黃亮梅 史建強(qiáng)

廣東醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院皮膚科，廣東湛江，524001

系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus, SLE)是一種病因未明、累及多器官多系統(tǒng)的慢性自身免疫性疾病。其發(fā)病與遺傳因素、性激素、環(huán)境因素相關(guān)，各種免疫細(xì)胞群激活失調(diào)導(dǎo)致自我耐受性下降是SLE發(fā)病機(jī)理的主要原因之一。Toll樣受體(TLR)通過(guò)識(shí)別外源DNA和RNA在先天免疫中起關(guān)鍵作用，胞內(nèi)TLRs定位于細(xì)胞區(qū)室化結(jié)構(gòu)中,這限制了其被自身來(lái)源的核酸的激活，并降低了自身免疫反應(yīng)的可能性[1]。TLR是由細(xì)胞外富含亮氨酸重復(fù)序列(leucine- rich repeat, LRR)結(jié)構(gòu)域、與UNC93B1相互作用的近膜區(qū)及跨膜螺旋(transmembrane helices, TMH)結(jié)構(gòu)和胞質(zhì)Toll/IL-1受體(TIR)結(jié)構(gòu)域組成的I型跨膜蛋白[2，3]。配體與TLR的結(jié)合觸發(fā)受體二聚化，該二聚體誘導(dǎo)TLR域的締合以引發(fā)信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，產(chǎn)生一系列炎癥因子，從而介導(dǎo)自身免疫性疾病的產(chǎn)生。

1 UNC93B1的結(jié)構(gòu)、細(xì)胞定位及功能

不協(xié)調(diào)的93同系物B1(uncoordinated 93 homolog B1, UNC93B1)與主要促進(jìn)因子超家族(major facilitator superfamily, MFS)轉(zhuǎn)運(yùn)體結(jié)構(gòu)具有同源性，主要由597個(gè)氨基酸、12個(gè)跨膜螺旋結(jié)構(gòu)組成。UNC93B1的12個(gè)TMH排列成兩個(gè)偽對(duì)稱的六螺旋束，由N端TM1-6和C端TM7-12組成[1，2，4]。UNC93B1定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(reticulum, ER)、內(nèi)體、溶酶體、吞噬體中，是幾種TLRs正確轉(zhuǎn)運(yùn)所必需的[5]。UNC93B1還調(diào)節(jié)主要組織相容性復(fù)合體II類(major histocompatibility complex class II , MHCII)抗原遞呈，MHCII蛋白的缺乏會(huì)減少TLR9信號(hào)傳導(dǎo)，說(shuō)明調(diào)節(jié)先天和適應(yīng)性應(yīng)答的蛋白質(zhì)之間存在聯(lián)系[6]。UNC93B1主要表達(dá)在樹突狀細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞中，在T淋巴細(xì)胞中未見或幾乎不表達(dá)[7]。

通過(guò)冷凍電子顯微鏡下觀察野生型(WT)和H412R突變體巨噬細(xì)胞，證實(shí)了高爾基體和內(nèi)體中僅可檢測(cè)到WT 的UNC93B1，而未檢測(cè)到H412R 的UNC93B1，而兩者均能在ER中檢測(cè)到[8]，這說(shuō)明了UNC93B1的H412R突變，導(dǎo)致其喪失轉(zhuǎn)運(yùn)功能而駐留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。在UNC93B1無(wú)功能突變的樹突狀細(xì)胞中，內(nèi)體酸化、吞噬體成熟、抗原降解、抗原輸出到胞質(zhì)溶膠和同鈣池操縱性鈣內(nèi)流(store-operated Ca2+entry, SOCE)通路開放相關(guān)的基質(zhì)相互作用分子(stromal interacting protein 1, STIM1)的功能受損，這些缺陷導(dǎo)致3d突變小鼠的抗原交叉呈遞和抗腫瘤反應(yīng)受損[9]。

