B细胞激活因子在免疫调节中的作用

1、B细胞激活因子在免疫调节中的作用    作者：杜建芳，王嘉玺，徐东刚    【摘要】 B细胞激活因子（BAFF）是调节B淋巴细胞存活和成熟的细胞因子，属于TNF家族成员。BAFF有三个受体，分别为BCMA，TACI和BAFF-R。近几年来的研究表明，BAFF及其受体在抗体类型转换、生发中心维持、T细胞共刺激等方面发挥着重要的免疫调节作用，对自身免疫疾病、淋巴瘤和B细胞免疫缺陷的治疗具有潜在的应用前景。本文就BAFF的结构与表达，BAFF受体，生物学功能及其临床应用作一综述。   

2、60;【关键词】 B细胞激活因子 Role of B-Cell-Activating-Factor in Immune Regulation?Review Abstract    B cell activating factor (BAFF) is one of the TNF family member，regulates the survival and maturation of B lymphocyte. BAFF binds to three receptors: BCMA，TACI and BAFF-R. In recent years，st

3、udies have revealed important roles of BAFF and its receptors in immune regulation of antibody isotype switching，germinal center maintenance，and T cell co-stimulation，that may provide new drugs in the future for the treatment of autoimmune disorders，lymphoma and B cell immunodeficiencies. Therefore，

4、the structure，expression，receptors，biological function and clinical application of BAFF are briefly summarized in this review. Key words    BAFF； BAFF receptor； immune regulation    B细胞激活因子（B cell activating factor，BAFF），又称BLyS，TALL-1，THANK，zTNF4或TNFSF-13B，是19

5、99年发现的TNF家族成员1，在B细胞的存活和成熟过程中起重要作用。BAFF缺乏会导致B细胞免疫缺陷，而BAFF过表达则会破坏免疫耐受，引发自身免疫疾病。本文就BAFF在免疫调节方面的研究进展做一综述。 BAFF的结构与表达 BAFF为型跨膜蛋白，以膜结合和可溶两种形式存在，前者由285个氨基酸组成，经蛋白酶水解后，可形成由152个氨基酸组成的可溶性蛋白。在正常生理条件下，可溶性BAFF以三聚体形式存在并具有生物活性。BAFF与另一TNF家族成员APRIL（a proliferation-inducing ligand）的蛋白序列具有33%的同源性2。BAFF主要由外周血单个核细胞（PBMNC

6、）表达，包括巨噬细胞、单核细胞、树突状细胞3。嗜中性粒细胞能合成和分泌高水平的BAFF，特别是在G-CSF和IFN -刺激后4。肿瘤B细胞如慢性淋巴性白血病（B-CLL）和多发性骨髓瘤（MM）的B细胞也可以合成和分泌BAFF5。激活的T细胞能表达少量的BAFF6。免疫组织化学研究表明，生发中心（GC）的滤泡树突状细胞（FDC）也是BAFF的一个来源7。细胞因子IL-10，IFN-和IFN-能上调BAFF的表达8。BAFF的同型剪接体BAFF，缺少编码BAFF A-A1 loop的57个碱基，可与BAFF形成异源多聚体，防止BAFF从细胞膜上水解，降低BAFF的生物活性，对于调节体内BAFF的活

7、性可能起重要作用9。在维持B细胞存活和边缘区B细胞数目方面，BAFF具有与BAFF相反的作用，BAFF转基因小鼠的Ig水平和B细胞数目升高，而BAFF转基因小鼠的B细胞数目和TD抗体反应却明显减少10。 BAFF受体 BAFF 有三个受体 BCMA （B cell maturation antigen）、TACI（transmembrane activator and CAML interactor）及BAFF-R（BAFF receptor，BR3）均为型跨膜蛋白。BAFF和APRIL均能够高亲和性地结合TACI和BCMA，但BAFF还能与BAFF-R结合。TNF受体的胞外区含有多个半胱氨酸

8、丰富区（cysteine-rich domain，CRD），每个CRD由6个半胱氨酸残基形成3个二硫键。BCMA具有单一的CRD，与BCMA相比，TACI含有两个典型的CRD，但N端的CRD不参与配体结合11。BAFF-R仅含有1个由4个半胱氨酸残基组成的部分CRD，与BAFF的结合域减少到26个氨基酸，其中DxL motif 中的Asp26和Leu28是完全保守的，主要介导BAFF-R和BAFF的相互作用12。由于BAFF-BAFF-R复合物存在较小的相互作用表面，故可以设计小分子拮抗剂阻断BAFF-BAFF-R相互作用。    BCMA的胞内区与TR

