类风湿关节炎与P2X7R受体关系的研究进展

李世杰 居晨曦 惠鑫 王睿 贾丽娜 李明萱 赵荣兰

【摘 要】 类风湿关节炎是一种发病机制复杂的慢性炎症性疾病。研究发现，嘌呤受体P2X配体门控性离子通道7（P2X7R）在类风湿关节炎的发生与发展过程中起调控作用，主要通过介导各种炎性细胞因子的合成、释放参与类风湿关节炎的发病。现就类风湿关节炎与P2X7R关系的研究进展进行综述。

【关键词】 关节炎，类风湿;P2X7R;P2X7R拮抗剂;综述

类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA）是由巨噬细胞、T细胞和炎性细胞因子参与，以侵蚀性和对称性关节损伤为特征的自身免疫性疾病[1-2]。RA临床基本病理表现为关节慢性炎症浸润、滑膜炎，同时还可以累及心血管、肺和胃肠道系统，严重影响患者的生命健康和生活质量[3-4]。嘌呤受体P2X配体门控性离子通道7（P2X7R）是一种三磷酸腺苷（ATP）门控受体，广泛表达于多种免疫细胞，主要通过激活核苷酸结合寡聚域样受体蛋白3（NLRP3）炎性小体和多种炎性细胞因子的释放参与炎症和自身免疫反应，此外还与淋巴细胞增殖和细胞凋亡有关[5]。大量研究表明，ATP/P2X7R相关信号通路可介导多种生物学效应，且与RA的发生、发展密切相关[6-7]。

1 P2X7R结构与功能

1.1 P2X7R结构 依据配体的差异，嘌呤受体可以分为P1受体和P2受体[8]，其中P1受体是以腺苷为配体的G蛋白偶联受体，P2受体是以ATP、二磷酸腺苷、三磷酸尿嘧啶、二磷酸尿嘧啶为配体的受体[9]。依据分子结构和信号转导方式的差异，P2受体可分为代谢型（P2Y受体）和离子型（P2X受体），其中P2X受体家族由P2X1～P2X7共7种亚型组成，P2X7R与该家族的其他成员有35%～40%的同源性[8-11]。P2X7R是由595个氨基酸组成的多肽链[12]，位于染色体12q24上[13]。P2X7R是ATP门控的离子通道型受体，由细胞内N末端和C末端、细胞外连接的两个跨膜结构域和细胞外环构成，易在细胞膜表面形成均聚物和杂三聚体[14-15]。P2X7R在胞内C末端具有大量氨基酸残基，使得该亚型与家族的其他亚型相区分[16]。

1.2 P2X7R功能 研究发现，P2X7R主要在树突状细胞、巨噬细胞、单核细胞、T淋巴细胞和B淋巴细胞等免疫细胞中表达[17]。与其他P2X型受体相比，P2X7R与ATP的亲和力较弱[15]。P2X7R激活引起的细胞凋亡、吞噬作用和细胞因子释放等生物反应已被充分证明[18]。P2X7R是双向功能受体，即在不同的刺激条件下表现出不同的生物学效应。当ATP短暂或低浓度刺激时，被激活的P2X7R可以形成阳离子通道，使Na+、Ca2+内流和K+外流。当P2X7R受到ATP持续或高浓度刺激时，成为ATP敏感的P2X7R，在细胞膜上形成非选择性膜孔，允许分子量< 900 Da的大分子和阳离子通过，导致细胞死亡，因此P2X7R又被称为细胞死亡受体[15，19-20]。

2 P2X7R与RA

2.1 P2X7R表达与RA CHEN等[7]研究发现，RA患者滑膜中P2X7R的表达显著高于骨关节手术置换者，且其表达程度与RA患者血清中白细胞介素（IL）-1β、IL-6和IL-8水平呈正相关。利用小干扰RNA敲低永生化RA关节滑膜细胞（MH7A细胞）的P2X7受体，发现IL-1β和IL-6的表达水平在MH7A细胞中显著下降，表明RA中P2X7R表达显著增加且与RA的发生明显相关，阻断P2X7R可以使炎性细胞因子的分泌水平下降，继而抑制炎症反应。MCINNES等[21]对大鼠链球菌细胞壁（SCW）关节炎模型进行临床前研究发现，在发炎的滑膜组织中检测到P2X7R的表达上调，抑制P2X7R能明显减少炎性细胞因子的释放，并且使关节炎症和糜烂症状减轻，表明P2X7R在RA的病理生理过程中发挥重要作用。

