固有免疫分子CD58概况及研究进展*

田 志，石琼娅 综述，黄纯海 审校

(1.湖南省湘西土家族苗族自治州人民医院神经外科，湖南 吉首416000；2.吉首大学医学院，湖南 吉首416000)

机体的免疫反应可分为固有免疫和适应性免疫两类，其中固有免疫是物种长期进化过程中逐步形成的，具有以下特点：(1)具有广泛的作用范围；(2)并非针对某种特定抗原；(3)个体从出生开始即具有该免疫，因此固有免疫又被称为非特异性免疫。固有免疫系统由屏障机构、免疫细胞和免疫分子组成。固有免疫是机体抵制疾病的第一道防线，而且在适应性免疫应答的启动、效应和调节过程中也有固有免疫相关的效应分子和细胞广泛参与，因此通常认为固有免疫在机体的免疫防御机制中具有十分重要的意义。固有免疫通过参与抗原加工与提呈,提供T细胞活化的第二信号,提供细胞因子信号来启动适应性免疫应答，这3个途径来广泛参与体液免疫和细胞免疫效应，并调节T细胞应答和B细胞应答，现有的研究也发现固有免疫参与B细胞记忆、阴性选择和自身耐受。固有免疫除具有其自身的固有功能外，还可完善机体免疫系统区分“自己”和“非己”的能力，并影响特异性免疫应答强度和类型，参与免疫记忆形成和维持等，其重要的生物学意义已被公认并受到高度重视[1]。固有免疫分子CD58是广泛分布于机体内多种细胞及血小板表面的一种分化抗原[1]，在机体的免疫系统及其他生命活动中发挥重要作用，相关研究发现CD58基因表达异常与多种恶性肿瘤的侵袭、转移和预后相关，本文就CD58分子结构功能及研究进展作一综述。

1 CD58分子结构功能

1.1CD58分子结构 CD58分子是免疫球蛋白超家族成员之一，其系IgSF中的不依赖组织相容性抗原复合物(MHC)分子发挥作用的黏附分子，同时也是一种固有免疫因子。其是一种细胞表面糖蛋白，相对分子质量55～70 kDa，又被称为淋巴细胞功能相关抗原-3(LFA-3)，其胞膜外区有2个Ig超家族C2样区，属免疫球蛋白超家族成员，是一种广泛分布于机体内多种细胞(如B细胞、T细胞、中性粒细胞、内皮细胞、单核细胞、上皮细胞、成纤维细胞、结缔组织)及血小板表面的分化抗原[1]。CD58以2种形式存在于细胞膜表面：(1)糖基化磷酯酰肌醇(GPI)“锚”形式，如人淋巴母细胞(EBV)转化的JYB细胞系细胞表面；(2)穿膜形式，其GPI“锚”的组成成分包含GPI，主要是通过酰胺键GPI骨架上的乙醇胺固定在蛋白质的羧基端，成为蛋白质在细胞膜上定位的“锚”，通常把这种结合到GPI的蛋白质也叫作GPI锚蛋白[1]。此外，CD58还有一种可溶性CD58(sCD58)的存在形式，有人曾在一些细胞系(如HepG2)的培养上清液及血、尿液中分离得到这种存在形式的CD58。

人类基因图谱显示，CD58位于人染色体1p13上，相对分子质量 55～70 kDa，共包含6个独立的外显子，而且在5′区还含有转录激活因子的结合区。2个胞外似Ig结构分别位于一个独立的外显子上。外显子2编码蛋白N-端似Ig结构和信号肽C-端蛋白多肽的序列，外显子3编码第2个似Ig结构，外显子4编码疏水多肽序列，在跨膜区或锚定形式中的GPI结构中具有十分重要的作用。外显子5的上游编码GPI锚定的CD58糖蛋白，下游表达CD58的穿膜形式。有研究发现,以GPI形式存在的CD58，其基因翻译外显子5终止，而以穿膜形式存在CD58，其基因翻译外显子6终止。另外，外显子6有2种不同形式存在，均含有3′非编码区序列。通过基因图谱可知，CD58由染色体1上的一个单独基因编码，这说明可能是mRNA的不同剪接形式造成了CD58的2种不同的穿膜结构和GPI结构。通过对CD58基因序列数据库的分析后，并没有发现mRNA的不同剪接形式可导致sCD58浓度的升高，推测sCD58存在的最直接原因可能是由于蛋白水解酶的消化。

