FAS配体，自身免疫性淋巴组织增生综合征IB 型

消除不需要的细胞对于胚胎发生、变态和组织更新以及免疫系统的发育和功能至关重要。哺乳动物的发育不仅受到细胞增殖和分化的严格调节，还受到细胞死亡的严格调节。在发育或组织更新过程中发生的细胞死亡称为程序性细胞死亡，其中大部分通过细胞凋亡进行。细胞凋亡在形态学上不同于坏死，后者发生在由物理或化学试剂引起的意外细胞死亡期间。在细胞凋亡过程中，受影响细胞的细胞质会凝结，细胞核也会凝结并变得支离破碎。在细胞凋亡的最后阶段，细胞本身被破碎（凋亡小体）并被邻近的巨噬细胞和粒细胞吞噬。苏达等人（1993）确定了通过与称为 FAS 或 APT1 的细胞表面受体（TNFRSF6; 134637 ）结合来触发细胞死亡的配体。这种细胞表面受体于 1989 年在分离出 2 种单克隆抗体（抗 Fas 和抗 Apo-1）时被发现，这些抗体具有杀死用作免疫原的人类细胞系的惊人特性。细胞死亡因凋亡而发生。基因克隆显示，这两种单克隆抗体识别的抗原是相同的。它是一种跨膜蛋白，与包括 2 个肿瘤坏死因子（TNF） 受体（ 191190 , 191191 ） 的受体家族相关）。在小鼠中，lpr（淋巴增殖）基因座的突变具有 FAS 抗原缺陷。纯合突变小鼠无法介导 FAS 诱导的细胞凋亡，这引发了一种复杂的免疫疾病，其特征是 B 和 T 淋巴区室均存在缺陷。gld（全身性淋巴组织增生性疾病）突变纯合小鼠的非常相似的表型表明 gld 基因编码 FAS 的配体。苏达等人（1993）通过敏感的表达克隆策略从细胞毒性 T 杂交瘤中分离出配体。氨基酸序列表明FAS配体是属于肿瘤坏死因子家族的II型跨膜蛋白。Northern杂交显示该配体在活化的脾细胞和胸腺细胞中表达，这与它参与T细胞介导的细胞毒性和几种非淋巴组织（如睾丸）一致。FAS抗原不仅在免疫系统细胞中表达，而且在肝、肺、卵巢和心脏中表达，其功能尚不清楚。

高桥等人（1994）分离了人类 FasL 的染色体基因。人类 FASL cDNA 预测了一种由 281 个氨基酸组成的 II 型膜蛋白，计算出的 M（r） 为 31,759，与小鼠蛋白的氨基酸序列同一性为 76.9%。当在 COS 细胞中表达时，人和小鼠重组 FasL 均诱导细胞凋亡，表明存在交叉反应性。发现 ATG 起始密码子上游约 300 bp 的序列在小鼠和人类之间高度保守。在该区域识别出几种转录顺式调节元件，例如 SP1（ 189906 ）、NF-kappa-B（参见164011 ） 和IRF1（ 147575 ）。

▼ 基因结构

高桥等人（1994）确定人类 FASL 基因由大约 8 kb 组成，并分为 4 个外显子。

▼ 测绘

通过种间回交分析，Takahashi 等人（1994）将鼠 Fasl 基因定位到与 gld 基因占据的小鼠 1 号染色体相同的区域。

高桥等人（1994）通过荧光原位杂交将人类 FASL 基因定位到染色体 1q23。

▼ 基因功能

高桥等人（1994）分离了鼠 Fasl 基因，并表明来自“全身性淋巴组织增生性疾病”（gld） 小鼠的活化脾细胞表达 Fasl mRNA。然而，gld 小鼠中的 Fas 配体蛋白在 C 末端区域携带点突变，该突变在 TNF 家族成员中高度保守。在COS细胞中表达的重组gld Fas配体不能诱导表达Fas的细胞凋亡。