9、AF（TNFR-associated factor）1，2，3相互作用并激活TRAF依赖的NF-B，JNK和p38 MAPK途径13。利用酵母双杂交筛选B细胞文库发现，鼠和人的TACI的胞内区通过一个保守区与TRAF2，TRAF5和TRAF6发生相互作用，TACI信号能激活NF-B，AP-1和NF-AT转录因子14，而BAFF-R仅能与TRAF3结合。研究表明，BAFF-R通过靠近膜区的6个氨基酸和C端35个氨基酸与TRAF3发生相互作用，TRAF3对BAFF-BAFF-R介导NF-B激活和IL-10的产生具有负调控作用15。 BAFF的生物学功能 对B细胞存活和分化的影响 研究表明，存在于骨

10、髓中的B细胞的发育和选择不依赖于BAFF。但当B细胞离开骨髓，尤其是由过渡1型（transitional type 1，T1）B细胞经过渡2型（transitional type 2，T2）B细胞阶段，分化为成熟的滤泡B细胞（IgMdull，IgDhi，CD21int）和边缘区（MZ）B细胞（IgMhi，IgD-，CD21hi，CD23hi）的过程中，BAFF对B细胞的存活起重要作用。BAFF-/-鼠的B细胞发育被抑制在T1期，缺乏T2、边缘区（MZ） B细胞和滤泡B细胞，TI（T-independent）和TD（T-dependent）体液免疫反应受损，但对骨髓细胞、B1细胞和T1 B细胞没

11、有影响16。BAFF-R-/-小鼠表现出与BAFF-/-小鼠相似的表型，表明BAFF-R是介导B细胞存活的主要受体17。BCMA-/-鼠表现出正常的脾细胞构造，B细胞发育正常，具有完整TI和TD免疫反应。与表达模式一致，BCMA调节浆细胞的存活。在浆细胞发育的过程中，BCMA的表达被上调，对于长寿命浆细胞的存活起重要作用18。TACI-/-小鼠表现出以自身反应性B细胞数目升高为特征的自身免疫症状，TACI的特异性激活可以诱导B细胞的凋亡19。此外，TACI-/-小鼠的TI-2（T-independent type 2）反应受损，表明TACI是B细胞活化的负调节因子并促进TI-2免疫反应20。&

12、#160;   BAFF是重要的细胞存活因子，但它在细胞分化中的作用还不清楚。Tardivel 等21认为BAFF是重要的MZ B细胞的分化因子。BAFF能上调B细胞特异的转录因子Pax5的表达，Pax5的下游靶分子是CD19，而CD19作为细胞共受体复合物的主要组分，在细胞分化中起重要作用7。最近研究表明，在缺乏BAFF时，仅有少数细胞能表达IgD（T2和成熟B细胞的标记）和低水平的CD21/35和CD2322，对于这些CD23lo/CD21lo/IgD B细胞真正的分化阶段，还有待进一步研究。    生发中心反应 BAF

13、F-/-和BAFF-R-/-小鼠能诱导GC反应，但无法维持。BAFF-/-小鼠的GC不能建立次级FDC网络，也不能捕获抗原，BAFF-R-/-小鼠存在FDC网络但B细胞不能增生，可能是因为缺乏BAFF-R时，BCMA或TACI信号抑制了细胞增殖23。GC中FDC和B细胞间的相互作用对于B细胞的活化起重要作用。FDC和B细胞相互作用不仅需要BCR识别抗原产生的信号，还需要B细胞共受体复合物CD19/CD21/CD81与补体结合产生的信号。研究表明，BAFF与BCR信号偶联，协同促进CD19的磷酸化。在IL-15存在时，BAFF与BCR/CD19耦联，能协同促进B细胞增生和产生IgG。缺乏BAFF

14、刺激，单纯的CD19与BCR偶联不能促进IgG的产生。BAFF还能上调B细胞CD40的表达，增强与T细胞CD40L的结合活性7。由此可见，BAFF在调节GC中FDC和B细胞，以及B细胞和滤泡T细胞的相互作用中起重要作用。Zhang等24还研究了不同BAFF受体对GC中B细胞分化的调节，在分化初期，BAFF-R是幼稚B细胞和GC中B细胞的主要受体，此时BAFF-R的表达被瞬时上调，TACI-Ig或抗BAFF-R抗体均能抑制GC中B细胞的增生和浆细胞（PC）的产生。在GC中B细胞分化成PC的后期，TACI和BCMA表达上调，BAFF-R表达被下调。与抗BAFF-R抗体相比，TACI-Ig能更明显地

