Toll 样受体与类风湿关节炎相关性研究进展①

姚茹冰 王圆圆 蔡 辉 (南京军区南京总医院中西医结合科/风湿免疫专科，南京 210002)

类风湿关节炎(Rheumatoid arthritis，RA)是一种常见的以关节滑膜炎为特征的慢性、全身性、自身免疫性疾病。近年的研究提示，Toll 样受体(Toll like receptor，TLR)不仅在固有免疫中具有重要作用，也是联系固有免疫与适应性免疫的桥梁，而且从多方面影响适应性免疫应答，在RA 发病机制中可能有重要的作用。本文就Toll 样受体与RA 相关性的研究进展，进行综述。

1 TLR 信号通路

TLR 蛋白家族最早在果蝇体内发现，是免疫系统中最原始的组成要素之一。TLR 是进化高度保守的跨膜蛋白，目前在人类已鉴定出13 种TLR(TLR1～TLR13)，分布在相关的免疫细胞及免疫效应细胞表面［1］。

TLR 是Ⅰ型膜受体，胞内区(羧基端)约含200个氨基酸残基，结构保守，胞外区(氨基端)含18～31 个富含亮氨酸的重复序列。不同TLR 的胞外区氨基酸组成的差异较大，决定了它们各自有其特异性的配体。TLR 是一类重要的模式识别受体，每种受体通过特定识别来源于病毒、细菌和真菌等“病原体相关模式分子”(Pathogen associated molecular patterns，PAMPs)，察觉微生物感染的存在，激发机体免疫反应。同时，TLR 识别一些宿主衍生分子降解产物，即“损伤相关模式分子”(Danger associated molecular patterns，DAMPs)，主要包括细胞坏死后释放的细胞内分子如热休克蛋白、核高迁移率族1，细胞外基质分子如多功能蛋白聚糖、双糖链蛋白聚糖、纤维蛋白原和腱糖蛋白-C 等，以及细胞外基质的低分子量片段如透明质酸、肝素等。不同的TLR 可特异性识别不同的PAMPs 和DAMPs。如TLR4 识别细菌脂多糖(LPS)，TLR5 识别鞭毛，TLR9 识别非甲基化细菌DNA，TLR3、7、8 可分别与病毒核酸结合。其亚型的定位也与其病原配体相对应，TLR1、2、4、5、6 在细胞表面表达，TLR3、7、8、9 主要在细胞内涵体内。细胞表面TLR 识别蛋白多糖、脂肪酸，内涵体TLR 识别内源性核酸，在非感染性组织损伤时，DAMPs 可激活TLR，导致下游信号传导兴奋，转录因子移位至细胞核，促炎介质上调，引起了持续性炎症反应，形成恶性炎症循环。

TLR 的生物学效应主要由髓样分化反应蛋白88(Myeloid differentiation factor 88，MyD88)依赖型和非MyD88 依赖型传导途径介导［2］。MyD88 是一种接头分子，除了TLR3，MyD88 与其他所有TLR相关。TLR1、2、4、6 需要额外蛋白(TRIF)来与MyD88 相结合，而TLR5、7、9 可与MyD88 直接结合。一般来说，激活MyD88 依赖途径可引起白介素1 受体相关激酶(IRAK)、泛素连接酶6(TRAF-6)、TANK 结合激酶1(TBK1)蛋白、丝裂原激活的蛋白激酶(MAPKs)和转录因子NF-κB 等信号介质的激活，激活NF-κB 可引起各种促炎症因子如TNF-α、IL-6、趋化因子等表达增加。刺激MyD88 非依赖TRIF 途径可引起转录因子干扰素调节因子(IRF)蛋白和干扰素的活化，募集IRF-3 到各自的DNA 结合位点启动转录产生干扰素及其协同刺激分子。

2 TLR 生物学功能

TLR 在固有免疫及适应性免疫应答中均发挥重要作用。固有免疫中，TLR 在识别病原微生物的基础上直接触发胞内杀菌机制或者诱导免疫炎性因子产生以扩大非特异性防御。适应性免疫应答中，TLR 能诱导树突状细胞成熟，激活其分泌细胞因子及趋化因子，并诱导其表达共刺激分子;TLR 对Th1和Th2 细胞的分化和功能平衡有显著的影响;TLR可以诱导调节性T 细胞的活化。此外，TLR 还参与幼稚B 细胞的激活，影响记忆T 细胞反应的强度和质量，启动CD8+T 细胞对抗可溶性蛋白抗原的反应等等，TLR 广泛参与特异性免疫反应的各种途径，参与慢性免疫性炎症疾病的发生发展。

3 TLR 在RA 的表达及作用

研究提示，RA 患者外周血单个核细胞、滑膜组织、滑液、滑膜巨噬细胞及滑膜成纤维细胞均存在TLRs 表达增加，且TLR2、3、4、5、7、8 及9 等可能不同程度参与了RA 发病。

