賀 欣 王化泉 邵宗鴻

(天津醫(yī)科大學總醫(yī)院血液科,天津 300052)

再生障礙性貧血(aplastic anemia,AA)是一種以外周血全血細胞減少和骨髓造血細胞增生性降低為特征，臨床上以貧血、出血和感染為主要表現(xiàn)的骨髓造血功能衰竭性綜合征。近幾年研究發(fā)現(xiàn)免疫因素在AA發(fā)病機制中起到更加關(guān)鍵的作用[1]。T細胞免疫球蛋白和黏蛋白3(T cell immunoglobulin and mucin3,Tim3)不僅可以通過下游分子Gal9對AA疾病中的特異性免疫應(yīng)答進行調(diào)控，同時也在固有免疫系統(tǒng)中發(fā)揮保護作用[2]。另一種大分子物質(zhì)HLA-B關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)錄因子3(HLA-B associated transcript 3,BAT3)則是Tim3下游的1個特異性抑制因子，它既可以與Gal9結(jié)合對Tim3活性進行抑制，又能夠在AA疾病中對多種固有免疫細胞的活性進行調(diào)節(jié)[3]。本文現(xiàn)就Tim3和BAT3在免疫系統(tǒng)中的作用與AA疾病關(guān)系的最新研究進展作一綜述。

1 Tim3和BAT3因子簡介

Tim3是Tim家族成員之一，位于人類染色體5q33.2的位置上。整個Tim蛋白家族的分子結(jié)構(gòu)由胞外區(qū)、胞內(nèi)區(qū)和跨膜區(qū)三部分共同組成，其胞外區(qū)不僅具有免疫球蛋白樣區(qū)域，并且還包括了富含絲氨酸、蘇氨酸和脯氨酸的黏蛋白區(qū)域[4]。Tim3不僅可以作用于分化成熟的T淋巴細胞，還可以在多種固有免疫細胞中發(fā)揮作用[5]。半乳凝素9(Galectin9,Gal9)是能夠特異性識別和結(jié)合半乳糖苷的半乳糖凝集素家族成員之一，同時也是Tim3蛋白的天然配體。研究發(fā)現(xiàn)Tim3在對固有免疫反應(yīng)進行調(diào)節(jié)時，并沒有直接作用于Gal9，而是通過與1種被稱為高遷移率族蛋白B1(High-mobility group protein 1,HMGB1)的物質(zhì)相結(jié)合，引起了后續(xù)的免疫應(yīng)答[6]。此外，Tim3還可以與一種叫作磷脂酰絲氨酸的配體相結(jié)合，該配體主要作用于凋亡細胞，兩者結(jié)合后可以對清除體內(nèi)凋亡細胞和維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定等起到一定作用[7]。

BAT3是BAG蛋白家族中的一員，全長共1 126個氨基酸。其C端具有核定位信號、N端具有富含脯氨酸的保守結(jié)構(gòu)域，同時還存在著一定的泛素樣結(jié)構(gòu)。BAT3的主要功能是參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上錯誤定位膜蛋白的降解和一些細胞凋亡或損傷的修復(fù)[8]。研究發(fā)現(xiàn)BAT3與人體的免疫應(yīng)答也有關(guān)聯(lián)，并在T淋巴細胞和一些固有免疫細胞中均檢測到了BAT3基因的表達[9]。

2 Tim3和BAT3在AA中的免疫作用進展

2.1Tim3和BAT3在T淋巴細胞中的作用 T淋巴細胞尤其是CD4+T細胞免疫功能紊亂已經(jīng)成為AA發(fā)病的最核心免疫因素。研究發(fā)現(xiàn)輔助性T細胞(T helper cells,Th)中的Th1細胞在AA疾病中增多而Th2細胞變化不明顯，因此Th1/Th2細胞比例出現(xiàn)失衡，并且說明了Th1細胞在AA的免疫機制中占有更加重要的地位[10]。另外一組功能相互拮抗的Th17和調(diào)節(jié)性T細胞(regulatory T cells,Treg)同樣可以維持免疫平衡。研究發(fā)現(xiàn)IL-17可以加速造血干祖細胞的凋亡，并抑制了造血細胞集落的形成[11]。又有研究發(fā)現(xiàn)AA患者的骨髓和外周血中Treg細胞及其標志性蛋白Foxp3等表達均有降低[12]。

