狼疮与基因突变之间的联系

红斑狼疮是一种终生性疾病，通常会带来疼痛，有时甚至会致命。目前，除了使用强效类固醇来削弱患者的免疫系统外，几乎没有其他治疗方法，而这种疗法本身也存在严重风险。

好消息是，新的、有希望的治疗方法正在临床试验中。但是，狼疮这个术语掩盖了这种疾病有多种病因的事实，这意味着治疗必须高度个性化，以保证每位患者都能得到针对导致其患上不同狼疮的特定基因突变的药物。

研究人员现在才开始将特定的基因突变与狼疮患者亚群联系起来，这样医生就可以针对性地治疗那些最能获益的患者。在最新的进展中，加州大学伯克利分校的研究人员在一篇新论文中报告说，他们发现了两组患者的基因突变几乎与研究人员之前在小鼠和细胞系中发现的与自身免疫性疾病有关的突变相同。

通过HITACHI离心机的高效分离这两种基因联系是加州大学伯克利分校研究小组最近发现的与狼疮有关的几十种突变之一，这些突变都发生在一个基因中，该基因调节一组狼疮患者的主要嫌疑分子——一种名为 Toll 样受体 (TLR) 的蛋白质，这种蛋白质使免疫细胞能够识别外来 DNA 和 RNA。

加州大学伯克利分校研究生维多利亚·雷尔 (Victoria Rael) 表示：

“我们现在基本上有一张地图了，”巴顿说，他也是霍华德休斯医学研究所的研究员。“并不是每个患有狼疮的人都有导致 TLR 和 TLR7 过度激活的基因突变。但目前有药物可以非常特异性地抑制 TLR7。随着我们对越来越多的人进行测序，识别这些患者并让他们服用这些药物将变得更加容易。这比目前治疗狼疮的残酷疗法要好得多。”

认识“自我”存在问题

自身免疫性疾病包括类风湿性关节炎、克罗恩氏病、硬皮病和多种甲状腺疾病，都是由免疫系统攻击人体自身细胞并破坏正常健康组织而引起的。

许多研究已将至少两种自身免疫性疾病（狼疮和牛皮癣）与 TLR 联系起来，TLR 是先天免疫系统的一部分，它最初检测外来入侵者（如病毒和细菌），并刺激第一道防线发起攻击。正常情况下，TLR 经过精心调节，只对外来 DNA 和 RNA 作出反应，但如果这种调节失灵，它们就会对人体自身的核酸和与核酸相关的蛋白质作出反应，这些蛋白质与病原体的核酸和蛋白质非常相似。

这种自身免疫反应之所以如此致命，是因为 TLR 还会激活人体的第二道防线，即更强大的适应性免疫反应，调动 T 细胞、B 细胞、巨噬细胞和其他细胞。然后这些细胞发起持续攻击，破坏人体健康组织并引起慢性炎症。

例如，最常见的系统性红斑狼疮 (SLE) 最初以皮疹为特征，特别是面部蝴蝶状皮疹，但后来关节、肌肉、器官和皮肤受损，导致疼痛和疲劳。该病最常见于女性，通常始于青少年时期。一般而言，许多少数民族和种族的女性患狼疮的几率是白人女性的两到三倍。

Barton 说：

“我们认为，该系统的工作方式是，如果核酸找到这些受体，它们很可能来自病毒，”巴顿说。“但有些人的受体反应更灵敏，所以现在正常人体内原本不会刺激受体的自身核酸水平会激活受体。我们认为这些突变发挥作用的方式之一是，它们使正常情况下不会刺激的自身核酸水平变得具有刺激性。”