1.2CD58的功能 已有的研究表明，CD58作为CD2的天然配体，在机体内具有以下功能。

1.2.1CD58对T细胞受体(TCR)-多肽-MHC三联复合物形成的作用 CD58与CD2的结合对TCR-多肽-MHC三联复合物的形成十分有利，从而对抗原递呈具有辅助作用，CD58与CD2的结合还可以在一定程度上提高TCR/CD3分子的接触密度，CD58与CD2的结合之后在缺乏持续性抗原刺激时能维持机体的免疫功能状态，同时还参与了机体多种细胞因子的产生和免疫细胞的聚集[1]。

1.2.2CD58对抗原递呈的作用 CD58抗原呈递T淋巴细胞中具有不可缺少的作用，有研究发现CD58通过Ⅱ型肺泡上皮细胞(AECⅡ)发挥先天免疫系统中的作用，此外，还有一些研究发现，CD58与CD2结合为T细胞激活的旁路系统，可增殖与活化淋巴细胞，并促进T细胞分泌白细胞介素(IL)-2和B细胞分泌免疫球蛋白，这种旁路激活途径不需要巨噬细胞等辅助细胞的参与，具抗原非特异性。最近的研究发现，CD58/CD2相互作用是完全激活机体CD4+ T介导的体液免疫所必需的因素[2]。

1.2.3CD58参与免疫系统的激活 研究人员通过体外用抗CD58的单克隆抗体孵育人的B淋巴细胞系，结果显示细胞对脂多糖(LPS)的刺激表现出强烈反应，同时肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的分泌量显著提高，提示CD58可能在免疫系统的激活中发挥重要作用。CD58与CD2结合是细胞之间黏附的一个重要因素，CD58与CD2的结合可以激活机体的免疫系统，而且这个激活过程与抗原是否存在无关。最近研究人员发现，T细胞中CD58表达的降低与T细胞介导的IL-2和TNF-α产生的表达降低密切相关[3]。

1.2.4参与红细胞免疫 1981年美国SIEGEL等根据红细胞有免疫黏附、与免疫复合物结合等事实提出了“红细胞免疫系统”的新概念。研究人员发现，在培养时如果没有去除红细胞的样本中的淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK细胞)杀伤活性比去除红细胞的样本要强1～3倍，提示红细胞对于LAK细胞杀伤活性有十分明显的影响，而且还探明了红细胞是通过淋巴细胞CD2与CD58黏附，从而增强LAK细胞毒活性的途径。近年来，研究人员发现这是一种新的免疫途径，在机体循环系统中的多种细胞如红细胞、血小板等表面都有CD58分子存在，在红细胞免疫中具有重要作用，它们可以介导免疫细胞与红细胞两者之间的黏附。

2 CD58在疾病中的研究进展

CD58与CD2的结合对于TCR-多肽-MHC三联复合物的形成十分有利，二者之间的结合通过增强T细胞与APC之间的黏附，从而促进CD2分子介导的信号转导和T细胞识别抗原的功能，因此CD58在多种疾病的发生、发展过程中发挥着重要的免疫作用，其与多种疾病密切相关。以往的研究发现，CD58可用作免疫和非免疫甲状腺疾病之间的区分标志物。研究人员发现，肝硬化患者红细胞CD58较健康人水平显著增高(P<0.01)，红细胞CD58高表达与肝脏储备功能损伤程度存在一致性，提示红细胞CD58的异常严重影响机体的T淋巴细胞免疫功能；另外，通过检测43例乙型肝炎病毒(HBV)感染者和11例健康对照样本发现，乙型肝炎各组患者CD58细胞百分率水平显著高于健康对照组，提示乙型肝炎患者存在红细胞免疫功能及T淋巴细胞免疫功能紊乱；其他研究人员发现慢性肾衰竭患者的CD58分子表达和红细胞免疫黏附功能均较对照组降低；此外，该研究还发现，2型糖尿病(T2DM)患者红细胞CD58含量比健康对照人群显著降低，提示红细胞CD58含量减低可能导致T2DM患者红细胞免疫功能低下，其可能共同参与T2DM的发生、发展过程。研究人员还发现，CD58在银屑病的发生、发展过程中起到了重要作用，已有可溶性的CD58-Ig融合蛋白(LFA3TIP)用于临床治疗银屑病。CORBIÉRE 等[4]研究发现，CD58在口腔扁平苔藓病变组织中表达上调，可能为该病分子病理学的一个重要组成部分；LIU等[5]研究发现，CD58高表达可降低多发性硬化症(MS)的风险，并推测早期提高CD58基因的表达对于疾病的治疗和预防有一定的意义。研究人员还证实，CD58参与了肾移植受者机体免疫功能的调节，通过注入人源化CD58抗体可用于治疗急性器官排斥[6]。研究人员发现，在杜氏利什曼原虫(Ld)感染所导致的内脏利什曼病中，CD58和CD2在自然杀伤(NK)细胞上的表达促进细胞间黏附和信号传导，CD58或其受体CD2的拮抗剂在Ld感染部位下调穿过聚碳酸酯跨膜的CD56+ NK细胞聚集[7]。卢业健等[8]发现，在急性淋巴细胞白血病(ALL)和淋巴瘤中肿瘤细胞表面CD58分子表达减少或者缺失,有可能导致T淋巴细胞或NK细胞活化失败,无法有效地发挥杀伤作用,使肿瘤细胞逃避淋巴细胞的免疫监视,从而导致病情变得更加复杂,易于复发。YAMAMOTO等[9]发现，通过降低CD58表达导致AITD易感,这可能与CD58及其配体(CD2)的相互作用促进调节性T细胞的分化并抑制免疫应答有关。

