葉雯霞 段志敏 劉彩霞 杜蕾蕾 李岷 高宇
325000溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院皮膚科(葉雯霞、高宇);中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 皮膚病醫(yī)院真菌科(段志敏、劉彩霞、杜蕾蕾、李岷)
慢性皮膚黏膜念珠菌病免疫發(fā)病機制進展
葉雯霞 段志敏 劉彩霞 杜蕾蕾 李岷 高宇
325000溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院皮膚科(葉雯霞、高宇);中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 皮膚病醫(yī)院真菌科(段志敏、劉彩霞、杜蕾蕾、李岷)
慢性皮膚黏膜念珠菌?。–MC)是一組以皮膚、黏膜、甲反復(fù)或者持續(xù)發(fā)生念珠菌感染為特征的疾病,常見于胸腺缺損所致細胞免疫功能障礙者、多種內(nèi)分泌障礙者,有時也可無潛在缺陷而發(fā)生非特異性慢性皮膚念珠菌病。有學(xué)者將CMC分綜合征型、家族型、散發(fā)型[1]。近年發(fā)現(xiàn),Th17細胞免疫在CMC發(fā)病中發(fā)揮重要作用[2?4],同時隨著新一代基因測序的深入研究,發(fā)現(xiàn)了與Th17細胞免疫相關(guān)的信號傳導(dǎo)通路上關(guān)鍵信號分子與相關(guān)受體的突變。
皮膚黏膜感染念珠菌后,宿主首先啟動固有免疫應(yīng)答,真菌表面的病原相關(guān)分子模式被專職抗原提呈細胞表面的模式識別受體識別。念珠菌的病原相關(guān)分子模式包括β葡聚糖、甘露聚糖和幾丁質(zhì),宿主模式識別受體主要包括C型凝集素受體和Toll樣受體。C型凝集素受體,主要是C型凝集素1受體(Dectin?1),在宿主皮膚黏膜抗念珠菌感染中發(fā)揮重要作用[5],Dectin?1受體識別真菌細胞膜的β葡聚糖,導(dǎo)致其胞內(nèi)免疫受體酪氨酸激酶活化基序磷酸化,激活脾源性酪氨酸激酶(Syk),誘導(dǎo)胱冬肽酶募集結(jié)構(gòu)域9(CARD9)、B細胞淋巴抗原10及黏膜相關(guān)淋巴組織易位基因1構(gòu)成胞內(nèi)復(fù)合體,進而激活核轉(zhuǎn)錄因子NF?κB和絲裂原蛋白活化激酶途徑[6]。近來發(fā)現(xiàn),Dectin?2受體和巨噬細胞誘導(dǎo)的C型凝集素通過信號傳導(dǎo)銜接蛋白(FcR?γ)也可激活Syk和CARD9的下游信號通路,發(fā)揮抗念珠菌作用[6?7]。Dectin?Syk?CARD信號傳導(dǎo)通路誘導(dǎo)產(chǎn)生前炎癥因子白細胞介素(IL)?1β、IL?6、IL?23,使初始T細胞極化,形成Th17細胞。IL?1β、IL?6、轉(zhuǎn)化生長因子β(TGF?β)等前炎癥因子和相應(yīng)受體結(jié)合,作用于蛋白酪氨酸激酶-信號傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3(STAT3)蛋白復(fù)合體,復(fù)合體進入細胞核后活化靶基因,使維A酸相關(guān)孤核受體γt(RORγt)轉(zhuǎn)錄增加,RORγt是誘導(dǎo)初始T細胞極化形成Th17細胞的重要轉(zhuǎn)錄因子。Th17細胞產(chǎn)生炎癥因子IL?17A和IL?17F,通過和IL?17RA/RC受體異二聚體復(fù)合體結(jié)合,觸發(fā)下游IL17R?ACT1?TRAF6復(fù)合體形成;炎癥因子IL?17A、IL?17F、IL?22上調(diào)趨化因子受體4和6的表達,進一步促使這些細胞因子向皮膚和黏膜聚集,促進抗菌肽包括β防御素的表達,募集中性粒細胞來增強感染部位抗真菌免疫作用[2]。有研究顯示,部分Th17細胞還可直接識別真菌胞膜上的真菌毒素因子(凝集素樣序列1和3中的一段保守抗原決定基)[8]。
