陽素南 楊愛成

【摘 要】 系統性紅斑狼瘡是多種抗原參與的自身免疫性疾病。腫瘤壞死因子相關凋亡誘導配體（TRAIL）通過與靶細胞上的TRAIL受體結合，能誘導多種腫瘤細胞與轉化細胞發(fā)生凋亡。TRAIL及其受體介導的細胞異常凋亡導致自身抗體的產生是系統性紅斑狼瘡發(fā)生和進展的重要因素。對于系統性紅斑狼瘡的治療目前仍以激素加免疫抑制劑為主，阻斷細胞凋亡途徑可作為未來的一個治療方向?，F就TRAIL系統作用于系統性紅斑狼瘡的發(fā)病機制的研究進展做一綜述。

【關鍵詞】 紅斑狼瘡，系統性；TRAIL系統；細胞凋亡；發(fā)病機制；綜述

系統性紅斑狼瘡（systemic lupus erythematosus，SLE）是一種典型的自身免疫性結締組織病[1]。多種自身抗體和免疫復合物的產生是SLE重要的發(fā)病機制。有研究表明，異常的凋亡細胞可作為抗原被自身抗體識別，導致自身免疫反應。在SLE中涉及到的凋亡途徑主要包括：脂肪酸合成酶/脂肪酸合成酶配體（Fas/Fasl）途徑、TRAIL/TRAIL受體（TRAIL-R）途徑、TNF-α/TNFR1途徑、Bcl-2、

顆粒酶途徑等。TRAIL/TRAIL-R是近年新發(fā)現的凋亡機制。TRAIL是1995年被發(fā)現的TNF超家族中的凋亡分子，通過與靶細胞上的TRAIL-R結合，能夠選擇性地誘導腫瘤細胞與轉化細胞凋亡；但對正常細胞的生長分化不產生影響。對于TRAIL/TRAIL-R途徑在SLE中的作用機制目前尚未明

確[2]?，F將TRAIL系統在SLE發(fā)病機制的作用研究進展總結如下。

1 TRAIL系統生物學特性及凋亡途徑

1.1 TRAIL、TRAIL受體及生物學特性 TRAIL系統由TRAIL和TRAIL受體組成。TRAIL[3]是1995年繼TNF和Fasl之后被發(fā)現的第3個TNF超家族中的凋亡分子，主要表達于活化的T、B淋巴細胞表面。目前，在人類中已發(fā)現5種TRAIL受體，分別是：TRAIL-R1（DR4）、TRAIL-R2（DR5）、TRAIL-R3（DcR1）、TRAIL-R4（DcR2）和骨保護素（OPG）。在這些受體中，DR4和DR5又稱死亡受體（DR）或功能型受體，其細胞內區(qū)擁有完整的死亡結構域，能夠介導相關凋亡信號途徑的激活。DcR1和DcR2又稱誘騙受體（DcR）或無功能型受體，DcR1沒有死亡結構域，DcR2只有一個截短的死亡結構域，缺乏啟動凋亡的殘基，因此，DcR1和DcR2不能介導凋亡途徑，通過競爭性抑制TRAIL與DR4和DR5的結合，或對抗DR4、DR5，或通過DcR2誘導抗凋亡信號，起凋亡抑制作用[4-8]。OPG與TRAIL結合可抑制破骨，增加骨骼密度。TRAIL廣泛表達于人體多種組織器官，如外周血淋巴細胞、單核細胞、NK細胞，以及腎臟、脾臟、胎盤等。最主要的生物學特點為選擇性細胞毒作用。

1.2 TRAIL系統介導的受體誘導凋亡途徑 TRAIL通過與相應受體結合調節(jié)細胞凋亡。細胞凋亡由多種信號轉導通路介導調控，TRAIL所介導的受體誘導凋亡途徑是其外源性途徑之一，TRAIL識別細胞膜表面的DR4或DR5受體，并與之結合形成配體-受體三聚體，進一步誘導DR的C端與Fas相關蛋白死亡結構域（FADD）結合，FADD的N端被激活，進一步與半胱氨酸蛋白水解酶-8（Caspase-8）結合，形成死亡誘導信號復合體（DISC），Caspase-8通過蛋白水解作用而活化并釋放到細胞質基質中，Caspase-8活化后，通過線粒體依賴型和非依賴型2條信號途徑傳遞死亡信號：非線粒體依賴型途徑為Caspase-8繼續(xù)激活Caspase-3，最終引起細胞凋亡；線粒體依賴型途徑為Caspase-8通過裂解Bid蛋白形成有活性的tBid蛋白，tBid蛋白吸引Bax蛋白或Bak蛋白到線粒體里，導致細胞色素C和第二線粒體衍生的半胱天冬氨酸激活蛋白/低等電點IAP結合蛋白的釋放，在凋亡蛋白酶活化因子1（Apaf-l）的作用下，細胞色素C與proCaspase-9結合形成復合體，促使proCaspase-9活化成有活性Caspase-9，從而活化Caspase-3引起細胞凋亡。而Bcl-2和Bcl-XL抑制細胞色素C的釋放，從而阻止TRAIL所介導的受體誘導凋亡的發(fā)生。凋亡抑制蛋白（IAPs）可阻止Caspase的激活而下調Caspase，SMAC/Diablo可與IAPs結合而解除對Caspase的抑制作用，促進細胞凋亡，起到調節(jié)作用[9-10]。

