解 方,李承新
尖銳濕疣是常見的性傳播疾病之一,發(fā)病率有逐年上升的趨勢。此病由人乳頭瘤病毒(human papillomavirus,HPV)感染所引起。HPV感染后是否發(fā)生尖銳濕疣,以及該病的發(fā)展和轉歸與宿主的免疫功能、病毒的型別及載量密切相關。宿主局部或系統(tǒng)的細胞免疫功能低下[1-2]以及HPV的免疫逃逸可能是尖銳濕疣發(fā)病和復發(fā)的原因之一。本文就尖銳濕疣免疫學發(fā)病機制的研究進展進行綜述。
尖銳濕疣的主要傳播途徑為性接觸,少數(shù)人可通過非性接觸的感染而發(fā)病,臨床表現(xiàn)為局部皮膚或黏膜出現(xiàn)良性疣狀增生及贅生性皮損。其病原體HPV為雙鏈環(huán)狀閉合DNA,屬乳多空病毒科中的乳頭瘤病毒屬,惟一宿主是人,主要侵犯皮膚和黏膜。根據(jù)編碼衣殼蛋白L1的基因序列的不同,目前HPV大約可分為120種亞型[3],約40種HPV可導致尖銳濕疣,其中以低危型HPV-6、11型最常見,約占臨床尖銳濕疣的90%[4],高危型如HPV-16、18型也可引起尖銳濕疣,高危型HPV的反復感染以及遷延不愈還可能引起宮頸、外陰、肛周甚至口咽的惡性腫瘤[5-7]。目前,對于尖銳濕疣的治療以去除疣體為主,尚無根除HPV的方法[7]。
尖銳濕疣的發(fā)病與以下因素密切相關:特異性免疫中的細胞免疫功能低下以及T淋巴細胞亞群的數(shù)量和功能異常;非特異性免疫細胞如樹突狀細胞(dendritic cells,DCs)抗原提呈能力的下降以及自然殺傷細胞(natural killer cells,NK細胞)的免疫活性降低;免疫分子如Toll樣受體(Toll-like receptors,TLRs)的表達變化等。機體局部和全身的免疫狀態(tài)與預防本病的復發(fā)也密切相關[8]。
2.1 T淋巴細胞免疫異常 T淋巴細胞是細胞免疫中的主要效應細胞,T淋巴細胞亞群間的平衡是機體免疫的重要因素。正常情況下,輔助性T細胞(T helper cells,Th)1和Th2型細胞處于動態(tài)平衡。Th1型細胞主要分泌干擾素(interferon,IFN)γ、腫瘤壞死因子(tumornecrosis factor,TNF)-β和白細胞介素(interleukin,IL)-1、IL-2、IL-8、IL-12、IL-18;Th2 型細胞主要分泌 IL-4、IL-5、IL-6、IL-9、IL-10、IL-13。人體在感染HPV后,存在Th1和Th2型細胞的失衡。T淋巴細胞亞群中CD4+/CD8+比值是用來衡量細胞免疫的重要指標,如果CD4+/CD8+比值降低,說明T淋巴細胞以免疫抑制為主。有研究指出,尖銳濕疣患者的外周血中T淋巴細胞總數(shù)(CD3+T淋巴細胞)降低,CD4+T淋巴細胞計數(shù)降低,CD8+T淋巴細胞計數(shù)升高,CD4+/CD8+比值降低,說明尖銳濕疣患者細胞免疫功能受到抑制[9]。不僅全身免疫受到抑制,尖銳濕疣患者皮損局部的淋巴細胞及淋巴細胞亞群也出現(xiàn)失衡,自發(fā)消退的皮損與尖銳濕疣皮損相比較,T淋巴細胞(主要是CD4+T淋巴細胞)數(shù)量明顯增加,而且CD4+/CD8+比值升高[10]。尖銳濕疣患者外周血中CD4+T淋巴細胞數(shù)量減少,可以導致IFNγ、IL-2、IL-3等細胞因子的分泌減少,對B細胞產(chǎn)生抗體的輔助功能減弱,同時也會導致巨噬細胞和NK細胞的活化受到影響,從而使機體的抗病毒能力下降,免疫應答的抑制狀態(tài)更加有利于尖銳濕疣的發(fā)生和發(fā)展。尖銳濕疣患者血清中的TNF-α和IL-6水平降低,這也證明患者的細胞免疫功能下降[11]。尖銳濕疣患者外周血中CD8+T淋巴細胞計數(shù)升高,說明CD8+T淋巴細胞受到病毒抗原的活化而增殖,其過度增殖會造成淋巴細胞的活化受到抑制,細胞免疫功能進一步下降。也就是說,尖銳濕疣患者的CD4+T淋巴細胞數(shù)量逐漸減少,慢慢耗竭,同時CD8+T淋巴細胞過度增殖活化,會導致患者的免疫系統(tǒng)受到損傷,細胞免疫受到抑制,使機體對于HPV感染的免疫應答受限[10,12]。目前認為,F(xiàn)oxp3+的調(diào)節(jié)性T細胞(regulatory T cells,Tregs)在尖銳濕疣皮損局部的聚集可能介導免疫抑制[13]。