黃秀強(qiáng), 曲 波, 李 惠
哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院消化內(nèi)科,黑龍江 哈爾濱 150086
綜述
賁門失弛緩癥的病因及發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展
黃秀強(qiáng), 曲 波, 李 惠
哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院消化內(nèi)科,黑龍江 哈爾濱 150086
賁門失弛緩癥(achalasia,AC)是一種病因尚不明確的食管運(yùn)動(dòng)功能障礙性疾病,以食管下括約肌(lower esophageal sphincter,LES)松弛障礙、食管蠕動(dòng)異常為主要特點(diǎn)。遺傳因素、環(huán)境因素、病毒感染及自身免疫等可能共同作用使食管肌間神經(jīng)叢損傷,從而導(dǎo)致AC的發(fā)生。本文就近年來AC的病因及發(fā)病機(jī)制的進(jìn)展作一概述。
賁門失弛緩癥;食管下括約?。皇彻芗¢g神經(jīng)叢;發(fā)病機(jī)制;病因
賁門失弛緩癥(achalasia,AC)是一種病因尚不明確的食管運(yùn)動(dòng)功能障礙性疾病,以食管蠕動(dòng)異常、食管下括約肌(lower esophageal sphincter,LES)松弛障礙為主要特點(diǎn),有吞咽困難、胸骨后疼痛、反流、體質(zhì)量減輕等臨床表現(xiàn)。發(fā)病率(0.5~1)/10萬,與年齡、性別、種族無明顯相關(guān)性[1]。AC可以是原發(fā)性的也可以是繼發(fā)性的,對于繼發(fā)性AC,食管神經(jīng)纖維缺失的原因往往是已知的;對于原發(fā)性AC,多認(rèn)為是食管肌間神經(jīng)叢抑制性神經(jīng)缺失導(dǎo)致其發(fā)病[2-3]。研究發(fā)現(xiàn)AC可能與病毒感染、環(huán)境因素、自身免疫炎癥和遺傳因素等有關(guān),但AC確切的發(fā)病機(jī)制目前尚不明確。
食管的正常蠕動(dòng)和LES的正常舒縮受到中樞迷走神經(jīng)、交感神經(jīng)和食管內(nèi)的肌間神經(jīng)叢共同調(diào)節(jié)。了解近端和遠(yuǎn)端食管的不同神經(jīng)支配,有助于理解AC的病理生理。近端食管的橫紋肌受來自腦干疑核迷走神經(jīng)的膽堿能運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元支配;而遠(yuǎn)端食管平滑肌受來自腦干背核迷走神經(jīng)的興奮性膽堿能神經(jīng)元和抑制性氮能神經(jīng)元支配。食管遠(yuǎn)端和LES內(nèi)的膽堿能神經(jīng)元,釋放乙酰膽堿引起食管平滑肌收縮;氮能神經(jīng)元釋放的NO和血管活性腸肽(vasoactive intestinal peptide,VIP)等共同調(diào)節(jié)LES松弛[4-5]。
食管蠕動(dòng)是食管興奮性和抑制性肌間神經(jīng)叢神經(jīng)元協(xié)同調(diào)節(jié)的結(jié)果。正常情況下,食管處于收縮狀態(tài),但在吞咽時(shí),抑制性神經(jīng)元產(chǎn)生興奮超過興奮性神經(jīng)元的作用而導(dǎo)致食管松弛。對于AC患者,曾有部分人認(rèn)為是LES本身的病變引起其壓力升高[6]。但更多的研究表明AC的病理改變主要在神經(jīng)而不是肌肉,主要是支配LES的肌間神經(jīng)叢中的抑制性神經(jīng)減少或缺乏引起,導(dǎo)致LES松弛障礙和食管蠕動(dòng)異常,進(jìn)而導(dǎo)致AC發(fā)生。
在發(fā)病的初始階段,食管抑制性神經(jīng)元發(fā)生退化,釋放的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)不能拮抗興奮性神經(jīng)遞質(zhì)的興奮作用,從而導(dǎo)致食管發(fā)生因缺乏蠕動(dòng)而發(fā)生較大幅度收縮,AC的這個(gè)階段被稱為有力的失弛緩(下端食管的平均收縮壓力達(dá)到40 mmHg以上)。膽堿能神經(jīng)的進(jìn)行性缺失導(dǎo)致食管體部擴(kuò)張和較低幅度的收縮,AC的這個(gè)階段稱為經(jīng)典失弛緩。AC患者的尸檢發(fā)現(xiàn)食管體部的神經(jīng)細(xì)胞減少,提示神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的數(shù)量與疾病進(jìn)展有很大的相關(guān)性[2]。在另一項(xiàng)研究中,從AC患者取出的一塊肌組織對神經(jīng)節(jié)刺激性物質(zhì)煙堿沒有反應(yīng),然而乙酰膽堿卻能引起其收縮[7]。