施丹青，駱雪萍

（1.桂林醫(yī)學(xué)院，廣西 桂林；2. 桂林醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院，廣西 桂林）

0 引言

人類(lèi)經(jīng)常以皮膚粘膜定植或吸入孢子形式接觸真菌。多數(shù)真菌是機(jī)會(huì)致病菌，當(dāng)人體出現(xiàn)嚴(yán)重免疫功能障礙時(shí)可導(dǎo)致全身多器官功能障礙。侵襲性念珠菌?。╥nvasive fungaldisease，IFD）是一種重要的、與醫(yī)療健康相關(guān)的真菌感染，指因假絲酵母菌入侵血液和深層組織器官引起，包括肺部感染、腹腔內(nèi)膿腫、腹膜炎或骨髓炎等疾病[1]。所有報(bào)告的與IFD 相關(guān)的死亡中，90% 以上是由屬于以下四類(lèi)真菌造成的：隱球菌、念珠菌、曲霉菌和肺孢子菌。雖然已有幾種抗真菌藥物，但是與IFD 相關(guān)的死亡率仍居高不下，嚴(yán)重威脅著人們的健康[2]。在抵御IFD 過(guò)程中，樹(shù)突細(xì)胞相關(guān)性C 型凝集素-1（dendritic cell associated C-type lectin-1，Dectin-1）作為一種主要的模式識(shí)別受體（pattern recognition receptors，PRR），通過(guò)識(shí)別真菌表面的病原相關(guān)分子模式（pathogen associated molecular patterns，PAMP）參與天然免疫系統(tǒng)的啟動(dòng)[3]。現(xiàn)就近年來(lái)關(guān)于Dectin-1 在真菌感染免疫調(diào)節(jié)過(guò)程中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 Dectin-1 簡(jiǎn)介

Dectin-1 是由CLEC7A 基因編碼的II 型膜蛋白，主要在髓樣細(xì)胞上表達(dá)[4]。Dectin-1 蛋白首先在樹(shù)突狀細(xì)胞（dendritic cell，DC）中被發(fā)現(xiàn)，隨后發(fā)現(xiàn)在包括樹(shù)突狀細(xì)胞、朗格漢斯細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞等各類(lèi)細(xì)胞中廣泛表達(dá)，也可受病原體誘導(dǎo)后在上皮細(xì)胞系表達(dá)[5-7]。

Dectin-1 是小鼠和人類(lèi)中最具特征性的C 型凝集素樣受體/C 型凝集素結(jié)構(gòu)域（C-type lectin receptors，CLR/ C-type lectinlike domain，CTLD）之一，它對(duì)碳水化合物的識(shí)別不依賴(lài)于Ca2+[8]。其蛋白的結(jié)構(gòu)由一個(gè)特征性胞外C 型碳水化合物識(shí)別結(jié)構(gòu)域（carbohydrate-recognition domain，CRD）通過(guò)一個(gè)莖區(qū)連接到一個(gè)跨膜區(qū)域[9]。該C 型結(jié)構(gòu)域是一個(gè)由高度保守的半胱氨酸殘基之間的二硫鍵形成的特征性折疊[10]。CRD 的長(zhǎng)度變化可改變與β-葡聚糖的結(jié)合率[12]。Dectin-1 蛋白胞漿尾部含有一個(gè)免疫受體酪氨酸激活基序（immunoreceptor tyrosine-based activation motif，ITAM）。當(dāng)Dectin-1 被激活時(shí)，其hem-ITAM 樣結(jié)構(gòu)域的磷酸化誘導(dǎo)多個(gè)下游信號(hào)途徑[13]。在DC 中，Dectin-1 特異性參與觸發(fā)的細(xì)胞因子模式與TLR、RLR 或NLR 通路激動(dòng)劑誘導(dǎo)的有所不同，可強(qiáng)烈誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子釋放，如TNF、IL-6 和IL-23等，并伴有高水平的IL-2 和IL-10。以是否含有莖區(qū)為區(qū)別，人類(lèi)CLEC7A 基因轉(zhuǎn)錄后被選擇性地剪接成了兩種主要的功能異構(gòu)體，這兩種異構(gòu)體在不同的細(xì)胞類(lèi)型中表達(dá)不同，其中A、B、E 型帶有完整的CRD 結(jié)構(gòu)域和ITAM 基序[6,10]。