2 TLR7的結(jié)構(gòu)、細(xì)胞定位及功能

人和小鼠中分別已報(bào)道了10種和13種TLR，并識(shí)別出稱為病原體相關(guān)分子模式(PAMP)的微生物組分， TLR依賴性識(shí)別PAMPS導(dǎo)致先天免疫系統(tǒng)的激活，隨后導(dǎo)致激活抗原特異性適應(yīng)癥免疫，每個(gè)TLR都識(shí)別出微生物組件的不同成分(表1)[10，11]。根據(jù)它的表達(dá)部位不同，TLRs可以分成兩類：表達(dá)于胞膜的TLR和表達(dá)于內(nèi)體和吞噬體膜的TLR。哺乳動(dòng)物的TLR3/7/8/9通過(guò)識(shí)別微生物核酸來(lái)引發(fā)免疫應(yīng)答的感染[12]。

TLR7由位于X染色體的短臂上的基因編碼，是一種位于細(xì)胞內(nèi)的高度保守的固有免疫病原模式識(shí)別受體，能夠識(shí)別病毒中的單鏈RNA，細(xì)胞處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，大部分TLR7表達(dá)在pDC和B細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，當(dāng)受到病毒侵襲時(shí)，位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的多跨膜蛋白UNC93B1將和TLR7從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)移到內(nèi)體中，在內(nèi)體中形成有活性的受體，與配體結(jié)合，啟動(dòng)下游信號(hào)通路，它的運(yùn)輸和激活受ER伴侶UNC93B1和溶酶體蛋白酶的調(diào)節(jié)[6，13，14]。除了UNC93B1之外，TLR7的正常折疊和成熟需要幾個(gè)伴侶蛋白，如gp96和與TLR4相關(guān)的蛋白(PRAT4A)，以允許它們轉(zhuǎn)運(yùn)出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)[15]。在Han[16]等的研究中，還鑒定出了刺鰻的TLR7亞家族成員，MaTLR7、MaTLR8、MaTLR9，這無(wú)疑有利于完善TLR7的結(jié)構(gòu)及相關(guān)功能。

3 UNC93B1與TLR7在系統(tǒng)性紅斑狼瘡疾病中的作用

紅斑狼瘡好發(fā)于育齡期女性，紅斑狼瘡根據(jù)臨床上異質(zhì)性，可分為皮膚型紅斑狼瘡(cutaneous lupus erythematosus, CLE)、系統(tǒng)性紅斑狼瘡。在某些情況下，CLE與SLE的發(fā)展有關(guān)。Leeb等[5]發(fā)現(xiàn)患有剝脫性皮炎型紅斑狼瘡的犬UNC93B1: c.1438C>A or p.Pro480Thr，并預(yù)測(cè)第1438位上的胞嘧啶被腺嘌呤替換會(huì)影響UNC93B1的C末端尾部，并且該尾部最近被證明通過(guò)與同癸烷結(jié)合蛋白(syndecan-binding protein , SDCBP)的相互作用來(lái)限制TLR7介導(dǎo)的自身免疫。SDCBP也稱為syntenin-1，SDCBP與UNC93B1和TLR7相互作用，這種相互作用抑制了TLR7信號(hào)并防止內(nèi)源性核酸對(duì)TLR7的自身免疫激活[17]。

表1 TLRs的表達(dá)和識(shí)別特性

有研究發(fā)現(xiàn)，活動(dòng)性SLE患者的單個(gè)核細(xì)胞和B細(xì)胞中Unc93b1 、Tlr7 mRNA的表達(dá)水平明顯高于健康對(duì)照組，并且UNC93B蛋白表達(dá)升高與抗雙鏈DNA抗體升高有顯著相關(guān)性[18-20]。在SLE中，內(nèi)體TLR7的含量至關(guān)重要，鼠模型顯示TLR7過(guò)度表達(dá)足以誘發(fā)自發(fā)性狼瘡樣疾病[21]，此外應(yīng)用TLR7激動(dòng)劑resiquimod或imiquimod治療的B6野生型小鼠和NZM2410小鼠，分別使野生型小鼠表現(xiàn)出了輕度的自身免疫反應(yīng)和加速了NZM2410小鼠的自身免疫和狼瘡活動(dòng)[22]。Souyris等[14]發(fā)現(xiàn)，SLE患病率在攜帶一個(gè)或多個(gè)多余X染色體的克氏綜合征(Klinefelter syndrome, KS)的男性中升高，這表明X染色體增加而導(dǎo)致Tlr7等位基因增加參與SLE的發(fā)病，這也進(jìn)一步解釋了為什么SLE在女性好發(fā)。另外，目前的遺傳研究支持了TLR7 rs3853839 C/G多態(tài)性和系統(tǒng)性紅斑狼瘡易感性之間的聯(lián)系[23]。這說(shuō)明了人體中TLR7和UNC93B1的表達(dá)水平升高參與了SLE的發(fā)病機(jī)制，但其具體的致病機(jī)制是什么？值得我們深入探索。