Tim3作為一種表達在T淋巴細胞膜上的特異性抑制蛋白，受轉(zhuǎn)錄因子T-bet調(diào)節(jié)后可以抑制后續(xù)Th1細胞的增殖[13]。有研究發(fā)現(xiàn)重型AA患者CD4+T細胞中Tim3蛋白的mRNA表達水平與正常組相比出現(xiàn)一定程度降低，當對該疾病進行治療后發(fā)現(xiàn)CD4+T細胞中Tim3蛋白的mRNA表達水平較之前患者相比有所恢復(fù)[14]。尤其是Tim3在與其配體Gal9結(jié)合之后，不僅直接下調(diào)Th1型免疫反應(yīng)，同時還可以誘導(dǎo)Th17細胞的凋亡并阻止IL-17等細胞因子的釋放[15]。Tim3與Gal9相結(jié)合后Th1和Th17細胞的擴增同時發(fā)生了抑制，并且Th1細胞中Tim3的mRNA轉(zhuǎn)錄數(shù)量高于Th17細胞[16]。除此之外，Tim3與Gal9結(jié)合之后還可以上調(diào)Treg細胞的表達。在體外細胞培養(yǎng)中阻斷Tim3和Gal9通路后，Treg細胞與正常對照組相比更容易發(fā)生凋亡[17]。而BAT3作為Tim3的特異性抑制因子，同時也能夠與Gal9結(jié)合并最終抑制了Tim3在各種T淋巴細胞中的活性。BAT3可以通過與Gal9因子的胞內(nèi)段尾部結(jié)合的方式促進了Th1細胞的增殖和激活[18]。BAT3可以抵抗Tim3和Gal9信號通路對AA疾病的抑制作用[19]。并且BAT3還可以通過與Treg細胞分泌的TGF-β因子相結(jié)合，進一步對Treg細胞及其后續(xù)免疫反應(yīng)進行調(diào)控[20]。

除此之外AA患者CD4+T淋巴細胞數(shù)量減少，CD8+T淋巴細胞數(shù)量增加，CD4+/CD8+T細胞比值相對有所降低[21]。而Tim3在特異性免疫應(yīng)答中還可以起到誘導(dǎo)CD8+T細胞耗竭的作用。有研究在AA疾病模型中發(fā)現(xiàn)，Tim3和Gal9結(jié)合后誘導(dǎo)了CD8+T細胞功能的耗竭，當應(yīng)用Tim3阻斷劑之后可以恢復(fù)CD8+T細胞的功能[22]。并且高表達Tim3的Treg細胞可以通過促進IL-10等因子的分泌從而調(diào)控了CD8+T細胞的增殖[23]。而Tim3的下游因子Gal9也對CD8+T細胞起到抑制作用。Gal9表達上調(diào)時可致CD8+T細胞的免疫活性減弱，而Gal9基因敲除的小鼠CD8+T細胞的免疫活性則相對較強[24]。同時，Gal9還可以通過活化Caspase8等信號途徑間接誘導(dǎo)了CD8+T細胞的凋亡[25]。

2.2Tim3和BAT3在DC細胞中的作用 AA患者的重要特征之一就是骨髓內(nèi)髓樣DC細胞(myeloid dendritic cells,mDC)數(shù)量增多，漿細胞樣DC細胞(plasmacytoid dendritic cells,pDC)的數(shù)量則變化不大，因此推測AA疾病中mDC/pDC細胞的比例出現(xiàn)了失衡[26]。Tim3作為適應(yīng)性免疫調(diào)控的重要因子，也可以作用于一些固有免疫細胞從而間接參與后續(xù)免疫應(yīng)答。有研究在AA疾病的動物模型中提取DC細胞，并發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部有Tim3過表達的現(xiàn)象，而正常組DC細胞中Tim3的表達率則相對較低[27]。Tim3與HMGB1配體結(jié)合后可以直接介導(dǎo)DC細胞進行內(nèi)吞作用，從而更好地對抗原等物質(zhì)進行吞噬和清除[28]。有關(guān)BAT3和固有免疫細胞之間的關(guān)系近年來也有了很大進展。未成熟DC細胞自身分泌的BAT3可以作用于NK細胞并使NK細胞發(fā)生活化，從而引發(fā)固有免疫殺傷效應(yīng)[29]。在AA患者體外培養(yǎng)的DC細胞中發(fā)現(xiàn)其可以釋放含有BAT3的外泌體，該外泌體不僅可以調(diào)節(jié)DC細胞的成熟和增殖，并且對巨噬細胞和NK細胞都具有一定的激活作用[30]。

