刘绍灵，彭国璇，邓 进

·综 述·

BTLA基因与炎症免疫调控研究进展

刘绍灵，彭国璇，邓 进

严重创伤后感染所导致的脓毒症及其并发症是当今世界治疗的难题，研究发现基因多态性是影响创伤患者机体反应性和预后的重要因素，是创伤并发症早期诊断的候选标志物。B和T淋巴细胞衰减因子(B and T lymphocyte attenuator，BTLA)通过影响Th1/Th2 细胞的平衡以及介导CD8+T 细胞的细胞毒作用，进而抑制白细胞介素-2(IL-2)、白细胞介素-10(IL-10)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)介导创伤脓毒症的免疫反应并发挥重要调节作用。基于BTLA基因多态性与创伤后脓毒症发生及发展紧密相关，可能为创伤患者个体化诊疗及靶向治疗提供新的理论依据。本文就BTLA基因多态性与炎症免疫调控相关性研究作一综述。

炎症； 淋巴细胞； 衰减因子； 基因； 脓毒症； 免疫调控

B和T淋巴细胞衰减因子(B and T lymphocyte attenuator，BTLA)是免疫蛋白超家族中结构类似于细胞毒性T细胞相关抗原(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen-4,CTLA)和程序死亡分子(programmed death 1,PD-1)的重要抑制性分子，主要在T、B淋巴细胞上表达并在T细胞活化的不同阶段发挥负性调控作用[1-2]。严重创伤后引起的脓毒症及多器官功能衰竭是导致患者死亡的主要原因，主要是由肿瘤坏死因子、白介素等介导细胞因子的瀑布样级联反应，一旦促炎因子和抗炎因子失去平衡，造成机体免疫失调，进一步发展为脓毒症及多器官功能衰竭[3-4]。BTLA分子介导了Th1/Th2 细胞的平衡以及CD8+T 细胞的细胞毒作用，进而抑制白介素-2(IL-2)、白介素-10(IL-10)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等因子的表达，从而使机体的免疫效能下降，说明BTLA分子可能在脓毒症及多器官功能衰竭中扮演重要作用。而BTLA基因多态性rs2705534、rs9288953等位点已证实[5]通过介导相关细胞因子的表达进一步与类风湿关节炎及大多数自身免疫性疾病发病机制相关联，并且BTLA在创伤感染后脓毒症中CD4+T 细胞中表达升高，与全身炎症反应综合征、脓毒症的发生密切相关[6]。目前国内外尚未见报道探讨BTLA基因多态性与创伤后脓毒症和多器官功能衰竭的相关性，分析BTLA基因多态性与创伤后严重并发症的关系，可以更加详细了解BTLA在创伤严重并发症中的作用，便于阐明发病机制，在临床医学、遗传病学方面均具有重要的指导意义。

1 BTLA结构与生物学功能

BTLA是最新发现隶属于B7-CD28免疫蛋白超家族的成员并不同程度表达于B细胞、T细胞及树突状细胞(DC细胞)，其蛋白结构类似于跨膜受体CTLA-4和PD-1，与肿瘤坏死因子超家族(TNFRSF)成员疱疹病毒侵入介质(herpesvirus entry mediator,HVEM)配体结合形成BTLA-HVEM复合体后共同介导产生免疫抑制T细胞增殖信号[7]。BLTA胞外有一个IgV样结构域，一个跨膜区及一个胞浆区，胞浆区内含有1个位点及2个基序：一个蛋白生长因子受体结合蛋白2(growth factor receptor-bound protein 2，Grb2)潜在结合位点，一个免疫受体酪氨酸抑制基序(ITIM)以及一个免疫受体酪氨酸转换基序(switch motif)，BTLA胞浆区基序的酪氨酸经诱导磷酸化后募集酪氨酸磷酸酶SHP-1和SHP-2，产生T细胞抑制作用[8]，同时Grb2位点可连接P13K的p85亚基,活化P13K信号途径并介导BTLA的免疫调节反应[9]。Kobayashi等[10]通过研究脂多糖(LPS)诱导的脓毒症时发现，BTLA可抑制DC及巨噬细胞促炎细胞因子TNF-α与IL-12的产生，且应用BTLA抗体激动剂可改善脓毒症小鼠的生存率。可见BTLA基因转录及蛋白多态性在免疫调节过程不同阶段中扮演着重要作用，无不预示了其功能在相关疾病中的必要性和多样性。