2 Dectin-1 在真菌感染中的免疫應(yīng)答

β-葡聚糖是真菌細(xì)胞壁高度保守的組成部分，在念珠菌屬、曲霉菌屬、肺孢子菌屬等中均有表達(dá)。通過(guò)對(duì)線性或分叉連接的β-1，3 葡聚糖的識(shí)別，Dectin-1 可觸發(fā)至少兩條信號(hào)通路引起胞內(nèi)信號(hào)傳遞，啟動(dòng)天然免疫應(yīng)答和獲得性免疫應(yīng)答[14]。Takano 等[15]通過(guò)對(duì)比褐藻多糖中的低價(jià)β-葡聚糖對(duì)人和小鼠Dectin-1的誘導(dǎo)作用，提示Dectin-1 的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域與其配體的物種特異性激活譜有關(guān)，與配體結(jié)構(gòu)域無(wú)關(guān)。低價(jià)β- 葡聚糖可誘導(dǎo)人類(lèi)一系列促炎基因，當(dāng)在人類(lèi)Dectin-1 蛋白中引入小鼠特異性氨基酸Lys2 和Ser5，可降低對(duì)低價(jià)β- 葡聚糖的反應(yīng)性[16]。除此以外，Dectin-1 還能參與不包含β-葡聚糖的先天免疫過(guò)程，如識(shí)別T 細(xì)胞的內(nèi)源性配體和分枝桿菌上的配體等[17]，但是其中關(guān)鍵的PAMP 和機(jī)制尚不明確。

Dectin-1 識(shí)別配體后，通過(guò)hem-ITAM 觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)，該信號(hào)誘導(dǎo)多個(gè)下游信號(hào)通路，包括脾臟酪氨酸激酶（spleen tyrosine kinase，Syk）依賴(lài)通路（如Syk/CARD9）和非Syk 通路（如Raf-1/RAS 等）[18]，以激活典型的NF-κB 亞基。當(dāng)Dectin-1的hem-ITAM 被酪氨酸磷酸化時(shí)，Syk 被招募，其SH2 結(jié)構(gòu)域與Dectin-1 的hem-ITAM 結(jié)合，導(dǎo)致Syk 酪氨酸磷酸化，并將信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)到下游[19]。除此以外，Dectin-1 激活Syk 通路還通過(guò)非典型NF-κB 通路的誘導(dǎo)。該通路通過(guò)NF-κB 誘導(dǎo)激酶和IκB激酶-α 的相繼激活，介導(dǎo)RELB-p52 二聚體的核轉(zhuǎn)位。既往發(fā)現(xiàn)，在巨噬細(xì)胞中，Dectin-1 可以與TLR2 協(xié)同作用，針對(duì)各種真菌成分介導(dǎo)產(chǎn)生TNF[2]。Kimura 等[20]通過(guò)研究大鼠肥大細(xì)胞系RBL-2H3 細(xì)胞中Dectin-1 蛋白的表達(dá)，揭示了Dectin-1 可通過(guò)非依賴(lài)TLR2 的方式，介導(dǎo)單核細(xì)胞趨化蛋白-1（monocyte chemotactic protein-1，MCP-1）的信號(hào)傳導(dǎo)，但是在巨噬細(xì)胞和DC 中尚未見(jiàn)報(bào)道。這提示Dectin-1 介導(dǎo)的肥大細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)可能在抗真菌免疫中發(fā)揮新的作用。Gringhuis 等[21]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)β-葡聚糖和白色念珠菌刺激Dectin-1 時(shí)，誘導(dǎo)了由絲氨酸-蘇氨酸激酶Raf-1 介導(dǎo)的第二信號(hào)通路，該信號(hào)通路在NF-κB 激活點(diǎn)與Syk 通路整合。Dectin-1 依賴(lài)RAF-1 分泌IL-10、IL-12p35、IL-12p40、IL-6、IL-1b 等細(xì)胞因子。RAF-1 通過(guò)促進(jìn)RelB 被隔離到失活的p65-RelB 二聚體中，從而改變輔助性T 細(xì)胞的分化，從而拮抗Syk 激酶誘導(dǎo)的RelB 活化，負(fù)反饋調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答過(guò)程。Peng 等[22]通過(guò)研究人角膜上皮細(xì)胞在煙曲霉感染過(guò)程中的免疫反應(yīng)發(fā)現(xiàn)，煙曲霉菌菌絲被Dectin-1 識(shí)別后，通過(guò)Syk/CARD9 通路作用于磷脂酶C-γ2（Phospholipase Cγ2， PLCγ2）上游，可促進(jìn)PLCγ2 磷酸化，介導(dǎo)細(xì)胞表面Ca2+通道的開(kāi)放和促炎性介質(zhì)（IL-6，CXCL1 和TNF-α）的釋放。Dectin-1 依賴(lài)ATP 轉(zhuǎn)運(yùn)體泡核苷酸 轉(zhuǎn) 運(yùn) 體（Vesicular nucleotide transporter，VNUT），介 導(dǎo)PLCTRPV1/TRPA1 軸，通過(guò)角質(zhì)形成細(xì)胞和初級(jí)感覺(jué)神經(jīng)元之間的細(xì)胞間聯(lián)系，產(chǎn)生急性炎性疼痛，而VNUT 抑制劑克羅膦酸鹽可用于減輕由β-葡聚糖引起的疼痛[23]。

