A20是一种表达于多个免疫器官的诱导性胞质蛋白，在天然免疫及过继性免疫调节中发挥重要作用。近年研究结果显示，A20异常表达和功能缺失与自身免疫性疾病的发生、发展密切相关。笔者拟就A20与自身免疫性疾病关系的研究进展进行综述，旨在为自身免疫性疾病的预防和治疗提供新的策略。
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A20又称肿瘤坏死因子-α诱导蛋白(tumor necrosis factor-α induced protein, TNFAIP) 3，是一种表达于多个免疫器官具有泛素化修饰作用的诱导性胞质蛋白。A20作为炎症信号转导的中心调节因子——核因子-κB抑制因子，通过去泛素化特异的核因子-κB信号分子抑制核因子-κB的功能，在天然免疫及过继性免疫调节中发挥重要作用[1]。自身免疫性疾病是由于机体免疫耐受缺失，导致免疫系统不能识别自身细胞，并对其产生免疫反应的一系列疾病，其发病机制迄今尚未完全明确。核因子-κB在天然免疫及过继性免疫中具有重要调节作用，其异常活化可以导致多种自身免疫性疾病的发生。近年研究结果显示，A20异常表达和功能缺失与自身免疫性疾病的发生、发展密切相关[2,3,4,5]。笔者拟就A20与自身免疫性疾病关系的研究进展进行综述如下。
A20是最早发现于肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor，TNF)-α，其在人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells，HUVEC)中诱导初级反应的一种诱导性表达蛋白。A20基因定位于染色体6q23.3，其cDNA全长为4 440 bp，含有1个长度为2 370 bp的开放阅读框，可编码含790个氨基酸残基的A20蛋白。研究结果显示，A20在T细胞，B细胞[6]，树突状细胞(dendritic cell，DC)[7]和上皮细胞[8]等除HUVEC以外的其他细胞中均有表达，也可表达于胸腺、脾脏等多个免疫器官及肠相关淋巴组织[6]。A20在大部分组织细胞中呈低表达，当核因子-κB活化后，A20可被快速诱导呈表达水平升高。静息T细胞表达一定水平的A20，当T细胞活化后A20表达水平却明显下调。A20在结构上包括N末端的OUT基序和C末端的多锌指区2个功能区域。该N末端的OUT基序具有去泛素化酶活性，可靶向去除受体相互作用蛋白(receptor interacting protein，RIP)1上的K63泛素连接链；C末端的多锌指区具有E3泛素连接酶功能，可结合K48多聚泛素化链至RIP1靶蛋白，实现泛素-蛋白降解过程[9]。
A20是一种具有双重功能的泛素编辑酶，最早被鉴定为抗凋亡分子，发现其具有抗凋亡和细胞保护作用，也具有核因子-κB抑制因子的功能，能够负向调控核因子-κB的活性，在炎症和免疫系统中发挥着重要的调节作用。研究结果显示，A20具有肿瘤抑制功能，其缺失与淋巴瘤的发生关系密切[10]。因此，A20的生物学功能主要体现在以下3个方面。①A20是一种核因子-κB抑制因子，通过干预、调节和活化核因子-κB上游信号通路，负向调控核因子-κB依赖的基因表达。②A20具有免疫调节作用，由于核因子-κB在淋巴细胞的活化、增殖和存活中具有重要作用，而A20是核因子-κB的重要调控因子，因此其在淋巴细胞的发育和功能表达中必不可少。③A20也是一种肿瘤抑制因子，Hymowitz和Wertz[10]研究结果显示，A20的缺失、突变和启动子甲基化可导致其失活，进而引起核因子-κB信号传导失控，这与某些淋巴瘤的发生密切相关。