2 BTLA基因多态性与创伤后脓毒症的关联研究

目前已有多篇文章报道BTLA基因多态性与免疫性疾病相关联。研究证实中国台湾地区人群BTLA基因型C+800T单核苷酸多态性(SNP)和日本千叶地区人群590C SNP与类风湿性关节炎的发病显著相关[11-12]。Fu等[13]对黑龙江省592例恶性乳腺癌患者的BTLA基因型分析发现rs1844089 CT和rs2705535 AG基因型显著高于健康人群，而rs1844089CC， rs2705535 GG和rs9288952 CC基因型却显著低于健康人群，并且这5种基因型与肿瘤大小、雌激素受体、黄体酮、C-erbB-2及P53状态高度相关。创伤后脓毒症、多器官功能衰竭的发生可能与免疫细胞产生细胞因子、细菌移位等密切相关。冯刚等[14-15]研究发现在遭受相同条件致伤且不同基因背景的小鼠(BALB/C和C57BL/6品系)生物学效应(如免疫反应中肿瘤坏死因子产生水平、器官功能障碍易感性及预后等)存在明显差异，说明基因多态性与创伤后脓毒症免疫紊乱相关联。

笔者通过预实验对346例西南地区汉族严重创伤患者(ISS评分≥16分)DNA样本，进行了标签单核苷酸多态性与创伤后脓毒症和多器官功能衰竭综合征(MODS)的临床关联研究。统计分析结果显示，BTLA基因的3’非翻译区(3’UTR区)SNP位点rs1982809 在严重创伤人群中脓毒症发病率和MODS评分升高，且具有临床统计学关联意义(P=0.023；P=0.034,数据尚未成文发表)。通过生物信息学分析，发现rs1982809 位点位于BTLA 基因的3’UTR中。真核生物mRNA的3’UTR 是其mRNA的重要功能元件，在基因表达调控和mRNA定位等方面起着不可忽视的作用[16]。3’UTR不仅控制mRNA的体内稳定性和降解速度、翻译速度，还是与miRNA相互作用的重要位点。据此，笔者推测rs1982809可能通过影响BTLA mRNA稳定性或与miRNA的结合，对BTLA的转录后水平进行调节。通过生物信息学在线软件TargetScanHuman分析[17]，发现rs1982809位点位于2034bp，该位置正好在miR-25和BTLA基因3’UTR 的结合区域(2031bp-2037bp)上，rs1982809C→T 突变有可能影响miR-25 对BTLA基因的调控，进而影响BTLA下游炎性因子(IL-2)的表达水平，调节炎症反应平衡。

3 miRNA调控BTLA基因在创伤后脓毒症中的生物学作用

研究[18]表明miRNA可调控人类30%以上的基因表达，长度70～90个核苷酸且具有发夹结构的前体miRNA(Pre- miRNA)在转运蛋白Exportin 5介导下进入胞浆，在核酸酶Dicer作用下生成双链miRNA后被引导进入RISC(RNA-induced silencing complex，RNA诱导的沉默复合体)。双链miRNA解螺旋后生成的成熟miRNA与靶miRNA结合进而调控转录与翻译过程，如结合靶miRNA 3’UTR，阻断基因转录和翻译后进一步调节蛋白表达[19]。而rs1982809位点处于miR-25和BTLA 基因3’UTR的结合区域，可能通过结合靶miRNA 3’UTR进而调节BTLA基因，改变BTLA在创伤后炎症免疫调节的生物学效应。Vasilescu和Wang等[20-21]通过RT-PCR研究发现，miR-150、miR-146a、miR-233在脓毒症血浆中水平明显降低，认为miRNA可作为早期诊断脓毒症的生物标志物。而通过TargetScanHuman软件系统分析，miR-25或其靶基因可能与BTLA 基因3’UTR结构域rs1982809位点影响其基因及下游炎性因子的表达水平，介导炎症反应。在miR-155靶标筛查中发现，miR-155与BTLA 基因3’UTR相互补，理论上miR-155可调节BTLA基因的表达。而miR-155与免疫疾病相关，即通过激活BTLA信号通路上下游基因进而活化CD4+T细胞，参与免疫反应某些阶段[22]。再者，miRNA既参与固有免疫系统也参与适应性免疫过程，而固有免疫反应是机体防御病原体侵入首道防线，在脓毒症发生过程中起重要作用。固有免疫识别受体Toll样受体(Toll-like receptor，TLR)信号途径在脂多糖( lipopolysaccharide，LPS)介导下诱导NF-κ信号通路产生TNF-α、IL-1等炎症因子作用于脓毒症过程[23-24]。miRNA在临床疾病中有着重要的作用,调控相应靶基因进一步决定蛋白表型，可从基因角度深入探讨miRNA与其靶基因BTLA、CTLA等在脓毒症发生发展的具体机制，达到早期诊断、精准治疗的效果。

