李修彬，李圣冰，肖漓（中國人民解放軍總醫(yī)院第八醫(yī)學中心原移植研究室，全軍器官移植研究所，北京市器官移植與免疫調(diào)節(jié)重點實驗室，北京 100091）

人巨細胞病毒（human cytomegalovirus，HCMV） 是一種皰疹病毒，屬于DNA 病毒，也稱細胞包涵體病毒，感染的細胞腫大，并具有巨大的核內(nèi)包涵體。巨細胞病毒分布廣泛，血清陽性率約為40%～100%，發(fā)達國家和發(fā)展中國家之間存在顯著差異［1］，檢測來自上海瑞金醫(yī)院的8190 例HCMV 血清標本，發(fā)現(xiàn)HCMV 血清學陽性率高達95.4 %［2］。 HCMV 感染能夠引起以生殖泌尿系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、肝臟以及腎臟疾患為主的各系統(tǒng)感染，出現(xiàn)輕微癥狀直到嚴重缺陷甚至死亡。HCMV 是與腎移植術后感染關系最密切的病毒，活動性發(fā)病率為50%～75%，有10%～30%的患者出現(xiàn)癥狀，因此，HCMV 已成為造成腎移植受者感染合并癥和死亡的主要原因。另外，HCMV 還是導致出生缺陷的主要傳染性原因，孕婦感染會對胎兒造成嚴重后果，導致感覺神經(jīng)缺陷，包括耳聾、失明和精神發(fā)育遲滯等［3］，在原發(fā)感染后，HCMV 即建立終生潛伏感染。潛伏感染的特征在于靜止狀態(tài)，病毒顆粒無法檢測到，在特定的條件下通過再激活導致病毒復制，病毒存在于尿液、血液和唾液等體液中，從中脫落時會發(fā)生病毒傳播［4］。實體器官和干細胞移植受者也易受HCMV 疾病的影響，雖然已有標準的抗病毒治療手段，但抗藥性突變株正以驚人的速度出現(xiàn)［5］。 HCMV 能夠通過一系列機制逃避宿主免疫反應， 特別是通過調(diào)節(jié)宿主細胞因子和趨化因子信號傳導網(wǎng)絡。HCMV 還能夠通過包括基因表達在內(nèi)的多種途徑對患者的免疫系統(tǒng)進行抑制，使患者的免疫力進一步降低，其中UL111A 基因編碼的蛋白巨細胞病毒 （cytomegalovirus，CMV）白細胞介素（interleukin-10，IL-10）在其中發(fā)揮了重要的免疫抑制作用。

1 UL111A 基因的鑒定及表達

1990 年，研究人員完成了HCMV AD 169 株全部基因組的測序［6］。HCMV 的遺傳物質(zhì)為全長超過240 kb 的線性雙鏈DNA，是皰疹病毒科中最大的。它由長獨特序列（unique long，UL）和短獨特序列（unique short，US）兩部分組成，兩端還存在反向重復序列，導致兩片段可以在相互連接處按不同方向排列倒置，所以HCMV 的DNA 可形成4 種同分異構體。HCMV 基因組有200 多個開放閱讀框，編碼結(jié)構蛋白、調(diào)節(jié)蛋白以及調(diào)節(jié)宿主免疫系統(tǒng)的蛋白。HCMV 基因UL111A 編碼人白細胞介素-10（human interleukin-10，hIL-10）的直系同源物，稱為巨細胞病毒編碼的白細胞介素-10（cmv IL-10）。Cmv IL-10 與hIL-10 僅具有27%的序列同一性，但三維結(jié)構高度保守，使得cmv IL-10 能夠以高親和力結(jié)合細胞IL-10 受體（IL-10R）［7-8］，并發(fā)揮多種免疫抑制作用，幫助HCMV 逃避宿主的免疫系統(tǒng)。

Sergei 等［7］最早鑒定了由HCMV 基因UL111A編碼的病毒IL-10 同源物，并將其命名為cmv IL-10。 雖然cmv IL-10 與人類IL-10 僅有27%的同源性，但cmv IL-10 可與人IL-10 受體結(jié)合，并與人IL-10 結(jié)合位點競爭，同時證明了cmv IL-10 能夠在HCMV 感染的細胞中表達，cmv IL-10 能夠發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用，使HCMV 逃避宿主的防御。另外，感染潛伏期間的病毒基因表達LAcmv IL-10，其表達可賦予病毒在感染潛伏期期間避免免疫識別和被清除的能力［9］。HCMV AD 169 感染的MRC-5 細胞系中表達4 種cmv IL-10 亞型，有N 端糖基化的存在。其中cmv IL-10A 能夠提高THP-1 細胞系中STAT3 的磷酸化水平，而4 種亞型都能夠和hIL-10 形成復合體，不同程度的誘導STAT3 的磷酸化水平升高［10］。另外cmv IL-10 通過IL-10 受體抑制趨化因子CXCL10 的表達，從而起到抑制宿主免疫反應的作用，主要機制為抑制HCMV 病毒感染導致的NF-κB 激活［11］。研究表明，UL111A 突變的HCMV 只存在于腎移植患者或艾滋病患者中，表明這些UL111A 突變體的存在與免疫缺陷相關，提示UL111A 在免疫抑制中發(fā)揮著重要的作用［12］。