這些發(fā)現(xiàn)表明雖然乙酰膽堿能引起AC患者食管收縮,但由于存在神經(jīng)元的退化,食管不能正常收縮。De Giorgio等[8]發(fā)現(xiàn)在食管下端及LES抑制性神經(jīng)元受累的AC患者,其中大部分一氧化氮合酶(NO-synthase,NOS)陽性神經(jīng)元減少或完全缺失。Sivarao等[9]應(yīng)用基因敲除技術(shù)敲除小鼠的神經(jīng)型NOS基因,發(fā)現(xiàn)食管下端和LES基礎(chǔ)壓力顯著升高,出現(xiàn)松弛障礙,與AC患者的表現(xiàn)極其相似。Gridelli等[10]研究了AC患者食管的肽能神經(jīng)分布,相比于對照組,AC患者食管下端及LES幾乎不存在VIP免疫陽性神經(jīng)纖維,然而外源性的神經(jīng)纖維是正常的。AC除了抑制性神經(jīng)遞質(zhì)缺乏外,食管下端及LES的VIP受體功能缺陷也與發(fā)病有關(guān)。上面的研究表明食管肌間神經(jīng)叢,特別是抑制性神經(jīng)纖維的退化,導(dǎo)致了AC的發(fā)生。
然而神經(jīng)的退化不僅限于食管,有證據(jù)表明存在迷走神經(jīng)纖維沃勒變性,在AC患者腦干中存在路易氏小體。少數(shù)患者存在去迷走神經(jīng)現(xiàn)象,迷走神經(jīng)干、腦干運(yùn)動(dòng)神經(jīng)核也有類似表現(xiàn)。然而,其他部位的神經(jīng)退化很少引起AC[11]。
2.1 遺傳因素目前認(rèn)為AC的發(fā)病可能與遺傳有關(guān),部分AC存在家族性發(fā)病特點(diǎn),多見于兒童、同胞間,少數(shù)見于同卵雙生子,也有雙親、子女相關(guān)性的報(bào)道。有觀點(diǎn)認(rèn)為該病是一種常染色體隱性遺傳病,但也有常染色體顯性遺傳的病例報(bào)道, 無大規(guī)模的流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)AC患者有明顯家族史[12-14]。有研究表明兒童AC患者多有位于12q13的 ALADIN基因突變,導(dǎo)致相應(yīng)無功能蛋白的表達(dá),這個(gè)基因的突變又可以導(dǎo)致一些常染色體隱性遺傳病的發(fā)生,如triple-A綜合征[15-16]。此外,也有報(bào)道[17-18]與一些其他遺傳性疾病密切相關(guān),如唐氏綜合征、21-三體綜合征和帕金森病,且發(fā)生AC的幾率明顯高于正常人群。然而AC患者遺傳因素有可能被低估,與先天性巨結(jié)腸相比,雖然兩者肌間神經(jīng)叢有共同的變化,都有一定的家族性,兩者因?yàn)槎加幸种菩陨窠?jīng)的缺失導(dǎo)致動(dòng)力障礙,因此具有相似性[19]。
AC的發(fā)生與某些基因多態(tài)性有很大的相關(guān)性。該病與人類白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)Ⅱ類基因顯著相關(guān),Ruiz-de-León等[20]發(fā)現(xiàn)含HLA DQA1*0103和DQB1*0603等位基因的AC患者循環(huán)抗體量明顯增加,可在某種程度上支持免疫遺傳發(fā)病機(jī)制,但這種家族性發(fā)病方式罕見,且并非所有AC患者都存在HLA相關(guān)抗原,因此不能斷定該病是一種遺傳性疾病。有觀點(diǎn)認(rèn)為遺傳因素僅在接觸某些環(huán)境因素后才增加患者的易感性。NOS是合成NO的關(guān)鍵酶,有研究表明AC患者NOS相對于對照組明顯減少,NOS有3種同工酶,基因分別位于染色體12q24.2、17q11.2-q12和7q36,這些位點(diǎn)的基因異常,可能導(dǎo)致NO含量減少[21-22]。VIPR1基因位于人類染色體3p22,是一種較小的抑制性神經(jīng)遞質(zhì),在肌間神經(jīng)叢中調(diào)節(jié)食管下端和LES的松弛。VIPR1存在于食管肌間神經(jīng)遠(yuǎn)端和LES,持續(xù)的炎癥反應(yīng)導(dǎo)致VIPR1信號傳導(dǎo)受損,改變了VIP在肌間神經(jīng)元細(xì)胞中的作用。Paladini等[23-24]報(bào)道了VIPR1基因的單核苷酸多態(tài)性,發(fā)現(xiàn)存在rs421558的A和rs896(3’UTR)的C與受體下調(diào)明顯相關(guān)。白細(xì)胞介素-23受體(interleukin-23 receptor,IL-23R)基因位于人類染色體Ip31,有報(bào)道IL-23R與慢性自身免疫反應(yīng)和炎癥存在相關(guān)性,一項(xiàng)研究報(bào)道IL-23R基因381 gln是一種保護(hù)性的等位基因,因此, IL-23R基因381 gln的變體可能是AC的一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素[25]。蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶22受體(protein tyrosine phosphatase non-receptor22,PTPN22)基因位于染色體1p13.3-p13,一個(gè)與自身免疫疾病相關(guān)的區(qū)域,Vang等[26]、Santiago等[27]發(fā)現(xiàn)PTPN22C1858T基因多態(tài)性增加了西班牙人中AC的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。
2.2 病毒感染病毒性因素在AC患者發(fā)病過程中所起到的作用尚有爭議。有人認(rèn)為該病可能由神經(jīng)毒性病毒感染引起。Jones等[28]的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),AC患者血清中抗麻疹病毒抗體較對照組升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Robertson等[29]應(yīng)用DNA分子雜交技術(shù)在部分患者病變組織中檢測到水痘-帶狀皰疹病毒,但在對照組中沒有發(fā)現(xiàn);在應(yīng)用DNA探針技術(shù)檢測巨細(xì)胞病毒和單純皰疹病毒-1過程中,發(fā)現(xiàn)AC患者和對照組均為陰性。然而一些研究并不能提供病毒感染是AC發(fā)病的證據(jù),Niwamoto等[30]應(yīng)用聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)檢測12例AC患者和6例食管上段癌的食管肌層單純皰疹病毒-1、單純皰疹病毒-2、EB病毒、人類皰疹病毒-6的DNA和麻疹病毒的RNA,僅單純皰疹病毒-1和單純皰疹病毒-2在試驗(yàn)組和對照組中被發(fā)現(xiàn),而沒有檢測到其他病毒。在另一項(xiàng)研究中,病變組和對照組樣本中也沒有檢測到人類皰疹病毒、麻疹病毒和人體乳頭瘤病毒[31]。兩項(xiàng)研究提出麻疹病毒和水痘-帶狀皰疹病毒感染與AC的發(fā)病可能有一定聯(lián)系,然而水痘-帶狀皰疹病毒顆粒只有在1/3的AC患者中檢測到,況且并不是所有感染麻疹病毒和水痘-帶狀皰疹病毒的人都患有AC,因此有假設(shè)認(rèn)為機(jī)體可能及時(shí)清除了病毒或存在抽樣誤差。沒有研究資料表明在神經(jīng)組織發(fā)現(xiàn)病毒顆粒,但有研究示AC病變組織不存在任何病毒產(chǎn)物[2]。到目前為止還沒有充分證據(jù)斷定病毒感染即是該病病因,也缺乏流行病學(xué)方面的依據(jù)。
2.3 自身免疫作用自身免疫作為AC的重要病因越來越被受到重視。有研究證實(shí)90%~100%的AC患者食管肌間神經(jīng)叢存在炎癥細(xì)胞浸潤,認(rèn)為AC的發(fā)病與食管肌層神經(jīng)叢慢性非特異性炎癥有關(guān),Raymond等[32]、Moses等[33]研究認(rèn)為肌間神經(jīng)叢的炎性浸潤可能是由抗神經(jīng)元抗體引起。然而,應(yīng)用免疫組化方法尚不能在AC患者血清中檢測出以食管肌間神經(jīng)叢為靶點(diǎn)的抗體蛋白。這些結(jié)果不支持抗神經(jīng)元抗體誘發(fā)AC,這些抗體可能是存在的附帶現(xiàn)象。
有研究表明AC和HLA存在一定的聯(lián)系。有研究證實(shí)含有HLA DQA 1*0103和DQB1*0603等位基因AC患者肌間神經(jīng)抗體明顯升高,相反,Latiano 等[34]沒有發(fā)現(xiàn)HLA等位基因與抗肌間神經(jīng)叢抗體有相關(guān)性。所有這些報(bào)道可能顯示AC存在自身免疫性因素,然而并不是所有的AC患者都有HLA等位基因異常,有特定HLA等位基因也并不都患有AC。由于免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)與消化道神經(jīng)功能紊亂導(dǎo)致的動(dòng)力障礙密切相關(guān),類比其他胃腸道動(dòng)力障礙性疾病,如感染相關(guān)性IBS、假性腸梗阻和真性腸梗阻,AC可能有相類似的病理生理基礎(chǔ),然而,在這個(gè)問題上需要更多的研究來證實(shí)[35]。