在Wang等[24]研究中發(fā)現(xiàn)，SLE患者體內(nèi)TLR7蛋白的過(guò)度表達(dá)會(huì)導(dǎo)致過(guò)渡性(transitional, TR)B細(xì)胞的擴(kuò)增，TR B細(xì)胞中的高TLR7信號(hào)促進(jìn)自身抗體的產(chǎn)生。這項(xiàng)研究支持了SLE中TR B細(xì)胞的可能致病作用。而這種TR B細(xì)胞增高導(dǎo)致的SLE發(fā)生，是由于在人體或小鼠骨髓中歷經(jīng)陰性選擇(克隆清除、受體編輯、細(xì)胞克隆無(wú)能化)進(jìn)入外周的TR B細(xì)胞約有40%具有自身反應(yīng)性；在正常人中，當(dāng)它們分化為初始B細(xì)胞時(shí)，該比例降至20%，而在SLE中TLR7的過(guò)表達(dá)促進(jìn)了TR B細(xì)胞的存活，使具有自身免疫性的TR B細(xì)胞進(jìn)一步發(fā)育成為漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞，產(chǎn)生了具有自身反應(yīng)的抗體，從而參與了SLE的發(fā)病[25]。

在pDC中TLR7的異常激活能夠促進(jìn)IFN-γ和I-IFN的分泌，而這些細(xì)胞因子的產(chǎn)生能夠刺激骨髓細(xì)胞增生，增加了脾臟中中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和血清及皮膚中的中性粒細(xì)胞外誘捕網(wǎng)(NETs)；此外還促進(jìn)了CD4+、CD8+T細(xì)胞的活化和角質(zhì)形成細(xì)胞趨化因子CXCL9 , CXCL10和CXCL11的顯著表達(dá)，而這種趨化因子的表達(dá)誘導(dǎo)狼瘡皮膚炎癥反應(yīng)[26]。同時(shí)TLR7激動(dòng)劑體外刺激B細(xì)胞能誘導(dǎo)IFN-γR的表達(dá)上調(diào)及T細(xì)胞中IFN-γ的產(chǎn)生，并通過(guò)啟動(dòng)IFN-γ信號(hào)通路下游的STAT1和T-bet促進(jìn)了自身反應(yīng)性B細(xì)胞的發(fā)育，最終導(dǎo)致了SLE的發(fā)病[27]。TLR7除了能介導(dǎo)IFNγ-STAT1-T-bet通路來(lái)引起SLE發(fā)病，在Celhar等[28]的研究中也發(fā)現(xiàn)，TLR7異常激活可以通過(guò)IRAK1/IRAK4活化介導(dǎo)下游的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，進(jìn)而促進(jìn)轉(zhuǎn)錄因子如NF-КB和IRF5的活化，啟動(dòng)一系列炎癥因子的表達(dá)。最近有研究顯示TREML4能夠增強(qiáng)TLR7介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)，TREML4的缺乏能改善SLE易感MRL/lpr小鼠炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生和腎臟疾病[29]。綜上可知，UNC93B1及TLR7與SLE的發(fā)生有著密不可分的聯(lián)系，通過(guò)對(duì)TLR7的調(diào)控機(jī)制的進(jìn)一步研究能夠揭開關(guān)于SLE的發(fā)病機(jī)制，同時(shí)為SLE的治療提供更多有效的靶點(diǎn)。

