CD74的免疫學功能及在系統性紅斑狼瘡中的研究進展

紀婷婷 袁超 黃琴

作者單位：1.南方醫科大學南方醫院檢驗科，廣東，廣州510515

2.南方醫科大學南方醫院神經內科，廣東，廣州510515

3.南方醫科大學南方醫院風濕免疫科，廣東，廣州510515

CD74，又稱作恒定鏈（invariant chain，Ii），是一種非多態性II 型跨膜糖蛋白，最初被認為是MHC II 類分子的分子伴侶，輔助MHC II 類分子遞呈外源性抗原肽，后來的研究發現CD74 也參與了MHC I 類分子的內源性抗原的遞呈［1?2］。CD74 還參與了免疫系統多種細胞的生理過程，介導許多疾病的發生發展，包括自身免疫性疾病、腫瘤、代謝性疾病等［3?4］。系統性紅斑狼瘡（Systemic Lupus Erythematosus，SLE）是一種病因不明的累及多系統的自身免疫性疾病，特征為自身抗體的產生、補體活化及免疫復合物的沉積，造成靶器官的炎癥和損傷。SLE 的主要發病人群是育齡期女性，臨床表現具有多樣性，任何一個重要器官都可能受累［5］。近年來許多基礎研究發現，CD74 在SLE 的發病機制中發揮作用，本研究就CD74 的免疫學功能及其在SLE 中的研究進展做一簡要綜述。

1 CD74 的結構和免疫學功能

CD74 的結構由N 端胞質區，短跨膜區和C 端長網腔區三個結構域組成，呈高度保守性。人類CD74 由5 號染色體編碼，根據分子大小分為4 個亞型：p33、p35、p41、p43。CD74 主要存在于細胞內，與MHC II 類分子的α 和β 鏈在免疫細胞的內質網內聚合成三聚體或九聚體（αβIi）3，促進MHC II 類分子折疊與組裝，促使MHC II 類復合物從內質網中排出［6］。約2%～5%的CD74 表達于細胞表面，如B 細胞系、上皮細胞、單核細胞等，然而這些細胞如何調控CD74 的表達尚不清楚。CD74 在損傷、炎癥和腫瘤等不同疾病中的表達均升高，提示其在多種免疫應答、免疫調節中發揮重要作用［7?8］。

1.1 調節分子運輸

CD74 的基本功能是輔助MHC II 類分子遞呈外源性抗原肽。在上述九聚體中，CD74分子的MHC II相關恒定鏈肽（class II?associated invariant chain pep?tide，CLIP）占據II 類分子的肽結合區，阻止內源性肽與II類分子的結合。當外來抗原進入體內，含外來抗原多肽的內體?溶酶體可與CD74 融合，CD74 被蛋白酶降解，僅CLIP 殘留，直至被待提呈的抗原肽取代，MHC II 類分子結合抗原肽并隨后轉運至細胞表面，被T 細胞表面的受體識別從而啟動免疫應答［2，9］。MHC II類分子與CD74的結合是動態的，不同的II類分子表型與CD74的不同區段之間存在復雜的相互作用，進一步調控MHC II 類分子與抗原肽的結合［10］。CD74 也可以輔助MHC I 類分子遞呈內源性抗原肽。已經證實小鼠CD74 介導MHC I 類分子在內體與外源性抗原的定位，參與MHC I類分子交叉遞呈抗原肽，繼而啟動細胞毒T淋巴細胞應答［11］。

