刘翠莲 崔 澂
(河北省人民医院,石家庄 050051)
子痫前期 (preeclampsia,PE) 是起源于胎盘的产科常见而特有的并发症之一,易引起胎儿宫内生长发育受限及孕产妇和围生儿死亡,但其病因及发病机制尚未完全阐明。因此,探讨PE相关病因及发病机制对改善母婴预后具有重要意义。有证据显示,母胎界面局部免疫系统在PE发病中发挥重要作用[1,2]。人类白细胞抗原G(human leucocyte antigen-G,HLA-G)在母胎免疫调节中起重要作用[3],对PE发生发展有不可忽视的影响。
HLA-G为非经典人类白细胞抗原Ⅰ类基因家族成员,位于染色体6p21.31。HLA-G基因经转录剪切可产生7种蛋白异构体,其中HLA-G1、HLA-G2、HLA-G3、HLA-G4为膜结合型蛋白(mHLA-G),HLA-G5、HLA-G6、HLA-G7为分泌型蛋白(sHLA-G),又称为可溶型蛋白。HLA-G抗原在生理状态下仅表达于绒毛外滋养层细胞、胸腺髓质、角膜等免疫豁免组织。其中HLA-G5表达可遍布胎盘及母体血液,HLA-G6可表达在浸润于蜕膜的细胞滋养层、绒毛膜滋养层。
与经典HLA-Ⅰ类分子基因(HLA-A、B、C)相比,非经典HLA-G基因具有两个特性:①启动子序列结构的独特性。经典的HIA-Ⅰ类基因的5′端调控元件,包括增强子A、增强子B、干扰素反应元件和α位点,目前在HLA-G启动子中均未发现。②等位基因的限制多态性。目前研究显示HLA-G的限制多态性主要发生在5′上游调节区/启动子区和3′非翻译区。该2个区域对HLA-G的表达调控作用极其重要,出现异常可能导致PE的发生[4]。
3′端非翻译区多态性与HLA-G mRNA的稳定性及HLA-G蛋白表达相关,国内外已有众多研究报道HLA-G 3′非翻译区14 bp插入/缺失多态性与PE的相关性,有研究认为其外显子8中14 bp插入与PE发病相关[5],但近期的多数研究并未发现14 bp插入/缺失与PE有关[6-9]。因PE是妊娠特有疾病,国内的一项研究通过对母、子HLA-G 14 bp插入/缺失基因型分析发现,母子均为14 bp缺失纯合子(-14 bp/-14 bp),或者母亲为14 bp插入/缺失(+14 bp/-14 bp),其子为14 bp插入纯合子(+14 bp/+14 bp)时PE的发生率会增高[10];但国外的一项研究认为母胎间HLA-G 14 bp基因型配伍与PE发生无相关性[8];又因胎儿携带一半的父系基因,研究者发现父儿均为缺失纯合子可以降低母亲发生早发型重度PE的风险[11]。虽然研究结果存在争议,但这为PE病因研究提供了新的方向。
国外研究发现HLA-G 3′端非翻译区单核苷酸多态性复合体在PE患者胎盘中普遍存在,提示两者间可能具有一定的相关性[12],但国内一项研究报道,母体外周血中HLA-G 3′端非翻译区外显子2与3中存在的5个单核苷酸多态性位点分布与重度PE无相关性[13]。目前对于5′端上游调节区/启动子区基因与PE的相关性研究较少,最近研究显示HLA-G 5′端上游调节区+274位点和+289位点多态性可能与PE的易感性有关[14];另有研究发现PE胎盘活检组织中HLA-G 5′端启动子区DNA甲基化转移酶1(调节基因启动子区甲基化最主要的甲基化酶)表达水平较正常妊娠高,而启动子区甲基化将导致转录过程受阻,使HLA-G蛋白表达水平降低,从而导致PE发生;而甲基化酶抑制剂可阻断启动子区甲基化并使HLA-G蛋白表达水平增高[15]。这为未来临床应用甲基化酶抑制剂靶向预防及治疗PE患者提供了理论基础。
现有研究的争议点可能在于研究的试验设备、样本量、研究起止时间上的差异,并且研究对象存在一定的地域及种族差异,再者PE可以涉及多种器官系统而出现不同的临床症状,所入选的孕妇病情轻重程度也存在一定差异,可能存在多种因素参与其发病过程,HLA-G基因的多态性是否为其独立危险因素尚需进一步研究。
