CD48：初露鋒芒的人體免疫共刺激分子，是“敵”或“友”？
日期：2021-08-26 17:25:25
2021年7月4日，發(fā)表在Frontiers in immunology（影響因子：7.561）雜志上的一篇文章表明，CD48在腎透明細(xì)胞癌（ccRCC）中高表達(dá)，并且其可能與腫瘤浸潤(rùn)性NK細(xì)胞免疫逃逸相關(guān) [1]。目前，雖只有少量CD48與癌癥相關(guān)的報(bào)道，但越來(lái)越多的疾病動(dòng)物模型研究，確定了CD48的免疫調(diào)控作用。CD48已成為炎癥性和過(guò)敏性疾病的一個(gè)重要生物標(biāo)志物，以CD48為代表的免疫共刺激分子，或?yàn)槟[瘤免疫治療研究提供新的方向。那么，初露鋒芒的CD48，其作為人類免疫疾病治療的候選分子是如何發(fā)揮作用的呢？看完這篇文章，相信你會(huì)有所收獲。
1. CD48的結(jié)構(gòu)和表達(dá)
CD48（又稱BLAST-1或SLAMF2）為糖基磷脂酰肌醇（GPI）連接的免疫球蛋白超家族成員 [2]。CD48作為一個(gè)免疫共刺激分子和黏附分子，參與免疫性疾病的調(diào)控。人CD48基因定位于染色體1q21-23，其編碼產(chǎn)物為一種糖蛋白，分子量約為45kD [3]。CD48在人血清和血漿中以可溶形式存在，其可溶性是如何產(chǎn)生的有待闡明 [4]。CD48蛋白結(jié)構(gòu)包括信號(hào)肽，免疫球蛋白可變區(qū)（IgV）和恒定型2（IgC2）區(qū)和C-末端的GPI錨定蛋白 （圖1）。其中，IgC2型結(jié)構(gòu)域含有保守的半胱氨酸殘基，可形成二硫鍵。CD48沒(méi)有跨膜結(jié)構(gòu)域，CD48通過(guò)GPI連接錨定于細(xì)胞膜，從而與相關(guān)信號(hào)分子結(jié)合，發(fā)揮生物學(xué)作用 [5, 6]。
圖1. CD48結(jié)構(gòu)
*圖片來(lái)源于Clinical Immunology出版物 [6]
CD48表達(dá)于NK細(xì)胞、T細(xì)胞、單核細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞表面，參與這些細(xì)胞的粘附和活化途徑 [7]。CD48表達(dá)在炎性條件下會(huì)增加。研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)IFN-α、IFN-β、IFN-γ等細(xì)胞因子暴露時(shí)，可增加人外周血單核細(xì)胞CD48的表達(dá) [8]。CD48通過(guò)結(jié)合不同的配體，在多種細(xì)胞中發(fā)揮作用，從而影響免疫過(guò)程。大量研究表明，CD48在許多疾病的病理生理機(jī)制中扮演多重角色。
2. CD48的配體
CD48的配體主要有CD2，CD244，FimH。CD48與多種配體結(jié)合，它的激活會(huì)引起脂質(zhì)筏中信號(hào)因子的重新排列、Lck激酶的活性以及酪氨酸磷酸化，從而發(fā)揮不同的免疫功能 [9]。
配體CD2主要在T細(xì)胞和NK細(xì)胞上表達(dá)。配體CD244表達(dá)于NK細(xì)胞、部分記憶性CD8+T細(xì)胞、單核細(xì)胞和粒細(xì)胞等。CD48可以通過(guò)與其他造血細(xì)胞上的CD2和CD244結(jié)合來(lái)促進(jìn)免疫細(xì)胞之間的相互作用，然而CD48對(duì)CD244的親和力更高。CD48還可以結(jié)合大腸桿菌上的凝集素FimH，促進(jìn)巨噬細(xì)胞和肥大細(xì)胞對(duì)細(xì)菌的識(shí)別和吞噬。此外，人體內(nèi)，CD58是CD2的高親和力配體 [9]。因此，CD48與其配體的相互作用受其配體和CD58表達(dá)以及每種受體-配體相互作用的親和力的影響。如圖2所示，CD48通過(guò)組成受體/配體對(duì)來(lái)參與許多免疫過(guò)程，包括T細(xì)胞活化，抗原呈遞細(xì)胞的粘附，以及調(diào)節(jié)CD8+T細(xì)胞和NK細(xì)胞免疫 [10]。
圖2. CD48與其配體相互作用
