杜家興，鄭敏英，費飛，張詩武△

免疫球蛋白是人體內(nèi)最重要的免疫分子，有兩種類型即分泌型和膜結(jié)合型。分泌型免疫球蛋白構(gòu)成血清抗體在體內(nèi)發(fā)揮免疫防御作用，即抗體活性；膜結(jié)合型免疫球蛋白與兩種跨膜蛋白Ig-α 和Ig-β共同構(gòu)成B識別細胞抗原受體。過去普遍認為免疫球蛋白是B 淋巴細胞的特有產(chǎn)物。然而，近年來有越來越多的研究證據(jù)表明一些非B 淋巴細胞包括（實體瘤細胞、上皮細胞、生精細胞、心肌細胞）也可產(chǎn)生免疫球蛋白［1］。而且在其他的一些腫瘤細胞，如肝癌、乳腺癌、大腸癌、胃癌、皮膚鱗狀細胞癌也能分泌產(chǎn)生免疫球蛋白IgG、IgM、IgE［2］。

免疫球蛋白含有2條重鏈和2條輕鏈，通過二硫鍵連接形成四聚體結(jié)構(gòu)。在哺乳動物免疫系統(tǒng)中，輕鏈由兩個亞型（κ 和λ）組成。隨著免疫球蛋白的生成和組裝，生理條件下B 淋巴細胞每天能分泌出約 500 mg 游離輕鏈（FLCs）κ 和 λ，但這些多克隆FLCs 的確切功能尚不清楚。輕鏈病中κ-輕鏈病患者的患病時間比λ-輕鏈病患者持續(xù)時間長，λ-輕鏈病患者病程較短的原因尚不清楚。已有證據(jù)表明，慢性淋巴細胞白血病和多發(fā)性骨髓瘤患者的血液中FLCs濃度增加［3］，同時FLCs也可能參與慢性阻塞性肺疾病、心力衰竭、腎功能受損等多種疾病的發(fā)生。一些實體瘤細胞也可產(chǎn)生分泌免疫球蛋白κ（Igκ），但是腫瘤細胞分泌產(chǎn)生的Igκ 在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中的作用尚不清楚［4］。本文主要就Igκ 的結(jié)構(gòu)功能及其在疾病發(fā)生過程中的作用進行綜述。

1 Igκ的發(fā)生與來源

免疫球蛋白的輕鏈和重鏈基因位點都有可變區(qū)（V）和恒定區(qū)（C）。輕鏈V 區(qū)主要由兩個不同的DNA來編碼，分別為v區(qū)與j區(qū)。類似的重鏈同樣被DNA編碼，但V區(qū)卻有3個不同的亞區(qū)，分別是v區(qū)、d 區(qū)、j 區(qū)［5］。在輕鏈和重鏈的 V 區(qū),v 基因分別發(fā)生v-j（輕鏈）或v-d-j（重鏈）重排。而體細胞高度突變和通過在v-j 或v-d-j 連接處隨機插入的不確定核苷酸序列是導致免疫球蛋白基因多樣性的根源［6］。

免疫球蛋白產(chǎn)生過程和方式是復(fù)雜多變的，B淋巴細胞增殖和重組必須保持相互排斥，以保持基因組的完整性，并可防止過度的細胞死亡和基因異常易位而發(fā)生癌變，Igκ的產(chǎn)生也是通過類似的方式來形成的。在B淋巴細胞分裂過程中，白細胞介素-7（interleukin-7，IL-7）可為B 淋巴祖母細胞提供初始信號使其快速增殖［7］。IL-7 受體（interleukin 7 receptor，IL-7R）通過信號傳導及轉(zhuǎn)錄激活因子5（signal transducers and activators of transcription 5，STAT5），使其形成四聚體并結(jié)合到Igκ 的關(guān)鍵內(nèi)含子增強子（Eκi），形成多梳抑制復(fù)合物2（polycomb repressive complex, PRC2），進而抑制 Igκ 區(qū)域的表達［8］。在前B淋巴細胞Igκ重組過程中，細胞首先必須避開IL-7信號，然后通過前B淋巴細胞受體（pre-B-cell receptor，pre-BCR）上調(diào)干擾素調(diào)節(jié)因子4（interferon regulatory factor，IRF4）和誘導趨化因子受體4（chemokine receptor，CXCR4）的表達，從而使Igκ得以轉(zhuǎn)錄和重組［9］。

