人类白细胞抗原E在妊娠免疫中的研究进展

　　作者：柯丽娜 综述, 李 斌 审校 作者单位：(郧阳医学院附属东风医院妇产科，湖北 十堰 442008)

　　【关键词】 白细胞抗原E;妊娠

　　著名的英国学者Medawar在20世纪五十年代提出妊娠期哺乳动物胚胎与其母体的免疫学关系相当于同种异基因移植物与其受者的关系。妊娠期母体免疫系统对胚移植抗原的免疫耐受是母胎间免疫调节达到平衡状态的结果，这种免疫平衡状态的维持涉及诸多因素：如胎盘主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex,MHC)基因的表达，辅助性T淋巴细胞因子Th1和Th2之间的平衡，各种细胞因子和粘附分子的作用等。

　　近年来人类白细胞抗原-E在妊娠中的作用逐渐引起人们的关注，Bhalla等用免疫组织化学方法证实HLAE在蜕膜合体滋养细胞、绒毛膜外滋养细胞、蜕膜间质细胞、子宫上皮细胞和内皮细胞上有表达[1]，在妊娠过程中能提供保护作用，维持母体对胎儿的免疫耐受[2]。 本文对HLAE的分子结构特点、功能及其与妊娠免疫的关系进行综述。

　　1 HLAE基因的多态性和分子结构

　　人类白细胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)系统,是目前已知人类最复杂的显性遗传多态系统,由MHC基因所编码。MHC包括I类与II类分子。MHCI类分子分为两类:一类是多态性显著的经典MHCI类分子(MHCIa),包括HLAA, B, C,它们在免疫应答中起重要作用;另一类为非经典MHCI类分子,包括HLAE, F, G,它们在组织中分布有所不同。

　　HLAE cDNA于1988年由Koller等人克隆并测序,位于人类6号染色体6p21.3的HLA复合体中。HLAE基因介于HLAC 与HLAA 位点之间,全长4 938 bp,由7个内含子、8个外显子组成,编码358个氨基酸，是相当保守的非经典HLAI类分子。HLAE等位基因具有多态性，目前被世界卫生组织命名的等位基因仅6 种[3],分别为HLAE*0101、*0102、*01031、*01032、*01033和*0104。HLAE等位基因变异主要位于外显子2和外显子3,外显子2(A1结构域)有4个核苷酸置换,即第5位(C→T)、230位(C→T)、245位(C→G)和246位(G→C); 外显子3(A2结构域)有2个核苷酸置换， 即第48位和198位(G→A),氨基酸位置分别为第2、77、82、83、107和157位。上述的核苷酸置换中只有3个能引起编码的氨基酸发生变化,其余的均为沉默置换。

　　HLAE分子结构与经典HLAI分子十分相似，由α、β两条链组成，分子量约41Kd,形成4个功能区。α链包括胞外区(含α1、2、3功能区)、跨膜区和胞浆区，β链即β2微球蛋白[4]。α1和α2功能区组成肽结合区，肽结合槽为口袋状，两侧由α螺旋构成，底部为含有较多疏水性芳香族氨基酸的β折叠结构，其143位的苏氨酸和147位的色氨酸为高度保守的锚定点。此袋口的大小和疏水性氨基酸的结合特性决定了进入HLAE结合槽的肽必须具有高度特异性和疏水性。

　　2 HLAE的表达和调控

　　HLAE广泛表达于人类各组织和细胞的表面，以静息T细胞表达量最高。与HLAIa类分子提呈抗原的过程一样,HLAE的合成在内质网中进行，有Tapasin依赖性和非依赖性两种途径。HLAE在内质网中合成后，必须与经典HLAI分子或HLAG分子脱落的引导肽或某些病毒结合，才能形成稳定、正确折叠的成熟HLAE复合物。HLAE的细胞表面表达由结合的Ia类分子前导序列肽来调节,HLAE的结合基序是VMAPRTVLL，其是高度保守的,仅在2 位,7位和8位有些变化;苏氨酸可解除这种结合，使某些HLAB亚类的信号肽不能与之结合。肿瘤坏死因子α(TNFα),白细胞介素1β(IL1β)和γ干扰素(IFNγ)均可上调HLAE在内皮细胞表面的表达并诱导可溶性HLAE的释放[5]。

