激活KIR3DS1：CML中KIR3DL1/HLA-Bw4相关风险的关键驱动因素

《Human Immunology》：Activating KIR3DS1: A key Driver of KIR3DL1/HLA-Bw4-Linked risk in CML

该研究分析伊朗南部100例慢性髓性白血病（CML）患者与181名健康对照者的KIR基因及HLA-I分子组合，发现激活型KIR3DS1基因、C4T4亚型和T4基因簇在患者中显著高表达，且激活型KIR≥6和KIR/HLA-I≥3组合与CML相关，而抑制型KIR/HLA-I组合无差异。

　　

Masoumeh Basirat|Maral Mokhtari|Hassan Ghader Abadi|Shirin Farjadian

伊朗设拉子医科大学设拉子医学院免疫学系

摘要

背景

杀伤细胞免疫球蛋白样受体（KIRs）通过与其配体——人类白细胞抗原I类（HLA-I）分子相互作用来调节自然杀伤（NK）细胞的发育。KIR和HLA-I基因的多样性及其独立遗传特性可以调节NK细胞的活性，从而影响对血液系统恶性肿瘤的易感性。

方法

使用PCR-SSP技术检测了100名慢性髓性白血病（CML）患者和181名健康对照组中11种KIR基因及其相应的HLA-I配体的存在情况，并比较了两组之间的基因分布和KIR/HLA-I组合的多样性。

结果

研究结果显示，与对照组相比，CML患者中激活型KIR3DS1基因、C4T4亚群和T4基因簇的频率显著升高。在抑制型KIR基因及其相应HLA-I配体的各种组合方面，患者和对照组之间没有显著差异。在存在3DS1的情况下，KIR3DL1(+)/HLA-Bw4(+)组合在患者中更为常见，而在缺乏3DS1的情况下，该组合在对照组中更为普遍。此外，像KIR3DS1(+)/HLA-Bw4^Thr80(+)和KIR3DS1(+)/HLA-Bw4(+)这样的KIR/HLA-I组合与CML显著相关。相比之下，健康个体在缺乏激活型受体的情况下表现出更高的HLA-Bw4^Thr80、HLA-A Bw4和HLA-Bw4配体频率。患者中aKIR=6以及aKIR/HLA-I≥3的组合频率也显著较高。

结论

我们的研究结果表明，aKIR基因和aKIR/HLA-I组合可能与CML的易感性有关，而表达针对相应HLA配体的抑制型iKIR的NK细胞可以介导有效的抗肿瘤反应。

引言

白血病是一种血液系统恶性肿瘤，由于其高发病率和死亡率，仍然是全球重要的健康问题。它约占所有诊断出的癌症的4%，同时也导致了类似比例的癌症相关死亡[1]。在各种类型的白血病中，慢性髓性白血病（CML）的特点是骨髓中髓系细胞的异常和过度增殖，随后这些细胞会在外周血液中积累[2]。CML的发病率为每年每10万人中有2例，约占成人白血病病例的15%[3]。CML的发病率随年龄增长而上升，在男性中的发病率高于女性[4]。CML被认为是第一种与特定染色体异常（t(9;22)(q34;q11)，即费城染色体）相关的恶性肿瘤，这种异常导致BCR-ABL1融合基因的产生[5,6]。该基因编码一种具有持续酪氨酸激酶活性的210 kDa嵌合癌蛋白（P210），促进造血干细胞的克隆扩增并参与CML的发病机制[5]。

