CTLA-4基因与心血管疾病:心脏风险因素、炎症与免疫疗法CTLA-4 Gene and Cardiovascular Disease: Heart Risk Factors, Inflammation, and Immunotherapy

环球医讯 / 心脑血管来源:studycorgi.com美国 - 英文2025-07-10 15:09:15 - 阅读时长8分钟 - 3720字
本文深入探讨了CTLA-4基因在心血管疾病中的作用,包括其遗传变异如何影响心脏病风险、炎症反应及其作为免疫治疗靶点的潜力,为理解心血管疾病的发病机制和潜在疗法提供了全新视角。
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CTLA-4基因与心血管疾病:心脏风险因素、炎症与免疫疗法

心血管疾病概述

心脏病和心血管疾病是用来描述各种心脏相关疾病和血管问题的术语。这些疾病包括冠状动脉疾病、心脏瓣膜问题以及心律失常。心血管疾病被广泛认为是全球范围内导致死亡和残疾的首要原因(Amin等,2019)。

冠状动脉疾病是最常见的心血管疾病类型,当向心脏供血的动脉变窄或堵塞时就会发生。这种情况可能导致胸痛、心脏病发作甚至死亡。冠状动脉疾病的风险因素包括高血压、高胆固醇、吸烟、糖尿病和久坐的生活方式。

心血管疾病的成因

心脏瓣膜问题

已知心脏瓣膜问题也可能引发心血管疾病。心脏有四个瓣膜,它们通过开闭控制血液流入和流出心脏。如果这些瓣膜无法正常工作,心脏必须更加努力地泵血,这可能会导致心脏病。心脏瓣膜问题的风险因素包括家族病史、某些感染以及衰老。

心律失常

心律失常,也称为心律紊乱,可导致心血管疾病。这些疾病发生在心跳不正常时,并可能引起头晕、晕厥和胸痛。糖尿病、高血压以及家族病史是心律失常的主要诱因。

心血管疾病的预防与治疗

建议对无症状人群进行早期筛查,涉及维持心血管生理功能的相关基因,例如CTLA-4(Zhao等,2019)。预防心血管疾病需要养成健康习惯,如均衡饮食、定期锻炼、戒烟以及管理压力。此外,定期体检可以帮助识别和管理该疾病的危险因素。

心血管疾病的治疗方法可以包括药物、手术和生活方式改变。在某些情况下,一种称为血管成形术的程序可以打开狭窄或阻塞的动脉。在其他情况下,修复或更换心脏瓣膜以治疗心律失常可能需要手术。总体而言,心血管疾病是一种严重影响心脏和血管的严重疾病。健康的生活方式选择、定期检查和寻求适当治疗有助于预防和管理这种疾病。

CTLA-4在心血管疾病中的作用

心脏病是全球主要的致死原因之一,每年有数百万人死于心脏病(Amin等,2019)。CTLA-4蛋白是心脏病发展的重要因素之一。细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(CTLA-4)是一种在免疫细胞(称为T细胞)表面表达的蛋白质(Bansal等,2021)。它在调控免疫反应方面至关重要,特别是通过抑制T细胞的激活(Düzgün等,2009)。然而,最近的研究表明,CTLA-4也可能参与心脏病的发展。

CTLA-4的基因变异

研究特别指出,CTLA-4基因的遗传变异可能在心脏病的发生中起作用(Ruppert等,2010)。CTLA-4基因的变异与较高的冠状动脉疾病风险相关。CTLA-4基因的变异还与心力衰竭风险增加有关。

G/G基因型代表CTLA-4基因DNA序列的一种特殊变化,从而影响其所编码蛋白质的功能。CTLA-4基因的G/G基因型多态性与急性心肌梗死(AMI,即心脏病发作)的高风险相关(Yip等,2007)。这种多态性是CTLA-4基因DNA序列的变化,影响了该基因蛋白质的功能。

携带G/G基因型的人群可能调节免疫反应的能力受损,从而增加了他们患AMI的风险。研究发现,G/G基因型(CTLA-4基因DNA序列的一种特定变异)提高了DCM(扩张型心肌病)的风险(Ruppert等,2010)。这表明CTLA-4可能是DCM的易感基因,意味着它可能导致该疾病的发展。

CTLA-4与炎症

CTLA-4蛋白的作用是调节免疫系统并防止过度炎症(Ruppert等,2010)。在DCM中,心脏中免疫反应的上调可能引发炎症反应并促进纤维化,即心脏内形成疤痕组织。蛋白质与心脏病相关的炎症密切相关。炎症是身体对感染或损伤的自然反应,使身体得以愈合和修复。然而,慢性炎症(长期且持续)被认为会引发心脏病的发展。

CTLA-4可能通过抑制免疫细胞(如T细胞)的活性来促进慢性炎症,而这些细胞负责对抗感染和其他对身体的威胁。这种机制可能导致有害物质(如胆固醇)在动脉中积累,最终引发心脏病。

CTLA-4作为免疫疗法的靶点

CTLA-4蛋白一直是许多临床试验的主题,因为它是治疗自身免疫疾病的潜在靶点。CTLA-4调控免疫反应的关键机制之一是与另一种名为CD28的蛋白竞争结合一对称为CD80和CD86的蛋白(Bansal等,2021)。CTLA-4蛋白表达在抗原呈递细胞的表面,这些细胞对于激活T细胞非常重要。