A20可在多种免疫细胞中表达。近年研究结果表明，A20在免疫细胞的发育和功能表达中也具有重要作用，而这些免疫细胞在自身免疫性疾病的发生、发展中发挥重要作用[1]。大量全基因组关联分析(genome-wide association study，GWAS)发现A20的遗传变异与多种自身免疫性疾病有关，如类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis，RA)，系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus，SLE)，炎症性肠病(inflammatory bowel disease，IBD)，1型糖尿病及银屑病等。其中，大多数自身免疫性疾病的易感性与单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)有关，而某些SNP又与A20表达减低及其对核因子-κB的抑制功能减弱密切相关，但上述现象的具体发生机制仍尚不清楚[11]。
RA是一种多关节型全身性自身免疫性疾病，主要病理学特点是关节滑膜慢性炎症、血管翳形成、不可逆的关节及关节软骨破坏。RA患者滑膜可分泌大量细胞因子和炎性介质，如促炎因子白细胞介素(interleukin，IL)-6，TNF-α，IL-18和干扰素诱导蛋白(interferon-inducible protein，IP)-10等。Hah等[12]将携带A20互补DNA的腺病毒(adenovirus containing A20 complementary DNA，AdA20)在体外转染RA患者成纤维样滑膜细胞(fibroblast-like synoviocyte，FLS)的研究结果显示，AdA20可抑制FLS中核因子-κB的活性，细胞因子的产生和TNF-α诱导基质金属蛋白酶的分泌；同样，该研究者将AdA20注射到胶原诱导性关节炎(collagen induced arthritis，CIA)小鼠的关节腔内后发现，小鼠A20表达增加，关节炎的累积发生率和严重程度均减低。Matmati等[13]提出骨髓细胞A20缺失的小鼠会发生类似RA症状的自身免疫性疾病，伴有多发性关节炎、关节破坏和炎症因子的分泌增加，且这种小鼠的巨噬细胞在脂多糖的诱导下出现核因子-κB持续活化和炎症因子分泌增加。上述研究结果均表明，在RA中，A20具有抗炎作用，通过阻断核因子-κB信号通路，减轻炎症反应和组织破坏。但是Igarashi等[14]研究结果显示，RA患者FLS中的A20有促炎作用，A20在高应答的RA患者FLS中促进TNF-α依赖的细胞因子的产生，而在低应答的RA患者FLS中却无此特性。这种矛盾可能是因为细胞因子产生的信号通路发生了改变，并不是通过传统的核因子-κB通路所致。Maxwell等[15]研究结果显示，与健康个体相比，英国RA患者外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell，PBMC)的A20 mRNA表达水平增高。但Wang等[16]研究结果却显示，中国RA患者PBMC的A20 mRNA表达水平较健康个体显著降低，同时伴核因子-κB活性升高，且A20表达水平与核因子-κB活性呈负相关关系。上述研究结果不一致的原因，可能与人种差异有关。Zhu等[2]研究结果也证实，中国RA患者PBMC的A20 mRNA表达水平较健康个体降低，且A20 SNP与RA的不良预后和A20表达水平有关。Yoon等[17]研究结果表明，异常剪接致使A20失活，而失活的A20对核因子-κB的抑制作用减弱，引起核因子-κB持续活化，并促进RA患者的疾病进展。由此可见，A20的SNP和表观遗传学改变可以限制A20 mRNA的转录，导致其表达水平减低，并抑制其对核因子-κB的负向调控。
SLE是一种涉及多系统损害的慢性自身免疫性疾病。在遗传、环境及雌激素的作用下，B细胞持续活化，导致大量致病性自身抗体的产生，以及致病性免疫复合物的形成，造成大量组织和器官损伤，如脑、皮肤和肾脏等。B细胞和DC敲除A20后的小鼠会产生自身抗体和炎症介质，并发生肾炎、抗磷脂抗体综合征、淋巴结肿大和脾大等类似SLE样的自身免疫性疾病[18,19]，而且B细胞敲除A20的老年小鼠可出现自身免疫性疾病，伴脾大，浆细胞增生及产生组织特异性自身抗体[18]。上述小鼠模型的研究结果表明，A20在限制DC和B细胞的存活，以及抑制B细胞抗体的产生具有重要作用。Li等[3]研究结果显示，与健康个体相比，SLE患者PBMC的A20 mRNA表达水平下调，表明A20低表达与SLE的发生有关。A20异常导致SLE的病理学机制为：①A20低表达导致自身反应性T细胞过度活化；②A20低表达导致自身免疫复合物沉积增加；③A20低表达导致促炎因子的血清水平升高。
