田祺 綜述 郝春艷，段虎斌 審校

1.山西醫(yī)科大學附屬呂梁醫(yī)院神經外科，山西 呂梁 033000；2.山西醫(yī)科大學第一臨床醫(yī)學院，山西 太原 030001；3.山西醫(yī)科大學第一醫(yī)院神經外科，山西 太原 030001

缺血性腦卒中(ischemic stroke)又稱腦梗死，是因大腦供血不足而引起局部腦組織缺血、缺氧甚至壞死，并導致神經功能障礙的一種腦血管疾病，是致患者死亡和殘疾的主要原因之一[1]。動脈粥樣硬化是腦血管病常見的病理基礎，尤其是缺血性腦卒中主要的發(fā)病病因，局部血栓導致腦動脈突然閉塞，從而導致腦缺血[2]。臨床實驗表明，短暫性腦缺血發(fā)作或缺血性腦卒中后，單核細胞或血清中的CD40/CD40L水平較正常時有明顯升高[3]。CD40/CD40L 系統(tǒng)在動脈粥樣硬化血栓形成初期、血栓穩(wěn)定、炎癥反應過程中發(fā)揮重要作用[4]。本文將概述CD40/CD40L 系統(tǒng)通過促進動脈粥樣硬化的病理生理過程，以及在缺血性腦卒中發(fā)病機制中作用的生物學知識現狀。

1 CD40/CD40L系統(tǒng)

1.1 CD40/CD40L 分子結構與生物學特性CD40是50 kDa大小的I型跨膜糖蛋白受體，結構上可分為胞外區(qū)、跨膜區(qū)以及胞內區(qū)，屬于腫瘤壞死因子(TNF)受體超家族[5]。CD40 在多種細胞類型中表達，在B細胞中主要表達[6]，也可在血小板、抗原呈遞細胞(APC)、樹突狀細胞(DC)、巨噬細胞、粒細胞、內皮細胞、平滑肌細胞、成纖維細胞和上皮細胞等中檢測到[7]。CD40的配體CD40L也稱為CD154，是一種具有三聚體結構的Ⅱ型跨膜蛋白，分子量為32～33 kD，也屬于TNF 超家族，編碼它的基因位于染色體Xq26.3-q27.1上[8]。迄今為止，有研究已經鑒定了四種CD40L受體，即經典的CD40 受體和三種整聯蛋白：aIIbb3、a5b1 和aMb2 或Mac-1 基因的突變體[9]。它最初是在活化的CD4+T 細胞表面被發(fā)現，與B 細胞的CD40 相互作用[10]。隨后的研究證實了它明顯存在于所有表達CD40 的細胞類型上，故在活化的CD4+T 細胞和血小板、單核細胞、上皮細胞、B 細胞、天然殺傷細胞、內皮細胞、平滑肌細胞上都有該配體的表達[7]。

1.2 CD40 與CD40L 相互作用 CD40 和CD40L之間的接觸通過細胞內半胱氨酸殘基之間的連接，從而觸發(fā)CD40 結構的構象變化，導致二聯體的產生[8]。經典的CD40/CD40L信號通路由TRAFs募集和NFκB激活介導，并由PI3K/AKT、MAPK 和JAK3/STATs 等信號通路補充[11]。CD40/CD40L二聯體是最具特征的免疫檢查點蛋白對之一，在許多免疫過程的調節(jié)中具有重要作用，包括T細胞活化、免疫球蛋白同種型轉換和細胞因子產生[12]。CD40L 與CD40 的結合在B 細胞、T細胞和抗原呈遞細胞(APC)間發(fā)揮作用。CD40L與CD40的結合對B細胞增殖分化至關重要，T細胞和B細胞之間的CD40/CD40L相互作用促進了B細胞的共刺激活性，然后B 細胞作為感受態(tài)APC 啟動T 細胞，這一機制可能涉及Tfh 細胞表型的維持，CD40/CD40L 相互作用會調節(jié)Th1分化。T細胞和APC之間的CD40/CD40L相互作用觸發(fā)雙向信號傳導，包括正向和反向信號傳導，反向信號導致APCs的活化和分化，而正向信號會導致T細胞和B細胞的活化和分化[11]。