Dectin-1 發(fā)出的信號(hào)可以誘導(dǎo)或調(diào)節(jié)許多細(xì)胞反應(yīng)，包括吞噬作用，呼吸爆發(fā)，中性粒細(xì)胞胞外陷阱形成，自噬，DC 成熟和抗原呈遞，炎癥小體激活（包括NLRP3 和非典型的caspase-8 炎癥小體），以及類(lèi)花生酸，細(xì)胞因子和趨化因子的生產(chǎn)[24,25]。Dectin-1與補(bǔ)體受體3（complement receptor 3，CR3）可通過(guò)脂質(zhì)筏和Syk-JNK-AP-1 途徑協(xié)同激活巨噬細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)細(xì)胞因子[26]。 不 同 于 與TLR2 或Dectin-2 等PRR 之 間 的 串 擾，Dectin-1 與CR3 的串?dāng)_并不與NF-κB 通路相連，JNK 與AP-1 是介導(dǎo)CR3和Dectin-1 誘導(dǎo)的協(xié)同細(xì)胞因子應(yīng)答的主要轉(zhuǎn)錄因子。在未受刺激的巨噬細(xì)胞中，CR3 和Dectin-1 都彌漫分布在胞漿和細(xì)胞膜上，但在刺激時(shí)，它們被招募并共存于巨噬細(xì)胞和病原體交界處的脂筏微域上。破壞脂筏可顯著降低巨噬細(xì)胞分泌TNF 和IL-6，補(bǔ)充膽固醇可恢復(fù)TNF 的產(chǎn)生能力，但不能恢復(fù)IL-6 的產(chǎn)生。關(guān)于如何將PRR 募集到脂質(zhì)筏上以及如何通過(guò)異種PRR 引發(fā)信號(hào)串?dāng)_仍有待進(jìn)一步研究。Dectin-1 依賴(lài)Fcγ 受體、蛋白激酶C 和NADPH 氧化酶系統(tǒng)產(chǎn)生的活性氧（reactive oxygen species，ROS）誘導(dǎo)信號(hào)形成，有助于中性粒細(xì)胞通過(guò)增強(qiáng)的呼吸爆發(fā)殺死光滑念珠菌[27,28]。Dectin-1 還可以調(diào)節(jié)其他PRR 誘導(dǎo)的細(xì)胞反應(yīng)，直接誘導(dǎo)天然免疫記憶，影響CD4+和CD8+T 細(xì)胞和B 細(xì)胞反應(yīng)的發(fā)展。氣道上皮細(xì)胞中的Dectin-1 主要通過(guò)NF-κB 信號(hào)通路激活先天性淋巴細(xì)胞，特別是nTh17 細(xì)胞，衍生的IL-17 和GM-CSF能夠使肺泡M?、DC 和嗜中性粒細(xì)胞殺死真菌，協(xié)調(diào)參與天然抗真菌免疫[29]。在多數(shù)哺乳動(dòng)物的念珠菌免疫應(yīng)答中Dectin-1 對(duì)介導(dǎo)骨髓來(lái)源的巨噬細(xì)胞產(chǎn)生IL-12p40 中起部分介導(dǎo)作用，在人類(lèi)骨髓來(lái)源巨噬細(xì)胞對(duì)光滑念珠菌的應(yīng)答中起主要介導(dǎo)作用[30]。IL-12p70 通過(guò)誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄因子T-bet 促進(jìn)Th1 細(xì)胞分化。Th2 細(xì)胞分化的潛在機(jī)制尚不完全清楚，但這一過(guò)程與Th1 細(xì)胞分化密切相關(guān)，因?yàn)橐种艱C 分泌IL-12p70 可促進(jìn)Th2 細(xì)胞分化[31]。Zhao等[32]研究發(fā)現(xiàn)Dectin-1 通過(guò)SYK、Raf1 和NF-κB 信號(hào)通路介導(dǎo)OX40L 和TNFSF15 的表達(dá)。該課題組還發(fā)現(xiàn)活化的DC 誘導(dǎo)CD4+T 細(xì)胞向Th9 分化，分泌重要抗腫瘤細(xì)胞因子IL-9。通過(guò)Th9/IL-9，Dectin-1 可能參與抗腫瘤過(guò)程[33]。