Barton 和他的实验室同事一直在研究在狼疮中失调的 TLR 的作用，特别是调节它们的主要蛋白质之一：UNC93B1，简称 UNC。几年前，他实验室的一个博士后研究员和研究生团队在细胞培养中筛选了 UNC 基因中的 100 多种基因突变，以查看哪些基因突变过度刺激了 TLR，并将成为进一步研究的良好目标。虽然他们在早期论文中公布了一些细节，但他们并没有公布完整的列表，因为这样做似乎没有什么意义——几乎没有关于狼疮患者基因组序列的数据可以与过度刺激 TLR 的突变进行比较。

但近年来，由于基因组测序成本大幅下降，这种情况发生了变化。一位患有严重自身免疫性疾病的小女孩的母亲就是这样找到巴顿的。她女儿的 DNA 被测序，结果显示北卡罗来纳大学的一个区域发生了突变，巴顿的团队在之前的一篇论文中就指出了这一点。

家族中有人患红斑狼疮

雷尔和本科生玛德琳·韦斯使用相同的细胞培养筛选技术对这名年轻女孩的新突变进行了测试，发现它具有过度刺激作用，类似于 UNC 基因该区域的其他突变的作用。令人惊讶的是，患者仅在两个 UNC 等位基因中的一个上发生了基因突变，这意味着她有一个正常的 UNC 基因，但她仍然患有严重的自身免疫症状。

巴顿和他的团队还联系了一个患有狼疮的五口之家。他们所有人都在 UNC 蛋白的另一个区域的一个 UNC 等位基因上发生了突变，而巴顿的团队之前已经发现了这一突变。在细胞系中筛选时，该突变也产生了过度活跃的 TLR。

“我们曾经怀疑，一个基因的拷贝是否足以引发疾病，”雷尔说。“直到我们将患者的突变放入细胞系中，并发现它们导致非常明显的 TLR 高反应性时，我们才意识到它们有可能足以引发疾病。”

雷尔和亚诺随后在实验室中重复了之前进行的筛选工作，并确认 UNC 基因中的 32 个不同突变（约占测试突变的三分之一）使 TLR7 对核酸的敏感性至少增加了两倍。另外约五个突变体增加了 TLR7 敏感性，但程度较小。在这些筛选之前，只有两个 UNC 蛋白突变与小鼠 TLR7 敏感性增加有关，尽管在过去两个月内又报告了三个人类突变。

巴顿希望通过公布 TLR 超敏性突变的完整列表，医生可以识别出其他可以从目前正在临床试验中的抗 TLR 药物中获益的狼疮患者。一种名为 M5049（又名 Enpatoran）的药物似乎通过锁定两种人类受体 TLR7 和 TLR8 并阻止它们结合核酸来发挥作用。

雷尔、雅诺和巴顿实验室的其他成员正在进一步研究这些独特的 UNC 突变如何影响患者表现出的疾病。他们在小鼠身上重现了这些患者的突变，以便模拟人类狼疮。

“通过小鼠模型，你可以开始思考，即使突变发生在同一种蛋白质中，TLR 调节的不同机制也会发生变化，从而导致哪些免疫细胞被激活，以及这如何导致患者所患症状的差异，”Rael 说。

该实验室还试图了解 UNC 如何调节 TLR，这可能是通过调节免疫细胞上 TLR 的数量和排列来实现的。更多的 TLR 可能会使人对体内循环的少量自身核酸更加敏感。

Barton 说：“UNC93B1 对于将受体运送到它们可以发挥作用的地方很重要，但它对于到达那里后对其进行调节也很重要。这种蛋白质以一种非常复杂的方式试图决定你刚刚与 TLR 结合的核酸是来自病毒还是来自你自己的细胞。”

他希望医生将该基因添加到狼疮相关基因列表中，“这样如果他们发现这样的突变，即使是杂合突变，他们也会进一步调查。”

该论文的其他资深作者包括上海中国科学院的刘波和德国柏林马克斯普朗克感染生物学研究所的奥利维亚·梅杰。合著者还包括来自加州大学旧金山分校、斯坦福大学以及密苏里州、北卡罗来纳州和华盛顿州医院的医生。