B细胞激活因子在免疫调节中的作用

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。

【关键词】B细胞激活因子

RoleofB-Cell-Activating-FactorinImmuneRegulation——Review

AbstractBcellactivatingfactor(BAFF)isoneoftheTNFfamilymember，regulatesthesurvivalandmaturationofBlymphocyte.BAFFbindstothreereceptors:BCMA，TACIandBAFF-R.Inrecentyears，studieshaverevealedimportantrolesofBAFFanditsreceptorsinimmuneregulationofantibodyisotypeswitching，germinalcentermaintenance，andTcellco-stimulation，thatmayprovidenewdrugsinthefutureforthetreatmentofautoimmunedisorders，lymphomaandBcellimmunodeficiencies.Therefore，thestructure，expression，receptors，biologicalfunctionandclinicalapplicationofBAFFarebrieflysummarizedinthisreview.

KeywordsBAFF；BAFFreceptor；immuneregulation

B细胞激活因子，又称BLyS，TALL-1，THANK，zTNF4或TNFSF-13B，是1999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Ⅱ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-γ刺激后［4］。肿瘤B细胞如慢性淋巴性白血病和多发性骨髓瘤的B细胞也可以合成和分泌BAFF［5］。激活的T细胞能表达少量的BAFF［6］。免疫组织化学研究表明，生发中心的滤泡树突状细胞也是BAFF的一个来源［7］。细胞因子IL-10，IFN-γ和IFN-α能上调BAFF的表达［8］。BAFF的同型剪接体ΔBAFF，缺少编码BAFFA-A1loop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，ΔBAFF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ΔBAFF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、TACI及BAFF-R均为Ⅲ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丰富区，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DxLmotif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TRAF1，2，3相互作用并激活TRAF依赖的NF-κB，JNK和p38MAPK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-κB，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-κB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B细胞经过渡2型B细胞阶段，分化为成熟的滤泡B细胞和边缘区B细胞的过程中，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B细胞和滤泡B细胞，TI和TD体液免疫反应受损，但对骨髓细胞、B1细胞和T1B细胞没有影响［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］。

BAFF是重要的Ｂ细胞存活因子，但它在Ｂ细胞分化中的作用还不清楚。Tardivel等［21］认为BAFF是重要的MZB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Ｂ细胞共受体复合物的主要组分，在Ｂ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Ｂ细胞能表达IgD和低水平的CD21/35和CD23［22］，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

BAFF-/-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-β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αGLT的表达，这表明TACI介导的信号对于Iα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-γ和IL-2，上调CD25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-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特异的拮抗剂能抑制BAFF的生物活性，从而起到治疗类风湿关节炎、Sjgren综合症和系统性红斑狼疮等自身免疫疾病的作用。目前，对TACI-Fc的研究已进入Ⅰ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Ⅲ期临床试验，初步结果表明，LymphoStat-BTM能显着降低外周血成熟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和IgA缺乏症的潜能，目前该研究也进入Ⅰ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。

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