B細(xì)胞激活因子在免疫調(diào)節(jié)中的作用

B細(xì)胞激活因子在免疫調(diào)節(jié)中的作用

作者：杜建芳，王嘉璽，徐東剛

【摘要】B細(xì)胞激活因子是調(diào)節(jié)B淋巴細(xì)胞存活和成熟的細(xì)胞因子，屬于TNF家族成員。BAFF有三個(gè)受體，分別為BCMA，TACI和BAFF-R。近幾年來(lái)的研究表明，BAFF及其受體在抗體類型轉(zhuǎn)換、生發(fā)中心維持、T細(xì)胞共刺激等方面發(fā)揮著重要的免疫調(diào)節(jié)作用，對(duì)自身免疫疾病、淋巴瘤和B細(xì)胞免疫缺陷的治療具有潛在的應(yīng)用前景。本文就BAFF的結(jié)構(gòu)與表達(dá)，BAFF受體，生物學(xué)功能及其臨床應(yīng)用作一綜述。

【關(guān)鍵詞】B細(xì)胞激活因子

RoleofB-Cell-Activating-FactorinImmuneRegulation——Review

AbstractBcellactivatingfactor(BAFF)isoneoftheTNFfamilymember，regulatesthesurvivalandmaturationofBlymphocyte.BAFFbindstothreereceptors:BCMA，TACIandBAFF-R.Inrecentyears，studieshaverevealedimportantrolesofBAFFanditsreceptorsinimmuneregulationofantibodyisotypeswitching，germinalcentermaintenance，andTcellco-stimulation，thatmayprovidenewdrugsinthefutureforthetreatmentofautoimmunedisorders，lymphomaandBcellimmunodeficiencies.Therefore，thestructure，expression，receptors，biologicalfunctionandclinicalapplicationofBAFFarebrieflysummarizedinthisreview.

KeywordsBAFF；BAFFreceptor；immuneregulation

B細(xì)胞激活因子，又稱BLyS，TALL-1，THANK，zTNF4或TNFSF-13B，是1999年發(fā)現(xiàn)的TNF家族成員［1］，在B細(xì)胞的存活和成熟過程中起重要作用。BAFF缺乏會(huì)導(dǎo)致B細(xì)胞免疫缺陷，而BAFF過表達(dá)則會(huì)破壞免疫耐受，引發(fā)自身免疫疾病。本文就

BAFF在免疫調(diào)節(jié)方面的研究進(jìn)展做一綜述。

BAFF的結(jié)構(gòu)與表達(dá)

BAFF為Ⅱ型跨膜蛋白，以膜結(jié)合和可溶兩種形式存在，前者由285個(gè)氨基酸組成，經(jīng)蛋白酶水解后，可形成由152個(gè)氨基酸組成的可溶性蛋白。在正常生理?xiàng)l件下，可溶性BAFF以三聚體形式存在并具有生物活性。BAFF與另一TNF家族成員APRIL的蛋白序列具有33%的同源性［2］。BAFF主要由外周血單個(gè)核細(xì)胞表達(dá)，包括巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞［3］。嗜中性粒細(xì)胞能合成和分泌高水平的BAFF，特別是在G-CSF和IFN-γ刺激后［4］。腫瘤B細(xì)胞如慢性淋巴性白血病和多發(fā)性骨髓瘤的B細(xì)胞也可以合成和分泌BAFF［5］。激活的T細(xì)胞能表達(dá)少量的BAFF［6］。免疫組織化學(xué)研究表明，生發(fā)中心的濾泡樹突狀細(xì)胞也是BAFF的一個(gè)來(lái)源［7］。細(xì)胞因子IL-10，IFN-γ和IFN-α能上調(diào)BAFF的表達(dá)［8］。BAFF的同型剪接體ΔBAFF，缺少編碼BAFFA-A1loop的57個(gè)堿基，可與BAFF形成異源多聚體，防止BAFF從細(xì)胞膜上水解，降低BAFF的生物活性，對(duì)于調(diào)節(jié)體內(nèi)BAFF的活性可能起重要作用［9］。在維持B細(xì)胞存活和邊緣區(qū)B細(xì)胞數(shù)目方面，ΔBAFF具有與BAFF相反的作用，BAFF轉(zhuǎn)基因小鼠的Ig水平和B細(xì)胞數(shù)目升高，而ΔBAFF轉(zhuǎn)基因小鼠的B細(xì)胞數(shù)目和TD抗體反應(yīng)卻明顯減少［10］。