微小RNA (microRNA,miRNA)是长度为17~22个核苷酸的单链非编码RNA,HLA-G特异性的miRNAs可调控胎儿滋养细胞HLA-G表达。研究发现在子痫前期孕妇血清中有特异性的miRNA(miR-152)表达增强,而miR-152在正常妊娠孕妇胎盘组织中低表达[16,17],推测miR-152可能通过抑制HLA-G基因转录参与PE的发生发展。此外,应用miRNA芯片技术发现在缺氧状态下miR-365表达显著升高,并可通过与HLA-G 3′端非翻译区特异位点结合抑制HLA-G表达[18],揭示了缺氧导致PE病情向重度发展的机制。这均提示HLA-G特异性的miRNAs未来可作为子痫前期发病的预测因子。
目前认为子宫螺旋动脉滋养细胞重铸障,导致胎盘缺血、缺氧,释放多种胎盘因子进入母体血液循环,进而导致系统性炎症反应激活及血管内皮损伤为PE主要发病机制,但具体机制尚不明确。现有研究已证实HLA-G分子在促进滋养细胞侵袭、胎盘形成及子宫螺旋动脉重铸方面起重要作用[19]。众多研究表明PE孕妇血液sHLA-G水平及胎盘组织HLA-G表达较正常孕妇均显著降低[15],且孕早期母体外周血中sHLA-G低水平与孕中晚期重度PE发生密切相关[20],而外周血sHLA-G及胎盘组织HLA-G主要来源于胎儿滋养细胞,因此可推测,胎儿滋养细胞HLA-G分子的低表达是介导PE发生发展的关键环节。
正常妊娠母体对胚胎是以Th2细胞介导的体液免疫为主,而HLA-G具有免疫趋化作用,可与蛻膜及外周单核细胞表面特异受体结合调节TNF-α、INF-γ、IL-4等细胞因子的释放,与抗原提成细胞细胞表面受体结合刺激TGF-β、IL-10等免疫抑制性细胞因子分泌,诱导Th1/Th2平衡向Th2偏移,保护胚胎不被母体排斥,保证妊娠成功;而PE孕妇体内HLA-G水平低表达对胚胎则是以Th1细胞介导的细胞免疫为主,导致滋养细胞免疫损伤加重,浸润能力下降,引发PE[21,22]。
正常妊娠中胎儿滋养细胞通过表达HLA-G抗原与蜕膜组织细胞表面特异性受体结合可触发抑制或激活信号,限制母体蛻膜组织中的NK细胞、CD4+和CD8+T细胞以及B细胞潜在的有害的抗父系免疫反应,从而保障滋养细胞能够充分浸润到蜕膜组织中[23];且滋养细胞分泌的sHLA-G5与自身KIR2DL4及ILT2受体结合,可刺激滋养细胞进一步侵入蜕膜,增强基质金属蛋白酶的表达,促进子宫内膜细胞外间质重铸,为胚胎着床及子宫螺旋动脉重铸提供条件,若sHLA-G5表达减少,可导致滋养细胞浸润能力受损,造成胎盘浅着床和子宫螺旋动脉重铸不足,血管阻力增大及胎盘灌注减少,从而引发PE的一系列症状[24]。
此外,HLA-G可通过胞啃机制(即细胞间通过接触快速获取胞膜片段或相关分子的现象)产生HLA-Gpos免疫细胞间接参与妊娠期的免疫调节。有研究表明,NK细胞、单核细胞、CD4+及CD8+T淋巴细胞均能通过胞啃机制从HLA-G阳性抗原提呈细胞中获得HLA-G蛋白,从而诱导母体对胎儿的免疫耐受,如果这一过程受阻,可能导致此类细胞攻击胎儿滋养细胞,阻碍胚胎着床,导致PE发生。有试验通过检测未妊娠女性、PE女性及健康妊娠女性外周血及蜕膜中的CD4+HLA-G+T细胞发现,与未妊娠对照组相比,妊娠组外周血及蜕膜中CD4+HLA-G+T细胞数量增加;与健康妊娠组相比,PE组CD4+HLA-G+T细胞的数量显著下降[25]。另有研究显示,PE的女性相对于正常妊娠女性,蜕膜中CD14+DC-SIGN+APCHLA-G+表达的比例及强度都有明显下降[26],提示PE孕妇蜕膜类细胞胞啃机制受阻,使其不能充分获得HLA-G,从而导致PE发生。
PE是一种多因素、多机制及多通路致病的疾病,其免疫因素已成为近年研究的热点,其中以HLA-G与PE的相关性研究最多,但研究结果尚不一致,因此开展大样本的多种族、多地域HLA-G 基因型调查及其转录产物HLA-G特异性miRNA、HLA-G蛋白在妊娠免疫调节等方面的研究,进一步阐明 HLA-G与PE发病之间的关系,并探索其具体发病机制,从而采取有效干预措施,将对改善母婴预后具有重要的临床意义。