對(duì)于人類(lèi)而言，Dectin-1 的單核苷酸多態(tài)性（single-nucleotide polymorphism，SNP）與真菌疾病的易感性增加相關(guān)[34,35]。Chen等[36]研究發(fā)現(xiàn)，在中國(guó)漢族人群急性髓性白血病（acute myeloid leukemia，AML）患 者 中，Dectin-1 rs3901533 和rs7309123 基因多態(tài)性與肺部IFD 敏感性相關(guān)，攜帶rs3901533G 等位基因和rs7309123C 等位基因的AML 患者發(fā)生肺部IFD 的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。CLEC7A 中的rs16910526 或Y238XSNP 比較常見(jiàn)，并導(dǎo)致碳水化合物識(shí)別區(qū)中存在過(guò)早的終止密碼子。Cunha 等[37]研究發(fā)現(xiàn)在造血干細(xì)胞移植的供體或受體中存在Dectin-1 Y238X 多態(tài)性會(huì)增加肺部曲霉病的易感性，當(dāng)多態(tài)性同時(shí)存在于供體和受者中時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)最高。Calabrese 等[38]研究發(fā)現(xiàn)，存在Y238X 多態(tài)性的肺移植患者有更高的慢性同種異體移植功能障礙發(fā)病率，嚴(yán)重降低移植后的長(zhǎng)期存活率。Rym 等[39]通過(guò)研究罕見(jiàn)的BCL10 完全缺乏癥患兒，認(rèn)為BCL10SNP，尤其是等位基因F94S（Rs753911557）對(duì)成纖維細(xì)胞中的TLR4，TLR2/6 和Dectin-1 信號(hào)傳導(dǎo)產(chǎn)生負(fù)面影響；F94S 如果出現(xiàn)純合子，可能是一個(gè)潛在的致病靶點(diǎn)。所有的突變還需要更多關(guān)于分子和細(xì)胞特征的分析，才能推斷出它們的致病性。

3 小結(jié)與展望

Dectin-1 是一種重要的PRR，在抵御真菌感染中起著至關(guān)重要的作用。雖然關(guān)于Dectin-1 在體內(nèi)的作用已經(jīng)有了很多的研究，但由于Dectin-1 與其他PRR 在抗真菌感染過(guò)程中的協(xié)同作用機(jī)制仍不清楚，有待進(jìn)一步研究。另一方面，先天免疫SNPs 降低Dectin-1 活性而增加IFD 發(fā)病率。而被過(guò)度激活的Dectin-1 也與全身炎癥反應(yīng)綜合征有關(guān)。深入研究Dectin-1 參與的真菌感染免疫應(yīng)答信號(hào)通路，研究針對(duì)以CLEC7A 為靶點(diǎn)的基因治療，對(duì)于抗真菌感染、自身免疫性疾病治療等具有可觀的潛在應(yīng)用價(jià)值。