肥大細(xì)胞非IgE途徑活化新型受體mas相關(guān)G蛋白偶聯(lián)受體X2的研究進(jìn)展

陳安薇 白曉明 王華

重慶醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院皮膚科兒童發(fā)育疾病研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室兒童發(fā)育重大疾病國家國際科技合作基地兒科學(xué)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室400014

肥大細(xì)胞（MC）作為一種廣泛分布的多功能免疫細(xì)胞，介導(dǎo)了一系列速發(fā)型超敏反應(yīng)和變態(tài)反應(yīng)性疾病的發(fā)生。肥大細(xì)胞能針對不同的外來刺激進(jìn)行信息加工，向下游傳遞各自的信號，從而引起不同的生物學(xué)效應(yīng)。

一、肥大細(xì)胞的生物學(xué)特征

肥大細(xì)胞在表型和功能上具有異質(zhì)性。在人類，肥大細(xì)胞根據(jù)其分泌顆粒所含蛋白酶不同分為MCT和MCTC兩種亞型，MCT常存在于胃腸道和呼吸道黏膜，分泌顆粒只包含類胰蛋白酶；MCTC 多存在于結(jié)締組織中，分泌顆粒除了類胰蛋白酶，還包括胃促胰酶、羧肽酶和組織蛋白酶等。在嚙齒動物中，根據(jù)肥大細(xì)胞組織定位不同將其分為結(jié)締組織肥大細(xì)胞（CTMC）和黏膜肥大細(xì)胞（MMC）［1-2］。

MC最經(jīng)典的激活途徑是IgE與其受體IgE高親和力受體（FcεRⅠ）的識別，通過胞外段結(jié)合識別過敏原，啟動胞內(nèi)信號逐級活化，合成釋放新的炎癥介質(zhì)。臨床上表現(xiàn)為15～60 min在局部出現(xiàn)紅斑等IgE依賴的皮膚早發(fā)相反應(yīng)，3～4 h 后進(jìn)入IgE 依賴的遲發(fā)相反應(yīng)，局部中性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和單個核細(xì)胞浸潤［3］。在以MC 為關(guān)鍵環(huán)節(jié)的慢性蕁麻疹中，僅有30%～50%的患者血清IgE 升高，大部分患者自體血清皮膚試驗(yàn)陰性，但他們的血清卻能引起不表達(dá)FcεRⅠ的人肥大細(xì)胞瘤細(xì)胞系脫顆粒［4］。有學(xué)者在哺乳動物的研究中，發(fā)現(xiàn)一些炎癥相關(guān)內(nèi)源肽如P 物質(zhì)、β 防御素、LL-37、生長抑素、血管活性肽及經(jīng)典的MC 激活物復(fù)合物48/80等可在較高濃度下，不依賴經(jīng)典的IgE 途徑來激活MC［5-7］。提示MC應(yīng)存在非IgE依賴的激活途徑。

二、G蛋白耦聯(lián)受體（GPCR）-MrgprX2

GPCR是一大類跨膜蛋白受體的統(tǒng)稱，參與很多細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程，約是40%藥物治療的靶點(diǎn)。目前已發(fā)現(xiàn)近800 種人GPCR，但仍有超過100 種的GPCR 其內(nèi)外源性配體尚不清楚，這些GPCR統(tǒng)一被稱為孤兒GPCR。有學(xué)者在小鼠背根神經(jīng)節(jié)中首先發(fā)現(xiàn)與MAS1原癌基因有關(guān)的整個新GPCR 亞家族，即mas 相關(guān)G 蛋白偶聯(lián)受體（mas-related G protein-coupled receptor，MRGPR）［8-9］。MRGPR 在人類有4 種基因型：MrgprX1～X4；在小鼠有7 種基因型：MrgprA（A1～A10）、MrgprB（B1～B5、B8）、MrgprC（C11）、MrgprD、MrgprE、MrgprF、MrgprH，其中MrgprB2 與MrgprX2 同源［10］。MrgprX2 定位于11 號染色體p15，編碼330 個氨基酸。MC（主要是MCTC）是除背根神經(jīng)節(jié)外唯一表達(dá)MrgprX2 的細(xì)胞，不僅包膜胞內(nèi)雙表達(dá)，且僅表達(dá)MrgprX2 這一型，提示MrgprX2對于MC發(fā)揮功能可能起重要作用［11］。