1.2 調節淋巴細胞發育

CD74 參與調節B、T 淋巴細胞的發育。在B 細胞成熟過程中，缺乏CD74 的B 細胞不能由過渡1型分化為過渡2 型。CD74 的N 端序列片段（N?ter?minal fragments，NTF）可以影響B 細胞的膜內蛋白酶類信號肽肽酶2A（signal peptide peptidase?like 2A，SPPL2A）缺失株的B 細胞受體信號的傳導［12］。在SPPL2A 缺陷小鼠中，未加工的CD74 NTF 的積累干擾了外周B 細胞穩態［13］。人的B 細胞中若缺乏SPPL2a 也會造成CD74 NTF 的積累［14］。因此，SPPL2a 可以通過CD74 依賴性方式在小鼠和人體中調節B 細胞發育。體外實驗也表明使用特異性抗體同時或單獨抑制MIF 或CD74 可顯著影響B 細胞增殖［15］。胸腺T 細胞缺乏CD74 會導致異常的T 細胞成熟。由B 細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞和胸腺上皮細胞表達的MHC II 類分子，可以向輔助T 細胞提供抗原肽，并指導CD4+T 細胞的胸腺選擇。Wong P 等人對CD74 缺陷小鼠進行研究發現在缺乏CD74 的情況下MHCⅡ類分子的改變對CD4+T 細胞的胸腺選擇及外周表型有顯著影響［16］。

1.3 MIF 的高親和力受體

CD74 作為巨噬細胞遷移抑制因子（Macro?phage migration inhibitory factor，MIF）的高親和力受體，可以介導其生物學效應的發揮［7］。MIF 是一種具有多效性的促炎因子，在固有免疫中發揮重要作用，比如抑制巨噬細胞遷移、促進白細胞在炎癥部位募集等［17］。MIF 由多種細胞分泌，與各類細胞受體（如CD74、CXCR2 和CXCR4 等）相互作用，發揮不同的生物學功能。MIF 的過量表達與過度的炎癥反應和免疫病理過程密切相關［18］。MIF與CD74 胞外段結合，造成細胞外信號調節激酶（extracellular signal?regulated kinase，ERK）通路活化，該過程需要通過CD74/CD44 復合受體共同介導。CD44 是一種單次跨膜蛋白，具有激酶活化特征。除了ERK 通路以外，MIF 還可以通過CD74/CD44 復合受體相互作用，激活磷脂酰肌醇?3 激酶/AKT（phosphatidylinositol 3?kinase/AKT，PI3K?AKT）轉導級聯，細胞核激活核轉錄因子?κB（nuclear factor?κB，NF?κB）和單磷酸腺苷激活的蛋白激酶（adenosine mono phosphate?activated protein kinase，AMPK）通路，啟動B 細胞增殖。在T 細胞中，CD74和CXCR4 在細胞膜上形成信號復合物，參與MIF 激活AKT、JNK信號途徑及上調CXCL8的表達［2］。

2 CD74 在SLE 中的研究進展

SLE 目前病因不明，病理機制涉及T 細胞和B細胞調節異常、功能受損，自身抗體的產生以及炎癥細胞因子的參與，如TNF?α、IL?6、IFN?γ，IL?10等［5］。近年來有關CD74 在SLE 中的研究進展都是圍繞著MIF?CD74 信號通路及其相關的免疫炎癥細胞因子展開。

2.1 MIF?CD74 信號通路參與狼瘡腎炎的發病

狼瘡腎炎是SLE 最常見的臨床表現之一［19］，MIF?CD74 信號通路參與狼瘡腎炎的發病。腎小管上皮細胞表面表達CD74，也分泌低水平的MIF。出現急性腎損傷時，MIF 和CD74 的表達會增多以應對損傷部位的炎癥反應需要［20］。一項針對SLE 病人體內MIF 表達水平的薈萃研究表明，SLE 病人血清MIF 過度表達，并且與狼瘡疾病活動度、腎損傷的嚴重程度呈正相關［21］。此外，針對狼瘡腎炎患者尿液靶向蛋白質組學的薈萃分析表明MIF 在狼瘡腎炎患者尿液中也顯著升高［22］。Hoi AY 等［23］人的研究發現MRL/lpr 狼瘡小鼠的腎臟和皮膚的MIF 水平明顯高于無疾病狀態的MRL/MpJ 對照小鼠，MIF 基因缺乏的MRL/lpr 狼瘡小鼠的腎小球腎炎和皮膚表現較MRL/lpr 小鼠均有所減輕，且存活時間更長。BWF1狼瘡小鼠的B 細胞中CD74 蛋白及mRNA 水平較健康對照小鼠顯著升高，其MIF 與CD44 的水平也顯著升高［24］。在MRL/lpr 狼瘡小鼠腎組織中，總體CD74 水平較正常對照組高，炎性浸潤區的腎小球、腎小管間質CD74+細胞多于對照組，推測CD74 可能為狼瘡腎炎病理表現與發展的直接因素［25］。Cai 等［26］發現β?ar?restin 2 敲除小鼠的狼瘡腎炎更嚴重，而β?arrestin 2與Zbtb46 存在相互作用，這種相互作用可能是通過作用于CD74 等而抑制樹突狀細胞遷移。

