Tim-3調(diào)控巨噬細(xì)胞極化在類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎中的研究進(jìn)展

鐘玉梅，陳洋，羅小超，周海燕

類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎（rheumatoid arthritis，RA）是以滑膜炎癥為主要臨床表現(xiàn)的慢性、難治性、自身免疫性疾病，目前藥物治療的效果欠佳，且該病有較高的致殘率，嚴(yán)重影響了患者的生活質(zhì)量［1］。T細(xì)胞免疫球蛋白黏蛋白分子-3（T cell immunoglobulin and mucin-domain- containing molecule-3，Tim-3）作為免疫系統(tǒng)共刺激抑制受體家族成員，是免疫調(diào)節(jié)的關(guān)鍵調(diào)控分子。在RA疾病進(jìn)展中，Tim-3在局部免疫和全身免疫中均發(fā)揮作用［2-3］。同時(shí)，Tim-3 作為巨噬細(xì)胞極化信號(hào)通路的調(diào)控分子，其對(duì)巨噬細(xì)胞極化具有確切的影響［4-5］。本文就近年來(lái)Tim-3 調(diào)控巨噬細(xì)胞極化在RA中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以增強(qiáng)對(duì)Tim-3/巨噬細(xì)胞極化在RA 發(fā)病機(jī)制中的認(rèn)識(shí)，也為RA的研究提供新的思路和治療靶點(diǎn)。

1 Tim-3的研究進(jìn)展

Tim-3 是近年新發(fā)現(xiàn)的 T 細(xì)胞表面分子［6］，是 T細(xì)胞免疫球蛋白黏蛋白（Tim）家族的成員，主要是由先天性和適應(yīng)性免疫細(xì)胞分泌的一組Ⅰ型跨膜蛋白［7-9］。Tim-3廣泛表達(dá)于T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞等細(xì)胞表面，并且與其配體結(jié)合發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能。目前越來(lái)越多的研究表明，Tim-3與RA易感性密切相關(guān)，可促進(jìn)多種細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)和免疫反應(yīng)，調(diào)節(jié)T細(xì)胞分化，在對(duì)抗炎癥和自身免疫性疾病中起到了重要作用［10-12］。

1.1 Tim-3 及其配體的生物學(xué)特性 McIntire 等［13］在小鼠11 號(hào)染色體Tapr基因座位上發(fā)現(xiàn)了Tim 基因家族，其所在的染色體區(qū)與自身免疫性和變態(tài)反應(yīng)性疾病發(fā)生相關(guān)。Tim-3分子結(jié)構(gòu)包括3部分：胞外段、跨膜段、胞內(nèi)段。胞外段由IgV區(qū)及含31%絲氨酸和蘇氨酸殘基的黏蛋白樣結(jié)構(gòu)組成，含有4個(gè)N連鎖的糖基化位點(diǎn)和5 個(gè)O 連鎖的糖基化位點(diǎn)；胞內(nèi)段含有6個(gè)酪氨酸殘基，其中1個(gè)酪氨酸殘基是酪氨酸磷酸化基序（RSENIY）中的一部分，而RSENIY與Tim-3下游信號(hào)傳導(dǎo)有關(guān)。人和鼠的Tim-3總氨基酸有63%的同源性，兩者胞內(nèi)段有77%的氨基酸同源。

半乳糖凝集素-9（galectin-9，Gal-9）最早被認(rèn)為是Tim-3的配體，它在體內(nèi)分布非常廣泛，尤其是免疫細(xì)胞上［14］；主要參與細(xì)胞聚集、黏附、分化、凋亡、調(diào)節(jié)腫瘤轉(zhuǎn)移和炎癥反應(yīng)等［15］。Gal-9 含有碳水化合物識(shí)別區(qū)，通過(guò)與Tim-3的IgV結(jié)構(gòu)域中的碳水化合物結(jié)構(gòu)相結(jié)合進(jìn)而發(fā)揮生物學(xué)功能。Tim-3/Gal-9 信號(hào)通路在腫瘤免疫［16］、抗感染免疫［17］和移植免疫［18］等方面發(fā)揮著重要的作用。

