HLA-G与母胎免疫耐受及妊娠期相关疾病的研究进展

张媛媛 综述 张若鹏 审校

1.大理大学临床医学院，云南 大理 671000；2.大理大学第一附属医院生殖医学科，云南 大理 671000；3.大理大学生殖医学研究所，云南 大理 671000

妊娠是一个复杂的生理过程，胎儿虽带有遗传自父源性的人类白细胞抗原(human leucocyte antigen，HLA)，但却并未引起母体产生针对胎儿这种特殊半同种“异体移植物”的排斥。妊娠成功相当于母亲免疫系统对胚胎抗原的免疫产生耐受；具有父系抗原同种异体移植物的胚胎无法被母体免疫系统所排斥的本质有赖于母胎免疫耐受作用的存在。维持母体和胎儿的免疫耐受状态对妊娠至足月是非常重要的。HLA-G免疫耐受分子作为HLA移植抗原的代表限制性表达在母胎界面上，母体不仅不对胎儿产生免疫排斥的反应，反而在母胎免疫耐受中起保护胎儿作用，形成母-胎免疫耐受，使胎儿能在母亲体内正常发育。母胎这种免疫调节机制十分复杂离不开诸多的因素，母胎界面的胚胎来源的绒毛外细胞滋养层上表达的HLA-G被认为是母胎免疫耐受的产生和维持的关键。

1 HLA-G的简介

1982 年人白细胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)-G基因首次被发现[1]，1987年Geraghty首次克隆出该基因，其定位于人的6号染色体短臂[2]，1990年被正式命名为HLA-G[3]。HLA-G属于非经典的I类主要组织相容性复合体，与经典的HLA I类分子不同，HLA-G 多态性程度低，在体内分布有限，还有一个重要特征是因外显子的选择性剪接不同而导致其共有7种不同的亚型[4]，以膜结合蛋白(HLA-G1到-G4)及可溶性蛋白(HLA-G5到-G7)两种分子表达形式存在。HLAG2 由外显子3 的剪接产生，HLA-G3 由外显子3 和4的剪接产生，HLA-G4 由外显子4 的剪接产生[5]。所有膜结合亚型在外显子6 中都有一个提前终止密码子。外显子1 到3 形成可溶性HLA-G5，外显子1、2和4 形成HLA-G6[5]。两种同工型都保留了内含子4。由外显子1 和2 形成的HLA-G7 由于剪接过程不完全而保留了内含子2[6]。内含子2 和4 包含一个前向终止密码子，从而阻止跨膜结构域的转录[6]。HLAG1 和HLA-G5 是唯一可以与β2M 结合的同种型[7]。HLA-G 主要表达于胎盘绒毛外滋养细胞(extra villous trophoblast，EVT)，介导妊娠期母胎免疫耐受[8]。健康组织中HLA-G 表达受限，病理条件下可诱导HLA-G 表达。生理上，HLA-G 的表达严格局限于胎儿组织，如羊膜细胞、红细胞前体和细胞滋养层细胞。在成人中，HLA-G表达于免疫特权器官及部分细胞中，包括胸腺、胰岛、内皮细胞前体和成红细胞。在炎症相关疾病如癌症、移植、自身免疫性疾病和感染中也可诱导HLA-G 表达[9]。HLA-G 可通过调节细胞因子的释放来诱导免疫耐受性的产生、促进胚胎成功着床和维持妊娠[10]。

2 HLA-G参与母胎免疫耐受的形成

研究发现，HLA-G的主要功能是作为免疫活性细胞的抑制配体，有助于建立和维持免疫耐受，从而保护组织学不相容的胎儿组织免受母体免疫系统的破坏。HLA-G分子诱导的免疫耐受主要有两种机制，第一种机制是对效应细胞的直接抑制，第二种机制包括诱导树突状细胞的耐受性，这反过来使启动效应细胞无反应，或促进调控细胞的发育。HLA-G通过这两种机制抑制T 细胞异体增殖[11-12]、抑制NK 细胞毒性[13]、抑制B细胞激活[14]及抑制树突状细胞分化、成熟[15]；另外还可以诱导调节性T 细胞的分化、诱导抑制性受体表达水平增加。此外，可溶性HLA-G 分子(sHLA-G)能够触发抗原特异性CD8+T淋巴细胞的凋亡[15]。

2.1 HLA-G 与自然杀伤细胞(nature killer cell，NKC) 在孕早期的蜕膜组织中，NK细胞约占白细胞的70%，是主要的免疫细胞。HLA-G的表达被认为可以保护敏感细胞免受NK 细胞系的裂解，相反抑制HLA-G 和HLA-C 的抗体可恢复NK 细胞的细胞毒性。因此，HLA-G可保护胚胎来源的细胞滋养层细胞不被来自母体子宫血液的NK细胞裂解[12]。HLA-G与NK细胞的相互作用主要表现在HLA-G对NK细胞功能的影响上，HLA-G 可以直接或间接与母体NK 细胞表面的杀伤细胞抑制受体相互作用，抑制NK 细胞的杀伤活性作用[16]从而降调母体的免疫反应、促进子宫螺旋动脉重铸来参与NK细胞功能状态的调节[17]。

