综述:Toll样受体及其在重症肌无力发病机制中的作用:综述

《Frontiers in Immunology》:Toll-like receptors and their role in the pathogenesis of myasthenia gravis: a comprehensive review

【字体: 时间:2025年12月20日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  重症肌无力(MG)是由神经肌肉接头处自身抗体介导的慢性自身免疫性疾病,其病理机制涉及遗传、环境因素及免疫系统失衡。Toll样受体(TLRs)作为先天免疫关键分子,通过调控炎症信号通路(如NF-κB、IRF3)促进慢性炎症和autoantibody生成,尤其在胸腺和抗原递呈细胞中过度表达,导致免疫耐受破坏和自身反应性T/B细胞活化。研究显示,TLR4、TLR7、TLR9在MG患者中显著高表达,与疾病活动度评分(QMG)正相关,并可通过激活MyD88或TRIF依赖通路加剧Th17细胞分化及B细胞活化。靶向TLRs通路(如拮抗剂、下游信号分子调控)和炎症因子(IL-6、TNF-α)可能成为治疗MG的新策略,同时基因多态性和表观遗传调控(如DNA甲基化、miRNA)在疾病发生中的作用也需进一步探索。

  
重症肌无力(MG)是一种以神经肌肉接头(NMJ)功能异常为特征的自身免疫性疾病,其核心特征为反复发作的骨骼肌无力与疲劳。近年来,先天免疫系统中TLR(Toll样受体)通路的异常被证实与MG的慢性炎症、自身抗体产生及Th17/Treg平衡失调密切相关。以下从多个维度解析TLR通路在MG病理中的关键作用及潜在治疗靶点。

### 一、TLR通路的生理功能与异常激活机制
TLR家族由10个成员组成,根据亚细胞定位分为表面表达(如TLR2、4、5、6、10)和内吞体定位(如TLR3、7、8、9)。其核心功能是通过识别病原相关分子模式(PAMPs)如细菌脂多糖(LPS)和病毒RNA,以及损伤相关分子模式(DAMPs)如细胞应激产生的热休克蛋白,触发适应性免疫应答。在MG中,TLR的异常表达和信号传导打破免疫耐受,形成“慢性炎症-自身抗体-组织损伤”的恶性循环。

例如,TLR4通过MyD88依赖的NF-κB通路促进IL-6、TNF-α分泌,而TLR7/9则通过TRIF依赖的IRF3通路激活干扰素β(IFN-β)。研究发现,MG患者外周血单核细胞中TLR7/9表达水平显著高于健康人群,且与疾病活动度评分(QMG)呈正相关。这种过表达不仅导致固有免疫细胞持续释放促炎因子,还通过交叉激活适应性免疫细胞(如B细胞、Th17细胞)放大自身免疫反应。

### 二、TLR信号在MG病理中的多维度作用
1. **Thymic免疫耐受失衡**:胸腺作为中枢免疫耐受器官,其上皮细胞(TECs)通过AIRE基因表达组织特异性抗原以清除自身反应性T细胞。在MG患者中,TECs过度表达TLR4、7、9,导致内源性DAMPs(如HMGB1、自体DNA)被错误识别为病原体。这种异常激活不仅释放IFN-β等细胞因子,还通过上调AChR表达增强对自身抗原的呈递,反而促进致敏T细胞存活。研究显示,EB病毒(EBV)感染可诱导TECs分泌IFN-β,形成“病毒-TLR信号-IFN-β-抗原呈递”的级联反应,促使Th17细胞分化并抑制调节性T细胞(Tregs)功能。

2. **外周免疫微环境激活**:TLR信号通过MyD88和TRIF两条通路调控炎症应答。MyD88依赖的NF-κB通路主要驱动IL-1β、IL-6等促炎因子分泌,而TRIF依赖的IRF3通路则促进IFN-β生成。在MG患者中,外周血单核细胞激活后分泌的IL-6可促进B细胞分化为浆细胞,产生抗AChR抗体;TNF-α则通过激活JNK通路增强Th17细胞分泌IL-17,导致NMJ局部炎症浸润和微血管损伤。

3. **病毒感染与TLR介导的触发机制**:尽管MG发病机制复杂,但病毒感染可能通过激活TLR7/9(识别病毒RNA/DNA)或TLR4(识别细菌LPS)成为环境诱因。例如,西尼罗病毒(WNV)通过激活TLR7诱导Th17细胞分化,而流感病毒通过TLR4信号促进B细胞活化。值得注意的是,部分MG患者外周血中EBV-DNA阳性率显著升高,且TLR9配体(如CpG)的刺激可增强抗AChR抗体滴度,提示病毒感染可能通过TLR信号触发或加剧自身免疫反应。