TRAIL與TRAIL-R結合，能夠選擇性地誘導腫瘤細胞與轉化細胞凋亡，但對正常細胞的生長分化不產生影響。自TRAIL系統被發(fā)現以來，學者對于其在腫瘤方面的凋亡誘導作用研究甚多，對TRAIL相關受體激動劑誘導腫瘤細胞凋亡的研究已進入Ⅲ期臨床實驗階段，但對于TRAIL系統在免疫學疾病中的具體發(fā)病機制并非十分明確。以下主要從近年對于TRAIL系統作用于SLE的動物實驗研究、臨床研究以及藥物治療進行簡述。

2 TRAIL系統與SLE

2.1 基礎研究 TRAIL系統在免疫性疾病中作用機制復雜，且尚無定論。多數研究證實，TRAIL與TRAIL-R結合能誘導細胞凋亡，凋亡的細胞作為抗原被自身抗體所識別，導致免疫反應發(fā)生；但亦有部分研究通過實驗得出剛好相反的結論。有研究者用免疫性關節(jié)炎、自身免疫性腦脊髓膜炎模型小鼠[11]進行實驗，發(fā)現TRAIL通過對自身免疫進行負調節(jié)，抑制自身免疫性炎癥的發(fā)生。

在SLE及狼瘡性腎炎（LN）的疾病發(fā)展過程中，多種自身抗體的形成是其主要的機制。多種凋亡途徑的激活使細胞凋亡增加，凋亡小體不能迅速被有限的吞噬細胞吞噬，導致凋亡小體細胞膜破裂。細胞內裸露的凋亡DNA片段作為抗原被淋巴細胞識別。而在凋亡過程中，裸露的凋亡DNA片段翻譯后被修飾，抗原的免疫原性被提高，而具有免疫原性的自身抗原暴露于免疫系統，可引起自身免疫反應，從而導致SLE的發(fā)生。OPG通過抑制核因子kappa-β的配體（RANKL）和TRAIL與細胞膜上的信號受體結合而阻止細胞因子的激活。同時OPG防止體外培養(yǎng)的小鼠血管平滑肌細胞鈣化，阻止TRAIL誘導的小鼠腎細胞凋亡[12]。LN是SLE臨床常見而難治的并發(fā)癥，可出現腎損害和腎臟病理改變[13-14]。疾病發(fā)展導致的慢性腎衰竭（CRF）和終末期腎病（ESRD）是SLE患者的主要死亡原因之一[15-16]。OPG作為一個保護因素，與SLE的活動程度呈負相關，通過研究推測OPG可作為LN患者的生物標志物以預測血管鈣化進展和治療效果。

2.2 臨床研究 SLE患者常表現為白細胞減少。細胞凋亡增加，吞噬壞死細胞能力下降是SLE標志性的病理生理特征[17]。多項研究表明，SLE患者的腎臟、皮膚、外周血單核細胞、中性粒細胞均可檢測出TRAIL mRNA和蛋白的表達升高。Matsuyama等[18]對成人SLE患者進行研究，發(fā)現SLE患者外周血TRAIL水平較正常對照組高，與中性粒細胞、自體T細胞呈負相關；而DcR3水平較正常組低，與中性粒細胞呈正相關，證明TRAIL系統參與了細胞凋亡機制。El-Karaksy等[19]

通過RT-PCR檢測技術，發(fā)現SLE患者外周血單核細胞TRAIL mRNA明顯高于對照組。另一項研究則發(fā)現，TRAIL被廣泛表達于SLE患者的皮膚[20]。Ezzat等[21]研究表明，青少年SLE患者TRAIL水平的提高與LN活動、中性粒細胞抗ds-DNA抗體滴度升高呈正相關。DR5在所有B細胞亞群，包括靜息期和活化期的B細胞中表達相似。利用DR5誘導LN致病B細胞凋亡，是一種潛在的治療靶標。而Crowder等[22]報道經CS-1008（DR5受體激動劑）作用后，SLE患者的B細胞亞群并無變化，表明DR5在LN可能是通過與其他受體共同作用誘導細胞的凋亡，不能單獨用作靶以誘導LN的B細胞凋亡。目前已發(fā)現的參與細胞凋亡的TRAIL死亡受體包括DR4、DR5，對于DR5的研究較多，但DR4、DR5如何共同參與SLE發(fā)病機制有待進一步研究。