Igκ 進化過程的多樣性主要受到表觀遺傳學的調(diào)控。ssIL-7R 下游的STAT5 四聚體招募組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶Ezh2，該轉(zhuǎn)移酶可對Igκ 局部進行抑制性H3K27me3修飾［10］。但上述表觀遺傳調(diào)控機制僅適用于Jκ 和Cκ，而不涉及到Vκ 區(qū)，Vκ 區(qū)的調(diào)節(jié)機制尚未清楚。IgκC 的基因序列特征是染色體2p12 上存在 3 個 KM 等位基因（KM1、2、3）的分離。超過98%的KM1型陽性者同時含有KM2等位基因，但純合的KM3等位基因非常罕見［11］。

2 游離Igκ的性質(zhì)與功能

2.1 游離的免疫球蛋白在體內(nèi)存在的情況 正常生理情況下在體內(nèi)存在許多游離的免疫球蛋白輕鏈。人體內(nèi)κ 與λ 輕鏈的正常比例約為2∶1。健康人群每天產(chǎn)生約500 mg輕鏈，由于輕鏈的相對分子質(zhì)量小于重鏈，故其合成速率大于重鏈，除了與重鏈形成完整的免疫球蛋白分子外，另有近40%的輕鏈未能與重鏈結(jié)合，處于游離狀態(tài)，即FLCs［12］。正常人血清中FLCs的含量極少，通常為每升幾毫克至十幾毫克。血清FLCs可自由通過腎小球，然后在近曲小管幾乎全部被重吸收和代謝，因此，一般情況下終尿中只有1～10 mg的輕鏈。由于游離κ鏈通常保持單體狀態(tài)，而λ 鏈更易形成二聚體，κ 單體在腎小球的濾過速率是λ二聚體的近3倍，雖然κ型輕鏈的總量約為λ型的2倍，但最終血清中FLCs κ/λ比值小于2［13］。既往觀點認為 FLCs 沒有任何功能，但是現(xiàn)在越來越多的實驗表明這些FLCs 與炎癥疾病的進展和嚴重程度密切相關(guān)。

2.2 游離的Igκ 的主要功能 FLCs 是一種酶蛋白酶，一方面能刺激白細胞增強其功能。另一方面，F(xiàn)LCs在多種細胞和組織中引起氧化應(yīng)激，直接損傷腎上皮細胞和心肌細胞。FLCs同樣也會聚集，按同類型集合產(chǎn)生有害的物質(zhì)。雖然淀粉樣變中積累的輕鏈是λ鏈，但是幾乎所有的輕鏈沉積疾病都是由κ鏈引起的［14］。

2.3 游離的Igκ在肥大細胞及其在T細胞免疫反應(yīng)中的作用 最近一些研究發(fā)現(xiàn)在不依賴免疫球蛋白抗原特異性的情況下，F(xiàn)LCs可以促進小鼠肥大細胞的活化［15］。目前，參與免疫球蛋白輕鏈誘導的肥大細胞活化的蛋白受體特性尚不清楚。除了免疫球蛋白外，F(xiàn)LCs還通過抗原特異性刺激肥大細胞而引發(fā)炎癥。研究發(fā)現(xiàn)特發(fā)性肺纖維化和慢性超敏性肺炎早期階段FLCs可通過結(jié)合FC受體從而導致肥大細胞產(chǎn)生炎癥［16］。另有研究顯示人非特異性哮喘和特異性哮喘患者血清中κ游離輕鏈水平明顯高于沒有哮喘的患者，認為這是一種多克隆B 淋巴細胞反應(yīng)［17］。上述研究提示抑制FLCs 可以阻止肥大細胞的活化并抑制變態(tài)反應(yīng)的發(fā)展，從而為疾病的治療提供依據(jù)和潛在治療靶點。此外，研究顯示B 淋巴細胞對于改善這種典型的T細胞介導的免疫應(yīng)答是必需的，將細胞表面蛋白與FLCs 交聯(lián)后，可激活原代小鼠肥大細胞釋放含有β-己糖氨基酶和生成白三烯的顆粒［18］。Esparvarinha 等［19］提出肺肥大細胞通過受體與FLCs 結(jié)合而被激活，B 淋巴細胞可以分泌足夠的白細胞介素6（interleukin 6，IL-6）來啟動自身免疫。因此，F(xiàn)LCs的濃度可以用來監(jiān)測適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的活性。