15、抑制PC的产生。此时TACI和BCMA成为占主导地位的受体。 抗体类型转换 一般认为，抗体类型转换中DNA发生重排（class switch DNA recombination，CSR）依赖于T细胞表面的CD40L和B细胞表面的CD40的结合。BAFF和APRIL能激活CD40-/-鼠B细胞的CSR，表明BAFF和APRIL能以不依赖CD40-CD40L的方式诱导CSR。对于人B细胞，BAFF/APRIL诱导类型转换还需要其它转换因子如IL-10或TGF-的协同，IL-15的刺激或BCR的参与8。BAFF通过BAFF-R和TACI诱导IgG1和IgE的同型转换，但IgA的同型转换仅由TACI控

16、制。BAFF刺激的TACI-/-B细胞不能分泌IgA，也检测不到参与IgA转换的分子事件发生，如GLT的表达，这表明TACI介导的信号对于I启动子的激活和IgA同型转换的诱导是必不可少的25。 T细胞共刺激因子 BAFF不仅是B细胞的存活因子，还对T细胞激活有共刺激作用。T细胞和树突状细胞表达的BAFF可作为T细胞激活的共刺激因子，人重组或内源BAFF刺激T细胞分泌IFN-和IL-2，上调CD25（IL-2受体链）表达，并以IL-2依赖方式促进T细胞增生6。在抗CD3抗体激活的T细胞中，BAFF能上调Bc1-2表达，表明BAFF是激活T细胞的特异的存活因子26。人和鼠的少数T细胞表达BAFF-

17、R，并在T细胞激活时被上调。在体外用抗BAFF-R抗体能抑制BAFF与BAFF-R的结合，减少T细胞的增生。在T细胞上检测不到TACI的表达，而且在BAFF和BAFF-R缺乏鼠中，T细胞反应受损，在TACI缺乏鼠中T细胞反应则不受影响，这表明BAFF-R是介导T细胞BAFF反应的唯一受体27。    临床应用 BAFF有效参与并促进T、B淋巴细胞的活化，它的过量表达与自身免疫疾病密切相关。因此，BAFF及其受体作为治疗自身免疫疾病的新靶标，受到广泛的关注。BAFF特异的拮抗剂（包括可溶受体TACI-Fc，BAFF-R-Fc或抗BAFF抗体等）能抑制BAF

18、F的生物活性，从而起到治疗类风湿关节炎（RA）、Sjgren综合症和系统性红斑狼疮（SLE）等自身免疫疾病的作用。目前，对TACI-Fc的研究已进入期临床试验，人抗BAFF单克隆抗体LymphoStat-BTM治疗RA和SLE病人的研究也进入期临床试验，初步结果表明，Lympho Stat-BTM能显著降低外周血成熟B细胞的数目，治疗效果明确。抗TACI抗体在体外能抑制B细胞的增生19，它有可能应用于B淋巴细胞增生和淋巴瘤的治疗。此外，BAFF能激活B细胞和诱导产生Ig，具有治疗普通可变型免疫缺陷（common variable immunodeficiency，CVID）和IgA缺乏症的潜能

19、，目前该研究也进入期临床试验。    综上所述，BAFF除具有促进B细胞存活的作用外，在维持生发中心反应、同型转换、T细胞的活化等方面都具有重要的调节作用。BAFF对T细胞激活的作用，可能在自身免疫疾病的发病机制中起重要作用。由于BAFF具有三个不同的受体，APRIL能同时与BCMA，TACI结合，使得BAFF系统更加复杂。近年来的研究初步揭示了BAFF通过不同BAFF受体在免疫调节中发挥的作用，但关于BAFF通过何种途径介导其功能的多效性，还有待进一步研究。对受体突变小鼠和受体基因敲除小鼠的研究，有助于加深我们对这些信号途径相对重要性的认识。根据这一系

20、统发展的激活剂或拮抗剂将为自身免疫疾病、淋巴瘤和B细胞免疫缺陷的治疗提供新的药物。 【参考文献】 1Moore PA，Belvedere O，Orr A，et al. BLyS: member of the tumor necrosis factor family and B lymphocyte stimulator. Science，1999; 285: 260-2632Hahne M，Kataoka T，Schroter M，et al. APRIL，a new ligand of the tumor necrosis factor family，stimulates tumor cel

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