2.2 P2X7R基因多态性与RA AL-SHUKAILI等[22]研究发现，RA散发性患者组和健康人对照组中489C > T、1096C > G和1513A > C多态性等位基因的频率无明显差别，1513A/C基因型与抗MCV抗体和类风湿因子的存在密切相关，RA组1068A/A的基因型频率为0.19，对照组为0.09，与对照组相比，RA组的多态性要大2倍。因此，P2X7R基因1068位和1513位多态性可能是RA的易感基因位点。此外还发现，位置1096C > G处的功能丧失型单核苷酸多态性（SNP）或P2X7基因489C > T处的功能获得型SNP似乎不是RA发展的易感基因位点，需要进一步的研究来证实这一发现。PORTALES-CERVANTES等[13]评估P2X7R基因多个SNP与RA的关系，发现在RA患者的淋巴细胞中，野生型或1096C > G/1513A > C基因型的淋巴细胞对ATP的反应低于489C > T SNP的淋巴细胞，对溴化乙锭的摄取更少。此外，由于RA患者的细胞和489C > T基因型的细胞对ATP的反应更高，P2X7R被ATP激活后，[Ca2+]i更明显。表明P2X7R基因的489C > T SNP增强了P2X7R在RA患者中的作用。结果表明，P2X7R基因可能与RA的发病有关。

2.3 P2X7R相关信号通路与RA P2X7R被ATP激活后，可引起下游信号转导通路的活化，促进IL-1β、IL-6、IL-8及肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等的释放[5]，使自身免疫活性增强，导致滑膜发炎肿胀，发炎滑膜细胞的程序性死亡途径被抑制，分裂不受控制，从而引起RA[23]。

CHOULAKI等[24]分析正常人和RA患者血細胞中NLRP3炎性小体的表达，发现NLRP3炎性小体在RA患者的新鲜外周血细胞中过量表达。已有研究证明，P2X7R可激活NLRP3炎性小体，进而活化天冬氨酸特异性的半胱氨酸蛋白水解酶-1（Caspase-1），促进IL-1β和IL-18的活化和释放[25-26]，引起炎症反应。结果表明，P2X7R通过激活NLRP3小体促进炎性因子的释放参与RA的发病。

已有研究證明，P2X7R激动剂可以激活核转录因子-κB（NF-κB）[27]。XIA等[28]发现，NF-κB抑制剂（BAY11-7082）以浓度依赖性方式抑制NF-κB表达，也可以浓度和时间依赖性方式抑制RA患者的成纤维细胞样滑膜细胞（FLS）增殖，表明P2X7R通过激活NF-κB通路参与RA发病。

P2X7R可以激活人和小鼠骨髓来源的巨噬细胞，促进其释放组织蛋白酶B、K、L和S。组织蛋白酶是一种溶酶体蛋白酶，可有效降解胶原细胞外基质中的蛋白质，导致关节破坏并参与关节炎症的发生和退化[29]。TONG等[30]研究表明，与骨关节炎（osteoarthritis，OA）组患者相比，RA组患者滑膜组织中组织蛋白酶B的表达水平明显增加，而组织蛋白酶B在异常增生性滑膜组织的FLS中高表达，是一种参与RA关节破坏的重要蛋白酶，组织蛋白酶K在破骨细胞和滑膜成纤维细胞中表达，能降解骨和软骨的关键成分。YAMASHITA等[31]研究表明，组织蛋白酶K抑制剂可以降低胶原诱导的关节炎大鼠模型的后爪厚度和关节炎评分，显著改善RA。因此，P2X7R可以通过促进组织蛋白酶的释放参与RA的发病。而RUGE等[32]发现，虽然RA患者血清中组织蛋白酶S和L水平较高，但它们与疾病的严重程度无关。