3 CD58在肿瘤发生、发展中的研究进展

肿瘤的发生、发展与机体的免疫功能密切相关，对于判断肿瘤预后、评价手术和化疗效果，肿瘤患者机体内的免疫功能水平具有十分的重要价值。当肿瘤细胞进行性增殖时，患者机体内的免疫功能会受到抑制，而当机体免疫功能受到抑制或低下时，肿瘤患病率会增高，这二者之间互为因果关系。人体固有免疫细胞都具有一定的抗肿瘤效应，如：(1)中性粒细胞可参与攻击肿瘤细胞；(2)激活的巨噬细胞可以发挥抗肿瘤作用，TLR2、4、9参与此过程；(3)NK细胞、NKT细胞和γδT细胞均可杀伤肿瘤细胞。且有研究还证实，细胞免疫是抗肿瘤免疫的主力[10]。研究认为，足量的固有免疫细胞快速浸润并有效活化，可发挥高效的肿瘤细胞杀伤作用；而固有免疫相关的慢性炎症则可能参与肿瘤的发生、发展[1]。目前，有研究表明，CD58在多种恶性肿瘤组织中有不同表达，其与肿瘤发生、发展、侵袭、转移及预后关系密切，使其成为研究恶性肿瘤的重要热点。COMERCI等[11]研究发现，CD58接触CD2后能增强NK细胞与靶细胞黏附，从而激活酪氨酸激酶P72syk和磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)，后者通过激活下游信号通路促使NK细胞分泌相关细胞因子，这对细胞毒性效应有着至关重要的作用。

3.1CD58抗肿瘤作用 多项研究表明，CD58的低表达往往提示肿瘤预后不好，研究人员发现CD58通过结合CD2来促进TCR-多肽-MHC三联复合物的形成，从而增强APC与T细胞二者之间的黏附，来进一步促进T细胞识别抗原的功能及CD2分子所介导的信号传导通路，因此研究人员推测肿瘤细胞能够逃逸机体的免疫监视机制与缺乏CD58表达的肿瘤细胞可抵抗CTL的杀伤有关。研究人员发现，CD58的高表达可以作为B-ALL预后较好的指标；肺癌患者红细胞中的CD58表达较健康人降低，提示红细胞CD58分子数量的变化可能与肺癌的转移和恶性程度有关；本研究还发现，在鼻咽癌细胞当中CD58表达比健康人降低，提示CD58的表达可能与鼻咽癌的转移和恶性程度有关。张婷等[12]检测到在宫颈癌细胞中，CD58的表达显著低于正常细胞，且低分化鳞癌组的表达比高分化鳞癌组要显著降低，研究提示CD58的表达与子宫颈癌的发生、发展过程具有一定关系。张睿等[13]发现CD58低表达的B-ALL患者预后不良。

3.2CD58促肿瘤作用 在上述的文献中提示，肿瘤细胞能够逃避CTL和NK细胞杀伤可能与CD58的低表达有关的重要机制，CD58的低表达率是肿瘤患者预后不佳的标志。然而XU等[14]发现，CD58通过结合并降解Dickkopf3上调Wnt通路活性而促进大肠癌肿瘤干细胞特征和自我更新，CD58的高表达可以作为预后不良的指标。这一意外的发现，提示研究人员CD58在人体肿瘤细胞中的免疫应答机制远未弄清，其与肿瘤预后的相关性还有待更深一步的研究。