IBD是一类病因与发病机制尚未明确，反复发作的慢性非特异性肠道炎性疾病，包括克罗恩病(Crohn's disease，CD)和溃疡性结肠炎(ulcerative colitis，UC)。其影响因素主要包括遗传、环境、自身免疫及肠道菌群失调等。其中，免疫因素在IBD的发生、发展中起着重要作用。Arsenescu等[4]研究结果显示，与健康个体相比，CD患者回结肠非炎性黏膜组织的A20 mRNA表达水平显著下降。Hammer等[20]在敲除小鼠DC的A20后发现，小鼠可以发生自发性DC活化，以及T细胞的增殖活化，并伴随脊柱关节炎和结肠炎的发生。Vereecke等[21]研究结果显示，敲除小鼠肠上皮细胞(intestinal epithelial cell，IEC)的A20，小鼠对右旋糖酐硫酸酯钠(dextran sulfate sodium，DSS)诱导的结肠炎的敏感性增加。这些小鼠不能从DSS诱导的炎症中恢复，而且对凋亡和TNF诱导的炎症反应更加敏感，其发生机制是TNF介导IEC的凋亡致使肠道免疫屏障受损。Kolodziej等[22]一项互补性研究结果显示，IEC中A20过度表达通过加强上皮细胞间连接，保持肠黏膜屏障的完整，并维持肠道内环境稳态。由此可见，炎症时期A20在维持肠道完整性中起着必不可少作用。Matmati等[13]研究结果显示，IEC敲除A20的小鼠并不能自发出现肠道炎症，若合并骨髓细胞A20同时缺失，却可导致肠道炎症的发生。IEC需要A20作为保护因素维持炎症时期肠道完整，骨髓细胞需要A20抑制自发性活化和细胞因子的产生。Vereecke等[23]提出A20在肠道内环境稳态的维持与细胞特异性有关。因此，A20在维持肠道内环境稳态中具有重要作用，且A20的缺失与IBD的发生、发展有密切关系。
1型糖尿病是一种多因素的器官特异性自身免疫性疾病。在遗传、环境因素等作用下，胰腺β细胞被自身反应性T细胞破坏，从而导致胰岛素生成减少。研究结果显示，在1型糖尿病小鼠模型中直接靶向抑制核因子-κB活化，或者进行胰岛移植，不仅促进胰腺β细胞凋亡，而且移植后患者生存时间也并未延长[24,25]。胰岛中核因子-κB的作用主要是诱导具有抗炎和抗凋亡作用的A20表达。Yu等[26]研究结果显示，胰岛β细胞受细胞因子刺激后，A20表达水平迅速上调，通过质粒将A20基因转导至胰岛细胞，进而减少链脲菌素诱导的小鼠1型糖尿病发生。该结果表明，A20对胰腺β细胞的存活具有重要作用。A20是胰腺β细胞表达的一个抗凋亡基因，其过度表达可以减少细胞因子诱导的胰腺β细胞凋亡，但其表达减低或缺失，可导致胰腺β细胞对凋亡敏感性增加[27]。Fukaya等[28]研究结果显示，A20的抗凋亡作用不仅仅局限于抑制核因子-κB的活化，也可通过活化经过蛋白激酶B (protein kinase B, Akt)通路的生存信号和抑制IL-1β介导c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase，JNK)磷酸化来抑制内在凋亡途径。Cheng等[5]研究结果显示，免疫性糖尿病患者PBMC中A20 mRNA和蛋白的表达水平均较健康个体低，而导致其降低的原因可能包括免疫细胞相关的过度免疫反应、炎症介质的积累和A20基因多态性。综上所述，A20也许是糖尿病病因中新发现的影响因素之一，并且在保护糖尿病患者的胰岛功能中具有重要作用。因此，A20基因可作为1型糖尿病患者基因治疗的候选基因。
