腫瘤壞死因子α誘導蛋白8樣分子2在不同肝臟疾病中的免疫調(diào)控作用

王閃閃， 張慶山， 趙素賢， 孔令波， 紀 雷， 孔 麗

河北醫(yī)科大學第三醫(yī)院 中西醫(yī)結(jié)合肝病科， 河北省慢性肝病肝纖維化機制研究重點實驗室， 石家莊 050051

腫瘤壞死因子α誘導蛋白8樣分子2(tumor necrosis factor-α-induced protein 8-like 2, TIPE2)是近年發(fā)現(xiàn)的一種負性免疫調(diào)控因子，可調(diào)節(jié)固有免疫及適應性免疫，維持機體免疫系統(tǒng)環(huán)境的穩(wěn)定[1]。大量研究表明，TIPE2在肝炎、肝硬化以及肝細胞癌中均有明顯改變，參與了不同肝臟疾病發(fā)生發(fā)展過程。現(xiàn)就TIPE2在不同肝臟疾病中的免疫調(diào)控作用作一綜述。

1 TIPE2的結(jié)構(gòu)與組織分布

TIPE2是對維持免疫穩(wěn)態(tài)有著重要作用的蛋白，參與炎癥、免疫及腫瘤性疾病的發(fā)生發(fā)展。Sun等[1]在自身免疫性腦脊髓炎實驗性小鼠中最早將TIPE2分離出來，并確定了TIPE2的染色體位置，將TIPE2基因定位在人類1號染色體上(1q21.2-1q21.3)以及小鼠3號染色體上(3f1-3f3)。TIPE2是由184個氨基酸組成的細胞質(zhì)蛋白，人類與小鼠TIPE2的氨基酸序列同源性約為94%。在TIPE2晶體結(jié)構(gòu)中，發(fā)現(xiàn)TIPE2是由6個反向平行的α螺旋組成，而α5被脯氨酸153分成α5a和α5b兩個螺旋，且包含了一個類似于死亡效應結(jié)構(gòu)域的蛋白區(qū)域，此區(qū)域含有一個大的疏水中心腔，可能是某些協(xié)同因子的結(jié)合位點。在TIPE2的拓撲結(jié)構(gòu)中，其與Caspase-8和c-FLIP等經(jīng)典的死亡效應結(jié)構(gòu)域成鏡像關(guān)系，提示TIPE2可能具有與其他死亡結(jié)構(gòu)域不同的蛋白功能[2]。

TIPE2在人類和小鼠不同組織中的表達存在差異性。TIPE2主要在淋巴系及髓系中表達，而在其他類型細胞中可能由TNFα誘導產(chǎn)生[1]。應用特異性的抗人TIPE2抗體檢測TIPE2在人體不同組織中的表達，結(jié)果顯示TIPE2不僅表達于免疫細胞，在腺上皮細胞以及某些具有內(nèi)分泌活性的細胞中也有選擇性表達，提示該細胞質(zhì)蛋白可能與分泌功能有關(guān)[2]。人類TIPE2獨特的表達特征表明TIPE2可能還具有其他新的生物功能。