1.2 Tim-3 與免疫性疾病 Tim-3 作為負(fù)性免疫調(diào)節(jié)共刺激分子，一方面參與調(diào)控免疫平衡，維持對(duì)自身抗原的免疫耐受，確保完成免疫應(yīng)答，避免自身免疫性疾病的發(fā)生；另一方面通過(guò)調(diào)控外周組織中免疫應(yīng)答的持續(xù)性和強(qiáng)度，從而避免過(guò)度免疫造成的機(jī)體自我損傷［3］。研究發(fā)現(xiàn)，在輔助性T 細(xì)胞1（Th1）介導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎中，阻斷Tim-3 可加速疾病的發(fā)作，導(dǎo)致小鼠病情惡化［6］。Liu等［19］發(fā)現(xiàn)，Tim-3的基因多態(tài)性可增加自身免疫性疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。劉葉等［20］發(fā)現(xiàn)，Tim-3 抑制能有效調(diào)節(jié)支氣管哮喘患者Th17 和調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞（Treg）的平衡，減輕患者的氣道炎癥。在對(duì)免疫性血小板減少癥患者的研究中發(fā)現(xiàn)，Tim-3 的表達(dá)水平明顯升高，且與干擾素（IFN）-γ、血小板水平呈正相關(guān)［21］。Tim-3基因敲除后，T細(xì)胞分泌腫瘤壞死因子（TNF）-α、IFN-γ的水平顯著增高，體外殺傷胃癌AGS-EBV 細(xì)胞的能力也明顯增強(qiáng)［22］。另有研究發(fā)現(xiàn)，單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞表達(dá)的Tim-3 可能是胃癌進(jìn)展的重要機(jī)制［23］。

2 巨噬細(xì)胞M1/M2 極化信號(hào)通路失衡與RA 的關(guān)系

巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)是RA 病理過(guò)程中的一個(gè)突出特征，而巨噬細(xì)胞又是固有免疫和適應(yīng)性免疫的重要組成部分［24-26］。當(dāng)受到不同因素刺激時(shí)，巨噬細(xì)胞可極化成為功能相反的2種表型：M1型（促炎型）和M2型（抗炎型）。M1型可導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子炎癥介質(zhì)產(chǎn)生，包括TNF-α、白細(xì)胞介素（IL）-1β、IL-6、IL-12 和單核細(xì)胞趨化蛋白（MCP）-1；而極化為M2 型時(shí)產(chǎn)生精氨酸酶1（Arg1）、IL-10、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）等，這與免疫調(diào)節(jié)、抗炎、組織修復(fù)密切相關(guān)。在正常情況下，M1/M2 處于平衡狀態(tài)，M2 分化充足，抑制M1 的分化［27-30］，即所謂“正氣存內(nèi)，邪不可干”的狀態(tài)。但M1 與M2 在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，并調(diào)節(jié)機(jī)體炎癥反應(yīng)應(yīng)答。研究發(fā)現(xiàn)，RA 中存在M1、M2表型極化的失衡［31-32］。在RA疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程中，多種因素會(huì)打破巨噬細(xì)胞M1/M2 型的動(dòng)態(tài)平衡，引起數(shù)量和比例失衡，導(dǎo)致M1 型促炎巨噬細(xì)胞不斷增多，從而加劇炎癥反應(yīng)［33］，邪實(shí)日益嚴(yán)重。因此，有效干預(yù)巨噬細(xì)胞M1 型轉(zhuǎn)為M2 型，使M1/M2 恢復(fù)平衡狀態(tài)，有利于促進(jìn)炎癥消退及組織修復(fù)，正氣足則邪自安。