2.2 與MIF?CD74 有關的靶向治療

CD74 廣泛表達于霍奇金淋巴瘤，B 細胞淋巴瘤，結外NK/T 細胞淋巴瘤，成熟T 細胞淋巴瘤及漿細胞骨髓瘤，此前以CD74 為靶點的人源化單克隆抗體Milatuzumab（又稱hLL1 或IMMU?115）被應用于治療多發性骨髓瘤、非霍奇金淋巴瘤和慢性淋巴細胞白血病等惡性血液系統疾?。?7?28］。Milatuzumab 可以迅速結合腫瘤B 細胞分泌的大量的CD74，繼而抑制B 細胞系的增殖并促進其凋亡，因此Milatuzumab可以作為拮抗劑阻斷MIF?CD74 的信號傳導。體外實驗證明，Milatuzumab 具有抑制CD27?幼稚B 細胞增殖的能力，有望成為治療自身免疫性疾病的單抗［29］。Leng L 等［30］人使用MIF 拮抗劑ISO?1 治療MRL/lpr 小鼠和NZB/NZW F1 小鼠時發現，MRL/lpr小鼠的腎小球腎炎緩解，CD74+和CXCR4+誘導的白細胞聚集被抑制以及血漿TNF?α 的水平出現降低，并且NZB/NZW F1 小鼠的CCL2 水平也發生了降低；在用ISO?1 處理后，兩種狼瘡易感性小鼠的腎組織中TNF?α、IL?1β 和CCL2 的mRNA 表達均降低。然而，2012年有一項抗MIF 單克隆抗體在狼瘡腎炎中應用的I 期臨床研究（NCT01541670）由于招募人數有限被提前終止［31］。組織蛋白酶S 是一種在抗原提呈細胞中表達的半胱氨酸蛋白酶，參與CD74 的降解，Rupanagudi K V 等［32］人使用組織蛋白酶S 拮抗劑RO5461111 治療MRL/lpr 小鼠發現，RO5461111在抑制組織蛋白酶S 的同時，可間接抑制CD74 的降解，緩解體液免疫和組織炎癥，改善狼瘡小鼠的系統損害。hCDR1 是一種基于人自身抗體互補決定區1（complementarity?determining region 1，CDR1）的耐受肽，可以減輕自發狼瘡模型小鼠的臨床癥狀。動物實驗發現，接受hCDR1 治療的BWF1狼瘡小鼠脾細胞表面，腦部海馬體與腎組織中CD74 與CD44 的表達顯著下調，表明hCDR1 對狼瘡小鼠的治療作用至少有部分是通過影響MIF?CD74 信號通路來實現［21］。對急性腎損傷小鼠模型的研究表明MIF 基因敲除或使用MIF 抑制劑可使CD74?NFκB 信號通路失活而起治療作用［33］，狼瘡腎炎患者血液、尿液存在MIF 上升的現象，針對MIF的靶向治療也可能通過該機制起治療作用。

3 總結與展望

綜上所述，CD74 在自身免疫反應中發揮重要作用，MIF?CD74 信號通路與SLE，尤其是狼瘡腎炎的發病機制密切相關。因此，未來在SLE 的靶向治療領域，MIF?CD74 信號通路有望成為有效治療靶點，但其應用范圍、對于SLE 病人的療效及不良反應還有待臨床試驗進一步研究。