三、MrgprX2在變態(tài)反應(yīng)性疾病中的作用和機(jī)制

1.MrgprX2與蕁麻疹：在慢性蕁麻疹中，約55%患者的病因不清，血清IgE 升高不明顯，在這些患者皮內(nèi)注射P 物質(zhì)引起的風(fēng)團(tuán)要比正常人更嚴(yán)重，但二者M(jìn)C數(shù)目并無明顯差異［12］。Fujisawa 等［13］證實(shí)，慢性蕁麻疹患者肥大細(xì)胞膜MrgprX2的表達(dá)量顯著高于正常對照，且P物質(zhì)和嗜酸性粒細(xì)胞產(chǎn)物不僅可通過MrgprX2活化皮膚MC，而且釋放干細(xì)胞因子和神經(jīng)細(xì)胞生長因子幫助MC的存活和活化，有利于嗜酸性粒細(xì)胞進(jìn)一步聚集并釋放胞內(nèi)顆粒，從而維持慢性蕁麻疹的晚期相反應(yīng)，導(dǎo)致疾病慢性化。敲除MrgprX2 的MC 在P 物質(zhì)誘導(dǎo)下脫顆粒反應(yīng)明顯降低，提示MrgprX2 通路可引起慢性蕁麻疹的發(fā)生，基于此發(fā)現(xiàn)，慢性蕁麻疹患者的MC存在功能上的缺陷而非數(shù)量上的差異，但目前尚不清楚患者M(jìn)C上MrgprX2表達(dá)增加的機(jī)制［14］。

2.MrgprX2與假性藥物過敏：藥物引起的不良反應(yīng)中約15%為真正的過敏，大部分藥敏反應(yīng)并沒有伴隨IgE滴度的升高，提示存在非IgE 依賴的假性變態(tài)反應(yīng)機(jī)制。目前證實(shí)，幾乎所有的陽離子型肽能類藥物都是通過MrgprX2 活化MC引起局部假性變態(tài)反應(yīng)，尤其是艾替班特（一種治療血管性水腫的緩激肽受體拮抗劑）即便是臨床用量，也會發(fā)生局部注射反應(yīng)［15］。臨床上常用的小分子靜脈制劑，由于其血藥濃度高及快速的組織分布等特點(diǎn)，也常引起嚴(yán)重的過敏反應(yīng)。以手術(shù)中非甾體類神經(jīng)肌肉阻滯劑為代表，如銅箭毒堿、阿曲庫銨等均能與MrgprX2結(jié)合引起組胺釋放、炎癥反應(yīng)及氣道收縮［16］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，外科手術(shù)中約60%的過敏反應(yīng)都與此類藥物應(yīng)用有關(guān)［17］。研究發(fā)現(xiàn)，非甾體神經(jīng)肌肉阻滯劑化學(xué)結(jié)構(gòu)中的四氫異喹啉經(jīng)過環(huán)化修飾，其促使MC脫顆粒的能力是復(fù)合物48/80的7倍，體外實(shí)驗(yàn)表明，其通過MrgprB2 活化MC 的濃度可低至臨床用量的0.5%。另外，在MC系LAD2和小鼠MrgprB2敲除模型中，發(fā)現(xiàn)多種抗菌劑也可通過該受體引起假過敏反應(yīng)，并呈劑量依賴性［18］。這一類抗菌劑主要包括抗真菌藥、氨基糖苷類、磺胺類及氟喹諾酮類。動物實(shí)驗(yàn)表明，在氟喹諾酮類藥物如環(huán)丙沙星的作用下，MrgprB2突變鼠其足掌紅腫程度和系統(tǒng)性過敏反應(yīng)遠(yuǎn)低于WT鼠。研究發(fā)現(xiàn)，這類抗菌藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有大量容易質(zhì)子化的叔胺和仲胺［19］。這種帶有極性氮原子特點(diǎn)的藥物容易活化MC，而常見的真性致敏藥物如β內(nèi)酰胺類幾乎不含胺基，這可能是此類藥物引起MrgprX2型假過敏反應(yīng)的特點(diǎn)之一。但在不改變藥物的藥理作用下通過適當(dāng)?shù)沫h(huán)化修飾及改變氮的極性能否降低臨床上靜脈用藥帶來的不良反應(yīng)仍有待研究。

3.MrgprX2與瘙癢：癢覺的產(chǎn)生之前被認(rèn)為是MC與神經(jīng)纖維之間的相互作用。定居在無髓鞘C類神經(jīng)纖維處的MC 能直接誘導(dǎo)瘙癢產(chǎn)生并引起搔抓行為［20］。Wilson 等［21］在搔抓動物模型實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)野生鼠和MC缺陷鼠在P物質(zhì)刺激下，兩組動物發(fā)生搔抓行為比例相近，這一現(xiàn)象提示，MC可能不是瘙癢形成機(jī)制中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，皮膚角質(zhì)形成細(xì)胞產(chǎn)生的胸腺基質(zhì)淋巴細(xì)胞生成素可直接作用于特異性的神經(jīng)元，也可間接活化免疫細(xì)胞引起皮膚瘙癢；在野生鼠和免疫缺陷鼠中，發(fā)現(xiàn)兩者之間的瘙癢程度并無明顯差異，提示包括MC在內(nèi)的免疫細(xì)胞并不直接參與瘙癢的發(fā)生，更可能起調(diào)控作用。Lee 等［22］發(fā)現(xiàn)，小鼠痛覺神經(jīng)高表達(dá)MrgC11 及MrgprA1，但不表達(dá)MrgprB2，小鼠骨髓源性MC（bone marrow derived MCs）可釋放某種介質(zhì)來活化MrgC11，從而引起瘙癢；P 物質(zhì)也可跳過MC 直接作用于MrgprA1 引起瘙癢，這也解釋了非鎮(zhèn)靜抗組胺藥止癢作用有限。與小鼠相比，人感覺神經(jīng)元表達(dá)MrgprX2，是否他們之間存在某種聯(lián)系，或是人類癢覺的產(chǎn)生也是通過直接作用于神經(jīng)元MrgprX2 仍有待研究，但不可否認(rèn)，研制出MrgprX2 的拮抗劑或抑制劑能有效減輕MC引起的部分臨床癥狀。

