B淋巴细胞刺激因子及相关生物制剂与系统性红斑狼疮的研究进展综述

医学院免疫学进展作业题目：B淋巴细胞刺激因子及相关生物制剂与系统性红斑狼疮的研究进展学号：姓名：专业班级：联系电话：完成日期：2015年7月26日摘要B淋巴细胞刺激物（BLyS）是肿瘤坏死因子家族的新成员,参与对B细胞的调控,促进B细胞的活化、增殖,延长B细胞的存活时间等。本文就BlyS的分子结构、BlyS及其受体的生物学功能、参与SLE的发病机制以及BLyS拮抗剂应用于SLE临床治疗的研究进展综述如下。关键词B淋巴细胞刺激因子生物学拮抗剂系统性红斑狼疮淋巴细胞B淋巴细胞刺激物(BLyS)是瑞士及美国一些研究小组在1999年发现的肿瘤坏死因子(TNF)家族的一个新成员[1],不同研究小组分别称其为B细胞活化因子[2]、TNF和凋亡基因蛋白相关的淋巴细胞表达配体1[3]及可以激发凋亡、核转录因子B和c-jun氨基末端激酶的TNF类似物[4]等。BLyS的主要作用是调节B细胞的功能,在B细胞的活化、增殖以及存活时间等方面发挥重要作用,同时在一定程度上参与对T淋巴细胞的调控。系统性红斑狼疮(SLE)是一种病因较复杂的自身免疫性疾病,在其众多的病因中,由于T淋巴细胞功能降低,B淋巴细胞多克隆激活、功能亢进而导致的免疫学异常占有重要地位。研究表明BLyS的过度表达与系统性红斑狠疮(systemiclupuserythcmatosus,SLE)的发病关系密切。1BLyS的分子结构和基因定位BLyS全长编码285个氨基酸,含有9个保守的β片层,是一个典型的Ⅱ型穿膜蛋白,与TNF家族其他成员之间有15%～20%的同源性。BLyS胞浆内有46个氨基酸,疏水的跨膜区有21个氨基酸,而细胞外区有218个氨基酸。2BLyS的生成、调节和生物学功能2.1BLyS的生成与调节Moor等报道B淋巴细胞刺激因子mRNA主要表达在外周血单核细胞、脾、淋巴结和骨髓,在心脏、肺、胎儿胸腺、肝脏、胰腺等器官也有弱表达[1]。细胞因子对BLyS的表达起明显的调控作用。Belvedere等[5]研究证实,白介素-10(IL-10)和干扰素-γ(IFN-γ)均能明显增强BLyS的表达。而且,这种增强作用具有时间依赖性,在单核细胞接触细胞因3d后,BLyS的表达可达到最大值。进一步研究发现,这种对BLyS表达的调控主要位于转录水平。2.2BLyS的生物学功能2.2.1对肿瘤生长的抑制作用:与TNF相比，BLyS能抑制一些肿瘤细胞系的生长，呈剂量依赖性，但作用较TNF弱。包括U-937细胞、前列腺肿瘤细胞PC-3、宫颈癌细胞HeLa、结肠肿瘤细胞HT-29等。BLyS与U-937细胞作用2h能激活caspase-3，表明对肿瘤的抑制作用是通过诱导凋亡所致[4]。2.2.2BLyS对B细胞的作用:BLyS对活化的B细胞有强烈的促增殖和刺激分泌免疫球蛋白的作用。将BLyS按2mg/kg的剂量注射入小鼠腹腔内，血清中免疫球蛋白IgM和IgA的量分别升高5倍和2倍，而IgG没有改变[1]。BLyS可促进脾脏T1-B细胞向T2-B细胞及成熟B细胞的发育。对于休眠B细胞，BLyS虽然不能独立激活使之进入细胞周期循环，但通过上调细胞表面的抗凋亡蛋白bcl-2,bcl-xl的大量表达，延长了休眠B细胞的寿命。此外，BLyS在体外能促进B系淋巴细胞肿瘤迅速增殖，并部分抑制Fasl-Fas介导的促凋亡作用。3BLyS的受体及信号传导同大多数细胞因子一样，BLyS通过与效应细胞膜表面的相应受体结合后启动一系列信号转导途径而发挥对机体的生理效应。目前所知BLyS受体共有3个，即人跨膜蛋白活化物CAML作用因子(transmembraneactivatorandCAMLinteractor,TACI)、人B细胞成熟抗原(Bcellmaturationantigen,BCMA)以及BAFF受体(BAFFreceptor,BAFF-R)。