2 CD40/CD40L與動脈粥樣硬化

動脈粥樣硬化(Atherosclerosis，AS)是一種脂質驅動的大中型動脈慢性炎癥性疾病[5]，大多數急性冠脈綜合征是由不穩(wěn)定和脆弱的斑塊破裂或侵蝕引起的，當脆弱的斑塊破裂時，壞死核心暴露出來，從而刺激隨后的血栓形成，導致急性心腦血管事件[13]。動脈粥樣硬化斑塊破裂導致的血栓形成被認為是缺血性卒中的最常見原因[14]。血小板在動脈粥樣硬化的發(fā)展過程中發(fā)揮主要作用，主要是在將免疫細胞募集到動脈壁和動脈粥樣硬化病變中發(fā)揮作用。動脈粥樣硬化斑塊破裂引起的血管內損傷，導致大量閉塞性血小板聚集，從而導致組織缺血，臨床表現為心肌梗死或缺血性腦卒中[15]。動物實驗證明，小鼠內皮細胞中CD40缺乏，減少了炎癥細胞向斑塊的募集，并發(fā)展出更穩(wěn)定的斑塊，所以高表達的CD40有可能作為檢測脆弱斑塊的成像靶標[13]。有研究表明，抑制共刺激的CD40/CD40L 信號軸可深刻減弱動脈粥樣硬化[16]。有研究證實，CD40/CD40L 通路通過誘導細胞因子、趨化因子、生長因子、基質金屬蛋白酶和促凝血因子的表達，參與動脈粥樣硬化斑塊的生成和不穩(wěn)定[17]。

2.1 促進炎癥介質的表達 缺血性腦卒中是心腦血管疾病的一種，心腦血管疾病的主要驅動因素是動脈粥樣硬化，而炎癥是目前大量研究所證實的動脈粥樣硬化的驅動因素。從巨噬細胞釋放細胞因子引發(fā)動脈粥樣硬化斑塊開始，促使血管內皮細胞吸引白細胞，驅動動脈粥樣硬化病變的成熟和不穩(wěn)定，炎癥推動了心腦血管疾病臨床表現的每一步[18]。CD40/CD40L 通過誘導免疫細胞活化在動脈粥樣硬化中起關鍵作用，從而形成斑塊發(fā)展和破裂的炎癥反應[19]。CD40和CD40L在T細胞和其他非免疫細胞上短暫表達[20]，在巨噬細胞中觸發(fā)，通過釋放趨化因子，如單核細胞化學引誘蛋白-1、巨噬細胞炎癥蛋白(MIP)-1α、MIP-1β等刺激白細胞募集，并在激活時調節(jié)，通過釋放細胞因子白細胞介素(IL)-1β、IL-6、IL-12、TNF-α、干擾素(IFN)-γ等加重炎癥，驅動T細胞增殖和TH1分化。遺傳缺陷以及抗體介導的CD40/CD40L抑制可以降低血管炎癥反應，從而減少鼠動脈粥樣硬化，并誘導臨床上有利的穩(wěn)定斑塊表型，其特征是膠原蛋白含量增加和壞死核心形成減少[19]。

2.2 促進基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)高表達 MMPs是蛋白水解酶家族，在心肌細胞、成纖維細胞、內皮細胞、平滑肌細胞和巨噬細胞等心腦血管細胞中表達[21]，其被炎癥信號修飾以介導細胞外基質的改變。MMPs家族的成員在炎癥過程中發(fā)揮作用，并長期介導組織重塑，MMPs在血管重塑中至關重要，最重要的是促進動脈粥樣硬化斑塊的形成[22]。CD40L可以激活血小板的巨噬細胞，被激活的巨噬細胞產生基質金屬蛋白酶，促進細胞外基質的分解，從而導致斑塊不穩(wěn)定，導致致命的心血管疾病[23]。研究表明，MMPs 可導致血管膠原和彈性蛋白組成改變、動脈粥樣硬化負荷增加和斑塊易損性增加。MMPs 也是參與炎癥反應的重要調節(jié)因子，與細胞因子、生長因子和可溶性黏附分子一起在斑塊破裂后觸發(fā)血栓形成中發(fā)揮關鍵作用[14]。