李通等［3］研究显示活动期RA 患者外周血单核细胞TLR2 表达增高，且TLR2 的表达与疾病活动指标如DAS、血清C 反应蛋白及血沉密切相关。活动期RA 患者存在着固有免疫系统的活化，TLR2 的高表达可能促进了外周血单核细胞的活化。RA 患者血单核细胞TLR2 的表达与胰岛素抵抗有密切的关系［4］。阻断TLR2 可阻止RA 体外滑膜移植培养物自发的细胞因子释放，提示靶向TLR2 在治疗RA 中可能有重要作用［5］。TLR3 通过上调RA 患者滑膜成纤维细胞核因子κB 受体活化因子配体(Receptor activator of nuclear factor-κB ligand，RANKL)的表达促进破骨细胞形成［6］。激活TLR3 诱导RA 滑膜成纤维细胞分泌血管内皮生长因子和IL-8，这个过程被NF-κB 信号途径中介，靶向TLR3 路径可能是一个有前景的预防RA 病理性血管生成的方法［7］。钱雷等［8］的研究提示RA 患者外周血单核细胞的TLR4 表达及对脂多糖刺激的反应性增加，且该细胞具有较强的诱导Th17 细胞分化能力。Th17 细胞及其分泌的IL-17 等细胞因子在RA 的滑膜炎、软骨破坏及骨侵蚀骨破坏中有重要的作用。郭慧芳等［9］研究显示，RA 患者外周血单核细胞具有合成和分泌高迁移率族蛋白(HMGB)1 蛋白的功能，并部分通过与TLR4 结合激活炎症反应，加重骨质破坏。任敏等［10］研究显示，TLR4 在RA 患者外周血CD14+单核细胞表面表达上调且与血清IL-18 的水平呈正相关，而与DAS28 呈负相关，提示TLR4 可能间接参与RA 的发病过程。RA 的滑膜巨噬细胞和外周血单核细胞TLR5 表达增加，RA 单核细胞中的TLR5 对RA 滑液中的TNF-α 有重要的调节作用，且其表达与RA 疾病的活动性及TNF-α 水平高度相关［11］。TLR5 可能通过直接吸引内皮细胞或间接促进Th17 细胞生长调节RA 的血管增生，在血管发生中有新奇的作用，可能是RA 一个有希望的新靶标［12］。RA 滑膜组织有TLR7 及TLR8 表达，且TLR7 在RA 单核细胞表达与DAS28 评分和TNF-α水平密切相关，RA 滑液中的ssRNA 可以作为TLR7的内源性配体介导TNF-α 转录［13］。有研究提示TLR9 可能参与了骨髓B 细胞的直接激活和增殖，在RA 的发病中发挥作用［14］。

4 RA 的TLRs 配体

4.1 微生物配体 早期的研究显示，在RA 患者关节中发现细菌及病毒DNA，推测PAMPs 激活TLRs可能引起疾病的发生。TLR2 配体细菌肽多糖，诱导RA 滑液成纤维细胞表达IL-6 及CXCL8。TLR3 配体polyI:C 诱导滑液成纤维细胞表达IL-1βmRNA。RA 外周血单核细胞对TLR4 配体LPS 反应增强。从RA 患者滑液分离的巨噬细胞，对肽聚糖和LPS反应增强，TLR2 及TLR4 表达增加。

4.2 内源性配体 内源性配体的存在表明即使没有感染存在，受损处及处于应激状态的细胞发出的信号也可以引发免疫应答，参与免疫性疾病的发生发展。许多研究显示，RA 关节组织中存在内源性TLRs 配体，主要是TLR4 和TLR2 激动因子，这些因子包括热休克蛋白、纤维蛋白原、纤维连接蛋白EDA 等，提示TLR 通过识别某些PAMPs 参与了慢性炎症性关节炎的发生和发展。有研究提示，坏死的滑液细胞依赖TLR3 途径增加了CXCL10、CCL5和IL-6 的表达，坏死的滑液细胞释放的RNA 可能作为TLR3 的内源性配体刺激滑膜成纤维细胞促炎症反应基因的表达。TLR4 拮抗剂可抑制体内滑膜组织培养物自发分泌TNF-α 和IL-1β;当抑制MyD88 和Mal/TIRAP 时，可抑制RA 滑膜组织自发分泌炎性细胞因子，均提示RA 滑膜组织有内源性TLR 配体。研究显示，压力反应蛋白gp96 主要通过TLR2 激活正常巨噬细胞，而且，gp96 激活RA 滑膜巨噬细胞明显高于对照的巨噬细胞。gp96 诱导巨噬细胞TLR2 表达，支持gp96 作为一个内源性TLR配体在RA 发病机制中发挥作用［15］。HMGB1 通过上调RA 患者CD14+单核细胞TLR2 和IL-23 表达，促进Th17 细胞分化［16］。Snapin 作为RA 中TLR2一个新的内源性配体，在RA 滑膜高表达［17］。

5 干预TLRs 靶向治疗RA

TLRs 在RA 发病机制中起重要作用，为RA 的治疗提供了新的靶点。如可溶性假性受体和中和抗体可阻断受体/配体结合，从而抑制炎症反应的发生;抑制内源性因子释放和阻断TLRs 表达也均是RA 的治疗手段;受体二聚化是TLRs 激活的前提条件，因此阻断其二聚化也是一种治疗策略;TLRs 信号下游的信号介导蛋白质分子也可是治疗靶点。

Opsona 公司开发了抗TLR2 抗体，一种是OPN-305，阻止细胞因子的释放，另一种是OPN-301，它可有效地抑制人RA 体外培养物自发性分泌细胞因子，并可作为TNF-α 抗体［18］。NovImmune 公司开发的单克隆抗体NI0101/α 能够抑制TLR4 的激活。小分子如米安色林和咪喹莫特可抑制人类RA 滑膜组织分泌TNF-α，前者抑制TLR3、7、8、9，后者抑制TLR8［19］。萝卜硫素、OSL07 及烷酮衍生物可防止TLR4 二聚化并抑制TLR4 下游信号的激活［20］。

6 展望

综上所述，TLR 在RA 的发生发展中可能发挥重要的作用，但是对于其具体的作用机制仍有待进一步研究。如同一种TLR 活化后对不同效应细胞的作用，多种TLR 共同激活的效应及TLR 多态性对疾病的影响等还不十分清楚，明确这些内容，不仅可从新的角度认识RA 等自身免疫性疾病，更重要的是为寻找新的预防和治疗RA 的方法提供理论基础。

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