自然杀伤（NK）细胞是先天免疫系统中的关键组成部分，在对抗癌细胞方面发挥着重要作用。作为前线免疫防御的重要组成部分，NK细胞无需预先致敏或抗原特异性激活即可识别和清除病毒感染的细胞、应激细胞和癌细胞[7,8]。NK细胞通过CD16受体介导抗体依赖性的细胞毒性（ADCC）来消灭异常细胞，并通过释放穿孔素和颗粒酶触发靶细胞的凋亡。其他肿瘤消除机制包括通过Fas配体（FasL）和TNF相关凋亡诱导配体（TRAIL）等死亡配体触发靶细胞的程序性死亡[9,10]。此外，NK细胞还能通过感知表面缺乏自身HLA-I分子来识别和清除异常细胞，这一过程称为“缺失自我识别”。该机制使NK细胞能够选择性地攻击HLA-I表达减少的肿瘤细胞或应激细胞，主要由杀伤细胞免疫球蛋白样受体（KIRs）介导[11]。KIRs是一组主要表达在NK细胞表面的受体[12,13]。所有人类群体都携带A型和B型KIR单倍型，尽管它们的频率存在显著差异。在非洲和高加索人群中，A型和B型单倍型的比例大致相等，表明可能存在平衡选择。相比之下，A型单倍型在东北亚人群（如中国人、日本人和韩国人）中更为常见，而B型单倍型在印度、澳大利亚和美洲的原住民人群中占主导地位[14]。KIRs与HLA-I配体的相互作用在免疫调节中起着关键作用[13]。通常，这些配体与抑制型iKIR受体形成强烈相互作用，从而调节免疫反应。然而，也有证据表明这些配体与某些激活型aKIRs之间可能存在较弱的结合[13,15,16]。近年来，免疫遗传学在血液系统恶性肿瘤中的作用受到了广泛关注。根据这些研究，KIR和HLA-I基因变异可能影响不同类型白血病的易感性。此外，某些KIR基因与血液系统恶性肿瘤的发展有关[17,18]。例如，在白血病患者中，特别是含有2DL2的iKIR基因型的频率显著高于健康个体。某些富含抑制型KIR的单倍型也与白血病显著相关，表明这样的基因型可能损害NK细胞介导的肿瘤监视并促进白血病发生[19]。此外，在急性髓性白血病（AML）患者中观察到aKIR基因（尤其是3DS1和2DS4fl等位基因）的频率较高，而在健康对照组中，iKIRs（如3DL1和2DL1）更为常见。此外，患者更常携带aKIRs≥4的组合，而在健康个体中主要发现iKIRs，这表明过度的NK细胞激活可能导致功能耗竭并促进AML的发展[20]。这些发现表明，某些KIR和HLA-I基因模式可能影响白血病的易感性。此前没有研究专门评估伊朗人群中的KIR/HLA-I组合。因此，本研究调查了KIR基因含量、作为配体的HLA-I等位基因以及KIR/HLA-I组合与伊朗西南部患者CML风险之间的关联。

研究人群

本研究的研究对象包括100名CML患者，他们的诊断依据是法美英分类（FAB）和世界卫生组织（WHO）标准，并与设拉子市的Raz病理生物学实验室合作；同时还包括181名性别和种族匹配的健康个体，这些人来自同一地理区域。对照组没有慢性疾病、自身免疫性疾病、恶性肿瘤或家族病史。

研究人群的人口统计数据

为了研究KIR及其相应的HLA-I配体如何影响CML的易感性，研究人员比较了100名患者和181名健康对照组。CML的诊断标准和病理特征总结在补充表S1中。患者的平均年龄为43.09±14.72岁，其中49名为女性（平均年龄44.71±14.45岁），51名为男性（平均年龄41.53±14.95岁）。

KIR基因和基因型的频率

表1总结了KIR基因的比较结果

讨论

NK细胞的活性在通过识别并在癌细胞形成初期将其摧毁来监视癌细胞方面至关重要。NK细胞的功能行为由激活信号和抑制信号的平衡决定，主要通过KIR受体介导。与相应HLA-I分子的相互作用在NK细胞的发育及其对恶性细胞的反应性中起着关键作用[25]。在研究此类恶性疾病时，探讨这种相互作用非常重要

结论

研究表明，患者中KIR3DS1基因、C4T4亚群和T4基因簇的频率较高。患者和对照组之间在各种iKIR/HLA-I配体组合方面没有显著差异。KIR3DL1(+)/3DS1(+)/HLA-Bw4(+)组合在患者中更为常见，而KIR3DL1(+)/3DS1(?)/HLA-Bw4(+)组合在对照组中的比例更高。

对激活型KIR及其相应配体的分析显示，患者中的这些基因频率更高

作者贡献声明

Masoumeh Basirat：撰写原始稿件、进行研究、进行数据分析。Maral Mokhtari：提供资源、进行研究、进行数据分析。Hassan Ghader Abadi：撰写原始稿件、提供资源、进行研究、进行数据分析。Shirin Farjadian：进行验证、监督、提供资源、项目管理、进行研究、进行数据分析。

伦理批准和参与同意

该研究方案已获得设拉子医科大学伦理委员会的批准（批准编号：IR.SUMS.MED.REC.1403.572）。

临床试验编号。不适用。

透明度声明

主要作者Shirin Farjadian博士保证，手稿准确且透明地反映了所进行的研究，没有遗漏任何重要细节，并且任何与计划或注册研究的不同之处都得到了适当解释。

资助

本研究得到了设拉子医科大学的资助（资助编号：31311）。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

本研究工作有助于Masoumeh Basirat获得免疫学硕士学位，并得到了设拉子医科大学的资助（资助编号：31311）。