睾丸是一个非常具有免疫特权的部位，长期以来以其支持同种异体和异种组织移植的能力而闻名。贝尔格劳等人（1995）报道的结果表明，支持细胞表达 FasL 是睾丸免疫特权的原因。来自能够表达功能性FasL的小鼠的睾丸移植物在移植到同种异体小鼠的肾囊下时可以无限期地存活，而来自表达非功能性配体的突变gld小鼠的睾丸移植物被拒绝。作者推测，睾丸中的 FasL 表达可能通过诱导表达 Fas 的受体 T 细胞的凋亡性细胞死亡而起作用，该受体 T 细胞响应移植物抗原而被激活。达莱西奥等人（2001）证明了将 FasL 的睾丸表达归因于支持细胞是错误的，并且 FasL 转录发生在减数分裂和减数分裂后的生殖细胞中，而蛋白质仅显示在成熟的精子上。这些发现指出了 Fas 系统在哺乳动物繁殖生物学中的重要作用。

哈内等人（1996）指出，尽管黑色素瘤患者的肿瘤浸润淋巴细胞和外周血中存在黑色素瘤特异性溶细胞性 T 细胞，并且定义了 12 种 CTL 定义的黑色素瘤肽抗原，但黑色素瘤细胞能够避免免疫检测大多数情况。研究人员提出，表达 FASL 的黑色素瘤细胞可能会杀死对 FAS（ 134637 ） 敏感的活化 T 淋巴细胞。他们分析了黑色素瘤细胞中的 FASL 表达，并在一系列人类黑色素瘤细胞的裂解物中证明了大量的 FASL。确定了两种分子种类：40-kD 膜结合 FASL 和 27-kD 细胞外 FASL。哈内等人（1996）还证明浸润肿瘤的大多数细胞是 FAS 阳性的。在皮肤的正常黑素细胞中未发现 FASL，这表明 FASL 上调发生在肿瘤发生过程中。哈内等人（1996）提出表达 FASL 的黑色素瘤细胞可能会诱导 FAS 敏感的肿瘤浸润细胞凋亡。他们报告说，在小鼠体内注射 FasL+ 小鼠黑色素瘤细胞会导致肿瘤快速形成。当将 FasL+ 小鼠黑色素瘤细胞注射到 FAS 缺陷突变小鼠中时，肿瘤发生被延迟。这些发现导致Hahne 等人（1996）得出结论，FASL 可能有助于肿瘤的免疫特权。他们进一步提出，使浸润性 T 细胞对 FASL 诱导的杀伤不敏感的药物产品可能会打破对黑色素瘤的免疫无反应性，并为恶性黑色素瘤的治疗提供一种补充方法。

在美国，每年进行超过 43,000 例角膜移植，使其成为最常见的实体组织移植形式，在总数量上仅次于骨髓移植。角膜移植也是最成功的移植类型之一，1 年后失败率仅为 10% 至 15%，5 年后失败率约为 30%。斯图尔特等人（1997）证明在没有组织匹配或免疫抑制剂治疗的情况下成功进行角膜移植的比例非常高，这与角膜中大量功能性 FASL 的表达有关，能够杀死 FASL（+） 淋巴细胞。使用小鼠模型进行角膜同种异体移植，FasL（+） 正交移植物的接受率为 45%，而 FasL（-） 或移植到 Fas（-） 小鼠的正常移植物被拒绝 100%的时间。

维亚德等人（1998）在中毒性表皮坏死松解症患者的血清中检测到高水平的可溶性 FASL（TEN; 608579 ）。十名患者的角质形成细胞产生FASL，其诱导角质细胞凋亡。用静脉注射免疫球蛋白（IVIG） 孵育角质形成细胞完全抑制 FAS 介导的角质形成细胞凋亡。IVIG 中存在的天然存在的抗 FAS 免疫球蛋白阻断 FAS 受体并介导这种反应。十名患有 TEN 的患者接受了 IVIG 治疗。在所有病例中，皮肤病的进展都迅速逆转。

DNA 受损细胞可以修复 DNA 或通过称为“细胞校对”的p53（ 191170 ）介导的稳态控制机制消除。紫外线辐射后通过晒伤细胞（或凋亡角质形成细胞）形成消除 DNA 受损细胞被认为是去除癌前皮肤细胞的关键。希尔等人（1999）证明晒伤细胞的形成依赖于 FasL。长期暴露于紫外线辐射导致 20 只中的 14 只或 70% 的 FasL 缺陷小鼠和 20 只或 5% 的野生型小鼠在表皮中积累 p53 突变。希尔等人（1999） 得出结论，FASL 介导的细胞凋亡对皮肤稳态很重要，这表明 FAS-FASL 相互作用的失调可能是皮肤癌发展的核心。