2.4 FLCs 與近端小管上皮細胞（proximal tubular epithelial cells，PTECs）的關(guān)系 PTECs 可以攝取和分解代謝消除FLCs，在FLCs負荷超過PTECs再吸收能力的情況下，大量FLCs 通過遠端腎單位，導致尿FLCs 水平升高。Megalin 和cubilin 是廣泛分布于極化的上皮細胞內(nèi)的受體糖蛋白，通過胞吞作用在介導蛋白質(zhì)和許多維生素的吸收方面發(fā)揮著重要的生理功能，并且Megalin 和cubilin 鄰接各種配體，如白蛋白和輕鏈。Megalin 和cubilin 通過對輕鏈的內(nèi)吞作用激活細胞內(nèi)信號通路并啟動一系列炎癥過程，包括絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）和轉(zhuǎn)錄因子，核因子-κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB），激活蛋白-1復(fù)合物和炎性細胞因子的產(chǎn)生并激活相應(yīng)的信號轉(zhuǎn)導通路，最終導致多種促炎細胞因子的產(chǎn)生［19］。

輕鏈內(nèi)吞及其在腎小管上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中的作用可誘導過氧化氫（H2O2）的分泌，導致炎性細胞浸潤，纖維化和基質(zhì)沉積。單克隆FLCs 激活MAPK 后通過調(diào)節(jié)激酶 1（regulates kinase 1，ASK1）啟動凋亡信號。ASK1 是一種重要的細胞氧化還原傳感器，是氧化應(yīng)激誘導細胞凋亡的重要組成部分。ASK1 是與硫氧還蛋白連接的細胞質(zhì)組分。硫氧還蛋白氧化后，ASK1 釋放并磷酸化，從而導致其激活［20］。

2.5 FLCs與不同疾病發(fā)生之間的關(guān)系

2.5.1 腎臟疾病 大多數(shù)腎臟疾病與輕鏈代謝有關(guān)。在慢性腎臟疾病中，輕鏈經(jīng)腎小球過濾，然后被鄰近的腎小管吸收。腎損傷與腎臟細胞外基質(zhì)中的單克隆抗體病有關(guān)，在嚴重腎病患者中，F(xiàn)LCs 的腎小球濾過使近端小管的清除機制飽和；因此，遠端小管中過多的輕鏈沉積在Tamm-Horsfall蛋白內(nèi)，從而導致炎癥過程的終止。FLCs可能通過阻斷葡萄糖、氨基酸或磷酸鹽轉(zhuǎn)運體，進而對近端腎小管上皮細胞具有潛在毒性，且升高的FLCs可能比C反應(yīng)蛋白（C-reactive protein，CRP）更能引起腎臟的損傷［21］。

2.5.2 淀粉樣變和輕鏈沉積病 輕鏈沉積病的特點是單克隆FLCs 在腎臟、肝臟、心臟或周圍神經(jīng)等器官中沉淀［22］，而淀粉樣變則是將不溶性纖維與單克隆FLCs 結(jié)合在一起，從而導致器官損傷，例如腎功能衰竭和心力衰竭［23］。淀粉樣變的輕鏈通過系膜細胞被吸收并大量沉積。其β-折疊片狀結(jié)構(gòu)刺激金屬蛋白酶，并最終破壞原有的系膜基質(zhì)。在此過程中，由系膜細胞表型改變?yōu)榫奘杉毎硇汀Ｗ罱K，淀粉樣物質(zhì)在成熟的溶酶體中被分解，而輕鏈沉積病中的FLCs主要在內(nèi)小體內(nèi)被吞噬［24］。

