胞上的CD40L與B細胞的CD40結合，從而引起B(yǎng)細胞活化［38］。IL-1β、TNF-α或TLRs在炎癥信號轉導途徑中激活轉化生長因子β激活激酶1（TGF-βactivated kinase-1，TAK1），進而激活NF-κB和MAPK信號通路，因此，抑制TAK1可能也有助于SS的治療［39-40］。

5 NF-κB信號通路

NF-κB是一種二聚體蛋白，由Rel家族5個成員的同型和異二聚體組成，NF-κB轉錄因子家族主要參與應激誘導的免疫和炎癥反應［41］。促炎細胞因子IL-1和TNF是NF-κB的激活劑，NF-κB激活后易位到細胞核啟動轉錄，促進炎癥介質IL-6、IL-8、TGF-β等生成，從而調節(jié)炎癥［17］。NF-κB不僅可以通過增加炎癥細胞因子、趨化因子和黏附分子的產生調控炎癥，還可通過調節(jié)細胞增殖、凋亡、分化促進炎癥發(fā)展［41］。

在SS患者中觀察到炎癥基因表達譜與TNF-α轉換酶（TNF-αconverting enzyme，TACE）、TNF-α信號轉導的途徑在NF-κB上匯聚，從而加劇了疾?。?2］。用抗Ro/SSA抗體處理SGEC會導致NF-κB亞基p65蛋白-DNA結合顯著增強，表明SS抗Ro/SSA抗體通過觸發(fā)TACE/TNF-α/NF-κB軸發(fā)揮其致病作用。在SS患者的單核細胞中，IRAK1的轉錄被抑制，而另一個NF-κB通路調控基因TRAF6被過表達，TRAF6可作為SS的特定生物標志物［42］。

6 PI3K-AKT信號通路

磷脂是影響下游免疫代謝途徑的關鍵第二信使，PI3K可將PIP2轉化為PIP3，其作為第二信使激活AKT［43］。PI3K活性誘導多種信號通路參與調節(jié)細胞功能，包括AKT、PDK1、雷帕霉素敏感的mTORC1和不敏感的mTORC2，mTORC1的關鍵底物是核糖體蛋白S6激酶（ribosomal protein S6 kinase，pS6），可作為活化PI3K-mTOR信號通路的標志［43］。

SS患者主要代謝途徑的改變與磷脂、脂肪酸和氨基酸代謝有關，特別是色氨酸、脯氨酸和苯丙氨酸的代謝［44］。SS患者唾液上皮細胞中EGFR和AKT的磷酸化以及NF-κBp65的核表達增加，EGF通過刺激PI3K-AKT途徑和NF-κB，從而促進SS唾液上皮細胞病變［45］。pS6在pSS患者唾液腺中上調，pS6與T細胞、B細胞標志物和浸潤腺體的CD138+漿細胞共定位［46］。mTOR為PI3K-AKT信號通路下游分子，其激活可導致Th1和Th17增殖、Treg耗竭、漿細胞分化、巨噬細胞功能障礙及抗體和免疫復合物產生增加，最終導致唾液腺組織炎癥［46］。雷帕霉素和N-乙酰半胱氨酸對mTOR的抑制作用在小鼠模型和臨床試驗中均有療效，基于mTOR阻滯的療法在SS中起到一定作用［47］。

7 病毒相關的信號通路

病毒感染是pSS的重要誘因之一，感染識別與IFN信號通路有關，后者通常在pSS患者中上調，進而調控MAPK和PI3K信號通路［48］。病毒相關的主要信號通路包括病毒蛋白與細胞因子和細胞因子受體的相互作用（hsa04061）、病毒致癌（hsa05203）、EB病毒（epstein-barr virus，EBV）感染（hsa05169）、人巨細胞病毒感染（hsa05163）、甲型流感（hsa05164）、丙型肝炎（hsa05160），目前已經證明了EBV在SS中發(fā)揮作用［49-50］。病毒感染或IFN-α刺激后，唾液腺上皮細胞被異常激活并分泌趨化因子CCL9、CXCL10、CXCL13等，從而促進淋巴細胞聚集［51］。pSS患者PBMC中IFI27、IFI44、IFI44L、IFIT1、IFIT3、IRF7表達水平上調，與甲型流感、丙型肝炎病毒、乙型肝炎病毒、EBV和單純皰疹病毒等密切相關［52-56］。

人嗜T-淋巴病毒1型（human T-lymphotropic virus 1，HTLV-1）可通過上調SGEC分泌的炎癥細胞因子和趨化因子水平感染SGEC［57］。在50%的被評估的pSS患者中，D型肝炎病毒（hepatitis delta virus，HDV）含量增加，HDV抗原的表達導致唾液流量減少、局灶性淋巴細胞浸潤增加及自身抗體形成［58］。丙型肝炎病毒（hepatitis Cvirus，HCV）感染占混合型冷球蛋白血癥（mixed cryoglobulinaemi，MC）的大部分，系統(tǒng)性紅斑狼瘡（28.9%）和SS（10.7%）是MC的主要原因［59］，SS患者（尤其是肝炎和冷球蛋白血癥患者）應篩查HCV感染，因為是否存在HCV時的治療方法不同。

8 展望

SS涉及免疫、炎癥、氧化應激、生物功能和神經生理異常。近十年來，研究者通過基因芯片、高通量測序技術，對數(shù)千名SS患者及對照者進行全基因組研究，并獲得了大量數(shù)據［60］。將這些信息整合起來能更好地認識SS關鍵信號通路及異常的免疫調控機制。本研究通過以上SS相關通路的分析，發(fā)現(xiàn)TLR、IFN、JAL-STAT、TNF、NF-κB、PI3K-AKT等通路相互作用、相互影響。希望未來對通路部分靶點深入研究，開發(fā)出新的藥物和個性化醫(yī)療手段，達到精準治療的目的。