綜合征型CMC指CMC伴有免疫缺陷綜合征或內(nèi)分泌疾病,包括與免疫缺陷相關(guān)但不伴有內(nèi)分泌疾病的綜合征,如高IgE抗體綜合征(HIES)、DiGeorge綜合征,或伴有內(nèi)分泌疾病的綜合征,如自身免疫多內(nèi)分泌腺病-念珠菌病-外胚層發(fā)育不全綜合征(APECED)。HIES是以CMC、血清IgE升高、濕疹、骨骼畸形等為特征的免疫缺陷綜合征,患者中80%出現(xiàn)CMC。有報道STAT3基因功能缺失突變可引起常染色體顯性遺傳HIES,目前認為60%~70%的HIES患者由該基因突變引起[1]。在這些患者中,RORγt信使RNA減少,Th17細胞分化受限,IL?17生成障礙。最近發(fā)現(xiàn),HIES不僅可以常染色體顯性遺傳,還可以常染色體隱性遺傳。1例合并輕癥CMC的常染色體隱性HIES患者酪氨酸激酶2基因發(fā)生純合無義突變;酪氨酸激酶2是蛋白酪氨酸激酶家族中的成員,在IL?6和IL?23的下游信號傳導(dǎo)中起作用,因此可能和Th17細胞下降有關(guān)[1]。Aydin等[9]在一項回顧性分析中發(fā)現(xiàn),常染色體隱性遺傳HIES患者胞質(zhì)分裂作用因子3的基因純合子或者雜合子突變同樣可導(dǎo)致下游Th17細胞分化障礙,對CMC的易感性增加。另有研究顯示,Th17細胞參與唾液的抗真菌效應(yīng),多種抗真菌肽如β防御素2濃度在HIES患者唾液中顯著下降,可能和HIES患者出現(xiàn)反復(fù)口腔念珠菌感染有關(guān)[1]。
APECED或自身免疫多內(nèi)分泌腺綜合征是一種罕見的常染色體隱性原發(fā)性免疫缺陷綜合征,以出現(xiàn)多器官自身免疫反應(yīng)并伴有多內(nèi)分泌腺病變及嚴重CMC為臨床特征,其病因為自身免疫調(diào)節(jié)基因(AIRE)突變。APECED患者中AIRE基因功能已經(jīng)明確,但出現(xiàn)CMC的具體免疫機制尚不明確。Puel等[4,10]在APECED伴CMC患者血中發(fā)現(xiàn)高滴度抗IL?17A、IL?17F和IL?22等細胞因子抗體,這些抗體可抑制IL?6、IL?23、TGF?β等的表達,導(dǎo)致Th17分化障礙。AIRE基因還可在外周血單一核細胞及髓系樹突細胞表達。Pedroza等[11]在外周血單一核細胞研究發(fā)現(xiàn),AIRE蛋白和酪氨酸激酶2、CARD9一起在細胞膜上形成暫時性復(fù)合體,參與Dectin?Syk?CARD9的信號傳導(dǎo)通路,影響下游腫瘤壞死因子α(TNF?α)等細胞因子的產(chǎn)生。提示AIRE基因胸腺外可直接參與機體抗念珠菌反應(yīng)。
此外,RORC基因是調(diào)控Th17細胞分化的重要基因,主要控制RORγ的表達。有報道RORC功能缺失純合突變可引起原發(fā)性免疫缺陷病,并可增加念珠菌的易感性[12]。合并聯(lián)合免疫缺陷、重癥聯(lián)合免疫缺陷或者突發(fā)CD4淋巴細胞減少的患者因為T細胞缺陷,可能在嬰兒期就發(fā)生CMC。近期在7例聯(lián)合免疫缺陷患者中發(fā)現(xiàn)CARD9、B細胞淋巴抗原10及黏膜相關(guān)淋巴組織易位基因1形成的復(fù)合體中等位基因的功能缺失突變,伴有一系列T、B細胞缺陷引起的臨床表現(xiàn),包括黏膜念珠菌感染[13]。此外其他一些引起聯(lián)合免疫缺陷的基因如NEMO、IKBA、MST1/STK4、CRACM1和重癥聯(lián)合免疫缺陷的基因如JAK3、RAG1、RAG2、ARTEMIS等也可能增加CMC的易感性。有報道IL?12Rβ1、IL?12p40基因缺陷的人群對CMC易感性增高,IL?12Rβ1、IL?12p40參與IL?12和IL?23誘導(dǎo)T細胞向Th17細胞分化,因此該基因缺陷的患者Th17細胞分化障礙[12]。