2.5.3 風濕性疾病 包括類風濕關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）和 系 統(tǒng) 性 紅 斑 狼 瘡（systemic lupus erythematosus，SLE）在內(nèi)的風濕性疾病患者血清FLCs水平明顯升高。RA是一種慢性炎癥性疾病，自身免疫在其慢性和進展過程中起著關(guān)鍵的作用。研究發(fā)現(xiàn)在RA發(fā)病前5年，F(xiàn)LCs每年增加1%，在后續(xù)疾病的發(fā)展中一直保持高水平［25］。同樣的，血清FLCs的表達水平可能是SLE是否處于活動期的潛在生物標志物，與dsDNA、補體和免疫球蛋白等常用的生物標志物相比，其與疾病進展的關(guān)系可能更密切。?ychowska等［26］研究認為，SLE患者的FLCs 水平高于 RA 患者，且尿 FLCs 是 SLE 復(fù)發(fā)的標志。

2.5.4 炎性腸疾?。╥nflammatory bowel disease，IBD） IBD 定義胃腸道慢性復(fù)發(fā)性炎癥性疾病，潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病是其兩大代表性病變。IBD實驗?zāi)Ｐ妥C實IBD 患者血清和組織中FLCs 水平升高，而免疫抑制藥物治療可降低IBD 患者血清和組織中FLCs 水平。提示FLCs 可作為IBD 的診斷和治療靶點［15］。

2.5.5 心力衰竭（heart failure，HF） FLCs 同樣在HF病理生理過程中起著重要作用。HF患者炎性因子特別是細胞因子的含量與HF 嚴重程度存在密切的相關(guān)性。FLCs可以激活肥大細胞，肥大細胞在炎癥反應(yīng)中發(fā)揮核心作用，通過產(chǎn)生細胞因子等介質(zhì)，加速HF 的進展［27］。此外，淀粉樣變中沉積的FLCs可導致HF患者心肌組織發(fā)生嚴重的危害［28］。

2.6 FLCs 臨床應(yīng)用與治療 體內(nèi)FLCs的變化可以預(yù)測多種疾病的發(fā)生和發(fā)展，在系統(tǒng)性輕鏈型淀粉樣變性患者中，血清FLCs濃度下降50%的患者其存活率明顯升高［29］。同樣在輕鏈型多發(fā)性骨髓瘤的診斷中，受累/非受累血清中FLCs 比值≥100 提示腫瘤進展加速，需要盡快治療。而且FLCs對骨髓瘤早期診斷敏感性高，可同時定量和定性分析M蛋白，是免疫固定電泳的重要補充，尤其在監(jiān)測微小腫瘤負荷中有重要價值，并可對患者的體液免疫狀態(tài)作出早期判斷［30］。在 FLCs 相關(guān)疾病的治療中，F(xiàn)991 作為FLCs 的特定拮抗劑，可選擇性地阻斷FLCs 介導的超敏反應(yīng)，在非特應(yīng)性哮喘中應(yīng)用F991可完全消除氣道阻塞和肺部炎癥，抑制中性粒細胞在支氣管肺泡液中的浸潤和氣管高反應(yīng)性的發(fā)展。此外Ma等［15］通過實驗發(fā)現(xiàn)F991能顯著減輕結(jié)腸炎的發(fā)展，包括減輕腹瀉和腫瘤負擔，提高存活率，大大降低結(jié)腸炎的發(fā)展速度，抑制炎性細胞（如中性粒細胞）的浸潤，減少結(jié)腸炎相關(guān)性結(jié)腸癌發(fā)生。