3 Tim-3與RA

3.1 Tim-3 的免疫調(diào)控與RA 發(fā)病的關(guān)系 研究發(fā)現(xiàn)，RA 患者外周血及滑膜液中CD4+和CD8+T 細(xì)胞表面Tim-3 的表達(dá)均較健康人明顯升高，且Tim-3水平與病情的嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)［34］。RA 發(fā)病過(guò)程中，位于CD4+和CD8+T 細(xì)胞表面的Tim-3 起著負(fù)性調(diào)節(jié)免疫功能的作用，抑制T 細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ 等促炎因子，促進(jìn)T 細(xì)胞生成IL-4 等抑炎因子。Tim-3作為免疫系統(tǒng)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)者，是免疫炎癥的紐帶，也是抑制RA炎癥反應(yīng)的重要共刺激因子，已成為治療RA的一個(gè)關(guān)鍵突破口。

3.2 Tim-3是調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞M1/M2極化信號(hào)通路的誘導(dǎo)器 Tim-3信號(hào)傳導(dǎo)對(duì)巨噬細(xì)胞炎癥因子表達(dá)和極化具有確切的影響，Tim-3高表達(dá)于M2型巨噬細(xì)胞，可促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2 型極化并抑制M1 型極化，從而上調(diào)巨噬細(xì)胞中抗炎因子的表達(dá)并抑制促炎因子的表達(dá)；抑制Tim-3的表達(dá)可有效促進(jìn)M1型巨噬細(xì)胞極化，抑制M2型巨噬細(xì)胞極化［35-36］。實(shí)際上Tim-3 對(duì)巨噬細(xì)胞極化的調(diào)控涉及2 部分：一種是通過(guò)接頭蛋白直接調(diào)控，Tim-3與其配體Gal-9結(jié)合增強(qiáng)Tim-3 與信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子1（STAT1）之間的結(jié)合，再通過(guò)STAT1/miR-155/細(xì)胞因子信號(hào)傳導(dǎo)抑制因子1（SOCS1）信號(hào)軸發(fā)揮對(duì)巨噬細(xì)胞極化的調(diào)控；另一種是與Gal-9 結(jié)合發(fā)揮Tim-3/Gal-9 信號(hào)通路對(duì)T 細(xì)胞免疫發(fā)揮抑制或促進(jìn)的調(diào)節(jié)作用，通過(guò)不同免疫反應(yīng)產(chǎn)生的產(chǎn)物如IFN- γ 或 IL-4 誘 導(dǎo) 巨 噬 細(xì) 胞 向 M1 或 M2 型極化［37-38］。

此外，也有文獻(xiàn)報(bào)道Tim-3 信號(hào)可以促進(jìn)β 干擾素TIR結(jié)構(gòu)域銜接蛋白（TRIF）和干擾素調(diào)控因子3（IRF3）水平，調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞M1極化［39］。目前已證實(shí)在葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠模型中，Tim-3抑制了M1型巨噬細(xì)胞的極化和IRF3的磷酸化水平，IRF3 是調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化的Toll 樣受體4（TLR-4）下游轉(zhuǎn)錄因子［40］，但目前對(duì)該通路的研究還不夠深入。

3.2.1 Tim-3 直接調(diào)控巨噬細(xì)胞極化 STAT1 是Tim-3 直接調(diào)控巨噬細(xì)胞極化的胞內(nèi)關(guān)鍵接頭蛋白。研究發(fā)現(xiàn)，Tim-3 通過(guò)其細(xì)胞內(nèi)尾部的殘基Y256 和 Y263 直 接 結(jié) 合 STAT1 并 抑 制 STAT1/miR-155/SOCS1 信號(hào)軸而極化巨噬細(xì)胞［37］。在該途徑中，Gal-9與Tim-3的結(jié)合增強(qiáng)了Tim-3與STAT1之間的結(jié)合，STAT1 在miR-155 的上游起作用并促進(jìn)miR-155 轉(zhuǎn) 錄 ，SOCS1 參 與 Tim-3/STAT1/miR-155下游的信號(hào)級(jí)聯(lián)并介導(dǎo)巨噬細(xì)胞最后極化。Tim-3通過(guò)磷酸化殘基Y256和Y263與Janus激酶（JAK）競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合STAT1，然后抑制STAT1磷酸化；STAT1磷酸化受到抑制后使miR-155 表達(dá)降低，進(jìn)而對(duì)SOCS1表達(dá)的抑制作用降低，隨后IL-10 和Arg-1 表達(dá)增加，最終導(dǎo)致巨噬細(xì)胞向M2表型的極化。