總之，目前可以確認(rèn)MC 至少存在兩條以上的激活路徑，但MC 本身活化形式卻不是一成不變。Gaudenzio 等［23］對抗IgE 和P 物質(zhì)誘導(dǎo)的MC 脫顆粒進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)二者顆粒內(nèi)容物及時空特性并非一致。MrgprX2介導(dǎo)的脫顆粒主要為少量的脂質(zhì)介質(zhì)和血管內(nèi)皮生長因子，是一種快速短暫的鈣流信號。而FcεRⅠ介導(dǎo)的脫顆粒內(nèi)容物主要為脂質(zhì)介質(zhì)類（如前列腺素E2和F2等）和一些炎性因子、趨化因子，其鈣流信號慢而持久，不僅能在局部介導(dǎo)固有免疫反應(yīng)，也能在遠(yuǎn)隔部位引起適應(yīng)性免疫反應(yīng)。不同的鈣流信號引起二者空間動態(tài)也有所不同。P 物質(zhì)誘導(dǎo)的MC 脫顆粒來自于整個膜表面，體積較小，類球形；FcεRⅠ引發(fā)的脫顆粒則來自于有限的膜表面，體積較大，非球形，這是因?yàn)镸C 內(nèi)存在一種可溶性的乙基馬來酰亞胺敏感的吸附蛋白可介導(dǎo)定向膜融合，從而合成復(fù)雜的大顆粒物［24］。

四、MrgprX2潛在的拮抗劑

MrgprX2 與其他GPCR 不同之處在于其能被多種陽離子配體活化，在MC介導(dǎo)的多種疾病中均發(fā)揮重要作用。因此，針對MrgprX2 的特異性抗體或拮抗劑有可能成為治療MC相關(guān)炎癥性疾病的治療靶點(diǎn)。研究表明，一種三肽拮抗劑苯基三氟乙酸芐酯（Boc-Gln-D-Trp（Formyl）-Phe benzyl ester trifluoroacetate，QWF）可阻斷P 物質(zhì)與MrgprX2 和MrgprB2結(jié)合，抑制MC非IgE 途徑脫顆粒。因QWF 缺乏對MrgprX2 的專一性，其并不能作為MrgprX2 特異性的拮抗劑，QWF 在血漿代謝快速，不能長時發(fā)揮作［25］。雖然MrgprX2 與MrgprB2 序列相似程度＜50%，但均能與P 物質(zhì)和QWF結(jié)合，說明他們擁有共同針對P物質(zhì)和QWF的特異性位點(diǎn)。因此，盡管QWF的作用有限，但其為研發(fā)MrgprX2拮抗劑提供了潛在的可能性。

MrgprX2 對于MC 作用機(jī)制尚有待闡明，研究認(rèn)為，MrgprX2 自身化學(xué)結(jié)構(gòu)的激動劑可調(diào)控MC 的MrgprX2 活性，進(jìn)而影響下游信號表達(dá)［26］。未來還需深入了解MrgprX2活化MC的分子機(jī)制，為MC相關(guān)性疾病提供新的治療靶點(diǎn)。

盡管許多研究證實(shí)，MrgprX2 是MC 活化的另一種受體，打破了我們既往對MC 經(jīng)典IgE 活化途徑的固有認(rèn)知，但關(guān)于MrgprX2活化MC的下游機(jī)制尚不完全清楚。其次，由于MrgprB2 抗體尚未研制成功，使得MrgprB2 相關(guān)功能的動物模型在體研究受到限制。此外，目前有關(guān)MrgprX2的作用研究主要集中在藥疹、蕁麻疹、血管性水腫、哮喘等少數(shù)過敏性疾病，且僅在表達(dá)水平上驗(yàn)證了其在MC的增高及對MC 的活化作用，但MrgprX2 與IgE 高親和力受體各自的角色和相互之間的作用等問題還不清楚，而且在其他MC參與的疾病中是否存在經(jīng)MrgprX2 的MC 活化等仍需進(jìn)一步深入研究。