家族型CMC無相關(guān)內(nèi)分泌及免疫系統(tǒng)疾病,早期發(fā)病,口腔黏膜、甲受累明顯,皮膚受累輕。近年基因組測序發(fā)現(xiàn),家族型CMC發(fā)病多由等位基因突變引起,可呈常染色體顯性或隱性方式遺傳。2009年,Glocker等[14]在一個伊朗同血統(tǒng)5代家系成員中,用基因組測序發(fā)現(xiàn)CARD9基因Q295X純合子突變引起的CMC以常染色體隱性方式遺傳,CARD9基因突變患者表現(xiàn)為循環(huán)中TNF?α和Th17細胞減少。2011年,Liu等[15]和van de Veerdonk等[16]報道由STAT1基因功能增強性雜合突變導(dǎo)致常染色體顯性遺傳的CMC。STAT1功能增強性突變發(fā)生在DNA鏈上卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域或者DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域,導(dǎo)致STAT1去磷酸障礙,磷酸化STAT1在核內(nèi)聚集,使免疫反應(yīng)由STAT3介導(dǎo)的Th17方向向STAT1介導(dǎo)的Th1方向轉(zhuǎn)變,導(dǎo)致IL?17等細胞因子產(chǎn)生障礙[17]。一項研究發(fā)現(xiàn),1例CMC患者STAT1基因的SH2結(jié)構(gòu)域22號外顯子發(fā)生雜合性功能增強突變,表現(xiàn)為STAT1磷酸化能力增強而磷酸化后STAT1去磷酸功能不變[18]。有研究發(fā)現(xiàn),IL?17F基因常染色體顯性突變導(dǎo)致1個阿根廷家族中多個成員出現(xiàn)CMC,突變的IL?17F和受體結(jié)合功能下降,IL?17F同源二聚體及IL?17A/F異源二聚體的生物學(xué)功能下降[19?20]。IL?17RA和IL?17RC基因突變也在常染色體隱性遺傳CMC患者中發(fā)現(xiàn),該突變?yōu)椴煌任换蛞鸬募兒献油蛔?,阻止IL?17RA或者IL?17RC的表達,從而阻止細胞對IL?17A和IL?17F的信號識別。除了IL?17和其受體因素外,IL?17受體下游信號通路ACT1等位基因突變,也可引起常染色體隱性遺傳CMC。ACT1基因定位于SEFIR(SEF/IL?17受體)結(jié)合域,基因突變后ACT1和IL?17受體的結(jié)合受損,導(dǎo)致下游IL?17信號傳導(dǎo)障礙[21]。
散發(fā)型CMC患者沒有免疫缺陷、內(nèi)分泌疾病或者念珠菌感染的家族史,易感性增加可能由多基因遺傳與高危因素相互作用引起。研究發(fā)現(xiàn),對CMC的易感性與模式識別受體及某些細胞因子基因的單核苷酸多態(tài)性有關(guān),如Dectin?1受體最后一個外顯子Tyr238X的基因多態(tài)性和皮膚黏膜念珠菌感染及造血干細胞移植患者念珠菌定植增加有關(guān),基因型為純合子者比雜合子者對念珠菌更加易感[5]。Toll樣受體3上的L412F基因多態(tài)性可造成干擾素γ減少,也增加CMC的易感性[22]。表達PTPN22蛋白的基因參與T細胞和B細胞受體的信號傳導(dǎo)過程,其基因多態(tài)性也有增加CMC的風(fēng)險性[4]。
CMC患者多合并免疫功能缺陷,尤其是Th17細胞免疫缺陷,常規(guī)的抗真菌治療效果差,容易復(fù)發(fā)。近年來,對Th17細胞免疫及相關(guān)信號傳導(dǎo)通路的認識不斷深入,為CMC預(yù)防和治療提供了新的方向。對高危及有家族史的個體行相關(guān)基因位點檢測可預(yù)測疾病風(fēng)險,為疾病預(yù)防及個體化基因治療提供分子靶點,對CMC患者存在的Th17細胞免疫異常進行合適的免疫調(diào)節(jié)治療將使患者獲益。
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李岷,Email:drlimin@sina.com;高宇,Email:gaoyu@medmail.com.cn
10.3760/cma.j.issn.0412?4030.2017.08.021
2016?07?28)
(本文編輯:顏艷)