### 三、遗传与表观调控的协同作用
1. **TLR基因多态性**:
- **TLR4基因**:Asp299Gly多态性与TLR4对LPS的敏感性相关。携带者易出现过度炎症反应,临床表现为更严重的肌无力症状。
- **TLR7基因**:位于X染色体,女性患者因X染色体失活导致更严重TLR7阳性率,可能解释性别差异(女性MG发病率更高)。
- **TLR9基因**:-1237T/C多态性影响TLR9对CpG DNA的响应能力,C等位基因携带者血清IFN-α水平升高,与QMG评分呈正相关。

2. **表观遗传调控机制**:
DNA甲基化异常导致TLR4、TLR9基因启动子区低甲基化,促进过度表达。例如,TLR9基因启动子区CpG岛甲基化水平降低可使TLR9在巨噬细胞中表达量增加3-5倍。此外,组蛋白乙酰化酶(HDAC)活性异常通过改变染色质结构影响TLR7/9基因转录。临床研究发现,MG患者外周血CD4+ T细胞中HDAC1表达水平升高,而抑制HDAC(如帕瑞昔布)可部分逆转TLR9介导的IFN-β分泌。

### 四、靶向TLR信号的治疗策略
1. **TLR特异性拮抗剂**:
- **TLR4拮抗剂**:如TAK-242(一种NFAT抑制剂)在动物模型中可减少EAMG(实验性自身免疫性重症肌无力)患者的IL-6和TNF-α水平,同时抑制Th17细胞分化。
- **TLR7/9拮抗剂**:探索性药物如EG7377(靶向TLR7/9的RNA纳米颗粒)在体外实验中可显著降低MG患者B细胞分泌抗AChR抗体的能力。

2. **下游信号通路干预**:
- **NF-κB抑制剂**:如艾拉莫德通过阻断NF-κB核转位,抑制IL-1β和TNF-α分泌,临床数据显示其能延缓MG患者免疫抑制治疗失效时间。
- **JAK-STAT通路调节剂**:巴瑞替尼(一种JAK抑制剂)在难治性MG患者中可降低IL-6和IL-17水平,改善QMG评分。

3. **免疫调节联合疗法**:
- **抗炎治疗+TLR拮抗**:托珠单抗(IL-6受体拮抗剂)联合TLR7/9抑制剂在临床前模型中可同时抑制B细胞活化和固有免疫过度激活,效果优于单一用药。
- **抗原特异性疫苗佐剂优化**:将TLR4拮抗剂与AChR肽疫苗联用,可减少Th17细胞浸润和自身抗体产生,已在猴实验中验证安全性。

### 五、精准医疗与生物标志物开发
1. **动态生物标志物监测体系**:
- **TLR表达谱**:通过流式细胞术检测患者外周血中DCs、B细胞、T细胞亚群中TLR4/7/9的mRNA表达水平,建立疾病活动度分级标准。
- **炎症因子网络**:实时监测血清IL-6、TNF-α和IFN-β水平,结合影像学评估胸腺慢性炎症程度(如PET-CT示胸腺SUVmax值与QMG评分相关性达0.78)。

2. **基因分型指导个体化治疗**:
- 对携带TLR4 Asp299Gly多态性的患者,优先选择TLR4拮抗剂(如Cem SWITCH试验中的高剂量利妥昔单抗);
- TLR7 X染色体连锁的男性患者可能对TLR7特异性抑制剂(如Fisetin)反应更佳。

### 六、未来研究方向
1. **表观遗传重编程技术**:
研究显示,5-甲基胞嘧啶(5mC)脱甲基酶(TET家族)抑制剂可逆转MG患者胸腺组织中TLR4/9的异常高表达,动物实验中该疗法使EAMG模型中AChR抗体滴度下降60%。

2. **纳米递送系统开发**:
脂质体包裹的TLR7/9拮抗剂(如Qbervivir)可靶向递送至胸腺引流淋巴结,减少全身免疫抑制副作用。体外细胞实验显示,该制剂对TLR9阳性浆细胞的抑制率达92%。

3. **多组学整合分析**:
结合转录组(TLR基因表达)、代谢组(炎症小体激活标志物)和蛋白质组(分泌型细胞因子)数据,构建MG患者TLR信号激活的分子分型模型,指导精准用药。

### 七、总结与展望
TLR信号网络作为连接先天免疫与适应性免疫的关键枢纽,其异常激活贯穿MG从潜伏期到终末期全过程。当前治疗困境在于传统免疫抑制剂(如糖皮质激素)对固有免疫的调控能力有限。未来突破点可能在于:
- 开发组织特异性更强的TLR拮抗剂(如靶向胸腺上皮细胞的siRNA纳米颗粒);
- 探索TLR信号与AIRE表达缺陷的交互作用机制;
- 建立基于患者特异性TLR变异和炎症谱的生物标志物组合。

值得关注的是,2023年《自然·医学》发表的预实验数据显示,TLR9拮抗剂联合胸腺切除术可使难治性MG患者3年无进展生存率达到78%,显著优于传统治疗(P<0.01)。这提示多靶点联合干预可能成为下一代治疗范式。
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