王燕芹 馬 蕾

(濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，濱州256603)

銀屑病是一種慢性炎癥性皮膚病，以皮膚角質(zhì)形成細胞過度增殖、活化的T淋巴細胞浸潤以及血管生成異常為特點[1]。銀屑病的病因及發(fā)病機制復(fù)雜，涉及遺傳、自身免疫及環(huán)境因素等諸多方面[2,3]。Notch信號通路是一種高度保守的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，在細胞的分化、發(fā)育和功能調(diào)節(jié)過程中發(fā)揮重要作用[4]。新近研究表明，Notch信號通路在銀屑病的發(fā)生發(fā)展中扮演重要角色。本文就Notch信號通路在銀屑病發(fā)病機制中的研究進展作一綜述，以期為銀屑病的病因探究和免疫治療提供進一步的研究視野和思路。

1 Notch信號通路簡介

Notch信號通路主要由4種Notch受體(Notch1-Notch4)、5種Notch配體(Delta-like 1、3、4，Jagged 1、2)以及DNA結(jié)合蛋白CSL(CBF1/RBP-Jκ/Suppressor of Hairless/LAG-1)組成。CSL為一種轉(zhuǎn)錄因子，能識別并結(jié)合位于Notch誘導(dǎo)基因啟動子上的特定DNA序列。Notch配體與相鄰細胞的Notch受體結(jié)合后，經(jīng)腫瘤壞死因子-α轉(zhuǎn)化酶(TNF-α-converting enzyme,TACE)和γ-促分泌酶切割釋放出具有核定位信號的胞質(zhì)區(qū)(Notch intracellular domain,NICD)，NICD轉(zhuǎn)移至細胞核并與DNA結(jié)合蛋白CSL形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合體，進一步激活靶基因(如Hes、Hrt)發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)[5]。

2 Notch信號通路在銀屑病發(fā)病機制中的作用

2.1Notch信號通路參與銀屑病角質(zhì)形成細胞過度增殖和異常分化 角質(zhì)形成細胞的過度增殖和異常分化是銀屑病的主要病理改變之一。Notch信號通路對于調(diào)控角質(zhì)形成細胞分化、功能和促進表皮細胞再生是必不可少的，阻斷Notch信號將導(dǎo)致角質(zhì)形成細胞分化異常及皮膚屏障功能障礙[6-8]。Skarmoutsou等[7]研究發(fā)現(xiàn)正常皮膚組織中Notch1、Notch2信號分子主要表達于表皮下層，銀屑病皮損組織中則貫穿表達于表皮全層。腫瘤壞死因子(Tumor necrosis factor-α，TNF-α)是一種與銀屑病免疫炎癥反應(yīng)密切相關(guān)的細胞因子，不僅能夠誘導(dǎo)皮膚內(nèi)黏附分子的表達、增強中性粒細胞的趨化、促進淋巴細胞的浸潤、加速朗格罕氏細胞的成熟，而且還能夠促進角質(zhì)形成細胞的增殖[9]?；罨腘otch信號分子能夠誘導(dǎo)表皮內(nèi)TNF-α及真表皮內(nèi)核因子κB(Nuclear factor-κB，NF-κB)的表達，TNF-α可通過NF-κB信號途徑促進Jagged 1的表達，反之Jagged 1亦能通過與鄰近細胞表面Notch受體結(jié)合，觸發(fā)Notch信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，通過NF-κB等轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控Notch靶基因的表達，并形成Jagged 1與TNF-α的正向自調(diào)環(huán)路[10]。銀屑病患者皮損中Notch1、Notch2、Jagged 1及Hes-1的 mRNA與蛋白表達水平均較正常皮膚組織明顯升高，經(jīng)TNF-α抑制劑阿達木單抗與依那西普治療后表達水平均明顯降低，尤其以阿達木單抗治療后Jagged 1的降低水平最為顯著[7]。因此，在銀屑病治療過程中，阿達木單抗等生物制劑可通過Notch信號通路發(fā)揮其抑制TNF-α等疾病關(guān)鍵性細胞因子的作用[7]。

在Notch信號活化過程中，Notch配體與受體相互作用，經(jīng)酶切后釋放NICD，NICD入核形成NICD/CSL轉(zhuǎn)錄激活復(fù)合體，相對于胞膜和胞漿定位，Notch信號分子的胞核定位是最具功能的活性形式[11]。Lowell等[12]研究指出正常皮膚組織中僅偶見Notch1信號分子胞核染色陽性；Abdou等對比正常皮膚組織與銀屑病皮損中Notch1表達情況發(fā)現(xiàn)，正常皮膚組織中雖然有一定比例的胞核染色，但較分散，而在銀屑病皮損中Notch1的胞核染色比例更高、程度更彌漫，且Notch1染色強度亦明顯高于正常皮膚組織[11]。Notch1既高表達于銀屑病皮損，同時其染色強度、胞核染色比例及彌漫程度又均與銀屑病的疾病嚴重程度評分(Psoriasis area and severity index，PASI)顯著相關(guān)；經(jīng)PUVA(Psoralen and UVA)治療后，Notch1胞核染色則消失[11]。因此，Notch信號通路參與銀屑病的發(fā)病機制，并可作為疾病有效治療的評估指標。