2.2 HLA-G与T细胞 在孕早期的蜕膜组织中，T细胞占白细胞的10%～15%，这一比例在孕晚期增加到70%。1999 年，LE GAL 等[18]发现HLA-G 特异性地抑制了T 细胞的溶解功能。最近，SALVANY-CELADES等[19]研究调查了健康妊娠中具有调节表型和抑制T细胞反应能力的三种不同的蜕膜CD4+Treg类型：CD25HIFOXP3+、PD1HIIL-10+和TIGIT+FOXP3dim。在他们的实验中，这三种Treg细胞都抑制了抗CD3和抗CD28刺激的蜕膜CD4+或CD8+T细胞的增殖。此外，HLA-G 与EVT 共培养可增加CD25HIFOXP3+和PD1HI Treg 细胞的比例，但未增加TIGIT+Treg 细胞的比例，而TIGIT+Treg 细胞构成CD4+外周血T 细胞。然而，添加抗HLA-G的阻断抗体对外周血T细胞群中Treg 细胞比例的增加没有影响。HLA-G 是否直接介导蜕膜中Treg细胞数量的增加还有待研究。

2.3 HLA-G 与巨噬细胞 在孕早期的蜕膜组织中，巨噬细胞占白细胞的15%～20%。CD14+巨噬细胞可表达HLA-G 受体ILT2 和ILT4。在表达HLA-G1 或HLA-G5 的M8 细胞刺激下的外周血单核细胞中ILT2和ILT4 表达增加[20]。表达HLA-G1 的APCs 诱导的CD4+T 细胞可分化为抑制性T 细胞[11]，当蜕膜巨噬细胞参与时可增加外周血CD4+T 细胞群中抑制性T 细胞的百分比。但目前尚不清楚HLA-G 是否参与巨噬细胞介导的免疫耐受。

3 HLA-G与妊娠期相关疾病

HLA-G 基因多态性与妊娠相关疾病的发生之间的关联已被广泛探索[21]。已有大量的研究证明HLAG 的异常表达和sHLA-G 水平下降与胚胎着床失败、复发性自然流产、胎膜早破、和子痫前期等妊娠期疾病有关。

3.1 sHLA-G 与胚胎着床失败 不孕不育目前是世界各地的一个日益严重的问题，据估计全世界有8%至12%的育龄夫妇受到不孕不育的影响。人工生殖技术是不孕不育夫妻拥有自己孩子的最后机会。ABEDIANKENARI等[22]研究表明，妊娠期妇女血清中sHLA-G 水平是未妊娠妇女血清中sHLA-G 水平的2～5 倍。KOTZE 等[23]表明，胚胎培养基中sHLA-G的存在与辅助生殖技术(ART)后妊娠率的增加显著相关。此外，NOWAK等[24]观察到患者血清中sHLA-G的水平与ART后妊娠结局相关。因此sHLA-G被认为可以作为评估早期胚胎的发育质量和潜能的指标[25]。

3.2 HLA-G 与子痫前期(pre-eclampsia，PE) PE

是以高血压为特征的一种妊娠并发症，是孕产妇和胎儿死亡的主要原因之一。PE 的首要原因是子宫螺旋动脉重塑障碍及胎盘着床浅，而在妊娠期间HLA-G可以促进螺旋动脉重构[9]，因此HLA-G基因与PE之间存在关联不足为奇[26]。在PE 患者中，检测到血清中sHLA-G 水平在妊娠早期、中期或晚期均降低[27-28]。此外，PERSSON 等[29]最近研究发现在HLA-G14bp 插入/缺失杂合子胎盘样本中，胎盘中HLA-G1 14bp插入等位基因表达的增加与胎盘中HLA-G水平的降低有关，亚型谱的改变与HLA-G1和HLA-G5相对水平的增加和HLA-G3水平的降低有关。

3.3 HLA-G 与复发性流产(repeated spontaneous abortion，RSA) RSA 是指连续三次或三次以上的自然流产，母亲对胎儿和胎盘的免疫移植物排斥反应是RSA发生的原因之一。LEVKOVA等[30]研究结果表明14 bp 的HLA-G 变异在RSA 的妇女中更常见，与健康妊娠妇女相比，具有这种多态性女性流产的相对风险大约高出两倍。MOSAFERI等[31]的研究结果显示RSA孕妇与无流产史的健康孕妇的胎盘组织中HLA-G基因的蛋白表达相比明显降低。另一研究结果显示，全组RSA女性HLA-G*0105N等位基因比例明显高于对照组，且研究人群中HLA-G*0105N 等位基因不纯合[32]。这表明，所研究的HLA-G*0105N等位基因可能通过与其他遗传元件的连锁不平衡与RSA有关。最近一项仅考虑欧洲国家女性的Meta分析也证实了HLA-G 14bp INS/INS基因型和RSA之间的关联[33]。

3.4 HLA-G 与胎膜早破(premature rupture of membranes，PROM) PROM是指分娩前发生的胎膜自然破裂，是产科常见的并发症。细菌自阴道侵入使得胎膜感染是公认的发生PROM最密切的原因之一，相关的研究发现，妊娠妇女感染可能与HLA-G的水平相关[34]。有学者认为PROM患者阴道液和血清中sHLAG升高可能是局部和全身的炎症标志[35]。邓睿等[36]的研究结果显示未足月胎膜早破及足月胎膜早破HLA-G在绒毛膜细胞液中的表达均低于对照组。此外，在丁屹等[37]的研究中发现，PROM产妇体内HLA-G水平以及表达率均比对照组低，并且亚临床感染的正常孕产妇胎膜的HLA-G 表达率明显低于无感染组。因此在PROM的研究中HLA-G有着重要的意义。

4 展望

在妊娠中，HLA-G是母胎免疫耐受产生和维持的关键，是母胎免疫耐受调节中的主导因素。HLA-G的异常表达及多态性被认为在妊娠期相关疾病的发展中具有直接的意义，但对其潜在的机制知之甚少。在今后的研究中，应更加注重HLA-G在母胎界面的免疫逃避机制的研究，对机制做出更加全面系统的阐述，这必将为妊娠期相关疾病的预测、预防及治疗提供新的思路和方法以及为人类辅助生殖技术的发展带来创新突破口，从而改善妊娠结局。