最近研究顯示補(bǔ)體成分可能參與了AC的發(fā)病,但激發(fā)機(jī)制尚未完全清楚,可能存在多種補(bǔ)體成分參與了免疫反應(yīng)過程。Im等[36]應(yīng)用蛋白組學(xué)的方法檢測AC患者和正常人血清中的蛋白質(zhì),在檢測的658種蛋白質(zhì)中,有28種表達(dá)明顯上調(diào),上調(diào)的蛋白質(zhì)包括補(bǔ)體C4B5、C3、細(xì)胞周期素依懶性蛋白激酶5、甲狀腺素運(yùn)載蛋白和α2巨球蛋白。他們用ELISA方法在AC患者外周血發(fā)現(xiàn)補(bǔ)體C3表達(dá)上調(diào)最為明顯。由于C3在補(bǔ)體經(jīng)典激活途徑和旁路激活途徑中均發(fā)揮重要作用,表明C3在AC發(fā)病過程中可能起著重要作用。但病變組織中C3的表達(dá)有無上調(diào)仍需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)。
所有的這些數(shù)據(jù)并不能證明AC是一種免疫性疾病。到目前為止,還沒有證據(jù)來支持自身免疫性因素是AC的病因,這需要更多的研究去證實(shí)。
2.4 其他原因由于少數(shù)患者發(fā)病前有精神刺激史,且情緒與癥狀的輕重有一定的關(guān)系,提示精神因素可能與該病發(fā)病有關(guān)。另外,該病有一定程度的地域差異,因此,環(huán)境因素也可能與AC的發(fā)病有關(guān)[37-39]。
AC是由食管肌間神經(jīng)叢抑制性神經(jīng)的喪失引起的,現(xiàn)病因尚不完全明確。起始因素可能是病毒感染等環(huán)境因素導(dǎo)致食管肌間神經(jīng)叢炎癥反應(yīng),但并不是所有病毒感染的人都會(huì)發(fā)生AC,僅有那些具有遺傳傾向的易感人群發(fā)生自身免疫反應(yīng),從而導(dǎo)致慢性炎癥。在早期階段,炎癥反應(yīng)和沒有神經(jīng)元損失的神經(jīng)節(jié)炎可能是其主要表現(xiàn),患者在此階段可能體現(xiàn)為食管蠕動(dòng)功能障礙,導(dǎo)致有力的失弛緩;持續(xù)性的抑制神經(jīng)節(jié)自體免疫性破壞和神經(jīng)纖維化最終導(dǎo)致經(jīng)典失弛緩。目前對其治療方法主要還是對癥治療,隨著對AC研究的不斷深入,對其病因及發(fā)病機(jī)制的進(jìn)一步認(rèn)識(shí),為能夠更有效地治療AC提供創(chuàng)傷更低、療效更好、恢復(fù)時(shí)間更短、并發(fā)癥更少的治療方法,這也成為下一步重點(diǎn)研究的課題,所以仍需科研工作者們繼續(xù)努力。
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(責(zé)任編輯:馬 軍)
Recent progress in etiology and pathogenesis of achalasia
HUANG Xiuqiang, QU Bo, LI Hui
Department of Gastroenterology, the Second Affiliated Hospital of Harbin Medical University, Harbin 150086, China
Achalasia (AC) is an unclear esophageal motility disorder disease characterized by impaired relaxation of the lower esophageal sphincter (LES), absent or decreased esophageal aperistalsis. AC is caused by loss of inhibitory ganglion in the myenteric plexus of the esophagus. Genetic factors, environmental factors, viral infection and autoimmunity result in degeneration of inhibitory nerves in the esophagus. In this review, we discussed the current evidence of the pathogenesis and etiology of AC.
Achalasia; Lower esophageal sphincter; Myenteric plexus of the esophagus; Pathogenesis; Etiology
10.3969/j.issn.1006-5709.2016.01.027
黃秀強(qiáng),在讀碩士研究生,研究方向:賁門失弛緩癥的病因及發(fā)病機(jī)制。E-mail:huangxiuqiang-2014@hotmail.com
曲波,主任醫(yī)師,碩士生導(dǎo)師,教授,研究方向:早期消化道癌的診治。E-mail:qubo-1970@hotmail.com
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1006-5709(2016)01-0097-04
2015-01-30