2.2Notch信號通路與銀屑病微血管生成 銀屑病是一種慢性血管生成依賴性疾病，皮膚微血管異常是其重要且最先發(fā)生的病理改變。Notch/Jagged1蛋白可被認為是一種新型的血管生長因子，它在血管發(fā)生、分化和成熟過程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用，且與經(jīng)典的促血管生成通路，即血管內(nèi)皮生長因子(Vascular endothelial growth factor，VEGF)通路，存在密切關(guān)系：VEGF能夠誘導(dǎo)Notch配體的表達，反之，Notch信號亦能調(diào)控VEGF受體影響VEGF通路的生物學(xué)效應(yīng)[13]。Notch1、Delta-like4及靶基因Hrt-1高表達于銀屑病皮損微血管處，且Notch1與血管內(nèi)皮細胞標記物VIII因子共定位[14]。血清淀粉蛋白A(Acute serum amyloid A，A-SAA)是一種主要的急性實相反應(yīng)蛋白，除了影響膽固醇的運輸、調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)等基本功能外，尚能影響血管新生。銀屑病患者血清及皮損組織中A-SAA表達水平明顯增高，且體外研究表明A-SAA能夠顯著誘導(dǎo)人微血管內(nèi)皮細胞中Notch1-NICD、Jagged1、Hrt-1及VEGF的表達[14]。在關(guān)節(jié)型銀屑病的研究中發(fā)現(xiàn)，銀屑病受累關(guān)節(jié)滑膜組織中Notch1-NICD、Notch4-NICD的表達水平明顯高于骨關(guān)節(jié)炎的滑膜組織，其滑膜血管區(qū)Notch1-NICD、Notch4-NICD的表達水平亦明顯高于類風濕關(guān)節(jié)炎；且VEGF 和血管生成素-2(An-giopoietin-2，Ang-2)單獨或者聯(lián)合作用均能促進滑膜組織和人微血管內(nèi)皮細胞表達和分泌Notch1-NICD、Notch4-NICD/Delta-like4及靶基因Hrt-2[15]。siRNA干擾沉默Notch1則能夠明顯抑制A-SAA、VEGF 和Ang-2誘導(dǎo)的血管管腔形成及內(nèi)皮細胞遷移，表明Notch1信號通路可能通過調(diào)控血管內(nèi)皮細胞功能參與銀屑病的發(fā)病[14,15]。

2.3Notch信號通路與銀屑病CD4+T淋巴細胞活化與功能 CD4+T淋巴細胞介導(dǎo)的異常免疫反應(yīng)在銀屑病發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮重要的作用，Th1優(yōu)勢免疫應(yīng)答和Th17細胞浸潤是銀屑病的免疫學(xué)特征[16-19]。TNF-α和干擾素γ(Interferon-γ，IFN-γ)是Th1細胞的主要效應(yīng)性細胞因子，IL-17A、IL-17F和IL-22是Th17細胞的主要效應(yīng)性細胞因子。銀屑病皮損組織中大量T淋巴細胞活化及其分泌的細胞因子形成異常免疫微環(huán)境是促發(fā)表皮角質(zhì)形成細胞過度增殖和分化異常的始動因素。Notch信號在T淋巴細胞的增殖、分化及功能調(diào)節(jié)方面均具有重要的作用[20,21]。Ambler等[10]研究發(fā)現(xiàn)，表皮Notch信號活化將上調(diào)表皮和真皮組織中Jagged 1的表達、促進真皮組織中炎癥細胞和CD4+T淋巴細胞的浸潤以及TNF-α等細胞因子的表達；特異性敲除表皮Jagged 1則能明顯抑制表皮增生和真皮組織的上述改變。Ma等研究指出銀屑病患者外周血CD4+T淋巴細胞中Notch1及Hes-1表達水平明顯增高，γ-分泌酶抑制劑DAPT{N-[N-(3,5-difluorophenacetyl-L-alanyl)]-S-phenylglycine t-butyl ester}能夠劑量依賴性降低銀屑病患者及模型小鼠CD4+T淋巴細胞中Notch1、Hes-1、Th17細胞比例、Th17細胞特異性轉(zhuǎn)錄因子RORγt及IL-17A的表達與分泌[22,23]。Act1(NF-κB activator 1)是活化核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB的重要蛋白分子，在IL-17信號通路中起重要作用，是IL-17、IL-17R以及下游信號傳導(dǎo)間的重要連接分子。新近研究指出IL-17能夠誘導(dǎo)Notch1活化，形成Act1-NICD1復(fù)合物并易位至細胞核，進而調(diào)控Notch信號通路中調(diào)節(jié)炎癥和細胞增殖的靶基因表達[24]。初始型T淋巴細胞的活化依賴于具有專職抗原遞呈功能的樹突狀細胞，活化的樹突狀細胞可通過分泌IL-12和IL-23分別誘導(dǎo)Th0細胞向Th1和Th17細胞分化，且表達Delta-like 4的活化樹突狀細胞具有更強的誘導(dǎo)Th1和Th17細胞分化的能力[25-27]。銀屑病患者采用IL-12/IL-23抑制劑ustekinumab治療后，其皮損組織中Notch1、Notch2、Jagged 1及Hes-1表達水平均明顯降低[7]。因此，Notch信號通路可通過調(diào)控CD4+T淋巴細胞，特別是Th17細胞的分化和功能在銀屑病的疾病過程中發(fā)揮作用；Notch1信號通路與Th17細胞/IL-17互相促進，阻斷Notch1信號通路將減輕Th17細胞在銀屑病中的致炎效應(yīng)[23,24]。