有研究報道,在巨大尖銳濕疣的皮損局部有Foxp3+的Tregs聚集,F(xiàn)oxp3+的Tregs對于免疫系統(tǒng)的多個元件發(fā)揮強大的抑制作用,并參與控制自身抗原及非自身抗原的免疫應答強度[14-16]。這些研究結果顯示巨大尖銳濕疣的皮損局部是以IL-10和轉化生長因子(transforming growth factor,TGF)-β的高表達以及IL-2和IFNγ的低表達為特征的免疫抑制環(huán)境,CCL17和CCL22的趨化引起Foxp3+的Tregs聚集[17]。也有研究指出,在尖銳濕疣患者的外周血中,有抑制細胞免疫功能的Foxp3+CD4+CD25+的Tregs,且此種細胞數(shù)量顯著增加,使CD4+和CD8+T淋巴細胞中IL-2的轉錄和表達水平下調(diào),造成T淋巴細胞的活化受到抑制,影響Th1和Th2型細胞的分化,機體抗病毒的免疫反應減弱,尖銳濕疣患者就會出現(xiàn)局部免疫抑制現(xiàn)象[15]。近年來有學者通過熒光定量PCR法和Western Blot分析發(fā)現(xiàn),尖銳濕疣患者皮損組織中的髓分化因子88(myeloid differentiation factor 88,MyD88)和TLRs表達上調(diào),而在尖銳濕疣患者外周血中的表達不上調(diào);同時觀察到Tregs的特有標志物Foxp3+、Tregs分泌的TGF-β1、IL-10、細胞毒性T細胞抗原4、糖皮質激素誘導的TNFR相關蛋白和程序性細胞死亡蛋白1均上調(diào),表明Tregs細胞的免疫抑制顯著增強。通過ELISA法測定尖銳濕疣患者外周血中多種細胞因子的分泌水平,結果表明IL-12和IFNγ的表達水平顯著降低,但TNF-α、IL-4和IL-10的表達水平顯著升高。這些實驗結果均印證了尖銳濕疣患者存在免疫抑制這一假說,MyD88和TLRs的表達水平升高可能增強Tregs的免疫抑制作用,導致Th1/Th2、細胞毒性T淋巴細胞1型/2型及其分泌的細胞因子失衡[14]。我國也有學者通過比較尖銳濕疣復發(fā)和未復發(fā)患者的外周血發(fā)現(xiàn),尖銳濕疣復發(fā)患者外周血中存在Th1/Th2分泌細胞因子失衡現(xiàn)象,Th1型細胞處于相對弱勢,Th2型細胞相對強勢,從而引起細胞免疫抑制,不能進行有效的細胞免疫應答,故難以有效清除HPV[16]。
2.2 DCs免疫活性降低 DCs為一種皮膚免疫細胞,是人體內(nèi)功能最強的一種專職抗原提呈細胞,能激活初始的T淋巴細胞,誘導T淋巴細胞介導的免疫反應。即便是在缺乏其他刺激因子的情況下,DCs也能夠啟動機體的免疫反應。當宿主感染病毒后,如果DCs存在功能缺陷,病毒就會逃過宿主的免疫。表皮內(nèi)的DCs稱為郎格漢斯細胞,能夠識別、攝取和提呈抗原,具有免疫監(jiān)視作用,郎格漢斯細胞的免疫功能受許多因素影響。在感染的早期,郎格漢斯細胞攝取病毒抗原,并提呈抗原到引流淋巴結中的T淋巴細胞,導致T淋巴細胞的活化,活化的T淋巴細胞移行至感染部位并可以溶解感染的角質形成細胞。但這一過程可能通過不同方式被損傷或削弱:首先,角質形成細胞的壞死脫落使得HPV的載量不能夠引起典型的細胞壞死[18],也不能夠引起像其他感染部位一樣的有效炎癥反應。這種低炎癥性會減弱郎格漢斯細胞介導的抗原提呈。其次,因為Ⅰ型IFN可以充當天然免疫和獲得性免疫之間的橋梁[19-20],主要是IFNɑ和IFNβ可能會激活未成熟的DCs,增強機體的免疫反應,但HPV誘導的I型IFN的下調(diào)可能會減弱機體的抗病毒免疫反應[21-23]。尖銳濕疣患者皮損局部成熟和未成熟的朗格漢斯細胞的數(shù)量和密度均明顯減少,而且分布不均,細胞形態(tài)出現(xiàn)異常[24]。DCs溶酶體相關膜蛋白是DCs成熟的分子標志,DCs特異性細胞間黏附分子-3結合非整合素分子作為模式識別受體和黏附受體調(diào)節(jié)DCs的免疫功能。有研究表明,尖銳濕疣患者的皮損組織中DCs溶酶體相關膜蛋白和DCs特異性細胞間黏附分子-3結合非整合素分子的mRNA和蛋白水平較正常包皮組織顯著升高,且其表達水平與尖銳濕疣的病程呈負相關[25]。