佩斯塔诺等人（1999）确定了由带有受体的 CD8 细胞采取的分化途径，这些受体由于胸腺选择不正确、外周 MHC I 类表达缺陷或抗原呈递而不能参与 I 类 MHC（见142800）自身肽分子。在任何这些情况下，失败的 CD8 T 细胞受体共接合导致基因下调，这些基因解释了专门的溶细胞性 T 淋巴细胞功能和对细胞死亡的抗性（CD8-α/β，见186730；颗粒酶 B，123910；和 LKLF，602016），以及 Fas 和 FasL 死亡基因的上调。因此，需要 MHC 参与来抑制死亡程序的表达和传递，而不是为 T 细胞存活提供推定的营养因子。佩斯塔诺等人（1999 年）假设在携带 Fas 和 FasL 突变的动物、携带这些基因的遗传突变的患者以及大约 25% 的患者中，向这些细胞传递死亡信号的缺陷是双阴性 T 细胞爆炸性生长和积累的基础系统性红斑狼疮患者在这种 CD8 细胞质量控制机制中表现出缺陷的细胞特征。

格拉斯梅等人（2000）表明，铜绿假单胞菌感染通过激活内源性 CD95/CD95L 系统诱导肺上皮细胞凋亡。上皮细胞上 CD95 或 CD95L 的缺乏在体内和体外都阻止了肺上皮细胞的凋亡。CD95/CD95L 介导的肺上皮细胞凋亡的重要性通过铜绿假单胞菌感染后缺乏 CD95 或 CD95L 的小鼠中败血症的快速发展得到证明，但在正常小鼠中则不然。

巨细胞病毒（CMV） 是一种持久性病毒病原体，存在于单核细胞/巨噬细胞和树突状细胞（DC） 中，树突状细胞是免疫系统中的关键抗原呈递细胞。在胎儿和受损的免疫系统中，CMV 可能是致命的。拉夫特里等人（2001）发现最近的 CMV 分离株，但不是成纤维细胞适应的 CMV 菌株，可以感染成熟的 DCs，而某些细胞表面标志物没有变化。另一方面，流式细胞仪分析表明共刺激分子 CD40（ 109535 ）、CD80（ 112203 ） 和 CD86（ 601020 ）略有上调），以及 MHC I 类和 II 类分子的下调。功能分析表明，CMV 感染的成熟 DC 抑制 T 细胞增殖。进一步的 FACS 分析证明了 TRAIL（ 603598 ） 和 FASL的上调，这些分子通过半胱天冬酶（参见 CASP8; 601763 ） 依赖性机制在 DC 上诱导 T 细胞凋亡。拉夫特里等人（2001）得出结论，CMV 通过首先下调 MHC 抗原来逃避免疫反应，从而减少 T 细胞反应，然后上调凋亡诱导配体，从而删除活化的 T 细胞。他们还提出，非缺失的、可能是细胞因子介导的机制参与了 T 细胞抑制。

Ghadimi 等人使用 GST 下拉分析（2002）表明 GRB2（ 108355 ）、FBP17（ 606191 ） 和 PACSIN2（ 604960 ） 以及其他相关蛋白的 C 末端 SH3 结构域与 FASL 细胞质尾部的富含多脯氨酸的区域结合。

血管生成的天然抑制剂能够阻断病理性新血管形成而不损害预先存在的脉管系统。沃尔珀特等人（2002）证明了 2 种这样的抑制剂，血小板反应蛋白 I（ 188060 ） 和色素上皮衍生因子（ 172860）），通过依赖 Fas/FasL 介导的细胞凋亡来阻断血管生成，获得了重塑血管的特异性。两种抑制剂上调内皮细胞上的 FasL。FasL 的基本伴侣 Fas 受体的表达在静止的内皮细胞和血管中很低，但被血管生成诱导剂大大增强，从而通过抑制剂产生的 FasL 特异性地使受刺激的细胞对细胞凋亡敏感。血小板反应素 I 和色素上皮衍生因子在体外和体内的抗血管生成活性依赖于 Fas 和 FasL 的这种双重诱导以及由此产生的细胞凋亡。沃尔珀特等人（2002）得出的结论是，促血管生成因子和抗血管生成因子之间在抑制血管生成方面的合作的例子为抑制剂选择重塑毛细血管进行破坏的能力提供了一种解释。