2.3Tim3和BAT3在巨噬細胞中的作用 位于骨髓內(nèi)的巨噬細胞不僅功能活躍，還可以表達與造血相關(guān)的多種細胞因子，因此在血細胞的生成中具有重要調(diào)節(jié)作用。尤其是與替代激活型巨噬細胞(M2型)相比，經(jīng)典活化型巨噬細胞(M1型)在AA的發(fā)病中可以起到更加關(guān)鍵作用。人體內(nèi)的Tim3和BAT3均可以對巨噬細胞進行免疫應(yīng)答方面的調(diào)控。Tim3可以持續(xù)表達于M2型巨噬細胞，從而抑制了IL-12等炎性因子的產(chǎn)生[31]。在AA疾病的小鼠模型中注入Tim3因子之后，結(jié)果顯示，巨噬細胞的數(shù)量增加并且活化水平也有提高，提示，Tim3可能通過調(diào)控巨噬細胞功能等方式影響了AA疾病的進展[32]。Tim3可以降低M1型巨噬細胞的極化，并減輕了AA疾病中M1型巨噬細胞的浸潤[33]。并且Tim3的特異性配體Gal9對巨噬細胞分泌的TNF-α、IL-12、IL-1β等促炎因子或是CCL等趨化因子的表達也具有抑制作用[34]。BAT3因子主要通過調(diào)節(jié)MHC類因子Ⅰ和Ⅱ的表達從而提高了巨噬細胞的增殖和活性[35]。BAT3參與下調(diào)M1型巨噬細胞中促炎因子的釋放，從而使AA患者的造血干細胞功能有所好轉(zhuǎn)[36]。M2型巨噬細胞可以合成并分泌BAT3，并對IFN-γ等Th1型免疫因子的表達進行控制[37]。

2.4Tim3和BAT3在NK細胞中作用 NK細胞具有強大的細胞毒性和直接殺傷作用，并且自身還可以分泌多種趨化因子共同參與免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)[38]。在AA患者的外周血和骨髓中提取NK細胞，發(fā)現(xiàn)其數(shù)量與正常對照組相比下降，說明NK細胞在AA疾病的發(fā)生發(fā)展中具有很大程度關(guān)聯(lián)[39]。Tim3同樣在NK細胞中表達，并且NK細胞中Tim3的表達量還可以反應(yīng)AA疾病的損傷和惡化程度[40]。有研究發(fā)現(xiàn)Tim3在NK細胞中主要依賴其與下游因子HMGB1的結(jié)合，該通路抑制了IL-1β和IL-12等炎性因子的產(chǎn)生，進而更好的發(fā)揮了固有免疫系統(tǒng)的保護作用[41]。又有研究發(fā)現(xiàn)未經(jīng)重度AA治療的患者NK細胞中Tim3表達較低，免疫抑制治療后Tim3的表達恢復(fù)正常。因此我們推測NK細胞上Tim3的低表達可能導(dǎo)致重度AA患者NK細胞的功能障礙[42]。而BAT3作為固有免疫調(diào)控分子中的一種，可以直接通過細胞表面毒性受體對NK細胞的毒性進行調(diào)節(jié)[43]。最近在AA疾病的體外研究中發(fā)現(xiàn)未成熟DC細胞分泌的BAT3可以與MHCⅠ類分子相結(jié)合，同時激活了NK細胞的增殖[44]。

3 小結(jié)與展望

AA是一種以骨髓造血功能衰竭為主要特征的血液系統(tǒng)重癥，近幾年臨床使用免疫抑制劑治療AA取得了良好的療效。Tim3作為一種重要的免疫調(diào)節(jié)蛋白，可以與特異性配體Gal9結(jié)合后誘導(dǎo)Th1細胞的凋亡，阻止了Th1和Th17細胞因子的釋放，并且上調(diào)了Treg細胞的表達。同時Tim3還可以在固有免疫反應(yīng)中促進DC細胞的成熟，增強巨噬細胞和NK細胞的活性。而BAT3作為Tim3和Gal9的共同抑制因子，在適應(yīng)性免疫系統(tǒng)中也起到重要調(diào)控作用，并且更好地參與了AA疾病中固有免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)。因此Tim3和BAT3這兩種免疫因子有望更好的闡明AA的具體發(fā)病機制，并為AA疾病的防治提供新的靶點和方向。