　　3 HLA E的生物学功能及其在妊娠免疫中的作用

　　目前研究认为HLAE在妊娠免疫机制中的作用可能主要是通过对自然杀伤细胞(NK)和T细胞的作用实现的。

　　3.1 妊娠过程中HLAE对NK细胞的调节作用

　　NK细胞的杀伤作用受其表面表达的激活性受体(KAR)和抑制性受体(KIR)共同调节，通常KIR作用较强，NK细胞不杀伤正常细胞。NK细胞表面存在二类KIR：Ig样受体超家族和C型凝集素样分子CD94/NKG2异二聚体受体家族。HLAE的受体主要为抑制性受体CD94/NKG2A，该抑制性受体胞浆内含酪氨酸(Try)抑制性基序，交联后酪氨酸抑制性基序的酪氨酸磷酸化，与具有Src同源区-2蛋白功能区的Try磷酸化酶-1作用，抑制肌醇三磷酸生成，降低Ca2+浓度，抑制CD16介导的活化过程。HLAE也可与激活性受体CD94/NKG2C结合，当CD94/NKG2C与具有Try激活性基序的DAP12/KARAP作用后，招募具有Src同源区-2功能区的Try激酶，通过丝裂原激活蛋白激酶途径使NK细胞活化，发挥杀伤作用。HLAE对NK细胞的调节功能是通过CD94/NKG2A和CD94/NKG2C这对功能相反的受体精确地调节平衡[6-7]，通常情况下，HLAE与抑制性受体CD94/NKG2A的亲和性比CD94/NKG2C高且作用强，因而HLAE对NK细胞的活性主要表现为负调节，防止CD94/NKG+ZNK细胞的细胞毒作用保护靶细胞[8]。

　　妊娠早期，NK细胞侵入蜕膜组织占免疫细胞总数的80%，其中90%为CD56+、CD16- NK细胞，CD56+细胞具有细胞毒性低、高表达CD94/NKG2的特点，并可产生多种细胞因子[9-10]。在胎盘形成过程中，NK细胞聚集在绒毛膜外滋养细胞(EXT)浸润蜕膜的部位调节母体对胎儿的同种异体识别，同时产生多种细胞因子参与胎盘血管的生成[11]。

　　滋养层细胞表面表达大量的HLAG 和HLAE, HLAE可能通过HLAE/G肽与CD94/NKG2A相互作用而抑制CD56+NK细胞的细胞毒性，与CD94/NKG2C 相互作用激活CD56+NK细胞产生细胞因子，参与蜕膜NK细胞与滋养细胞之间的相互作用形成母体免疫系统对胎儿的同种抗原识别和对胎盘种植实现调控的免疫机制[12]。

　　3.2 妊娠过程中HLAE对T淋巴细胞的调节作用

　　T细胞占妊娠早期蜕膜淋巴细胞的20～30%，比非孕期子宫内膜内的T细胞增加两倍，其中大部分是CD4+及CD8+。近来一些研究表明,CD94/NKG2功能的发挥主要有赖于HLAE分子的存在，提示HLAE的表达对人细胞毒T淋巴细胞(cytotoxic T lymphocytes,CTL)的活化可能具有重要影响[13]。活化诱导的CD94/NKG2在CTL亚群上的表达也可以影响CTL的功能。研究发现，一小部分带有T细胞受体αβ或带有T细胞受体γδ的正常T细胞表面表达NK细胞抑制性受体或CD94，NK细胞抑制性受体或CD94/NKG2的交联可以强烈地抑制CTL介导的细胞毒活性。这些发现提示CD94/NKG2对HLAE的识别可能导致CTL反应的下调。因此HLAE可能通过抑制母体T淋巴细胞对胚胎细胞的反应性，诱导T淋巴细胞对胎儿的耐受，维持正常妊娠过程。滋养细胞上表达的HLAE可能通过与T细胞表面的CD94/NKG2相互作用刺激T细胞产生细胞因子和抑制其细胞毒性参与胎盘的形成[12]。