通过定量免疫染色，Asanuma 等人（2004）发现结肠癌组织中 survivin（BIRC5; 603352 ） 的表达与 FASL之间存在相关性。将生存素转染到结肠癌细胞系上调 FASL 表达并增加对 FAS 敏感 T 细胞系的细胞毒性。转染的细胞显示转录因子 SP1（ 189906 ） 与 FASL 启动子的DNA 结合增加，SP1 的 ser 和 thr 残基磷酸化上调；SP1 的总量没有变化。通过小干扰 RNA 下调 FASL 表达抑制结肠癌细胞系中 survivin 的表达。浅沼等人（2004） 得出的结论是，survivin 使癌细胞不仅能够通过抑制 FAS 介导的细胞凋亡来抑制免疫细胞攻击，而且还可以通过诱导 FASL 来攻击免疫细胞。

拉乌尔等人（2006）报道外源性 NO 触发了培养的运动神经元中 FASL 的表达。在SOD1 基因（ 147450 ）突变的ALS（ 105400 ） 模型小鼠的运动神经元中，这种上调导致 Fas（ 134637 ） 的激活，通过 Daxx（ 603186 ） 和 p38（MAPK14; 600289 ） 进一步合成 NO。作者认为，这种反馈回路的慢性低激活可能是 ALS 缓慢进行性运动神经元丧失特征的基础。

Herbeuval 等人使用流式细胞仪分析（2006）发现，与 HIV 阴性对照相比，人类免疫缺陷病毒（HIV） 阳性患者的血液中循环 CD123（ 308385 ） 阳性浆细胞样 DCs减少。然而，HIV 阳性患者的 IFNA（ 147660 ）分泌较高，MYD88（ 602170 ） 和 IRF7（ 605047 ） 的细胞质表达较高，CCR7（ 600242 ） 的表面表达较高），表明浆细胞样 DCs 迁移到淋巴结。免疫组织化学分析显示，在 HIV 阳性患者的淋巴扁桃体组织的 T 细胞丰富区域中，IFNA 高表达。RT-PCR 分析显示，与非进展性疾病患者和 HIV 阴性对照相比，进展性 HIV 患者的淋巴扁桃体组织中 TRAIL 和 FASL 及其受体的表达显着高于非进展性疾病患者和 HIV 阴性对照，且 TRAIL 表达与血浆病毒载量。Herbeuval 等人（2006）得出结论，TRAIL 和 FASL 凋亡途径在更晚期的 HIV 疾病中被激活。

中村等人（2007）有条件地删除成年小鼠破骨细胞中的雌激素受体-1（ESR1; 133430 ），并表明雌激素对女性骨骼的保护作用涉及骨小梁破骨细胞中 Fasl 的上调。他们得出结论，雌激素通过诱导 FAS/FASL 系统调节成熟破骨细胞的寿命。

维拉-莫拉莱斯等人（2007 年）发现，在 2 种小鼠品系中，Fasl 的表达在伽马射线照射后早期增加，并且在抵抗肿瘤发展的品系中长时间保持在高水平。然而，T 细胞淋巴母细胞淋巴瘤中几乎不存在 Fasl 表达。维拉-莫拉莱斯等人（2007 年）确定了 Fasl 启动子中的功能多态性在 2 种小鼠品系之间表现出不同水平的 Fasl 表达和肿瘤易感性。此外，Fas 和 Fasl 编码序列中的几个功能性核苷酸变化显着影响了它们的生物学活性。维拉-莫拉莱斯等人（2007） 得出的结论是，影响 FAS 或 FASL 的表达或生物学活性的多态性可能导致发生 T 细胞淋巴母细胞淋巴瘤的遗传风险。

