CD248在纤维化疾病中的研究进展

钱诗蕾，刘婉婷，袁小澎

(南方医科大学珠江医院检验医学科，广州 510282)

根据2017年全球疾病负担研究数据显示，肾、肝、肺、心脏以及皮肤等的纤维化疾病在全球疾病负担中排前20位[1]。在中国，病毒性肝炎引起的肝纤维化/肝硬化/肝癌死亡率在中国疾病负担重排名第6位[2]。在中国糖尿病导致的肾脏疾病的患病率在逐年增加。2016年的研究报告显示，2010—2015年，糖尿病肾病较肾小球肾炎肾病的比例逐年增加。中国成年人糖尿病患病人数达1.14亿，其中约21.3%的患者合并慢性肾衰竭/慢性肾纤维化[3-4]。并且在特发性肺纤维化和血管粥样硬化中间质纤维化在疾病的病理进程中产生的重要影响。可见，纤维化进程在疾病中具有重要意义。研究发现，机体在慢性炎症的刺激下基质细胞增生，CD248在健康的组织中低表达，在慢性纤维性疾病患者基质细胞中内皮唾液酸蛋白表达明显上调[5]，并且与慢性纤维性疾病的进程呈正相关[6]。现对CD248在纤维化疾病中的研究进展进行综述。

1 CD248的分子特性

CD248是一种包含不同功能结构域的跨膜糖蛋白，属于Ⅰ型跨膜糖蛋白，1992年首次证实在肿瘤内皮细胞上表达[7]，参与肿瘤的生长与转移[8]。人类CD248基因共包含了2 274个碱基序列，位于人体第11号染色体。CD248包含1个信号前导肽，5个球状胞外结构域(1个C型凝集素结构域、1个mucin结构域以及3个表皮生长因子样结构域)，黏蛋白样区域，跨膜段以及较短的胞质尾区。由于CD248核心蛋白携带有丰富的唾液酸、O-连接寡糖，并对O-唾液酸蛋白酶内肽酶具有敏感性，故一般认为CD248属于唾液酸粘蛋白样分子。由于CD248与人类血栓调节蛋白受体以及C1qRp受体蛋白具有大量同源序列，在结构上具有相似性，研究者认为CD248蛋白是具有重要生理功能的受体蛋白[9-11]。根据CD248蛋白的结构推断，CD248蛋白胞质尾的PDZ结构域参与细胞间的相互作用，具有将胞外信号传递到胞内的功能。

2 CD248与纤维化疾病

纤维化是一种慢性损伤刺激下的“过度伤口愈合”模式，是影响各种慢性疾病预后的重要因素之一。在持续的慢性损伤过程中，各种因子的诱导下，成纤维细胞及周细胞等被活化成为肌成纤维细胞。肌成纤维细胞/肝星状细胞等效应细胞产生过多的细胞外基质，导致纤维化的发生。肌成纤维细胞是纤维化发生的主要原因。CD248是慢性纤维化过程中的关键分子，在调节肌成纤维细胞增殖中发挥重要作用，与纤维化的发生和发展密切相关。

2.1肌成纤维细胞在纤维化中的表达 在组织纤维化中，肌成纤维细胞的增殖直接导致组织纤维化的发生，所以了解肌成纤维细胞的起源以及分化方式，对纤维化疾病产生的机制具有重要意义。Lin等[12]通过转基因小鼠的研究证明，激活肾脏周细胞和成纤维细胞能够显著促进肌成纤维细胞的产生。在慢性肾损伤过程中，肾小管上皮细胞的损伤会引起上皮细胞特殊形态的消失，导致细胞周期停滞，并且分泌促纤维相关介质[13]，这些促纤维相关介质作用在以周细胞为主的间质细胞上，导致周细胞从血管分离，而周细胞与血管内皮细胞的信号交流是血管生成以及成熟的必然条件[14]，周细胞从血管分离导致血管稀疏缺氧、血管生成、成熟功能减退。关于创伤愈合的研究表明，血管退化后，凋亡的血管内皮细胞可能影响纤维化，周细胞可能通过凋亡内皮细胞的旁分泌信号发展为肌成纤维细胞，进一步促进纤维化的发展[15]。另一方面，周细胞增殖并且分化为肌成纤维细胞，肌成纤维细胞在肾脏的数量急剧上升，所分泌的细胞外基质在基质中沉积，最终形成肾纤维化。周细胞和成纤维细胞的活化是肌成纤维细胞的主要来源，在慢性肾纤维化中发挥重要作用。