BAFF受體

BAFF有三個(gè)受體

BCMA、TACI及BAFF-R均為Ⅲ型跨膜蛋白。BAFF和APRIL均能夠高親和性地結(jié)合TACI和BCMA，但BAFF還能與BAFF-R結(jié)合。TNF受體的胞外區(qū)含有多個(gè)半胱氨酸豐富區(qū)，每個(gè)CRD由6個(gè)半胱氨酸殘基形成3個(gè)二硫鍵。BCMA具有單一的CRD，與BCMA相比，TACI含有兩個(gè)典型的CRD，但N端的CRD不參與配體結(jié)合［11］。BAFF-R僅含有1個(gè)由4個(gè)半胱氨酸殘基組成的部分CRD，與BAFF的結(jié)合域減少到26個(gè)氨基酸，其中DxLmotif中的Asp26和Leu28是完全保守的，主要介導(dǎo)BAFF-R和BAFF的相互作用［12］。由于BAFF-BAFF-R復(fù)合物存在較小的相互作用表面，故可以設(shè)計(jì)小分子拮抗劑阻斷BAFF-BAFF-R相互作用。

BCMA的胞內(nèi)區(qū)與TRAF1，2，3相互作用并激活TRAF依賴的NF-κB，JNK和p38MAPK途徑［13］。利用酵母雙雜交篩選B細(xì)胞文庫(kù)發(fā)現(xiàn)，鼠和人的TACI的胞內(nèi)區(qū)通過一個(gè)保守區(qū)與TRAF2，TRAF5和TRAF6發(fā)生相互作用，TACI信號(hào)能激活NF-κB，AP-1和NF-AT轉(zhuǎn)錄因子［14］，而BAFF-R僅能與TRAF3結(jié)合。研究表明，BAFF-R通過靠近膜區(qū)的6個(gè)氨基酸和C端35個(gè)氨基酸與TRAF3發(fā)生相互作用，TRAF3對(duì)BAFF-BAFF-R介導(dǎo)NF-κB激活和IL-10的產(chǎn)生具有負(fù)調(diào)控作用［15］。

BAFF的生物學(xué)功能

對(duì)B細(xì)胞存活和分化的影響

研究表明，存在于骨髓中的B細(xì)胞的發(fā)育和選擇不依賴于BAFF。但當(dāng)B細(xì)胞離開骨髓，尤其是由過渡1型B細(xì)胞經(jīng)過渡2型B細(xì)胞階段，分化為成熟的濾泡B細(xì)胞和邊緣區(qū)B細(xì)胞的過程中，BAFF對(duì)B細(xì)胞的存活起重要作用。BAFF-/-鼠的B細(xì)胞發(fā)育被抑制在T1期，缺乏T2、邊緣區(qū)B細(xì)胞和濾泡B細(xì)胞，TI和TD體液免疫反應(yīng)受損，但對(duì)骨髓細(xì)胞、B1細(xì)胞和T1B細(xì)胞沒有影響［16］。BAFF-R-/-小鼠表現(xiàn)出與BAFF-/-小鼠相似的表型，表明BAFF-R是介導(dǎo)B細(xì)胞存活的主要受體［17］。BCMA-/-鼠表現(xiàn)出正常的脾細(xì)胞構(gòu)造，B細(xì)胞發(fā)育正常，具有完整TI和TD免疫反應(yīng)。與表達(dá)模式一致，BCMA調(diào)節(jié)漿細(xì)胞的存活。在漿細(xì)胞發(fā)育的過程中，BCMA的表達(dá)被上調(diào)，對(duì)于長(zhǎng)壽命漿細(xì)胞的存活起重要作用［18］。TACI-/-小鼠表現(xiàn)出以自身反應(yīng)性B細(xì)胞數(shù)目升高為特征的自身免疫癥狀，TACI的特異性激活可以誘導(dǎo)B細(xì)胞的凋亡［19］。此外，TACI-/-小鼠的TI-2反應(yīng)受損，表明TACI是B細(xì)胞活化的負(fù)調(diào)節(jié)因子并促進(jìn)TI-2免疫反應(yīng)［20］。