2 CmvIL-10調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的功能

2.1 Cmv IL-10 調(diào)節(jié)淋巴細胞的狀態(tài)和功能：感染CMV 病毒的潛伏期，部分CD4+T 細胞能夠表達cmv IL-10，表明HCMV 傾向于整體抑制T 細胞對潛伏期相關抗原的應答以維持體內(nèi)病毒的潛伏狀 態(tài)［13］。另外，利用缺失UL111A 基因的病毒證實，主要組織相容性復合物Ⅱ類水平在感染缺失病毒的細胞表面上顯著增加，表明UL111A 編碼的蛋白能夠抑制CD4+T 細胞對潛伏感染細胞的識別［14］。

Cmv IL-10 對B 細胞具有刺激作用，促進B 細胞增殖，還能夠促進B 細胞自分泌hIL-10，導致轉(zhuǎn)錄因子STAT3 的磷酸化激活，而截短蛋白質(zhì)LAcmv IL-10 不能刺激B 細胞增殖、STAT3 激活或hIL-10的產(chǎn)生［15］?？筩mv IL-10 抗體能夠特異性地抑制cmv IL-10 誘導的JAK-STAT 信號轉(zhuǎn)導［16］。

另外，cmv IL-10 還能夠通過NK 細胞毒性受體NKp30 和NKp46 以及c 型凝集素樣受體NKG2C 和NKG2D 顯著增強NK 細胞的細胞毒性［17］。由CD16引發(fā)的抗體依賴性細胞介導的細胞毒性也隨著cmv IL-10 的短期處理而顯著增強［17］。

2.2 Cmv IL-10 調(diào)節(jié)單核細胞的狀態(tài)和功能：重組cmv IL-10 蛋白極化CD14 單核細胞朝向具有抗炎表型的M2 亞型分化，感染細胞產(chǎn)生的cmv IL-10將未感染的單核細胞極化為M2c 表型，cmv IL-10極化的單核細胞活化CD4+T 細胞的能力下降［18］。 Cmv IL-10 還能夠通過上調(diào)HO-1 抑制血液單核細胞中脂多糖誘導的TNF-α 和IL-1β 的表達［16］。 Cmv IL-10 通過阻斷人單核細胞中的NF-κB 轉(zhuǎn)錄活性抑制細胞因子的表達［19］。研究發(fā)現(xiàn)在單核細胞中cmv IL-10 導致經(jīng)典的IL-10R/JAK1/STAT3 途徑被激活，但是JAK1 的抑制對cmv IL-10 介導的TNF-α產(chǎn)生的抑制幾乎沒有影響。PI3K/Akt 信號通路對TNF-α 水平有更顯著的影響但沒有完全緩解免疫抑制，表明cmv IL-10 能夠刺激多種信號通路調(diào)節(jié)細胞功能［20］。

2.3 Cmv IL-10 調(diào)節(jié)DC 的狀態(tài)和功能：潛伏感染病毒的基因編碼的cmv IL-10 減少了上調(diào)樹突狀細胞（dendritic cell，DC）相關細胞因子的表達，限制了受感染的骨髓祖細胞分化為DC 的能力，這可能限制宿主清除潛伏病毒的能力［21］。Cmv IL-10 增強了成熟DC 向淋巴結(jié)的遷移，但大大降低了它們的細胞因子產(chǎn)生，更為重要的是，cmv IL-10 至少部分地通過誘導DC 中內(nèi)源性細胞IL-10 表達來增強這些抗炎作用［22］。Cmv IL-10 還能在未成熟的DC 中強烈激活STAT3，上調(diào)免疫耐受分子如IDO 的表達，增強DC 特異性CD209 的表達，抑制DC 的成熟，增加與DC 成熟相關的細胞凋亡，這些均表明cmv IL-10 可以幫助HCMV 感染DC 并抑制DC 功能和存活［23］。

2.4 Cmv IL-10 調(diào)節(jié)多種細胞因子及相關信號通路：cmv IL-10 能夠通過不同的機制上調(diào)hIL-10 的表達，其中CD14+單核細胞以及單核細胞衍生的巨噬細胞和DC 能夠響應cmv IL-10 并作為分泌hIL-10 的主要來源，潛在地增強其免疫抑制作用的能力［24］。潛伏感染期間LAcmv IL-10 部分導致原代骨髓祖細胞IL-10 和CCL8 的分泌增加，主要機制為LAcmv IL-10抑制直接靶向CCL8的miRNA hsa-miR-92a［25］。 Cmv IL-10 還能夠增加人CXCR4 的信號轉(zhuǎn)導，CXCR4 是一種趨化因子受體，在造血和免疫細胞運輸中起重要作用，cmv IL-10 對CXCL12/CXCR4 信號轉(zhuǎn)導的作用同樣依賴于IL-10 受體和STAT3 激活［26］。