3 腫瘤間質(zhì)浸潤B淋巴細胞來源的IgκC與腫瘤患者的預(yù)后

Igκ 作為免疫球蛋白輕鏈在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中同樣也發(fā)揮著重要作用。不同來源的腫瘤細胞常常會表達特有的免疫球蛋白重鏈或輕鏈可變區(qū)序列，如上皮來源的腫瘤傾向于表達帶有VH5-51/D3-6/JK4的IgG及帶有VK4-1/JK3的κ鏈；急性髓系白血病細胞傾向于表達帶有VK1-5/JK3的κ鏈。在急性髓性白血病中Igκ 的IGKV/IGKJ 的重排影響白血病細胞的遷移能力，但對其增殖能力無明顯影響［31］。最近Zhang等［32］研究證實在TA2小鼠自發(fā)性乳腺癌模型中，MMTV 病毒的LTR 序列插入到小鼠6 號染色體 Igκ 的 κv2-112 到 κv14-111 區(qū)域，與小鼠自發(fā)性乳腺癌的發(fā)生有關(guān)，并證實人乳腺癌間質(zhì)細胞表達Igκ 的高低與腫瘤發(fā)生發(fā)展具有密切關(guān)系，Igκ 在乳腺癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶中表達最高，其次是乳腺癌原發(fā)灶、導管內(nèi)癌和乳腺囊性增生癥。而且腫瘤間質(zhì)浸潤的B淋巴細胞分泌的IgκC高低與患者的預(yù)后有關(guān)，其表達越高腫瘤患者的預(yù)后越好［4］。這是由于κ鏈可以與所有免疫球蛋白重鏈配對結(jié)合，形成有功能性的免疫球蛋白來抑制腫瘤的發(fā)展，盡管KM 生物學功能尚不明確，但該研究結(jié)果為闡述IgκC基因變異KM等位基因在腫瘤相關(guān)抗原體液免疫中的作用提供了理論依據(jù)。

研究證實IgκC來自腫瘤浸潤的漿細胞，而且在腫瘤發(fā)生發(fā)展的過程中，IgκC 表達具有體液免疫的保護作用，其表達水平與腫瘤患者的預(yù)后成正比［4］。Chen 等［33］發(fā)現(xiàn)高侵襲的腫瘤組織其免疫應(yīng)答也很強，表現(xiàn)為腫瘤間質(zhì)中高濃度的IgκC 陽性細胞浸潤，從而使這些雌激素受體（ER）陰性的腫瘤患者預(yù)后更好，并證實腫瘤浸潤的漿細胞表達IgκC的高低與乳腺癌患者的無病生存期和整體生存率密切相關(guān)。雖然IgκC 對腫瘤保護具體信號機制目前尚不清楚，但腫瘤浸潤的漿細胞作為IgκC的來源表明了體液免疫在腫瘤發(fā)生中的作用。Pandey等［34］發(fā)現(xiàn)乳腺癌組織中腫瘤浸潤的漿細胞表達IgκC的KM基因型可以通過作為B 淋巴細胞上HER2 表位的識別結(jié)構(gòu)的一部分來促進該免疫機制［34］。

4 展望

FLCs 水平高低與腫瘤復(fù)發(fā)、免疫系統(tǒng)活性增高和疾病進展具有密切聯(lián)系。評價多克隆FLCs 的表達水平可作為B 淋巴細胞活化的指標，進而提示適應(yīng)性免疫系統(tǒng)在炎癥環(huán)境下的活性。B淋巴細胞分泌的輕鏈可作為自身免疫性疾病的治療靶點，可有助于臨床監(jiān)測治療的效果。在腫瘤演進過程中，腫瘤間質(zhì)中浸潤漿細胞產(chǎn)生的Igκ 水平高低與腫瘤的生物學行為及患者的預(yù)后具有密切關(guān)系?？傊?，Igκ不僅在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起重要作用，而且在體內(nèi)游離的輕鏈對炎癥也會產(chǎn)生一定的影響，但是其具體的結(jié)構(gòu)特征、類型、理化性質(zhì)、調(diào)控機制等相關(guān)細節(jié)有待進一步研究。研究結(jié)果可為臨床抗腫瘤治療提供新的思路和依據(jù)。