BAFF是重要的Ｂ細(xì)胞存活因子，但它在Ｂ細(xì)胞分化中的作用還不清楚。Tardivel等［21］認(rèn)為BAFF是重要的MZB細(xì)胞的分化因子。BAFF能上調(diào)B細(xì)胞特異的轉(zhuǎn)錄因子Pax5的表達(dá)，Pax5的下游靶分子是CD19，而CD19作為Ｂ細(xì)胞共受體復(fù)合物的主要組分，在Ｂ細(xì)胞分化中起重要作用［7］。最近研究表明，在缺乏BAFF時(shí)，僅有少數(shù)Ｂ細(xì)胞能表達(dá)IgD和低水平的CD21/35和CD23［22］，對(duì)于這些CD23lo/CD21lo/IgD+B細(xì)胞真正的分化階段，還有待進(jìn)一步研究。

生發(fā)中心反應(yīng)

BAFF-/-和BAFF-R-/-小鼠能誘導(dǎo)GC反應(yīng)，但無(wú)法維持。BAFF-/-小鼠的GC不能建立次級(jí)FDC網(wǎng)絡(luò)，也不能捕獲抗原，BAFF-R-/-小鼠存在FDC網(wǎng)絡(luò)但B細(xì)胞不能增生，可能是因?yàn)槿狈AFF-R時(shí)，BCMA或TACI信號(hào)抑制了細(xì)胞增殖［23］。GC中FDC和B細(xì)胞間的相互作用對(duì)于B細(xì)胞的活化起重要作用。FDC和B細(xì)胞相互作用不僅需要BCR識(shí)別抗原產(chǎn)生的信號(hào)，還需要B細(xì)胞共受體復(fù)合物CD19/CD21/CD81與補(bǔ)體結(jié)合產(chǎn)生的信號(hào)。研究表明，BAFF與BCR信號(hào)偶聯(lián)，協(xié)同促進(jìn)CD19的磷酸化。在IL-15存在時(shí)，BAFF與BCR/CD19耦聯(lián)，能協(xié)同促進(jìn)B細(xì)胞增生和產(chǎn)生IgG。缺乏BAFF刺激，單純的CD19與BCR偶聯(lián)不能促進(jìn)IgG的產(chǎn)生。BAFF還能上調(diào)B細(xì)胞CD40的表達(dá)，增強(qiáng)與T細(xì)胞CD40L的結(jié)合活性［7］。由此可見，BAFF在調(diào)節(jié)GC中FDC和B細(xì)胞，以及B細(xì)胞和濾泡T細(xì)胞的相互作用中起重要作用。Zhang等［24］還研究了不同BAFF受體對(duì)GC中B細(xì)胞分化的調(diào)節(jié)，在分化初期，BAFF-R是幼稚B細(xì)胞和GC中B細(xì)胞的主要受體，此時(shí)BAFF-R的表達(dá)被瞬時(shí)上調(diào)，TACI-Ig或抗BAFF-R抗體均能抑制GC中B細(xì)胞的增生和漿細(xì)胞的產(chǎn)生。在GC中B細(xì)胞分化成PC的后期，TACI和BCMA表達(dá)上調(diào)，BAFF-R表達(dá)被下調(diào)。與抗BAFF-R抗體相比，TACI-Ig能更明顯地抑制PC的產(chǎn)生。此時(shí)TACI和BCMA成為占主導(dǎo)地位的受體。

抗體類型轉(zhuǎn)換

一般認(rèn)為，抗體類型轉(zhuǎn)換中DNA發(fā)生重排依賴于T細(xì)胞表面的CD40L和B細(xì)胞表面的CD40的結(jié)合。BAFF和APRIL能激活CD40-/-鼠B細(xì)胞的CSR，表明BAFF和APRIL能以不依賴CD40-CD40L的方式誘導(dǎo)CSR。對(duì)于人B細(xì)胞，BAFF/APRIL誘導(dǎo)類型轉(zhuǎn)換還需要其它轉(zhuǎn)換因子如IL-10或TGF-β的協(xié)同，IL-15的刺激或BCR的參與［8］。BAFF通過BAFF-R和TACI誘導(dǎo)IgG1和IgE的同型轉(zhuǎn)換，但I(xiàn)gA的同型轉(zhuǎn)換僅由TACI控制。BAFF刺激的TACI-/-B細(xì)胞不能分泌IgA，也檢測(cè)不到參與IgA轉(zhuǎn)換的分子事件發(fā)生，如αGLT的表達(dá)，這表明TACI介導(dǎo)的信號(hào)對(duì)于Iα啟動(dòng)子的激活和IgA同型轉(zhuǎn)換的誘導(dǎo)是必不可少的［25］。