2.3 TLRs的表達變化 TLRs是一類跨膜蛋白受體,廣泛分布在免疫細胞特別是非特異免疫細胞及某些體細胞表面,是機體天然免疫中的重要病原體識別受體,能夠選擇性識別病原微生物的分子結構,從而誘導細胞因子釋放,激活機體的免疫應答,作出防御反應,可以連接先天和特異性免疫系統(tǒng)[26]。細胞表達TLRs的水平和類型因其處于不同的成熟階段而有所不同。在TLRs的11個組分當中,TLR2、TLR3、TLR4、TLR7、TLR8 和 TLR9 與病毒成分的識別相關,是參與病毒識別的主要受體,能夠識別病毒核酸。其中最重要的是TLR3、TLR7和TLR9,它們均位于細胞內(nèi)。病毒感染后,不同類型的TLRs能夠通過不同的信號轉導途徑來誘導產(chǎn)生Ⅰ型IFN(IFNα、IFNβ等),Ⅰ型IFN可以與受體結合,通過信號級聯(lián)反應,促進具有抗病毒活性的IFN應答蛋白的合成,抑制病毒的復制,起到抗病毒的作用。TLR3能夠啟動IFNβ的TIR結構域銜接蛋白依賴型通路,激活核因子κB。TLR7和TLR9能夠識別病毒基因組,其中TLR7主要識別單鏈RNA病毒,TLR9主要識別DNA病毒中的特定序列,即未甲基化的胞嘧啶-磷酸-嘌呤序列,啟動MyD88依賴型通路[26]。MyD88是TLRs信號轉導中的關鍵銜接分子,負責下游信號通路的啟動[27]。通過MyD88依賴途徑活化,激活免疫應答[28],活化IFN調(diào)節(jié)因子7或核因子κB,引起Th1型細胞因子如IFNα、TNF-α和IL-12的分泌增多,在機體的抗感染免疫中起到重要作用[29-30]。關于TLRs表達的研究結果不盡相同。有國內(nèi)學者研究發(fā)現(xiàn),在尖銳濕疣患者皮損處,在表皮全層除基底層以外,TLRs幾乎都有不同程度的表達,TLR1、TLR3、TLR6 和 TLR9 表達水平顯著升高[31]。這也提示TLRs在抗HPV中的重要作用,而各型別TLRs表達的不均衡性提示不同信號轉導通路對HPV感染的反應不同。但也有國內(nèi)學者應用熒光定量PCR方法檢測到,在尖銳濕疣患者皮損處TLR9的表達水平較低,TLR3和TLR7的表達水平較高[32]。初發(fā)尖銳濕疣組和復發(fā)尖銳濕疣組皮損顆粒層和棘層TLR9表達水平顯著高于正常對照組,外周血CD3+CD4+T淋巴細胞內(nèi)TLR9表達水平也顯著高于正常對照組,復發(fā)尖銳濕疣患者外周血CD3+CD4+T淋巴細胞內(nèi)TLR9的表達水平也顯著高于初發(fā)尖銳濕疣組,尖銳濕疣患者皮損和外周血CD3+CD4+T淋巴細胞內(nèi)TLR9表達上調(diào)可能是HPV感染的識別受體,并參與機體的抗HPV免疫應答[33]。
2.4 NK細胞免疫活性降低 NK細胞無需抗原致敏即可直接殺傷感染了HPV的細胞,是HPV感染早期發(fā)揮局部非特異性抗病毒免疫作用的主要效應細胞,能夠清除病毒感染的細胞,為免疫防御系統(tǒng)的第一道防線。機體內(nèi)NK細胞的活化,主要受到T淋巴細胞,特別是Th1型細胞所分泌的細胞因子的調(diào)節(jié)。CD16和CD57是人類NK細胞的表面標志。有研究發(fā)現(xiàn)尖銳濕疣患者皮損的局部CD16+和CD57+細胞的表達水平明顯低于正常組織,提示皮損局部NK細胞數(shù)量下降[34]。尖銳濕疣患者皮損局部NK細胞的減少可能是由于其外周血及皮損局部的Th1型細胞因子產(chǎn)生不足所導致。有研究表明,尖銳濕疣患者皮損組織中NK細胞表面的活化受體NKG2D和NKp46的表達水平顯著降低,證明HPV感染可抑制NK細胞的活性[35]。NKG2D受體表達水平的降低可能是由于分泌TGF-β的CD4+CD25+調(diào)節(jié)性T淋巴細胞數(shù)量增加[36]。
總之,細胞免疫在尖銳濕疣的發(fā)病中起重要作用,尖銳濕疣患者局部或系統(tǒng)的免疫抑制很大程度上決定了尖銳濕疣的發(fā)生、發(fā)展和轉歸。目前在尖銳濕疣的治療中,局部或系統(tǒng)的免疫調(diào)節(jié)治療取得了很好的療效,如系統(tǒng)應用免疫調(diào)節(jié)藥物預防尖銳濕疣的復發(fā)[37],同時,針對TLR7的免疫調(diào)節(jié)藥物咪喹莫特的局部外用在尖銳濕疣治療及預防復發(fā)方面也取得了良好的效果[38],進一步印證了尖銳濕疣的發(fā)病、復發(fā)與機體免疫功能的關系。相信針對局部或系統(tǒng)免疫抑制不同靶點的免疫治療會成為尖銳濕疣治療的有力手段。