2.2CD248在肾纤维化中的表达 CD248在慢性纤维性肾脏组织周细胞和基质成纤维细胞中表达明显上调[5]，促进肌成纤维细胞的增殖，并且与慢性肾脏疾病的进程呈正相关，而在健康肾脏中低表达[14]。建立小鼠单侧输尿管梗阻模型发现，周细胞和肌成纤维细胞中CD248的表达逐渐增多。比较单侧输尿管梗阻肾纤维化模型与CD248-/-模型发现，CD248-/-模型的肾脏中纤维化以及肾脏微血管病变明显受到抑制。随后建立CD248-/-小鼠单侧输尿管梗阻模型，未发现肾纤维化形成、微血管稀疏。在该模型建立14 d后，大量NG2+(一种重要的硫酸软骨素蛋白多糖,具有完整的跨膜结构,可与胞外多种配体结合,并介导胞内信号转导)周细胞与内皮细胞紧密接触，在间质中α平滑肌肌动蛋白阳性肌成纤维细胞显著减少，CD248的缺失能够防止肾纤维化的形成。表明CD248在防止肾纤维化形成中具有重要作用，在临床肾纤维化预后评估中具有潜力。

2.3CD248在肝纤维化中的表达 肝纤维化是指肝内结缔组织异常增生。肝脏损伤后，在肝脏修复愈合的过程中均存在肝纤维化，但若损伤因素长期存在，纤维化的过程则会持续存在，最终发展为肝硬化。进行性肝纤维化是慢性肝损伤主要的病理改变之一，与肝星状细胞从静止状态活化成为增殖状态，以及α平滑肌激动蛋白阳性的肌成纤维细胞产生的细胞外基质蛋白有关。肝脏的慢性损伤导致瘢痕组织替代肝脏实质，并且瘢痕组织逐渐增多，最后导致肝硬化。肝硬化中的基质细胞(肝星状细胞为主)打破肝纤维化和肝组织再生之间的平衡。在人类和小鼠肝脏中，CD248仅在肝星状细胞和成纤维细胞中表达，并且与肌间线蛋白、波性蛋白以及 α平滑肌蛋白等成纤维细胞标志物共表达[16]。肝脏慢性受损时CD248在肝星状细胞上的表达明显增加[17]，在CD248缺失小鼠模型中，诱导肝脏慢性损伤时，肝脏纤维化程度减少，正常肝细胞增殖明显增多。CD248蛋白基因的缺失能抑制肝细胞对血小板源性生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)通路的敏感性，从而减少慢性肝脏损伤时由PDGF通路介导的肝纤维化的生成，CD248的缺失可导致肝星状细胞的PDGF信号受到抑制，从而降低肝纤维化的发生。证明，CD248在介导慢性损伤性肝纤维化中发挥重要作用，可作为治疗慢性肝损伤性肝纤维化疾病的潜在靶点。

2.4CD248在特发性肺纤维化中的表达 特发性肺纤维化是最常见的间质性肺部疾病，至今病因不明，且治疗方案有限。特发性肺纤维化主要以弥漫性肺泡炎和肺泡结构紊乱导致的肺间质纤维化为特征。特发性肺纤维化占所有肺间质疾病的65%左右。目前认为，肺泡上皮细胞损伤和异常修复是导致肺纤维化的主要机制。特发性肺纤维化的病理生理学较为复杂，包括纤维增生、上皮细胞凋亡、上皮-间充质转化、新生血管形成以及肺泡内凝血障碍。在肺纤维组织中，效应细胞活化为肌成纤维细胞，并且大量增殖，这是间质性肺炎的常见特征。肌成纤维细胞分泌大量的胶原蛋白和其他细胞外基质成分，是特发性肺纤维化重要的病理机制。成纤维生长因子、转化生长因子(tumor growth factor,TGF)-β1和PDGF在特发性肺纤维化中具有重要作用，能促进成纤维细胞-肌成纤维细胞的分化以及胶原蛋白的沉积。与肾纤维化和肝纤维化类似，在肺部疾病中，尤其在特发性肺纤维化中，CD248作为间质细胞的标志物，在特发性肺纤维化中表达升高，而抑制CD248的表达能明显减少肺成纤维细胞的增殖[18]。CD248的表达可作为评价特发性肺纤维化严重性的指标。

2.5CD248在组织修复、炎症以及纤维性病变中的相关研究 CD248在伤口愈合过程中也有重要的促进作用[19]，在创伤修复中，表达CD248+的脂肪组织能够诱导更多的血管生成，从而促进伤口愈合。