此外，Nguyen等[23]研究表明，LN患者腎組織TRAIL蛋白水平明顯升高，證明TRAIL參加了LN的發(fā)生發(fā)展。臨床試驗發(fā)現TRAIL、DR4、DR5可通過激活PI3激酶/AKT和ERK1/2和IL-8、ICAM-1等細胞因子的活化作用于腎小管上皮細胞（PTEC）[22]。Midgley等[24]通過對幼年型SLE患者外周血的中性粒細胞進行檢驗，發(fā)現Caspase-7、Caspase-8、Caspase-9 mRNA、BID/tBID蛋白水平明顯高于對照組，而IAP1、IAP2和XIAP的mRNA水平顯著降低，且實驗組Caspase-8、Caspase-9的活性隨時間增長而增加。Caspase-3、Caspase-7、Caspase-8、Caspase-9、BID、tBID、FADD作為下游組件參與TRAIL系統介導的細胞異常凋亡，IAPs可阻止Caspase的激活而下調Caspase。此研究表明，SLE患者外周血中性粒細胞的凋亡可能是由于TRAIL系統凋亡途徑的激活導致下游組件一系列酶和因子的表達所致。

2.3 藥物作用于SLE中TRAIL系統的研究 筆者前期研究[25-26]發(fā)現，通過依那西普、腎康丸影響TRAIL、DR4、DcR2 mRNA的表達，能有效降低大鼠Uα1-MG、血清TNF-α水平，減少24 h尿蛋白，減輕腎臟病理損害。但目前認為糖基化為DN的主要發(fā)病機制，而自身免疫反應是SLE的發(fā)病機制。上述研究顯示，中西藥均可成功作用于DN大鼠TRAIL系統，據此推測其對于自身免疫介導的SLE效果可能更顯著。目前，用于治療SLE的藥物仍以糖皮質激素和免疫抑制劑為主，近幾年免疫球蛋白療法、干細胞治療（造血干細胞、間充質干細胞）、基因治療等新的方法在不斷探索中。Matsuyama等[18]對狼瘡患者和健康對照組進行血清中的TRAIL檢測，發(fā)現對狼瘡患者使用糖皮質激素能上調T細胞上DCR1的表達水平，而對TRAIL mRNA的表達起下調作用。Ehrlich等[27]對干擾素進行研究，發(fā)現在SLE患者體內進行干擾素的過量表達能誘導外周血單核細胞上TRAIL基因產生。

3 小 結

目前，TRAIL及TRAIL相關受體激動劑、單克隆抗體等對各種實體瘤的效果已進入Ⅲ期臨床試驗，但TRAIL與其受體在免疫相關疾病中的作用機制尚不完全明確。展望未來，有幾個關鍵問題需要進一步解決，一是進一步探究TRAIL系統在自身免疫性疾病的作用；二是研究已知的治療SLE的藥物是否對TRAIL系統表達產生調節(jié)作用，如何影響TRAIL與其受體以及凋亡通路的下游組件的；三是在其他領域的已被證實有效作用于TRAIL系統的藥物能否被應用于SLE。如此對自身免疫疾病尋找診斷和治療的靶點意義重大。

4 參考文獻

[1] 李杰峰，陽素南，楊愛成，等.系統性紅斑狼瘡合并脊柱關節(jié)病變的患者病情活動與脊柱關節(jié)疼痛的相關性研究[J].風濕病與關節(jié)炎，2014，3（8）：32-34.

[2] 張雅君，王漢民，陳威，等.狼瘡腎炎患者血清sTRAIL及其受體DR4升高[J].第四軍醫(yī)大學學報，2003，24（11）：1040-1041.

[3] Wiley SR，Schooley K，Smolak PJ，et al.Identification and characterization of a new member of the TNF family that induces apoptosis[J].Immunity，1995，3（6）：673-682.

[4] Sun EW，Shi YF.Apoptosis：the quiet death silences the immune system[J].Pharmacol Ther，2001，92（2-3）：135-145.

[5] Marsters SA，Sheridan JP，Pitti RM，et al.A novel receptor for Apo2L/TRAIL contains a truncated death domain[J].Curr Biol，1997，7（12）：1003-1006.

[6] MacFarlane M，Ahmad M，Srinivasula SM，et al.Identification and molecular cloning of two novel receptors for the cytotoxic ligand TRAIL[J].J Biol Chem，1997，272（41）：25417-25420.