3 P2X7R拮抗剂与RA的治疗

P2X7R在RA的炎症级联反应和自身免疫反应中起关键作用，有望成为RA临床治疗的靶点。P2X7R拮抗剂（AZ10573295和AZ11648720）能够抑制ATP对巨噬细胞释放组织蛋白酶的诱导作用，从而抑制P2X7R-组织蛋白酶途径，使RA得到缓解[29]。

细胞外焦磷酸能够通过促进巨噬细胞替代活化抑制促炎信号传导，活性氧（ROS）能通过降解骨和软骨促进RA的炎症过程。BAROJA-MAZO等[33]提出了一个由焦磷酸盐和细胞外ATP在巨噬细胞向M2极化梯度过程中调节炎性小体的模型，其中P2X7R与ROS途径和NLRP3炎性小体/Caspase-1途径解偶联，而其离子通道活性方面则保持功能。在这些条件下，焦磷酸盐能够抑制簇肌动蛋白动力学和其他炎性体激活剂诱导的ROS途径，阻断Caspase-1和IL-1β的释放。该作用有益于缓解炎症。

KEYSTONE等[34]将接受甲氨蝶呤或磺胺嘧啶治疗的RA患者进行药物Ⅱ期临床试验。在Ⅱa期研究中发现，与安慰剂组相比，使用P2X7R拮抗剂（ADZ9056）组患者关节软化及肿胀的数目明显减少，在Ⅱb期发现，ADZ9056组的临床作用与安慰剂组相比差异无统计学意义（P ﹥ 0.05）。在这两项研究中，发现ADZ9056耐受性很高，说明P2X7R拮抗剂AZD9056对RA的治疗效果不明显。

此外，越来越多的证据证明，炎症性T细胞特别是IL-17产生的Th17细胞在RA发病过程中起着关键的作用。完全弗氏佐剂（CFA）和CⅡ乳剂免疫诱导的胶原诱导关节炎（CIA）小鼠是目前研究最广泛的RA模型，目的是研究自身免疫性疾病的潜在机制[29]。FAN等[4]对诱导的实验性关节炎模型研究发现，应用P2X7R拮抗剂（苏拉明和A-438079）可使CIA小鼠后足肿胀明显减轻，改善踝关节病变。

在许多自身免疫性疾病中，P2X7R可作为开发抗炎药物的新靶点。CIA大鼠模型腹腔中注射P2X7R拮抗剂苏拉明3周后，发现血浆和关节提取物中炎性细胞因子如TNF-α、IL-1β和IL-6的水平显著降低（P < 0.000 1），关节破坏减少且炎症缓解[35]。

FELIX等[36]通过研究P2X7R缺陷小鼠模型发现，在没有肠道分节丝状菌（SFB）存在的情况下，P2X7R切除会激活T细胞衰竭标志物TIGIT，使抗凋亡分子表达上调，Peyer's patch（PP）T滤泡辅助细胞（Tfh）凋亡减少，导致Tfh细胞反应增强，自身抗体产生增加，从而加重RA。而有SFB定植时，野生型和P2X7R切除小鼠疾病严重程度无显著差异。说明P2X7R引起RA的机制复杂，ATP激活P2X7R可以根据细胞类型的差异出现不同甚至相反的结果，这一发现需要继续深入探究。

4 展 望

P2X7R在RA的发病过程中发挥关键作用。早期临床试验似乎证明P2X7R拮抗剂能够减少RA的炎症反应，但最近的几项研究发现P2X7R拮抗剂未能改善RA的症状，因此需要更多的研究了解P2X7R影响自身免疫的机制，为RA提供新的治疗靶点和方案。除RA外，P2X7R异常表达还与许多疾病的发生发展有关，如肿瘤、系统性红斑狼疮等，P2X7R可作为一种新型的靶向生物学标志物用于临床治疗。

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收稿日期：2019-08-05;修回日期：2019-12-01