4 UNC93B1或TLR7在系統(tǒng)性紅斑狼瘡的潛在治療作用

TLR7的異常激活與多種自身免疫疾病有關(guān)，是此類疾病的重要治療靶點(diǎn)，不僅能夠通過(guò)不同信號(hào)通路促進(jìn)炎癥因子的產(chǎn)生，還能通過(guò)激活自身反應(yīng)性B細(xì)胞，從而導(dǎo)致了自身抗體的生成。在SLE發(fā)病機(jī)制中，TLR信號(hào)傳導(dǎo)級(jí)聯(lián)(例如MyD88,IRAK和IFN-α)中的許多下游蛋白被鑒定為SLE處理的潛在治療靶標(biāo)。靶向TLR信號(hào)傳導(dǎo)的許多拮抗劑，包括寡核苷酸，小分子抑制劑和抗體，目前在臨床前研究或SLE治療的臨床試驗(yàn)中(表2)[30]。另外，Tojo等[31]用TLR7選擇性抑制劑Cpd-7處理患狼瘡的NZB/WF1小鼠，觀察到這些小鼠的蛋白尿以劑量依賴的方式顯著減少，并且未見小鼠死亡。Mussari等[32]用7f，一種2-苯基-吲哚-5哌啶化學(xué)系列抗TLR7藥物，持續(xù)給MRL/lpr小鼠灌胃，與潑尼松龍治療的MRL/lpr鼠相比，7f治療的MRL/lpr小鼠的尿蛋白、IL-10、抗dsDNA抗體水平明顯下降，并隨7f的劑量增加而逐漸降低。這些結(jié)果確立了TLR7小分子抑制劑有希望作為治療自身免疫性疾病的方法。

針對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留蛋白UNC93B1治療系統(tǒng)性紅斑狼瘡或其它自身免疫性疾病的研究現(xiàn)在還比較少，可能與缺乏UNC93B1或Unc93b1基因突變的宿主對(duì)病毒感染都非常敏感有關(guān)，例如流感、單純皰疹病毒腦炎等感染性疾病由于Unc-93b缺失或者突變，降低了機(jī)體對(duì)病毒的免疫應(yīng)答[33-35]。此外最新研究也發(fā)現(xiàn)UNC93B1在白血病、口腔癌的患者中存在著基因突變、轉(zhuǎn)錄水平增加，從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生、發(fā)展[36,37]。目前關(guān)于UNC93B1的其它生物學(xué)功能研究還不是很多，這也有可能是限制它靶向藥開發(fā)的一個(gè)重要因素，但是從不同角度靶向調(diào)節(jié)UNC93B1以探索其在自身免疫性疾病中的作用機(jī)理，對(duì)此類疾病的預(yù)防和治療也將具有十分重要的意義。

表2 針對(duì)TLRs寡核苷酸的靶向SLE治療藥物

5 小結(jié)

系統(tǒng)性紅斑狼瘡嚴(yán)重?fù)p害患者的關(guān)節(jié)肌肉、肺部、心血管、血液系統(tǒng)、腎臟，特別是腎臟損害，威脅了人類的生命安全，約50%的患者有腎臟損害，其發(fā)生率隨病情延長(zhǎng)而遞增。眾多遺傳、激素、免疫和環(huán)境因素均導(dǎo)致其發(fā)病，并且其多樣的生物學(xué)基礎(chǔ)和表型表現(xiàn)使治療藥物的開發(fā)變得困難。在過(guò)去十年中，已經(jīng)研究了具有數(shù)百種單獨(dú)候選治療劑的數(shù)十種治療靶標(biāo)[38]。syntenin-1蛋白通過(guò)促進(jìn)Unc93b1-TLR7外泌體的釋放，進(jìn)而終止了TLR7信號(hào)通路的活化從而減輕自身免疫性因子的炎癥水平的發(fā)現(xiàn)，為自身免疫性疾病，如SLE的治療提供了新的途徑。減少TLR7的生成及增加其釋放到細(xì)胞外可能成為自身免疫性疾病的治療關(guān)鍵之一，目前已經(jīng)有關(guān)于TLR7拮抗劑藥物的相關(guān)報(bào)道，如喹唑啉、苯并噁唑、苯并咪唑酮和咪唑并噠嗪[39]。但關(guān)于針對(duì)通過(guò)促進(jìn)TLR7外泌從而避免過(guò)度活化以達(dá)到治療疾病的相關(guān)研究還比較少，因此這將會(huì)是一個(gè)關(guān)于SLE的發(fā)病機(jī)制及治療的新的研究方向。此外，通過(guò)UNC93B1自身的功能，不難看出抑制UNC93B1-TLR7復(fù)合體向內(nèi)體移行，從而減少內(nèi)體中的TLR7含量，抑制TLR7相關(guān)通路的激活，進(jìn)而減少炎癥因子的生成，將有可能成為一個(gè)治療SLE及其它自身免疫性疾病的新方向。