[7] Degli-Esposti MA，Smolak PJ，Walczak H，et al.Cloning and characterization of TRAIL-R3，a novel member of the emerging TRAIL receptor family[J].J Exp Med，1997，186（7）：1165-1170.

[8] Walczak H，Degli-Esposti MA，Johnson RS，et al.TRAIL-R2：a novel apoptosis-mediating receptor for TRAIL[J].EMBO J，1997，16（17）：5386-5397.

[9] Kim Y，Seol DW.TRAIL，a mighty apoptosis inducer[J].Mol Cells，2003，15（3）：283-293.

[10] Oldenhuis CN，Stegehuis JH，Walenkamp AM，et al.Targeting TRAIL death receptors[J].Curr Opin Pharmacol，2008，8（4）：433-439.

[11] Hilliard B，Wilmen A，Seidel C，et al.Roles of TNF-related apoptosis-inducing ligand in experimental autoimmune encephalomyelitis[J].J Immunol，2001，166（2）：1314-1319.

[12] Monta?ez-Barragán A，Gómez-Barrera I，Sanchez-Ni?o MD，et al.Osteoprotegerin and kidney disease[J].J Nephrol，2014，27（6）：607-617.

[13] Qiao G，Yang L，Li Z，et al.A77 1726，the active metabolite of leflunomide，attenuates lupus nephritis by promoting the development of regulatory T cells and inhibiting IL-17-producing double negative T cells[J].Clin Immunol，2015，157（2）：166-174.

[14] Brusselle GG.Pulmonary-renal syndromes[J].Acta Clin Belg，2007，62（2）：88-96.

[15] Fatemi A，Kazemi M，Sayedbonakdar Z，et al.Long-term outcome of biopsy-proven lupus nephritis in Iran[J].Int J Rheum Dis，2013，16（6）：739-746.

[16] Saxena R，Mahajan T，Mohan C.Lupus nephritis：current update[J].Arthritis Res Ther，2011，13（5）：240.

[17] Ren Y，Tang J，Mok MY，et al.Increased apoptotic neutrophils and macrophages and impaired macrophage phagocytic clearance of apoptotic neutrophils in systemic lupus erythematosus[J].Arthritis Rheum，2003，48（10）：2888-2897.

[18] Matsuyama W，Yamamoto M，Higashimoto I，et al.TNF-related apoptosis-inducing ligand is involved in neutropenia of systemic lupus erythematosus[J].Blood，2004，104（1）：184-191.

[19] El-Karaksy SM，Kholoussi NM，Shahin RM，et al.TRAIL mRNA expression in peripheral blood mononuclear cells of Egyptian SLE patients[J].Gene，2013，527（1）：211-214.

[20] Zahn S，Rehkamper C，Ferring-Schmitt S，et al.Interferon-α stimulates TRAIL expression in human keratinocytes and peripheral blood mononuclear cells：implications for the pathogenesis of cutaneous lupus erythematosus[J].Br J Dermatol，2011，165（5）：1118-1123.

[21] Ezzat MH，El-Gammasy TM，Shaheen KY，et al.Up regulation of serum tumor necrosis factor-related apoptosis inducing ligand in juvenile-onset systemic lupus erythematosus：relations with disease activity，antibodies to double-stranded DNA，nephritis and neutropenia[J].Int J Rheum Dis，2013，16（3）：310-318.

[22] Crowder RN，Zhao H，Chatham WW，et al.B lymphocytes are resistant to death receptor 5-induced apoptosis[J].Clin Immunol，2011，139（1）：21-31.

[23] Nguyen V，Cudrici C，Zernetkina V，et al.TRAIL，DR4 and DR5 are upregulated in kidneys from patients with lupus nephritis and exert proliferative and proinflammatory effects[J].Clin Immunol，2009，132（1）：32-42.

[24] Midgley A，Mayer K，Edwards SW，et al.Differential expression of factors involved in the intrinsic and extrinsic apoptotic pathways in juvenile systemic lupus erythematosus[J].Lupus，2011，20（1）：71-79.

[25] 楊愛成，肖煒，劉雅詩，等.腎康丸對2型糖尿病大鼠腎臟TRAIL系統表達的影響[J].暨南大學學報（自然科學與醫(yī)學版），2013（6）：621-625.

[26] 楊愛成，肖煒，魏連波，等.依那西普靶向治療影響2型糖尿病大鼠腎臟TRAIL系統表達的觀察[J].中國糖尿病雜志，2012，20（6）：450-455.

[27] Ehrlich S，Infante-Duarte C，Seeger B，et al.Regulation of soluble and surface-bound TRAIL in human T cells，B cells，and monocytes[J].Cytokine，2003，24（6）：244-253.

收稿日期：2015-04-09；修回日期：2016-01-18