▼ 分子遗传学

系统性红斑狼疮（SLE; 152700 ）的发病机制是多因素和多基因的。凋亡基因 FAS 和 FASL 是 SLE 中的候选贡献基因，因为这些基因的突变导致几种 SLE 鼠模型中的自身免疫。在人类中，FAS 突变导致自身免疫性淋巴组织增生综合征或 ALPS（例如，134637.0001）。吴等人（1996）通过 SSCP 分析筛选了 75 名 SLE 患者的 DNA，以寻找 FASL 细胞外结构域的潜在突变。在 1 名表现出淋巴结肿大的 SLE 患者中发现了 FASL 的杂合 SSCP 异常。分子克隆和测序表明，该患者的基因组 DNA 在 FASL 基因的外显子 4 内含有一个 84 bp 的杂合缺失，导致预测的 28 个氨基酸框内缺失（ 134638.0001 ）。对该患者外周血单个核细胞的研究显示，FASL 活性降低，活化诱导的细胞死亡减少，活化后 T 细胞增殖增加。莱纳多（1999）表示尽管该患者符合诊断 SLE 的风湿病学标准，但其特征更符合 ALPS。这可能被称为 ALPS2 或 ALPS1B，由 FAS 基因突变引起的形式被命名为 ALPS1A。

张等人（2005） 对1,000 名汉族肺癌（ 211980 ） 患者和 1,270 名对照分别进行了 FAS 和 FASL 基因启动子区的 2 个功能多态性，-1377G-A（ 134637.0021 ） 和 -844T-C（ 134638.0002 ） 的基因分型。与非携带者相比，FAS -1377AA 或 FASL -844CC 基因型携带者患肺癌的风险增加；两种纯合基因型的携带者的风险增加了 4 倍以上。张等人（2005）指出，这些结果支持 FAS 和 FASL 触发的细胞凋亡途径在人类致癌作用中起重要作用的假设。

孙等人（2005）发现 FAS 变体 -670A 和 -1377G 以及 FASL 变体 -844T 在受刺激的 T 细胞上的表达高于 FAS -670G 和 -1377A 变体或 FASL -844C 变体。携带 FASL -844C 等位基因的 T 细胞表现出活化诱导的细胞死亡增加。一项针对北京汉族女性的病例对照研究显示，与 -844TT 纯合子相比，FASL -844CC 纯合子的宫颈癌风险增加了 3 倍，具有统计学意义。-844CT 杂合子的易感性有所增加的趋势没有统计学意义。孙等人（2005） 提出 FAS-FASL 通路中的多态性赋予宿主对宫颈癌的易感性，这可能是由于激活诱导的细胞死亡增强，肿瘤细胞逃离效应 T 细胞所致。

▼ 动物模型

灌输二氧化硅的小鼠会出现严重的肺部炎症，并在肺部局部产生 TNFA 和间质中性粒细胞和巨噬细胞浸润，这种表型类似于矽肺，这是一种困扰某些采矿业的工业时代疾病。博尔赫斯等（2001）发现 Fasl 缺陷的 gld 小鼠减少了中性粒细胞外渗到支气管肺泡空间，没有显示 TNFA 产生增加，并且没有对二氧化硅作出反应的肺部炎症。二氧化硅在体内和体外诱导野生型肺巨噬细胞中去铁胺抑制的 Fasl 表达，以及肺巨噬细胞的凋亡。对骨髓嵌合体和局部过继转移实验的分析表明，野生型而非 Fasl 缺陷型肺巨噬细胞募集中性粒细胞并引发矽肺。可以通过施用中和抗Fasl抗体来阻断矽肺的诱导。博尔赫斯等人（2001）提出凋亡细胞死亡是中性粒细胞外渗和肺部炎症所必需的。

在诱发脊髓损伤的小鼠中，Demjen 等人（2004）发现 CD95 配体的抗体中和，而非 TNF 的抗体中和，显着减少了脊髓中的凋亡细胞死亡，这表现为少突胶质细胞存活率增加、轴突生长标志物增加以及运动性能相应增加。