4 展望

随着科技与检测检验方法的不断发展进步，基因多态性与疾病发生发展之间的联系研究距今已几十余载。近20年来，随着BTLA的发现及对功能机制研究的日渐清晰，BTLA家族基因在各系统和疾病中的作用机制与关联开始受到研究者们的高度重视。近年来我国每年创伤患者正在逐步增加，因创伤后并发症导致的死亡人数逐年增加，其中最主要的并发症为创伤后脓毒症。然而，目前尚无BTLA基因多态性与创伤后脓毒症和MODS的相关性研究。因此，系统探讨BTLA基因多态性与创伤后严重并发症发生率的功能机制，不仅为进一步揭示创伤并发症的发病机制提供新的理论认识，为从遗传背景上评估患者创伤并发症的风险和预后建立有价值的分子诊断指标，同时为患者早期预防创伤并发症的发生制定个体化治疗或精准化治疗方案提供理论依据，并为针对重要基因功能性突变研制新的治疗方法提供有效靶点，有望为脓毒症预警防治提供新的有效基因标志，以达到降低临床严重创伤患者并发症发生率和死亡率的目的。

本综述系统总结了BTLA家族蛋白结构、激活通路以及各基因多态性与疾病的关联。有相关研究证实BTLA基因上的多态性位点与脓毒症的发生有关联，为后期开展多基因疾病早期治疗提供科学依据。但是，BTLA如何参与疾病发生发展的具体机制还不十分明确，而且相同基因对疾病的联系，在国内外的研究中结论存在差异；再者，BTLA基因上是否存在更多的多态性位点与创伤后脓毒症的发生发展有关还需研究探索。因此，更加系统、大样本量、多中心的临床研究也许能解决目前存在的相关问题。

[1] Partyka A,Woszczyk D,Strzala T,et al.Gene polymorphisms of novel immunotolerant molecule BTLA:distribution of alleles,genotypes and haplotypes in Polish Caucasian population[J]. Arch Immunol Ther Exp(Warsz),2015,63(1):73-78.

[2] 王月颖,张世杰,邵毅,等.BTLA信号对T细胞活化的起始和早期阶段的调节作用[J].中国免疫学杂志,2010,26(4):304-308.

[3] 栾樱译,姚咏明.创伤脓毒症新认识[J].国际外科学杂志,2013,40(11):723-726.

[4] Schorr CA,Dellinger RP.The surviving sepsis campaign: past,present and future[J].Trends Molecular Med,2014,20(4):192-194.

[5] Lin SC,Kuo CC,Chan CH.Association of a BTLA gene polymorphism with the risk of rheumatoid arthritis[J].J Biomed Sci,2006,13(6):853-860.

[6] Shubin NJ,Monaghan SF,Heffeman DS,et al.B and T lymphocyte attenuator expression on CD4+ T-cells associates with sepsis and subsequent infections in ICU patients[J].Crit Care,2013,17(6):R276.

[7] Gavrieli M,Sedy J,Nelson CA,et al.BTLA and HVEM cross talk regulates inhibition and costimulation[J].Adv Immunol,2006,92:157-185.

[8] Shui JW,Steinberg MW,Kronenberg M,et al.Regulation of inflammation,autoimmunity,and infection immunity by HVEM-BTLA signaling[J].J Leukoc Biol,2011,89(4):517-523.

[9] Gavrieli M,Murphy KM.Association of Grb-2 and PI3K p85 with phosphotyrosile peptides derived from BTLA[J].Biochem Biophys Research Commun,2006,345(4):1440-1445.

[10] Kobayashi Y,Iwata A,Suzuki K,et al.B and T lymphocyte attenuator inhibits LPS-induced endotoxic shock by suppressing Toll-like receptor 4 signaling in innate immune cells[J].Proc Nati Sci USA,2013,110(13):5121-5126.