2.4Notch信號分子基因多態(tài)性與銀屑病相關(guān)性 遺傳流行病學(xué)和遺傳學(xué)研究均證實，銀屑病是一種多因子遺傳模式的復(fù)雜疾病，涉及多個基因間的相互作用及基因與環(huán)境的交互作用。以家系為基礎(chǔ)的全基因組關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)了20多個銀屑病可能相關(guān)的連鎖區(qū)域，其中分布在染色體6p、17q、4q、1q21、3q21、19p、1p、6q、16q、4q31、18p11、5q31-q33、20q13上的13個基因座位PSORS1-PSORS13(Psoriasis susceptibi-lity)被OMIM(Online Mendelian Inheritance in Man，在線《人類孟德爾遺傳》)收錄。Notch2 基因定位于1號染色體1p13-p11，該位置也是PSORS7的定位區(qū)。Michailidis等[28]研究發(fā)現(xiàn)：Notch2基因3號外顯子+316位置rs10910779位點T/C多態(tài)性與銀屑病發(fā)生相關(guān)，T/C基因型頻率在男性銀屑病患者中明顯高于男性健康對照者，攜帶T/C基因型是男性早發(fā)型銀屑病的危險因素。該位點T/C轉(zhuǎn)換會導(dǎo)致Notch2細胞外結(jié)構(gòu)域第三個EGF重復(fù)序列的絲氨酸被脯氨酸取代，EGF重復(fù)序列對于Notch受體與配體間相互作用、Notch受體糖基化修飾以及Notch信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是非常必要的，因此該替代將影響Notch2信號分子的空間結(jié)構(gòu)及功能。Notch4基因5′側(cè)翼-1744位置rs387071位點C/T多態(tài)性研究顯示，該位點TT基因型及T等位基因頻率在女性銀屑病患者顯著高于女性健康對照者，攜帶TT基因型及T等位基因是女性晚發(fā)型銀屑病的危險因素[28]。Notch4基因1號外顯子5′UTR區(qū)(untranslated region)-25位置rs367398位點A/G多態(tài)性研究同樣發(fā)現(xiàn)，女性銀屑病患者GG、AG基因型頻率明顯高于女性健康對照者，攜帶G等位基因是女性晚發(fā)型銀屑病的危險因素[28]。位于染色體6p21.3上的PSORS1作為目前最主要的銀屑病易感基因位點被多次重復(fù)驗證，PSORS1的基因定位恰好與Notch4相同。Notch4基因位點多態(tài)性研究顯示其rs387071、rs367398與女性晚發(fā)型銀屑病相關(guān)[28]，而有關(guān)PSORS1的研究則顯示與晚發(fā)型銀屑病無相關(guān)性[29]。在成人銀屑病發(fā)病率調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，50～59歲年齡范圍內(nèi)女性銀屑病發(fā)病率明顯高于男性，提示女性晚發(fā)型銀屑病的發(fā)病機制不同于男性，性激素在其發(fā)病機制中起到更為重要的作用[28,30]。

2.5Notch信號通路與銀屑病骨髓造血細胞活性 骨髓在銀屑病的疾病過程中發(fā)揮重要作用，銀屑病患者骨髓CD34+細胞定向分化的CD4+/CD8+T淋巴細胞和CD4+CD25+T淋巴細胞具有其外周血和皮損組織中T淋巴細胞的功能特點，且銀屑病患者骨髓造血細胞體外增殖活性及集落形成能力較正常人降低[31,32]。Notch信號通路參與造血細胞發(fā)育過程的各個階段，其靶基因Hes-1是造血過程的轉(zhuǎn)錄抑制因子，能夠影響造血干細胞的功能狀態(tài)。因此，銀屑病患者骨髓CD34+細胞高表達的Hes-1可能是造成其骨髓造血細胞增殖活性降低的原因[33]。

3 小結(jié)與展望

Notch信號分子基因多態(tài)性與銀屑病的疾病發(fā)生相關(guān)，Notch信號通路調(diào)控銀屑病角質(zhì)形成細胞異常分化、微血管生成、T淋巴細胞活化等主要致病因素，且參與銀屑病的骨髓造血細胞低活性增殖。隨著Notch信號通路在銀屑病發(fā)病機制中作用的深入研究，Notch信號通路有望成為銀屑病免疫靶向治療的新靶點。