3.2.2 Tim-3 間接調(diào)控巨噬細(xì)胞極化 Tim-3 還可通過(guò)調(diào)節(jié)T細(xì)胞產(chǎn)生的IFN-γ或IL-4等產(chǎn)物誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞向M1型或M2型極化。IFN-γ 是Th1細(xì)胞分泌的主要細(xì)胞因子之一，Tim-3/Gal-9信號(hào)通路可抑制Th1 細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ，而IFN-γ 是巨噬細(xì)胞M1 型極化的誘導(dǎo)因子，促使巨噬細(xì)胞M1型極化［41］。IL-4是Th2 細(xì)胞產(chǎn)生的主要細(xì)胞因子之一，Tim-3/Gal-9信號(hào)通路可促進(jìn)Th2 細(xì)胞產(chǎn)生IL-4，IL-4 同時(shí)也是巨噬細(xì)胞M2 型極化的誘導(dǎo)因子，可誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞M2 型極化。M1 的激活途徑由STAT1 介導(dǎo)。IFN-γ通過(guò)其受體 IFNR-1 和 IFNGR-2 募集 JAK1 和 JAK2銜接子，激活STAT1 通路和干擾素調(diào)節(jié)因子（IRF）；IFN-γ 誘導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要介質(zhì)是STAT1、JAK2和IRF1［42-43］。M2的激活途徑主要由STAT6介導(dǎo)，首先IL-4 通過(guò)與其受體IL-4Rα 等結(jié)合，受體二聚化（Ⅱ型受體）后分別激活Janus 激酶JAK1/JAK3 或JAK1/JAK2，從而募集胰島素受體底物（IRS）家族主要成員形成復(fù)合物；磷酸化的IRS 激活生長(zhǎng)因子受體結(jié)合蛋白2（Grb2）和磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K），進(jìn)一步募集STAT6，并使STAT6發(fā)生酪氨酸磷酸化；磷酸化的STAT6形成二聚體，入核后，啟動(dòng)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄，使巨噬細(xì)胞逐步向 M2 極化［38，44-46］。Tim-3通過(guò)IFN-γ/IL-4 調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化，最終產(chǎn)生作用不同的產(chǎn)物（圖1）。

Fig.1 The flow chart of Tim-3 regulating the polarization of macrophage through IFN-γ/IL-4圖1 Tim-3通過(guò)IFN-γ/IL-4調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極流程圖

4 小結(jié)

巨噬細(xì)胞作為固有免疫和適應(yīng)性免疫的重要組成成分，其極化方向在RA病理過(guò)程中扮演了重要的角色。Tim-3 作為巨噬細(xì)胞極化信號(hào)通路的誘導(dǎo)器，其信號(hào)傳導(dǎo)可促進(jìn)M2 型巨噬細(xì)胞極化并抑制M1 型極化，從而調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞中炎癥因子的表達(dá)，但其與RA 病理發(fā)展的相關(guān)性仍待進(jìn)一步的研究。Tim-3 調(diào)控分子的研究不僅對(duì)深入揭示RA 的發(fā)病機(jī)制具有重要的指導(dǎo)作用，也為RA的臨床治療提供了新的靶點(diǎn)。