2 TIPE2在肝臟疾病中的研究進展

2.1 TIPE2與HBV感染 乙型肝炎的發(fā)病機制迄今尚未能完全闡明。目前認為乙型肝炎是由T淋巴細胞毒性反應引起的細胞免疫應答所致。人感染HBV后，可激發(fā)自身免疫反應及免疫調(diào)節(jié)功能紊亂。細胞毒性T淋巴細胞(CTL)可通過FasL和穿孔素/顆粒酶B途徑參與免疫反應，破壞病毒感染細胞膜的完整性，使靶細胞裂解死亡，HBV感染的肝細胞可被病毒特異性CD8+T淋巴細胞殺傷從而產(chǎn)生嚴重的肝損傷[3-4]。TIPE2減少會導致更多CTL的產(chǎn)生來破壞被感染的肝細胞，從而導致更嚴重的肝臟炎癥。TIPE2在慢性乙型肝炎(CHB)患者外周血單個核細胞中表達下調(diào)，且與ALT、AST、TBil及HBV DNA呈負相關(guān)[5]。此外，TIPE2在CHB患者細胞毒性CD8+T淋巴細胞中優(yōu)先發(fā)生下調(diào)，而在CD4+T淋巴細胞中的表達無明顯差異；穿孔素、顆粒酶B和IFNγ的表達亦增加，表明TIPE2參與調(diào)控HBV特異性CD8+T淋巴細胞的功能[6-7]。而對處于不同免疫狀態(tài)的CHB患者研究[8]發(fā)現(xiàn)，免疫清除期和HBeAg陰性肝炎患者的TIPE2水平顯著高于免疫耐受期和低復制期；同時發(fā)現(xiàn)CHB患者中TIPE2水平與IL-6、TNFα和IFNγ呈負相關(guān)，而與HBV DNA載量及IL-10水平呈正相關(guān)；這表明TIPE2可能參與了慢性HBV感染者的抗HBV免疫激活過程，并在HBV清除中發(fā)揮重要作用。最新觀點認為TIPE2-Caspase-8-NF-κB信號可作為慢性病毒性肝炎的生物標志物和潛在的治療靶點[9]。

與上述結(jié)果不同，乙型肝炎相關(guān)慢加急性肝衰竭(ACLF)患者TIPE2表達水平較CHB患者升高，隨著ACLF患者病情的恢復，TIPE2表達水平逐漸下降。TIPE2表達水平與血清TBil、國際標準化比值和終末期肝病模型(MELD)評分呈正相關(guān)，說明TIPE2表達異常與肝衰竭的發(fā)生及病情輕重密切相關(guān)；而TIPE2與IL-6、TNFα水平呈負相關(guān)，表明TIPE2可能通過抑制TNFα和IL-6的表達，對細胞介導的免疫應答產(chǎn)生負性調(diào)節(jié)作用[10]。進一步研究[11]發(fā)現(xiàn)TIPE2是預測ACLF患者3個月病死率的獨立危險因素，并且TIPE2與MELD評分聯(lián)合可提高MELD評分預測ACLF患者3個月病死率的診斷價值。以上研究提示TIPE2有可能成為預測ACLF患者預后的新的生物標志物。

2.2 TIPE2與HCV感染 與HBV感染相比，HCV與肝硬化及肝細胞癌的關(guān)系更為密切[12]。慢性丙型肝炎(CHC)的發(fā)病機制主要為HCV干擾宿主的正常免疫反應所致。Toll樣受體(TLR)是HCV的主要模式識別受體，在HCV識別、始動和感染的進程中發(fā)揮重要作用。Kong等[13]發(fā)現(xiàn)TIPE2與TLR2、TLR4以及ALT、AST和HCV RNA呈負相關(guān)。此外，經(jīng)IFN和利巴韋林抗病毒治療后，TIPE2表達上調(diào)，而TLR2和TLR4表達下調(diào)。說明HCV可能通過降低TIPE2的表達而增強TLR信號通路來促進慢性肝炎的發(fā)生。

調(diào)節(jié)性T淋巴細胞(Treg)作為一類具有免疫抑制功能的成熟T淋巴細胞亞群，在免疫穩(wěn)態(tài)、移植耐受、腫瘤免疫、變態(tài)反應和免疫調(diào)節(jié)等方面發(fā)揮著重要作用[14]。Foxp3是Treg最特異、最可靠的標志性分子，F(xiàn)oxp3突變可導致CD4+CD25+Treg發(fā)育不良，并出現(xiàn)致命的自身免疫功能紊亂。而TIPE2是防止免疫系統(tǒng)的高反應性和維持免疫穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵。TIPE2可表達在Treg胞漿中[15]。沉默Treg上的TIPE2基因后，F(xiàn)oxp3和CTLA-4表達下調(diào)，TGFβ和IL-10生成減少，活化的T淋巴細胞核因子活性增強。表明TIPE2參與了調(diào)節(jié)T淋巴細胞受體介導的T淋巴細胞活化的抑制作用，上調(diào)Treg介導的免疫抑制功能，從而抑制T淋巴細胞的增殖和分化[15]。有研究[16]發(fā)現(xiàn)在CHC患者中，F(xiàn)oxp3和CTLA-4表達升高；而TIPE2與Foxp3及CTLA-4呈正相關(guān)，與ALT、AST、DBil及HCV RNA呈負相關(guān)。表明TIPE2可能通過影響Treg介導的免疫反應參與了CHC的發(fā)病過程。