马等人（2004）观察到，与对照小鼠相比，Fas 缺陷（lpr/lpr） 小鼠的胶原诱导性关节炎较轻，但关节中的 Il1b（ 147720 ）水平较高，这表明通过 Il1r1（ 147810 ） 的激活效率低下。用拮抗性 FASL 抗体处理的Fas和 Fasl 缺陷型小鼠巨噬细胞和人巨噬细胞抑制了响应 IL1B 或脂多糖的NFKB（参见164011）活化和细胞因子产生。FADD（ 602457 ） 或显性失活FADD（仅包含死亡结构域）的异位表达抑制了 MYD88（ 602170 ） 诱导的NFKB和 IL6（ 147620 ） 启动子激活和细胞因子表达。马等人（2004）得出结论，FAS-FASL 相互作用通过 IL1R1 或 TLR4（ 603030 ） 途径增强激活，可能有助于慢性关节炎的发病机制。

凯瑞等人（2004）使用 Cre-loxP 技术有条件地诱导 Fasl 缺陷小鼠。Fasl -/- 小鼠表现出正常的繁殖力，但它们发展为脾肿大和淋巴结病，淋巴细胞浸润到多个器官和以年龄依赖性方式出现自身免疫性疾病。Fasl -/- 小鼠的脾肿大和淋巴结肿大比gld 小鼠加速且更明显。超过 50% 的 Fasl -/- 小鼠在 4 个月大时死亡。Fas1 -/- 脾细胞对Fas 转染靶细胞的杀伤显着低于由gld 小鼠介导的，后者在该功能上也严重受损。凯瑞等人（2004 年）提出 gld 小鼠的 Fasl 等位基因可能编码一种蛋白质，尽管其结合能力较弱，但仍能与 Fas 受体结合。

奥莱利等人（2009）产生了选择性缺乏分泌 FasL（sFasL） 或膜结合 FasL（mFasL） 的基因靶向小鼠，以解决细胞杀伤所需的这些形式中的哪一种，并探索它们假设的非凋亡活性。缺乏 sFasL 的小鼠表现正常，它们的 T 细胞很容易杀死靶细胞，而缺乏 mFasL 的 T 细胞不能通过 Fas 激活杀死细胞。缺乏 mFasL 的小鼠会出现淋巴结病和高丙种球蛋白血症，类似于 FasL（gld/gld） 小鼠，后者表达无法结合 Fas 的突变形式的 FasL，但令人惊讶的是，mFasL 缺陷小鼠（在 C57BL/6 背景下）死于 SLE（152700 ） 样自身免疫性肾脏破坏和组织细胞肉瘤，这些疾病在 FasL（gld/gld） 小鼠中很少发生，而且发生得更晚。奥莱利等（2009 年）得出结论，mFasL 对细胞毒活性至关重要，并构成对抗淋巴结病、自身免疫和癌症的守护者，而过量的 sFasL 似乎通过非凋亡活性促进自身免疫和肿瘤发生。

▼ 等位基因变体（ 2 示例）：

.0001 自身免疫性淋巴增生综合征，IB 型
FASLG，84-BP DEL，EX4
在一名表现出淋巴结肿大的SLE（ 152700 ）患者中，Wu 等人（1996）鉴定了 FASL 基因外显子 4 内的 84 bp 杂合缺失，导致预测的 28 个氨基酸框内缺失。

Lenardo（1999）建议将该患者归类为由于 FASL 基因突变而患有自身免疫性淋巴增生综合征（ 601859 ）。这种形式的 ALPS 被命名为 ALPS1B，由于 FAS 基因突变的形式是 ALPS1A。

.0002 肺癌，易感性
FASLG，-844T-C
张等人（2005） 对1,000 名汉族肺癌（ 211980 ） 患者和 1,270 名对照进行了基因分型，分别针对 FAS 和 FASL 基因启动子区域的 2 个功能多态性，-1377G-A（ 134637.0021 ） 和 -844T-C。与非携带者相比，FAS -1377AA 基因型携带者患肺癌的风险增加 1.6 倍，FASL -844CC 基因型携带者患肺癌的风险增加 1.8 倍。两种纯合基因型的携带者的风险增加了 4 倍以上，这表明基因与基因的相互作用存在倍增。