T細(xì)胞共刺激因子

BAFF不僅是B細(xì)胞的存活因子，還對(duì)T細(xì)胞激活有共刺激作用。T細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞表達(dá)的BAFF可作為T細(xì)胞激活的共刺激因子，人重組或內(nèi)源BAFF刺激T細(xì)胞分泌IFN-γ和IL-2，上調(diào)CD25表達(dá)，并以IL-2依賴方式促進(jìn)T細(xì)胞增生［6］。在抗CD3抗體激活的T細(xì)胞中，BAFF能上調(diào)Bc1-2表達(dá)，表明BAFF是激活T細(xì)胞的特異的存活因子［26］。人和鼠的少數(shù)T細(xì)胞表達(dá)BAFF-R，并在T細(xì)胞激活時(shí)被上調(diào)。在體外用抗BAFF-R抗體能抑制BAFF與BAFF-R的結(jié)合，減少T細(xì)胞的增生。在T細(xì)胞上檢測(cè)不到TACI的表達(dá)，而且在BAFF和BAFF-R缺乏鼠中，T細(xì)胞反應(yīng)受損，在TACI缺乏鼠中T細(xì)胞反應(yīng)則不受影響，這表明BAFF-R是介導(dǎo)T細(xì)胞BAFF反應(yīng)的唯一受體［27］。

臨床應(yīng)用

BAFF有效參與并促進(jìn)T、B淋巴細(xì)胞的活化，它的過量表達(dá)與自身免疫疾病密切相關(guān)。因此，BAFF及其受體作為治療自身免疫疾病的新靶標(biāo)，受到廣泛的關(guān)注。BAFF特異的拮抗劑能抑制BAFF的生物活性，從而起到治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、Sjgren綜合癥和系統(tǒng)性紅斑狼瘡等自身免疫疾病的作用。目前，對(duì)TACI-Fc的研究已進(jìn)入Ⅰ期臨床試驗(yàn)，人抗BAFF單克隆抗體LymphoStat-BTM治療RA和SLE病人的研究也進(jìn)入Ⅲ期臨床試驗(yàn)，初步結(jié)果表明，LymphoStat-BTM能顯著降低外周血成熟B細(xì)胞的數(shù)目，治療效果明確。抗TACI抗體在體外能抑制B細(xì)胞的增生［19］，它有可能應(yīng)用于B淋巴細(xì)胞增生和淋巴瘤的治療。此外，BAFF能激活B細(xì)胞和誘導(dǎo)產(chǎn)生Ig，具有治療普通可變型免疫缺陷和IgA缺乏癥的潛能，目前該研究也進(jìn)入Ⅰ期臨床試驗(yàn)。

綜上所述，BAFF除具有促進(jìn)B細(xì)胞存活的作用外，在維持生發(fā)中心反應(yīng)、同型轉(zhuǎn)換、T細(xì)胞的活化等方面都具有重要的調(diào)節(jié)作用。BAFF對(duì)T細(xì)胞激活的作用，可能在自身免疫疾病的發(fā)病機(jī)制中起重要作用。由于BAFF具有三個(gè)不同的受體，APRIL能同時(shí)與BCMA，TACI結(jié)合，使得BAFF系統(tǒng)更加復(fù)雜。近年來(lái)的研究初步揭示了BAFF通過不同BAFF受體在免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮的作用，但關(guān)于BAFF通過何種途徑介導(dǎo)其功能的多效性，還有待進(jìn)一步研究。對(duì)受體突變小鼠和受體基因敲除小鼠的研究，有助于加深我們對(duì)這些信號(hào)途徑相對(duì)重要性的認(rèn)識(shí)。根據(jù)這一系統(tǒng)發(fā)展的激活劑或拮抗劑將為自身免疫疾病、淋巴瘤和B細(xì)胞免疫缺陷的治療提供新的藥物。

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