　　3.3 HLA-E与病理妊娠

　　目前有关HLAE在病理妊娠方面的研究目前主要集中在反复自然流产。反复自然流产(recurrent spontaneous abortion，RSA)是指排除生殖系统疾病，内分泌失调，受精卵染色体异常，环境因素所致的连续3次或以上的流产，其病因及发病机制目前尚不清楚，近年来从免疫遗传学角度提出了一些新观点，认为RSA的发生与遗传有关。目前已有部分学者对HLAE与RSA发病关系进行了研究。Bhalla报道用免疫组织化学方法研究发现HLAE的蛋白质在蜕膜和子宫上的表达在正常妊娠和RSA之间无明显差异[1];但Tripathi 报道RSA患者的HLAE等位基因E*0101的检出频率明显高于正常孕妇，提示E*0101的稳定性、其肽的亲和力和表达的差异可能是RSA的病因[13]。

　　4 小结

　　目前对HLAE的功能的研究尚不明确，有待于进一步探索。随着研究的深入，HLAE的等位基因及其分布、功能的分子机制调节进一步的阐明将有助于深入理解其在母胎免疫耐受机制中的作用和与病理妊娠的关联性。

　　【参考文献】

　　[1]Bhalla A,Stone PR,Liddell HS,et al.Comparison of the expression of human leukocyte antigen(HLA)G and HLAE in women with normal pregnancy and those with recurrent miscarriage[J].Reproductio,2006,131(3):583-589.

　　[2]Ishitani A,Sageshima N,Lee N,et al.Protein expression and peptide binding suggest unique and interacting functional roles for HLAE,F,and G in maternalplacental immune recognition[J].J Immunol,2003,171(3):1 3761 384.

　　[3]Matte C,Lacaille J,Zijenah L,et al.HLAG and HLAE polymorphisms in an indigenous African population.The ZVITAMBO Study Group[J].Hum Immunol,2000,61(11):1 150-1 156.

　　[4]Lee N,Goodlett DR,Ishitani A,et al.HLAE surface expression depends on binding of TAPdependent peptides derived from certain HLA class I signal sequences[J].J Immunol,1998,160(10):4 951-4 960.

　　[5]Coupel S,Moreau A,Hamidou M,et al.Expression and release of soluble HLAE is an immunoregulatory feature of endothelial cell activation[J].Blood,2007,109(7):2 806-2 814.

　　[6]Borrego F,Masilamani M,Kabat J.The cell biology of the human natural killer cell CD94/NKG2A inhibitory receptor[J].Mol Immunol,2005,42(4):485-488.

　　[7]Wada H,Matsumoto N,Maenaka K.The inhibitory NK cell receptor CD94/NKG2A and the activating receptor CD94/NKG2C bind the top of HLAE through mostly shared but partly distinct sets of HLAE residues[J].Eur J Immunol,2004,34(1):81-90.

　　[8]Kaiser BK,BarahmandPour F,Paulsene W,et al.Interactions between NKG2x immunoreceptors and HLAE ligands display overlapping affinities and thermodynamics[J].J Immunol,2005,174:2 878-2 884.

　　[9]Trundley A,Moffet A.Human uterine leukocytes and pregnancy[J].Tissue Antigens,2004,63:1-12.

　　[10]Cooper MA,Fehniger TA,Turner SC,et al.Human natural killer cells: a unique innate immunoregulatory role for the CD56bright subset[J].Blood,2001,97:3 146-3 151.

　　[11]Ashkar AA,Black GP,Wei Q,et al.Assessment of requirements for IL15 and IFN regulatory factors in uterine NK cell differentiation and function during pregnancy[J].J Immunol,2003,171:2 937-2 944.

　　[12]Ishitani A,Sageshima N,Hatake K.The involvement of HLAE and F in pregnancy[J].J Reprod Immunol,2006,69(2):101-113.

　　[13]Tripathi P,Naik S,Agrawal S.HLAE and immunobiology of pregnancy[J].Tissue Antigens,2006,67(3):207-213