BAFF-R是过渡期B细胞、初始细胞及记忆性B细胞表面的主要受体，TACI受体是边缘区和短寿命浆细胞表面的主要受体，而BCMA受体则是长寿命浆细胞表面的主要受体[8]。BAFF-R仅同BLyS结合，且BLyS与BAFF-R相互作用是B细胞生存的必要的前提条件[9]BCMA和TACI除可与BLyS结合外，尚可与APRIL结合。BLyS与不同的靶细胞上的不同受体结合可能介导不同的生物学功能TACI和BCMA不含有死亡区域，主要通过TRAF家族成员传递信号。也有研究报道BLyS能激活U-937细胞内的caspase-3而抑制其生长。Pelletier等[10]对BAFF-R和BC-MA融合蛋白作为BLyS拮抗剂的作用进行了比较研究。他们发现，BAFF-R:Fc封闭BLyS与受体结合的作用强于BCMA:Fc。BAFF-Fc封闭BLyS在体外诱导B细胞增殖和在体内介导小鼠B淋巴细胞生存作用为BCMA:Fc的10倍。4BLyS及其受体与SLE的关系4.1BLyS及其受体在实验动物SLF发病中的作用狼疮小鼠模型(NZBxNZW)F1和MRL-lpr/lpr在疾病初期即出现高水平BLyS，且血清含量与其肾脏损伤程度呈正相关。更重要的是，当这些狼疮鼠接受BLyS拮抗剂后其病程明显缩短，生存时间得以延长[11]。BLyS转基因小鼠表现出外周成熟B淋巴细胞、脾边缘区B细胞和T2期B细胞数量明显增加，血清lgM,lgG,lgA和IgE的滴度上升，Bcl-2的表达增高，临床上出现明显的高球蛋白血症以及产生多种自身抗体如抗dsDNA抗体、ANA等，发生免疫复合物沉积于肾脏而导致肾小球肾炎，最终表现出典型的SLE样症状。而对BLyS基因敲除小鼠的研究发现，脾边缘区和滤泡区的B细胞显著减少，外周血中B细胞亦明显降低，但T1期B细胞正常，骨髓B细胞不受影响。BLyS受体基因敲除小鼠的研究结果则略有差异。研究发现[12]，对于丁TACI基因敲除鼠，其体内循环和脾脏的B淋巴细胞发生异常增生，数量增加了2倍以上，并产生大量抗体，而BCMA基因敲除鼠则无明显变化。在几个狼疮鼠系中，BAFF-R抗体和TACT抗体均可以延迟狼疮性肾炎的发生，并可延长小鼠寿命[13]。4.2BLyS及其受体在人SLE发病中的作用一般而言,SLE患者BLyS含量较正常人增高20%～30%，且该比例可能因大剂量糖皮质激素对BLyS的抑制作用而被低估。Stohl等[14]观察了对SI.F患者用大剂量泼尼松治疗，血清BLyS蛋白水平可明显卜降，但随泼尼松剂量的逐渐减少，血清BLyS蛋白水平又逐渐升高。高水平的BLyS与lgG,lgM,lgA及抗ds-DNA抗体升高是一致的，但与其他自身抗体的滴度无关，可能不同抗体产生机制不同。5SLE的BLyS相关生物制剂5.1抗BLyS抗体(Lymphostat-B)菌Lymphostat-B是人类重组IgG单克隆抗体，对B细胞有高度亲和力。Lymphostat-B与B细胞表而的刺激因子结合，阻止B细胞受刺激后发育成熟，从而使B细胞对天然免疫刺激源失活，使产生自身抗体的B淋巴细胞正常凋亡。多中心I期临床研究显示，药物不良反应和实验室检查结果与安慰剂对照无显著差异，但可明显降低循环血中B细胞数量和产抗体的前体B细胞，比安慰剂对照治疗组减少12%一47%。5.2BLyS受体融合蛋白BLyS受体融合蛋白已经被证实是除了抗体药物以外，清除体内多余配体分子的又一有效手段。Gross和Thompson等通过将BLys的受体TACI和BCMA的胞外可溶性部分，与人IgG1的Fc部分构建成融合蛋白Staci-Fc和sBCAM-Fc，这种“诱饵受体”(decoyreceptor)注射人BLyS转基因小鼠体内能明显减少小鼠蛋白尿的产生并延长其存活时间，推测BLys的可溶性受体能抑制BLyS刺激B淋巴细胞专性增殖和向病变状态分化的作用。5.3BLys的抑制性短肤应用噬菌体随机肤库技术，筛选获得与BLyS结合的小肤，这种小肽可在序列上充当(或模拟)生物大分子问相互作用的功能位点，特异性地与BLys结合后将能够竞争性(或封闭性)地抑制BLyS与淋巴细胞上受体的结合，达到抑制BLys活化淋巴细胞的目的。