[11] Oki M,Watanabe N,Owada T,et al.A functional polymorphism in B and T lymphocyte attenuator is associated with susceptibility to rheumatoid arthritis[J].Clin Dev Immunol,2011,2011:305656.

[12] Lin SC,Kuo CC,Chan CH.Association of a BTLA gene polymorphism with the risk of rheumatoid arthritis[J].J Biomedical Sci,2006,13(6):853-860.

[13] Fu Z,Li D,Jiang W,et al.Association of BTLA gene polymorphisms with the risk of malignant breast cancer in Chinese women of Heilongjiang Province.[J].Breast Cancer Res Treat,2010,120(1):195-202.

[14] 冯刚,王正国,杨志焕，等.C57BL/6和BALB/C小鼠创伤反应差异性初步探讨[J].中华创伤杂志,2001,17(5):301-303.

[15] 程婷婷,白建文.B和T淋巴细胞衰减因子激活在休克/脓毒症诱导的急性肺损伤中的作用[J].中国急救医学,2015,(7):646-650.

[16] Agarwal V,Bell GW,Nam JW,et al.Predictive effective microRNA target sites in mammalian mRNAs[J].Elife,2015,4:e05005.

[17] Spies N,Burge CB,Bartel DP.3’UTR-isofrom choice has limited influence on the stability and translational efficiency of most mRNAs in mouse fibroblasts[J].Genome Res,2013,23(12):2078-2090.

[18] Stern-Ginossar N,Elefant N,Zimmermannb A,et al.Host immune system gene targeting by a viral miRNA [J].Science,2007,317(5836):376-381.

[19] Bartel DP. MicroRNAs:genomics,biogenesis,mechanism,and function[J].Cell,2004,116(2):281-297.

[20] Vasilescu C,Rossi S,Shimizu M.MicroRNA fingerprints identify miR-150 as a plasma prognostic marker in patients with sepsis[J].PLoS One,2009,4(10):e7405.

[21] Wang JF,Yu ML,Yu G,et al.Serum miR-146a and miR-223 as potential new biomarkers for sepsis[J].Biochem Biophys Res Commun,2010,394(1):184-188.

[22] 刘勇，臧远胜，李冰，等. B and T lymphocyte attenuator is a target of miR-155 during naive CD4+T cell activation[A]. 中华医学会、中华医学会呼吸病学分会.中华医学会呼吸病学年会--2011(第十二次全国呼吸病学学术会议)论文汇编[C].中华医学会、中华医学会呼吸病学分会,2011:2.

[23] Billeter AT,Hellmann J,Roberts H,et al.MicroRNA-155 potentiates the inflammatory response in hypothermia by suppressing IL-10 production[J].FASEB J,2014,28(12):5322-5336.

[24] Chen J,Liu Z,Yang Y,et al.In vitro screening of LPS-induced miRNAs in leukocytes derived from cord blood and their possible roles in regulating TLR signals[J].Pediatric Res,2014,75(5):595-602.

(本文编辑： 秦 楠)

Research progress of BTLA gene on immune regulation of inflammation

LIUShao-ling,PENGGuo-xuan,DENGJin
(Guizhou Medical University,Guiyang 550004,China)

Currently,sepsis and complications caused by infection after severe trauma is an international problem. Researchers find that gene polymorphism is an important factor in affecting traumatic patients’ body-reactivity and prognosis and also is a candidate marker in the early diagnosis of traumatic complication. B and T lymphocyte attenuator (BLTA) suppress IL-2,IL-10 and TNF-α to mediate the immunoreactions of post-traumatic sepsis by regulating the balance of Th1/Th2 cells and the cytotoxic effect of CD8+T cells. The polymorphism of BLTA gene is closely related to post-traumatic sepsis，so it may provide a new theoretical foundation for the individualized diagnosis and targeted therapy for traumatic patients. This paper summarizes the association between the polymorphism of BLTA gene and the related immune regulation of inflammation.

inflammation; lymphocyte; attenuation factor; gene; sepsis; immune regulation

国家自然基金地区项目(81660317);贵州省科技厅科技支撑项目(黔科合20153041)；国家重点实验室开放项目资助(SKLKF201502)；贵州省科技厅院士工作站项目(黔科合院士站20154014)

550004 贵阳，贵州医科大学

邓进，E-mail:742717116@qq.com

1009-4237(2017)07-0555-03

R 641

A

10.3969/j.issn.1009-4237.2017.07.025

2016-08-19；

2016-12-28)