2.3 TIPE2在自身免疫性肝病中的調(diào)控機制 TIPE2在多種自身免疫性疾病中發(fā)生異常改變，并與疾病嚴重程度、病情進展及預后等密切相關(guān)[17-19]。T淋巴細胞、B淋巴細胞以及巨噬細胞等多種免疫細胞參與了自身免疫性疾病的發(fā)生和發(fā)展[20]。最新研究[21]發(fā)現(xiàn)TIPE2可抑制PI3K/Akt信號通路和NF-κB信號激活所致巨噬細胞炎癥反應從而在氧化低密度脂蛋白誘導的巨噬細胞炎癥反應中起保護作用。而TIPE2降低或缺陷可促使多種炎性細胞釋放以及導致T淋巴細胞的高反應性，促使大量免疫細胞聚集，產(chǎn)生過強的免疫應答，從而誘導自身免疫性疾病的發(fā)生[17-18]。

應用刀豆素A(ConA)誘導的自身免疫性肝炎小鼠模型中，TIPE2的表達水平顯著降低；而給予TIPE2基因敲除的小鼠注射ConA后誘導的自身免疫性肝炎小鼠血清ALT和AST水平及TNFα、IL-6和IL-12水平均較野生型小鼠顯著升高，且肝臟病理中單個核細胞浸潤、門靜脈炎和肝細胞壞死程度更為嚴重，表明TIPE2可能通過抑制促炎細胞因子的過度分泌從而對肝臟起到保護性作用[22]。而另一項研究[23]發(fā)現(xiàn)TIPE2降低會增加TLR配體的高反應性以及增加NF-κB抑制蛋白(IκB)的磷酸化和降解并促進NF-κB信號通路的激活，最終導致促炎細胞因子的產(chǎn)生，從而參與原發(fā)性膽汁性肝硬化的發(fā)生和發(fā)展。

2.4 TIPE2在肝硬化中的表達 肝纖維化是對各種損肝因素所致慢性肝損傷的創(chuàng)面愈合反應，持續(xù)的肝纖維化與肝硬化甚至肝細胞癌等疾病密切相關(guān)[24]。細胞外基質(zhì)蛋白的廣泛沉積是肝纖維化最重要的特征，活化的肝星狀細胞(HSC)是纖維化的關(guān)鍵效應細胞，而TGFβ1是將HSC由靜止狀態(tài)轉(zhuǎn)為活化狀態(tài)的關(guān)鍵分子，Wnt/β-catenin信號在HSC的調(diào)控中亦起著重要作用[25-26]，而Cmyc和CyclinD1是Wnt/β-catenin途徑的經(jīng)典下游分子，與細胞增殖有關(guān)[28]。在CHB患者肝組織內(nèi)，TIPE2蛋白主要分布于肝細胞漿內(nèi)，肝組織病理炎癥活動度3/4(G3/4)和纖維化3/4(S3/4)期者TIPE2表達顯著高于G1/2和S1/2期者，更重要的是G1/2期中的TIPE2的表達顯著高于G0期患者[8]。最近研究[29]發(fā)現(xiàn)從CCl4處理的小鼠分離出的原代HSC和活化的HSC中的TIPE2蛋白和mRNA表達均顯著降低。在TGFβ1作用下，TIPE2 mRNA和蛋白水平均呈劑量依賴性下降，這說明TIPE2在HSC活化過程中表達下降。此外，HSC-T6細胞中的TIPE2過表達可促使HSC-T6細胞活化和增殖并降低β-catenin、Cmyc及CyclinD1的表達；表明TIPE2可能通過下調(diào)β-Catenin及其下游分子的表達而逆轉(zhuǎn)HSC的活化和增殖，從而可能對肝纖維化起到保護作用，同時也為抗肝纖維化藥物的研究提供了新的靶點[29]。