*圖片來(lái)源于Clinical Immunology出版物 [10]
3. CD48的反受體及其調(diào)節(jié)機(jī)制
在人NK細(xì)胞中，CD48是NK細(xì)胞重要活化劑CD244的反受體，即CD48作為受體CD244的配體。CD48/CD244的結(jié)合在細(xì)胞-細(xì)胞的相互作用中起到重要作用。有研究提示，CD48/CD244可能在促進(jìn)或抑制下游信號(hào)通路中發(fā)揮了各種不同的功能。在促進(jìn)下游信號(hào)通路中，CD48/CD244可激活T細(xì)胞活化連接蛋白（LAT），還可誘導(dǎo)免疫受體酪氨酸轉(zhuǎn)換基序（ITSM）的磷酸化并募集接頭蛋白SAP。SAP與ITSM結(jié)合招募酪氨酸激酶Fyn，F(xiàn)yn促使下游蛋白磷酸化，從而激活NK細(xì)胞（圖3A）。然而，在抑制下游信號(hào)通路中，CD48/CD244的調(diào)控機(jī)制如何尚未明確闡明，有可能類似于抑制性受體Ly49的方式抑制下游信號(hào)途徑（圖3B） [11]。有研究報(bào)道，CD48和CD244相互作用，在人NK細(xì)胞中誘導(dǎo)活化信號(hào)，而在鼠NK細(xì)胞中則發(fā)出抑制信號(hào) [12]。
圖3. CD48的反受體及其調(diào)節(jié)機(jī)制
*圖片來(lái)源于Molecular immunology出版物 [11]
4. CD48在疾病中的作用
CD48作為一種粘附分子，在B和T淋巴細(xì)胞、NK細(xì)胞、肥大細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞中參與免疫調(diào)節(jié)機(jī)制。大量的研究揭示了CD48在自身免疫、炎癥、過(guò)敏、造血以及腫瘤中的作用。
在炎癥性腸道疾病小鼠模型中，CD48/CD244可抑制CTL細(xì)胞的分化或效應(yīng)CTL功能 [13]。在小鼠腫瘤模型中，CD244在功能失調(diào)的CD8+T細(xì)胞上高度表達(dá) [14]。另外，CD244與CD8+T細(xì)胞耗竭有關(guān) [14]。然而，尚不清楚CD48是如何發(fā)揮作用的。有體外研究表明，CD48與CD244的結(jié)合，可抑制IFN-β的產(chǎn)生延長(zhǎng)了DC細(xì)胞的存活；IFN-β介導(dǎo)了成熟DC細(xì)胞的凋亡，并促進(jìn)了顆粒酶B抑制劑PI-9的產(chǎn)生，從而減少活化T細(xì)胞耗竭 [15]。這些研究表明，CD48與CD244作用不但影響NK細(xì)胞的功能，而且還調(diào)節(jié)T細(xì)胞的增殖與效應(yīng)功能。
另有報(bào)道指出，CD48在CD8+T細(xì)胞上的表達(dá)降低，可能在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎發(fā)病過(guò)程中起作用。其研究分析，CD48分子在外周血CD8+T細(xì)胞上的表達(dá)降低，促使CD8+T細(xì)胞的激活和增殖降低。CD8+T細(xì)胞的數(shù)量減少，導(dǎo)致抑制性T細(xì)胞作用減弱，從而使類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者發(fā)病 [16]。此外，越來(lái)越多的研究指出，CD48的高表達(dá)與過(guò)敏性疾病密切相關(guān)，包括間歇性過(guò)敏性鼻炎（IAR）[17]、過(guò)敏性鼻炎 [18]、哮喘 [19]。還有研究者指出，CD48的表達(dá)與小鼠的造血干細(xì)胞功能失調(diào)有關(guān)。同樣值得關(guān)注的是，近年有研究指出CD48與少量癌癥相關(guān)，比如乳腺癌 [20]，膠質(zhì)瘤 [21]，肝細(xì)胞癌 [22]，皮膚T細(xì)胞淋巴瘤 [23]，但其具體機(jī)制，仍有待確定。總的來(lái)說(shuō)，進(jìn)一步闡明CD48的免疫保護(hù)或者是損害機(jī)制，對(duì)各種疾病的治療將非常重要。
5. CD48的臨床應(yīng)用前景