血管平滑肌细胞在动脉粥样硬化的发病机制中发挥着关键的作用，并且是全球死亡的主要原因。表达CD248+的血管平滑肌细胞参与了动脉粥样硬化的病理过程，证实CD248在动脉粥样硬化的病理进程中具有重要作用[20]，CD248可能参与了动脉粥样硬化的发病机制,因此将CD248作为动脉粥样硬化治疗和检测靶点具有重要的研究价值。

软组织病理状态(如肌腱病)是引起肌肉与骨骼疾病疼痛和功能丧失的常见原因。研究证明，在病变的肌腱组织中，CD248在成纤维细胞上表达增加，并且证实，持续的基质纤维细胞活化是慢性炎症和复发性肌腱病的重要病理过程[21]。病变的肌腱基质细胞对肌腱的炎症发展有重要的作用。与健康人体肌腱组织和细胞相比，基质成纤维细胞活化的标志物(如CD248、PDPN、CD106)在软组织病理状态中表达增加。炎症诱发基质纤维细胞的活化，针对活化的基质纤维细胞可作为该疾病潜在的治疗靶点。

3 CD248在纤维化疾病进程中的信号转导机制

TGF-β1是纤维化发生发展重要的驱动因素，可直接诱导肌成纤维细胞的生成，TGF-β1的过度表达可以直接导致纤维化的发生。目前TGF-β1参与调节纤维化的精确机制和下游因素仍多处于未知阶段。Smad3、Smad7、Sox9等均可作为TGF-β1的下游靶点影响纤维化进程[22-24]。在进行性肾损伤中，PDGF信号参与周细胞的活化、增殖以及诱导周细胞分化成为肌成纤维细胞[25]，用PDGF抗体处理受损肾脏后，TGF-β1的上调受到抑制，认为TGF-β1可能是激活PDGF抗体信号通路的重要细胞因子。PDGF受体信号通路在纤维化的发生发展中受到广泛关注。研究结果证明，注射高剂量的PDGF后，间质成纤维细胞增殖并且PDGF能诱导更多的肌成纤维细胞的生成，促进纤维化的发生[26]。

CD248调节包括PDGF受体通路等跨膜转运信号通路，但CD248调节纤维化的机制仍不清楚。PDGF参与正常肾脏的发育过程，在正常组织的间充质中表达，当组织受损时，可在上皮细胞和浸润细胞上表达。这些细胞通过自分泌和旁分泌的方式影响PDGF受体相关的间充质细胞，如系膜细胞、成纤维细胞以及血管平滑肌细胞，在疾病进程中具有重要作用[27]。CD248通过调节PDGF受体通路调节人类周细胞的增殖[28]。在肾脏慢性损伤中，来自内皮细胞的PDGF信号作用到周细胞的PDGF受体上，这一过程被证明在血管稳定中发挥重要作用。研究者在CD248-/-小鼠单侧输尿管梗阻模型中观察到，CD248的缺失能抑制肾脏微血管的稀疏和纤维化的形成，导致PDGF信号在周细胞上的表达缺失，以及周细胞从内皮细胞上的分离减少。CD248通过在周细胞上的表达调控PDGF受体信号，进而影响血管生成，而CD248是PDGF受体依赖性发芽式毛细血管生成过程中所必需的[6,27]。肝纤维化研究证实，CD248是介导慢性损伤性肝纤维化的主要分子，通过敲除CD248基因能够抑制由PDGF通路介导的慢性肝细胞损伤导致的肝纤维化，CD248缺失的肝星状细胞上的PDGF信号受到抑制[17]。进一步研究表明，CD248可通过调节PDGF通路中胞外调节蛋白激酶的磷酸化，胞外调节蛋白激酶的磷酸化能导致c-fos的转录，从而调节CD248介导的下游效应(如细胞增殖)[29]。

4 展 望

CD248对纤维化的进程具有重要的影响。基质肌成纤维细胞的增殖以及其分泌的胶原在基质中的沉积，导致纤维化的发生。其中基质CD248的表达与肌成纤维细胞的增殖具有相关性。PDGF信号通路与纤维化的发生密切相关，并且受CD248的调控。可见，CD248在纤维性疾病中具有重要的研究价值。CD248已经成为纤维化相关周细胞、基质成纤维细胞和激活血管平滑肌细胞的特征性标志物。进一步了解CD248的功能以及其在纤维化中的调控机制，能为其作为临床上治疗纤维化疾病的有效靶点提供科学依据。