3 CmvIL-10在移植患者中發(fā)揮重要的作用

CMV 作為一種機會性感染病毒，在應用免疫抑制劑的器官移植患者中發(fā)生率很高，例如移植患者使用利妥昔單抗治療能夠增加CMV 再活化的風險，降低淋巴細胞計數(shù)和IL-10 水平［27］。CMV 活化后能夠表達多種與免疫調(diào)節(jié)相關的分子，其中UL111A編碼的cmv IL-10 與人IL-10 具有相似的三維結(jié)構，能夠通過多種途徑調(diào)節(jié)人體的免疫功能，導致患者免疫功能的進一步下降以及巨細胞病毒疾病的發(fā)生。巨細胞病毒疾病與實體器官移植受者的免疫抑制狀態(tài)增加有關，能夠?qū)е赂嗟募毦驼婢腥?，促炎和抗炎細胞因子的釋放可能是其中的一個原 因［28］。因此，cmv IL-10 作為CMV 感染過程中重要的免疫調(diào)節(jié)分子，能夠影響移植受者的免疫功能。 此 外，利 用UL18、UL40、UL111A 和US3 序列測定，證實腎移植感染的HCMV 具有明顯的自然多態(tài)性，具有不同的進化模式［29］。而通過檢測UL111A 基因的表達還能夠為移植術后患者是否感染CMV 提供有效的證據(jù)［30］。

移植術后供體器官感染CMV 可能導致移植器官的失功，移植器官中CMV 感染或活化的過程中cmv IL-10 發(fā)揮怎樣的功能尚不清楚，研究cmv IL-10 在移植器官中的功能和機制有助于理解CMV 感染對供體器官功能的影響。同時，cmv IL-10 在移植免疫中的功能還有待進一步研究，明確cmv IL-10在移植患者中的功能，能夠為感染CMV 的移植患者提供新的治療方法。

4 CmvIL-10在腫瘤中發(fā)揮重要的作用

UL111A 基因編碼的cmv IL-10 能夠通過影響多種信號通路調(diào)節(jié)多種免疫細胞的功能，另外cmv IL-10 還能夠調(diào)控腫瘤細胞的功能。

研究表明，cmv IL-10 可能以旁分泌方式起作用并改變腫瘤微環(huán)境，誘導細胞信號傳導和增加癌細胞的侵襲潛力的可能性。我們發(fā)現(xiàn)人MDA-MB-231乳腺癌細胞表達IL-10 受體，cmv IL-10 刺激導致STAT3 的激活。此外，cmv IL-10 刺激DNA 合成和細胞增殖的增加，保護MDA-MB-231 細胞免受依托泊苷誘導的細胞凋亡，并且還極大地增強了對表皮生長因子的趨化性。這些結(jié)果表明cmv IL-10 在乳腺癌的進展中具有顯著且廣泛的作 用，并且可能對HCMV 陽性患者的癌癥診斷和治療具有廣泛的意義［31］。Cmv IL-10 能夠?qū)е氯橄侔㎝CF-7 細胞的增殖和趨化作用增強，改變細胞黏附分子的表達，增加MMP 基因表達，特別是MMP-10 基因表達顯著上調(diào)［32］。

5 小 結(jié)

IL-10 在移植患者中發(fā)揮重要的功能，UL111A基因編碼的cmv IL-10 作為人IL-10 的同源物，保留了許多IL-10 對免疫細胞的調(diào)節(jié)功能，cmv IL-10 是否能夠通過相似的機制在移植患者中發(fā)揮同樣的功能值得研究，明確cmv IL-10 在移植患者中發(fā)揮的免疫抑制功能和機制有助于臨床醫(yī)生正確的評估CMV 病毒感染對移植患者多方面的影響。 另外，cmv IL-10 主要在HCMV 感染復制期間表達，內(nèi)皮細胞和上皮細胞作為HCMV 感染復制的主要靶細胞類型，cmv IL-10 在其中如何發(fā)揮作用及其作用機制均尚未明確。Cmv IL-10 對HCMV 在移植物中的感染及對移植物功能的影響尚不明確，值得進一步研究。因此，明確HCMV 關鍵分子cmv IL-10 在內(nèi)皮細胞或上皮細胞中的功能及作用機制，一方面能夠幫助研究人員更加全面了解HCMV 對免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用，另一方面為HCMV 的診斷、預防乃至抗病毒藥物研發(fā)、免疫增強制劑研發(fā)等工作產(chǎn)生推動作用。