动脉粥样硬化(atherosclorosis，AS)是氧化修饰的低密度脂蛋白所致的一种慢性血管炎症性疾病，也是最常见的动脉硬化类型之一。Zeng等[29]研究结果显示，血管内皮细胞A20的过度表达可以抑制低剪切力诱导的单核细胞和内皮细胞的相互作用。Hou等[30]研究结果显示，在高糖环境中，A20过度表达可以抑制单核细胞归巢、核因子-κB活化、P-选择素表达和HUVEC凋亡，从而抑制AS的发生。A20具有细胞保护和抗凋亡功能，因此其在有害因素作用下可以保护内皮细胞并抑制内皮细胞凋亡。由于核因子-κB参与AS的发生和发展，A20可通过抑制核因子-κB发挥抗炎作用。Moll等[31]研究结果显示，无论在体外还是体内的血管内皮细胞中，A20都可通过调节基础β干扰素的水平和下游信号转导与转录激活子(signal transducer and activator of transcription，STAT)1的表达，进而负向调节导致AS的γ干扰素信号。这种A20的新功能也支持其可作为AS的治疗靶点和预后标志物。
银屑病是一种系统性免疫性疾病，常伴皮肤炎症表现和多种免疫细胞的持续活化，特别是T淋巴细胞。Lippens等[32]对角化细胞敲除A20小鼠模型的研究结果显示，小鼠出现角质细胞的增生和外胚层器官的发育异常表现，包括毛发凌乱、指甲过长和皮脂腺增生，但却未出现皮肤炎症表现。该研究结果表明，A20通过负向调控外异蛋白受体(ectodysplasin receptor，EDAR)诱导的核因子-κB表达水平，维持皮肤稳态及其附属器的发育，但这种特性不依赖其去泛素化作用。另有研究结果显示，轻型银屑病患者PBMC A20 mRNA表达水平比重型银屑病患者高，这可能与炎性介质持续分泌有关；并且与健康对照组相比，轻型银屑病组患者A20 mRNA表达水平高于健康对照组，重型银屑组与健康对照组比较，差异无统计学意义(P>0.05)，这可能与A20的SNP有关，表明A20在银屑病的发病中具有重要作用，而A20表达上调的缺失与银屑病的严重程度有关[33]。Tejasvi等[34]研究结果显示，银屑病患者对TNF抑制剂的治疗反应与单倍体型rs61064和rs2230926等A20的SNP相关。上述研究结果为临床治疗银屑病提供了新的治疗策略。
多发性硬化(multiple sclerosis，MS)是以中枢神经系统脱髓鞘为特点的自身免疫病。继2010年少突胶质细胞转录因子(oligodendrocyte transcription factor，OLIG)3/TNFAIP3被发现是MS的易感位点后[35]，Gilli等[36]又发现A20表达水平与MS患者的临床症状密切相关。此后，Linden等[37]研究结果显示，OLIG3/TNFAIP3的SNP与MS患者脑脊液中的海马区CXC趋化因子配体(CXC chemokine ligand，CXCL)13水平升高显著相关。最近，Wang等[38]研究结果显示，小鼠的外胚层细胞或星形胶质细胞敲除A20后，均表现出严重的实验性变态反应性脑脊髓炎(experimentally allergic encephalomyelitis，EAE)的症状，且这些小鼠体内的炎症因子如IL-6、-17和γ干扰素等表达水平明显高于对照组，星形胶质细胞的A20可以通过抑制核因子-κB和STAT1依赖的细胞因子的分泌来改善EAE的症状。因此，增加星形胶质细胞中A20的表达也许对MS的治疗有一定帮助。
干燥综合征(Sjogren's syndrome，SS)是一种以侵犯泪腺、唾液腺等外分泌腺体为主的慢性自身免疫性疾病，其可分为原发性SS和继发性SS。继GWAS发现A20的遗传变异与SS有关后，Sisto等[39]研究结果显示，SS患者组唾液腺上皮细胞(salivary gland epithelial cells，SGEC)中A20基因和蛋白水平均低于正常对照组，且将正常对照组SGEC中的A20沉默可导致核因子-κB的活化增强。Sisto等[40]进一步研究结果显示，SS患者SGEC中的外异蛋白(ectodysplasin，EDA)-A1和EDAR的mRNA和蛋白水平均高于正常对照组，且A20能够负向调节EDA-A1/EDAR诱导的核因子-κB信号，当A20低表达时，其诱导的核因子-κB信号活化增强。
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