[1]Vandepapeliere P,Barrasso R,Meijer CJ,et al.Randomized controlled trial of an adjuvanted human papillomavirus(HPV)type 6 L2E7 vaccine:infection of external anogenital warts with multiple HPV types and failure of therapeutic vaccination[J].J Infect Dis,2005,192(12):2099-2107.
[2] 呂蓉.尖銳濕疣患者免疫功能的研究進展[J].皮膚病與性病,2003,25(2):11-13.
[3]Bernard HU,Burk RD,Chen Z,et al.Classification of papillomaviruses(PVs)based on 189 PV types and proposal of taxonomic amendments[J].Virology,2010,401(1):70-79.
[4]Stanley MA.Genital human papillomavirus infections:current and prospective therapies[J].JGen Virol,2012,93(Pt 4):681-691.
[5]Partridge JM,Koutsky LA.Genital human papillomavirus infection inmen[J].Lancet Infect Dis,2006,6(1):21-31.
[6]Bechtel MA,TroutW.Sexually transmitted diseases[J].Clin Obstet Gynecol,2015,58(1):172-184.
[7]O'Mahony C.Genital warts:current and future management options[J].Am JClin Dermatol,2005,6(4):239-243.
[8] 朱偉,曹萍.尖銳濕疣的研究進展[J].皮膚病與性病,2014,36(6):327-329,336.
[9] 王子仲,李蓮青,李潔,等.尖銳濕疣患者HPV DNA的檢出及其與外周血淋巴細胞表型關系的研究[J].中華實驗和臨床病毒學雜志,2001,15(3):254-255.
[10]車雅敏,王家璧,劉躍華,等.尖銳濕疣患者外周血及皮損T淋巴細胞亞群的檢測[J].臨床皮膚科雜志,2005,34(1):23-25.
[11]陸玲娜,馮廣紅,石年.血清腫瘤壞死因子-α和白介素-6的水平檢測在尖銳濕疣診斷中的應用研究[J].中國性科學,2015,24(3):61-63.
[12]曹嘉力,何焱玲,張秀英.尖銳濕疣患者HPV感染與細胞免疫功能的相關性[J].中國皮膚性病學雜志,2012,26(5):383-385.
[13]Zhao J,Zeng W,Cao Y,et al.Immunotherapy of HPV infectioncaused genital warts using low dose cyclophosphamide[J].Expert Rev Clin Immunol,2014,10(6):791-799.
[14]Shi YJ,Yang J,YangW.Mechanistic investigation of immunosuppression in patients with condyloma acuminata[J].Mol Med Rep,2013,8(2):480-486.
[15]Xu Y,Zhu KJ,Zhu N,et al.Expression of Foxp3+CD4+CD25+regulatory T cells and Th1/Th2,Tc1/Tc2 profiles in the peripheral blood of patients with condyloma acuminatum[J].Clin Exp Dermatol,2009,34(2):229-235.