近年來(lái)，通過(guò)對(duì)CD48分子功能的研究，人們發(fā)現(xiàn)，CD48分子參與調(diào)節(jié)體液及細(xì)胞免疫應(yīng)答，與多種細(xì)胞活化的調(diào)節(jié)有關(guān)，影響有關(guān)疾病的發(fā)生發(fā)展。CD48作為免疫應(yīng)答的關(guān)鍵效應(yīng)分子，很可能是自身免疫性疾病或過(guò)敏反應(yīng)性疾病的一個(gè)重要的生物標(biāo)志物或治療靶點(diǎn)。CD48蛋白或抗體在臨床研究中的應(yīng)用可能對(duì)治療過(guò)敏、炎癥和自身免疫綜合征起到作用。目前僅有一款靶向CD48抗體偶聯(lián)藥物處于臨床一期（SGN-CD48A），用于多發(fā)性骨髓瘤。越來(lái)越多針對(duì)CD48的研究，正在探索一種或更多種與CD48相關(guān)的病癥，包括治療過(guò)敏性病癥、其他炎癥性病癥、腫瘤等。迄今為止，CD48研究只是冰山一角，未來(lái)有望發(fā)現(xiàn)CD48作為受體或反受體在免疫或其它方面所扮演的重要角色。
6. CD48科研產(chǎn)品服務(wù)
CD48蛋白
Recombinant Human CD48 antigen(CD48) (Active) (Code: CSB-MP004941HU)
(Tris-Glycine gel) Discontinuous SDS-PAGE (reduced) with 5% enrichment gel and 15% separation gel.
Immobilized CD48 at 2 μg/ml can bind Anti-CD48 rabbit monoclonal antibody, the EC50 of human CD48 protein is 0.5806-0.8463 ng/ml.
CD48 Antibody (ELISA, WB) (CSB-RA178195A0HU)
參考文獻(xiàn)：
[1] Ziblat, Andrea, et al . "Circulating and Tumor-Infiltrating NK Cells From Clear Cell Renal Cell Carcinoma Patients Exhibit a Predominantly Inhibitory Phenotype Characterized by Overexpression of CD85j, CD45, CD48 and PD-1." Frontiers in immunology 12 (2021): 2143.
[2] Moran, Miriana, and M. Carrie Miceli. "Engagement of GPI-linked CD48 contributes to TCR signals and cytoskeletal reorganization: a role for lipid rafts in T cell activation." Immunity 9.6 (1998): 787-796.
[3] Vassen, Lothar, et al. "Growth Factor Independence 1 (Gfi1) Regulates Cell-Fate Decision of the Bipotential Granulocytic-Monocytic Precursors Defined by Expression of CD48 As a New Marker." Blood 118.21 (2011): 3217.
[4] Gangwar, Roopesh S., et al. "CD 48 on blood leukocytes and in serum of asthma patients varies with severity." Allergy 72.6 (2017): 888-895.
[5] Velikovsky, C. Alejandro, et al. "Structure of natural killer receptor 2B4 bound to CD48 reveals basis for heterophilic recognition in signaling lymphocyte activation molecule family." Immunity 27.4 (2007): 572-584.