初步研究显示，它们与BLyS的结合具有高亲和力，并且能够拮抗重组BLyS肤段(rhBLyS、112一285)刺激单个核细胞增殖的活性。6.结语BLyS在调控机体体液免疫应答中具有重要作用，参与了SLE的发生和发展。因此，研制BLyS相关生物制剂将成为SLE等自身免疫病高效且安全的免疫治疗方法，可避免全性免疫抑制剂长期使用给患者造成的毒副作用，提高治疗效果和患者的生存质量。研制BLyS相关生物制有广泛的前景，相信在不远的将来自身免疫病能够得到更好的治疗。参考文献1．MoorePA,BelvedereO,OrrA,etal.BLyS:memberofthetumornecro-sisfactorfamilyandBlymphocytestimulator.Science,1999,285(5425):260-263.2．SchneiderP,MacKayF,SteinerV,etal.BAFF,anovelligandofthetumornecrosisfactorfamily,stimulatesBcellgrowth.JExpMed,1999,189(11):1747-1756.3．ShuHB,HuWH,JohnsonH.TALL-1isanovelmemberoftheTNFfamilythatisdown-regulatedbymitogens.JLeukocBiol,1999,65(5):680-683.4．MukhopadhyayA,NiJ,ZhaiY,etal.Identificationandcharacterizationofanovelcytokine,THANK,aTNFhomologuethatactivatesapoptosis,nuclearfactor-kappaB,andc-JunNH2-terminalkinase.JBiolChem,1999,274(23):15978-15981.5．NardelliB,BelvedereO,RoschkeV,etal.SynthesisandreleaseofB-lymphocytestimulatorfrommyeloidcells.Blood,2001,97(1):198-204.6．WangH，MarstcrsSA，BakerT，etal.TACIligandinteractionsarerequiredforTcellactivationandcollageninducedarthritisinmice(J).NatImmunol，2001,2:632-637.7．LiuYF,XuLU,OpalkaN,etal.CrystalstructureofSTALL-1revealsavirus-likeassemblyof丁NFfamilyligands(J).Cell，2002，108:383-39'1.8．DavidsonA.丁argctmgOpinlmmunol,2010，22YAFFinautoimmunity(J).Curr732-739.9.ThompsonJS,BixlcrSA，QianF,ctal.GAFF-R，anewlyidentifiedTNFreceptorthatspecificallyinteractswithBAFF(J).Science,2007,293(5537);2108-2111.10.PcllcticrM,ThompsonJS,QianF,ctal.ComparisonofsolubledecoylgUfusionproteinsofGAFF-RandBC-MAasantagonistsforGAFF(J).JBiolChcm,2003，278:33127-33133.11.DrossJA,JohnstonJ，MudriS,ctal.TACIandBCMAarcrcccptorsforaTNFhomologu