当CTLA-4与CD80和CD86结合时,它阻止T细胞的激活,防止它们启动免疫反应(Sobhani等,2021)。相反,当CD28与CD80和CD86结合时,它刺激T细胞激活并启动免疫反应(Sobhani等,2021)。

针对CTLA-4的免疫治疗药物

由于其在调控免疫反应中的作用,CTLA-4已成为开发免疫治疗药物的靶点。这些药物通过阻断CTLA-4的功能,从而使免疫系统能够对癌细胞或其他外来入侵者产生更强的反应。其中最有前景的针对CTLA-4的免疫治疗药物是ipilimumab,这是首个获得美国食品药品监督管理局批准的药物。

Ipilimumab在治疗晚期黑色素瘤方面非常有效,目前正被研究用于其他类型癌症的治疗过程。Ipilimumab通过与CTLA-4结合并阻止其发送抑制信号,从而增强T细胞的激活以及对癌细胞的免疫反应。尽管Ipilimumab在治疗黑色素瘤方面取得了一些成功,但它也可能导致诸如结肠炎、肝炎和甲状腺炎等自身免疫副作用。

因此,通常将其保留给患有晚期疾病且对传统疗法无效的黑色素瘤患者。另一种针对CTLA-4的药物是tremelimumab,目前正在进行癌症治疗的临床试验,包括黑色素瘤、肺癌和膀胱癌。Tremelimumab的作用类似于ipilimumab,但据信其作用持续时间更长。除了ipilimumab和tremelimumab之外,还有几种其他正在开发中的药物针对CTLA-4,包括durvalumab、avelumab和MEDI0562,均处于不同类型的癌症缓解临床试验阶段。

CTLA-4与自身免疫性疾病

CTLA-4是癌症免疫疗法的重要靶点,因为它控制免疫反应。抑制CTLA-4可以增强免疫系统攻击癌细胞的能力,但也可能导致自身免疫副作用(Sobhani等,2021)。因此,针对CTLA-4的药物通常仅用于那些患有晚期癌症且对其他治疗没有反应的患者。

研究人员还在探索使用CTLA-4抑制剂治疗自身免疫性疾病的可能性,例如类风湿关节炎,这类疾病可能会发展为心脏病(Sobhani等,2021)。

CTLA-4与风湿病和川崎病

感染后引起的非化脓性多系统炎症状态被称为急性风湿热,其常见临床特征包括关节炎和瓣膜炎。这是由A组β溶血链球菌咽炎引发的过度免疫反应导致的(Düzgün等,2009)。Kuo等(2010)研究了川崎病(KD),这是一种通常影响五岁以下儿童的结构性血管炎症。CTLA-4(细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4)已被确定为可能导致自身免疫的基因之一(Kuo等,2010)。该研究调查了CTLA-4基因多态性与川崎病及冠状动脉病变(CAL)之间的关系。

根据Kuo等(2010)的研究,在台湾高雄长庚纪念医院中心从2001年至2007年登记的川崎病患者中,包括73名女孩和160名男孩,平均年龄为1.6岁。Kuo等(2010)分析了644名健康儿童的结果。他们得出结论,CTLA-4(+49)A/G多态性,特别是在女性患者中,与川崎病CAL的发展相关。

根据Bansal等(2021)的研究,风险与女性性别和CVL(联合瓣膜病变)组中CTLA-4 1661G等位基因较低的流行率相关。总的来说,CTLA-4是一种在调控免疫反应中发挥关键作用的蛋白质。通过阻止T细胞的激活,它帮助防止过度的免疫反应,这可能导致自身免疫疾病和其他问题(Düzgün等,2009)。这种蛋白质一直是许多临床试验的主题,并且是开发用于治疗癌症和其他病症的免疫治疗药物的靶点。

CTLA-4与心肌病

Liu等(2005)研究了CTLA-4基因与中国汉族人群中特发性扩张型心肌病(IDC)之间潜在关联。结果表明,CTLA-4外显子1 A49>G多态性可能在这种人群中对IDC的遗传易感性起到一定作用。因此,Liu等(2006)进一步研究了特发性扩张型心肌病(IDC)患者的CTLA-4(细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4)表达情况。他们得出结论,IDC患者的CTLA-4基因表达异常。

CTLA-4作为免疫和疾病中的调节因子

上述研究人员表明,适应性免疫在T细胞淋巴细胞参与的情况下,为建立和维持抗癌反应提供了重要信息和支持。患者生存率和对治疗的反应与整个肿瘤中细胞毒性CD8+ T细胞的浸润密切相关。因此,其他研究表明,转移性黑色素瘤患者中细胞毒性T淋巴细胞相关抗原四的抑制会导致癌症逆转和自身免疫。

CTLA-4是一种重要的免疫调节蛋白,存在于某些调节性T细胞和激活的T细胞中,可以抑制T细胞的激活(Düzgün等,2009)。这项工作确立了CTLA-4在调节人类对自身抗原的免疫反应中的关键作用,并表明在癌症免疫治疗中阻断CTLA-4可能有助于打破免疫系统对人类癌症抗原的耐受性。另一个重要事实是,CTLA-4并不存在于静止的T细胞中,但在T细胞激活后约两到三天内会上调。


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