2.3 促凝 血栓形成導致動脈粥樣硬化斑塊破裂是造成危及生命的臨床事件的主要原因。血栓形成的主要原因是由于血小板黏附在病變部位，會吸引更多的血小板和其他炎癥細胞。隨著病變的進展，血管平滑肌細胞從介質遷移到內膜并增殖，合成包含有彈性蛋白、膠原蛋白和蛋白聚糖的細胞外基質，從而產生纖維帽。同時，含脂巨噬細胞的凋亡和壞死會導致斑塊內富含脂質的核心變軟且不穩(wěn)定，進而造成動脈斑塊的破裂[24]。CD40L 激活平滑肌細胞表面受體，導致黏附分子的表達，CD40/CD40L 信號是血小板活化和下游血栓形成和凝血途徑的關鍵機制[12]。CD40L 經過激活會促進血小板中由外而內的信號傳導、血小板微粒的形成和纖維蛋白原結合的增強，還可以與αIIbβ3 結合來增強血小板中活性氧和氮物質的產生[25]。CD40/CD40L 相互作用調節(jié)血小板活化，多種血小板激活劑如凝血酶、膠原蛋白和二磷酸腺苷(ADP)誘導血小板聚集體形成并促進血小板聚集[11]。

3 sCD40L與缺血性腦卒中的關系

CD40 配體的可溶性形式(sCD40L)是血管炎癥的介質，sCD40L在機制上被廣泛研究，可作為心血管疾病患者的潛在診斷和預后標志物[26]。sCD40L 的血清水平升高與高膽固醇血癥、中風、糖尿病和急性冠脈綜合征(ACS)有關，并可以預測動脈粥樣硬化性心血管疾病復發(fā)[15]。sCD40L 是糖蛋白Ⅱb～Ⅲa 受體的配體，主要由活化的血小板產生，sCD40L 屬于腫瘤壞死因子，在造血細胞、內皮細胞和平滑肌細胞表面表達[27]。有調查顯示，血漿sCD40L 水平在缺血性腦卒中和急性心肌梗死的個體中水平較高。斑塊內sCD40L 富含脂質，MMPs 和促炎細胞因子和趨化因子，可能會導致動脈粥樣硬化斑塊不穩(wěn)定[28]。有報道稱sCD40L 在腦血管病患者中升高，并被認為參與了動脈粥樣硬化的形成和延長過程，包括加劇動脈粥樣硬化斑塊的破裂。缺血性腦卒中患者頸動脈斑塊的血漿sCD40L 水平明顯高于無癥狀患者，提示血漿sCD40L水平升高可能在促進血小板活化和動脈硬化血栓形成中起重要作用。進一步研究證明，sCD40L水平與急性腦梗死患者的神經功能障礙和腦梗死的嚴重程度相關，與依據格拉斯哥昏迷評分評估的卒中嚴重程度有關[29]。

4 治療

CD40/CD40L靶向治療取得了顯著進展。已經開發(fā)了多種類型的藥物，包括激動性/拮抗性單克隆抗體、細胞疫苗、腺病毒載體和蛋白質拮抗劑，并在治療惡性腫瘤、自身免疫性疾病和同種異體移植排斥的早期臨床試驗中進行了評估。CD40和CD40L已被充分證明是刺激性免疫檢查點，并在各種免疫過程中發(fā)揮廣泛作用，有助于體液和細胞介導的免疫應答[11]。但長期抑制CD40 或CD40L 會導致免疫抑制和/或血栓栓塞事件，因此作為一種治療方法不可行[30]。缺血性腦卒中的治療開始集中于針對缺血半暗帶，如果神經炎癥減少并建立再灌注，該區(qū)域仍然是可挽救的。一些實驗證明，由于CD40 和CD40L 缺陷小鼠的梗死體積減少，因此有機會探索CD40 信號傳導抑制以挽救缺血半暗帶[31]。

5 結語

綜上所述，CD40/CD40L 的相互作用促進炎癥介質表達，誘導基質蛋白酶釋放，具有促凝作用，是作為動脈粥樣硬化斑塊破裂的重要的危險因素。而阻斷CD40/CD40L 使其表達降低，將有可能減少動脈粥樣硬化，穩(wěn)定斑塊。隨著對于CD40/CD40L 作用機制更深一步的研究，可能為預防和治療缺血性腦血管病提供新思路。