[6] Pahima, Hadas, Pier Giorgio Puzzovio, and Francesca Levi-Schaffer. "2B4 and CD48: A powerful couple of the immune system. "Clinical Immunology 204 ( 2019): 64-68.
[7] Morandi, Barbara, et al. "Distinctive lack of CD48 expression in subsets of human dendritic cells tunes NK cell activation." The Journal of Immunology 175.6 (2005): 3690-3697.
[8] Branicka, Olga, et al. "Elevated Serum Level of CD48 in Patients with Intermittent Allergic Rhinitis." International Archives of Allergy and Immunology 182.1 (2021): 39-48.
[9] McArdel, Shannon Leah. Immunoregulatory roles of CD48 in autoimmunity and tolerance. Harvard University, 2015.
[10] McArdel, Shannon L., Cox Terhorst, and Arlene H. Sharpe. "Roles of CD48 in regulating immunity and tolerance. "Clinical immunology 164 (2016): 10-20.
[11] McNerney, Megan E., Kyung-Mi Lee, and Vinay Kumar. "2B4 (CD244) is a non-MHC binding receptor with multiple functions on natural killer cells and CD8+ T cells." Molecular immunology 42.4 (2005): 489-494.
[12] Vaidya, Swapnil V., and Porunelloor A. Mathew. "Of mice and men: different functions of the murine and human 2B4 (CD244) receptor on NK cells. "Immunology letters 105.2 (2006): 180-184.
[13] O'Keeffe, Michael S., et al. "SLAMF4 is a negative regulator of expansion of cytotoxic intraepithelial CD8+ T cells that maintains homeostasis in the small intestine." Gastroenterology 148.5 (2015): 991-1001.
[14] Blackburn, Shawn D., et al. "Coregulation of CD8+ T cell exhaustion by multiple inhibitory receptors during chronic viral infection." Nature immunology 10.1 (2009): 29-37.
[15] Kis-Toth, Katalin, and George C. Tsokos. "Engagement of SLAMF2/CD48 prolongs the time frame of effective T cell activation by supporting mature dendritic cell survival." The Journal of Immunology 192.9 (2014): 4436-4442.
[16] Sun, Lin, et al. "Advances in Understanding the Roles of CD244 (SLAMF4) in Immune Regulation and Associated Diseases." Frontiers in Immunology 12 (2021) : 731. : 731.
[17] Branicka, Olga, et al. "Elevated Serum Level of CD48 in Patients with Intermittent Allergic Rhinitis." International Archives of Allergy and Immunology 182.1 (2021): 39-48.
[18] Zeddou, Mustapha, Philippe Delvenne, and Amr E. El-Shazly. "Dynamics and function of eosinophils' CD48 molecules in allergic rhinitis and in response to eotaxin stimulation." Advances in Cellular and Molecular Otolaryngology 1.1 (2013): 22389.
[19] Munitz, Ariel, Ido Bachelet, and Francesca Levi-Schaffer. "CD48 as a novel target in asthma therapy. "Recent Patents on Inflammation & Allergy Drug Discovery 1.1 (2007): 9-12.
[20] Mamoor, Shahan. "CD48 (SLAMF2) is differentially expressed in the lymph nodes of patients with metastatic breast cancer."(2021).
[21] Zou, Cunyi, et al. "CD48 is a key molecule of immunomodulation affecting prognosis in glioma." OncoTargets and therapy 12 (2019): 4181.
[22] Wu, Yan, et al. "Monocyte/macrophage-elicited natural killer cell dysfunction in hepatocellular carcinoma is mediated by CD48/2B4 interactions." Hepatology 57.3 (2013): 1107-1116.
[23] Dulmage, B. O., et al. "Black cat in a dark room: the absence of a directly oncogenic virus does not eliminate the role of an infectious agent in cutaneous T -cell lymphoma pathogenesis." British Journal of Dermatology 172.5 (2015): 1449-1451.