3.3CD58在人脑胶质瘤治疗中的研究进展 胶质瘤是成人颅内恶性肿瘤最常见的一种，我国胶质瘤年发病率为(3.0～6.4)/10万,年死亡人数达3万[15]。其病程短，侵袭性强加上血-脑屏障的存在，致使现有的治疗方法如手术、放化疗等都难以取得满意的疗效，尤其是胶质母细胞瘤的患者预后更差[16-17]，中位进展时间6.9个月，平均总生存期14.6个月，长期存活的病例非常罕见[18]。以往认为大脑为免疫豁免器官，这是因为中枢神经系统的免疫相关组织结构十分独特。(1)缺少原位DC(树突状细胞)和淋巴流。(2)具有血-脑屏障，可维持中枢神经系统内环境稳定。但近年来，研究人员证实大脑在生理和炎症状态下是存在免疫监督的，当脑胶质瘤细胞降低到一定程度时，残存的胶质瘤细胞可以被人体自身的免疫系统杀死，可以减少胶质瘤的复发，延长胶质瘤患者无症状生存期，从而改善胶质瘤患者的预后。并且越来越多的研究发现，多种因素可影响血-脑屏障的通透性，并通过诱导血-脑屏障各组分表达黏附分子、表面抗原或产生细胞因子和趋化因子，募集、趋化免疫细胞穿越血脑屏障，从而为免疫系统与中枢神经系统间的通讯提供了可能[19-21]。现有研究表明，胶质瘤的发生、发展、治疗和预后与患者机体中的免疫功能和免疫相关分子水平密切相关[18]，固有免疫相关的效应分子和细胞广泛参与免疫应答的启动、效应和调节过程，因此固有免疫在机体的免疫防御机制中发挥着十分重要的作用。现有的临床试验发现，胶质瘤患者通过免疫治疗可以取得包括长期生存和肿瘤消退在内的临床获益[22-28]。近年来，胶质母细胞瘤治疗领域Ⅱ/Ⅲ期靶向治疗、免疫治疗及相关的联合治疗形式都有了新的实质性进展[29]，研究人员发现胶质瘤患者进行免疫和靶向治疗等新型的治疗手段可能有利于延缓肿瘤复发，提高肿瘤的治疗效果。赵浩等[30]通过收集TCGA数据库中低分级胶质瘤患者的临床资料和mRNA芯片数据,对CD58进行表达分析并通过Cox多因素回归分析CD58的表达水平与脑胶质瘤患者无病生存期及总生存期之间的关系，发现CD58表达水平随脑胶质瘤病理级别升高而升高。研究人员发现，虽然CD58通过激活T细胞发挥抗肿瘤免疫的作用，但作为一种高度糖基化的细胞黏附分子，CD58也可能在肿瘤细胞的转移和侵袭中发挥重要作用，同时，CD58还能调控肿瘤细胞的自我更新。SATO等[31]利用信息论和统计学方法分析了18 413个LGG基因的mRNA表达数据，发现CD58的高表达会显著缩短生存期。然而CHAUDHURIA等[32]发现，CD58高度同源的T11TS与CD2结合可激活下游通路蛋白从而，促进T细胞增殖活化，明显改善颅脑免疫抑制状态增强机体免疫系统对神经胶质瘤细胞杀伤效应。BHATTACHARYA等[33]发现，CD58高度同源的T11TS可抑制神经胶质瘤细胞周围血管生成，从而发挥抑癌作用。因此CD58与胶质瘤中发生、发展、侵袭、转移及预后作用的内在联系与机制尚未阐明，还有待临床及科研人员进一步的研究。

4 结语与展望

鉴于目前大量的基础研究及临床数据，CD58在免疫系统中的重要作用及在抗原递呈过程所发挥的巨大作用，研究人员已经有了广泛的认识，但是CD58的信号传导途径及对机体内免疫细胞的激活机制等方面还十分不清楚，有待进一步的研究深入探讨。考虑到CD58在人体固有免疫反应中所发挥的重要作用及其在多种疾病当中所发挥的作用，有理由认为CD58-CD2信号通路衍生的相关药物在机体肿瘤免疫治疗方面具有非常广阔的应用前景，是非常值得去深入研究的，通过对该领域的研究进而更好地应用其作用，对于预防、早期诊断和治疗疾病具有重大意义。