[16]涂權梅,呂杰強,陳小鳴,等.復發(fā)與未復發(fā)女性尖銳濕疣患者Th1/Th2細胞因子檢測[J].中國皮膚性病學雜志,2009,23(8):498-499.
[17]Cao Y,Zhao J,Lei Z,et al.Local accumulation of FOXP3+regulatory T cells:evidence for an immune evasion mechanism in patientswith large condylomata acuminata[J].J Immunol,2008,180(11):7681-7686.
[18]Woodworth CD.HPV innate immunity[J].Front Biosci,2002,7:d2058-d2071.
[19]Kupper TS,Fuhlbrigge RC.Immune surveillance in the skin:mechanisms and clinical consequences[J].NatRev Immunol,2004,4(3):211-222.
[20]Le Bon A,Tough DF.Links between innate and adaptive immunity via type I interferon[J].Curr Opin Immunol,2002,14(4):432-436.
[21]Barnard P,McMillan NA.The human papillomavirus E7 oncoprotein abrogates signaling mediated by interferon-alpha[J].Virology,1999,259(2):305-313.
[22]Nees M,Geoghegan JM,Hyman T,et al.Papillomavirus type 16 oncogenes downregulate expression of interferon-responsive genes and upregulate proliferation-associated and NF-kappaB-responsive genes in cervical keratinocytes[J].JVirol,2001,75(9):4283-4296.
[23]Ronco LV,Karpova AY,Vidal M,et al.Human papillomavirus 16 E6 oncoprotein binds to interferon regulatory factor-3 and inhibits its transcriptional activity[J].Genes Dev,1998,12(13):2061-2072.
[24]Feng JY,Peng ZH,Tang XP,et al.Immunohistochemical and ultrastructural features of Langerhans cells in condyloma acuminatum[J].JCutan Pathol,2008,35(1):15-20.
[25]MaWY,Zhuang L,QiQC,et al.Expression of dendritic cell lysosome-associated membrane protein and dendritic cell-specific intercellular adhesion molecule-3 grabbing nonintegrin in condyloma acuminatum lesions[J].J IntMed Res,2013,41(1):138-145.
[26]Akira S,Takeda K.Toll-like receptor signalling[J].Nat Rev Immunol,2004,4(7):499-511.
[27]Xagorari A,Chlichlia K.Toll-like receptors and viruses:induction of innate antiviral immune responses[J].Open Microbiol J,2008,2:49-59.
[28]Sin JI.MyD88 signal is required for more efficient induction of Ag-specific adaptive immune responses and antitumor resistance in a human papillomavirus E7 DNA vaccine model[J].Vaccine,2011,29(24):4125-4131.
[29]MaWY,Zhuang L,Qi QC,et al.Expression of dendritic cell lysosome-associated membrane protein and dendritic cell-specific intercellular adhesion molecule-3 grabbing nonintegrin in condyloma acuminatum lesions[J].J IntMed Res,2013,41(1):138-145.
[30]Boo KH,Yang JS.Intrinsic cellular defenses against virus infection by antiviral type I interferon[J].YonseiMed J,2010,51(1):9-17.
[31]茅曉紅,張巍巍,陳賢禎,等.Toll樣受體在尖銳濕疣皮損中的表達[J].中華皮膚科雜志,2010,43(9):637-640.
[32]朱小霞,程浩,張行,等.熒光定量PCR檢測尖銳濕疣皮損Toll樣受體的表達水平[J].中國微生物學和免疫學雜志,2011,31(6):560-563.
[33]姜培紅,李志豪,陳榕,等.TLR9在初發(fā)和復發(fā)尖銳濕疣皮損及外周血T細胞亞群中的表達[J].中國皮膚性病學雜志,2013,27(2):158-160.
[34]鄒耘,陳興平,涂亞庭.尖銳濕疣患者外周血Th1/T h2細胞因子及局部NK細胞的變化[J].華中科技大學學報(醫(yī)學版),2009,38(1):68-71.
[35]張霞,李燕春,錢起豐.尖銳濕疣患者外周血NK細胞激活性和抑制性受體的檢測[J].中國麻風皮膚病雜志,2008,24(6):439-441.
[36]Bergmann C,Wild CA,Narwan M,et al.Human tumor-induced and naturally occurring Treg cells differentially affect NK cells activated by either IL-2 or target cells[J].Eur J Immunol,2011,41(12):3564-3573.
[37]黃旭坤,蔡群.精制胸腺肽預防尖銳濕疣復發(fā)的初步觀察[J].傳染病信息,2004,17(4):185.
[38]Scheinfeld N.Update on the treatment of genital warts[J].Dermatol Online J,2013,19(6):18559.