2.5 TIPE2在肝臟腫瘤調(diào)控中的作用機制 肝癌細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移是導致患者死亡的主要原因，其中Rho小G蛋白家族中的Rac蛋白與多種腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)。TIPE2是Rac1的內(nèi)源性抑制劑，通過其可抑制肝癌細胞的轉(zhuǎn)移和侵襲[30]。在肝癌組織中，TIPE2表達的減少或缺失增加了以Rac1為靶點的轉(zhuǎn)移和侵襲，進而增加了與腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)的F-actin聚合以及基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)9和尿激酶纖溶酶原激活物(uPA)的表達[30]。此外，另一項研究[31]發(fā)現(xiàn)TNFα可上調(diào)HepG2細胞中MMP-13/MMP-3的表達，并激活HepG2細胞Erk1/2-c-fos和NF-κB通路，抑制Erk1/2或NF-κB的活性可明顯抑制TNFα對MMP-13/MMP-3的上調(diào)作用。而TIPE2不僅可下調(diào)MMP-13/MMP-3的表達，還可抑制TNFα對Erk1/2和NF-κB激活。說明TIPE2可通過抑制Erk1/2和NF-κB活化顯著抑制TNFα誘導的肝細胞癌轉(zhuǎn)移。

HCV感染相關(guān)的肝癌嚴重影響CHC患者的預后。HCV感染后產(chǎn)生的活性氧和誘導型一氧化氮合酶產(chǎn)物可引起DNA損傷，在HCV編碼結(jié)構(gòu)蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白中，核心蛋白、NS3、NS4B和NS5A已被證明可增強DNA損傷或抑制損傷修復，并能直接激活致癌分子通路，從而促進體內(nèi)腫瘤的形成。HCV陽性患者的肝癌組織中TIPE2表達水平較癌旁組織降低，敲除TIPE2可增加對裸鼠基因組DNA損傷、細胞集落形成以及腫瘤的形成，而HCV編碼的非結(jié)構(gòu)蛋白NS5A對TIPE2的下調(diào)與基因組DNA的不穩(wěn)定性和腫瘤的發(fā)生有關(guān)[32]。研究[33]發(fā)現(xiàn)TIPE2可抑制肝癌細胞增殖，增加S期細胞數(shù)。TIPE2治療后可降低HepG2細胞中相關(guān)遷移蛋白(VIM、CT-I和Slug)的表達水平，此外，TIPE2還降低了JNK和NF-κB在HepG2細胞中的表達，提示TIPE2可能通過抑制癌細胞遷移相關(guān)蛋白的表達而抑制HepG2細胞的遷移和侵襲[33]。而TIPE2可上調(diào)Caspase-3和Caspase-8的表達以及下調(diào)肝癌細胞中磷酸肌醇3-激酶和蛋白激酶B從而促進肝癌細胞的凋亡；與PBS處理的HepG2荷瘤小鼠相比，經(jīng)TIPE2治療的HepG2荷瘤小鼠的腫瘤組織中凋亡細胞數(shù)增加，且HepG2荷瘤小鼠的存活時間延長[33]。這些發(fā)現(xiàn)提示TIPE2可能成為治療肝細胞癌的潛在靶點。

3 結(jié)語

綜上所述，多種肝臟疾病的發(fā)生和發(fā)展均有免疫系統(tǒng)的參與，TIPE2在肝臟疾病中發(fā)揮著重要的作用，是調(diào)節(jié)肝炎、肝硬化以及肝細胞癌發(fā)生和發(fā)展的必然信號通路，其可能成為治療不同肝臟疾病的一個新的靶點。但對TIPE2的認識尚處于研究階段，其在疾病中的具體作用機制仍不十分清楚，尤其在炎癥相關(guān)性癌癥中的作用機制以及TIPE2免疫治療后的價值尚需進一步探索。