宋 英, 邱玉芳, 劉惟優(yōu)，袁小亮

(贛南醫(yī)學院 1.2016級碩士研究生；2.第一附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科，江西 贛州 341000)

隱球菌屬于真菌擔子菌亞門，包括很多種類，其中引起人類機會性感染的條件致病菌主要有兩類：新型隱球菌(Cryptococcus neoformans)和格特隱球菌(Cryptococcus gattii)。新型隱球菌在全球自然界中分布，主要存在于土壤、腐爛的蔬菜中，特別是鴿子的鳥糞中最多。而格特隱球菌主要存在于桉樹中，主要分布于熱帶、亞熱帶地區(qū)，1999年它在哥倫比亞溫帶地區(qū)爆發(fā)以及擴散至華盛頓州、俄勒岡州和加利福尼亞州[1]。但是，最初在熱帶地區(qū)報道，現(xiàn)在全球范圍內(nèi)診斷出格特隱球菌感染[2]。新型隱球菌感染是全世界艾滋病患者死亡的主要原因，尤其是在撒哈拉以南非洲地區(qū)發(fā)病率最高[3]。新型隱球菌除了容易感染HIV個體外，還易感其它免疫功能低下的個體，如造血系統(tǒng)惡性腫瘤、器官移植后服用免疫抑制劑及免疫缺陷病患者。格特隱球菌主要侵犯免疫功能正常的個體，但也有一些特例報道新型隱球菌感染某些免疫功能正常的患者和格特隱球菌感染免疫功能低下患者如合并艾滋病毒的患者[4]。

隱球菌以孢子的形式廣泛分布在空氣中，經(jīng)人體呼吸道吸入肺內(nèi)沉積在肺泡中，機體免疫功能正常時，入侵的新型隱球菌大部分被機體清除，所以無明顯感染癥狀，但當機體免疫力功能受損或低下時，少量定植在機體宿主細胞的隱球菌大量繁殖，引起隱球菌性肺炎，并經(jīng)血行播散透過血—腦屏障侵犯中樞神經(jīng)系統(tǒng)，引起隱球菌性腦膜炎[5]，表現(xiàn)為咳嗽、胸膜炎性胸痛、發(fā)熱和呼吸困難等肺炎表現(xiàn)和腦膜腦炎的一系列臨床癥狀，腦脊液可培養(yǎng)出隱球菌(圖1)。新型隱球菌感染主要表現(xiàn)為腦膜腦炎，但格特隱球菌感染在肺部表現(xiàn)更為常見[6]。動物模型研究結(jié)果也支持這兩類病原體對主要靶器官的差異：感染新型隱球菌的小鼠因中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染而死亡，而感染格特隱球菌的小鼠因肺部感染而死亡[7]。說明這兩個種類對其目標器官具有不同的特異性，但其機制尚未完全闡明。目前，通過免疫調(diào)節(jié)和增強宿主防御機制的研究引起人們廣泛關(guān)注。

空氣中的隱球菌以孢子的形式被宿主吸入肺內(nèi)沉積在肺泡中。當機體免疫力功能低下或受損時，定植在宿主細胞的隱球菌大量增殖，引起隱球菌性肺炎，并經(jīng)血行播散透過血—腦屏障侵犯中樞神經(jīng)系統(tǒng)，引起隱球菌性腦膜炎，因此隱球菌性腦膜炎患者腦脊液常培養(yǎng)出隱球菌。

圖1隱球菌感染的主要途徑

1 隱球菌致病

隱球菌莢膜是重要的致病毒力因子，其主要成份是由葡萄糖醛酸木糖甘露聚糖(glucuronoxylomannan，GXM)、半乳糖木糖甘露聚糖(GalXM)和少量的甘露糖蛋白(MP)組成，其中GXM占多糖成分的90%以上[8]。隱球菌毒力因子可干擾宿主保護性免疫反應，包括對樹突狀細胞(dendritic cells, DCs)、巨噬細胞(macrophage, Mφ)以及單核細胞前體的骨髓譜系的抗原提呈細胞的防御。隱球菌除了產(chǎn)生有利于病原體存活的特定酶和結(jié)構(gòu)之外，其細胞壁結(jié)構(gòu)還對宿主特異性信號傳導起主動調(diào)節(jié)作用。這種重塑結(jié)構(gòu)通過屏蔽更多免疫原性表面特征導致免疫逃避[9]。隱球菌可通過多種策略來應對機體宿主細胞的清除作用，以在宿主環(huán)境中獲得生存優(yōu)勢，并成功破壞宿主的防御機制。GXM既可以黏附在細胞壁上形成莢膜結(jié)構(gòu)，也大量分泌到周圍環(huán)境中(exo-GXM)，小鼠感染的毒力和真菌負荷與exo-GXM的釋放相關(guān)。在播散性感染或顱內(nèi)感染期間，exo-GXM可以防止免疫細胞滲入腦內(nèi)，抑制炎癥[10]。

2 吞噬細胞對隱球菌的作用

隱球菌感染機體后與不同吞噬效應細胞之間相互作用[11]。巨噬細胞和樹突狀細胞(DC)在機體抗隱球菌中發(fā)揮重要作用。隱球菌以孢子形式存在于空氣中，經(jīng)呼吸道吸入肺泡內(nèi)與吞噬細胞接觸，吞噬細胞作為宿主的第一道免疫防線，吞噬和殺死侵入機體的病原體，并提呈抗原激活T細胞介導適應性免疫應答。DC和巨噬細胞在機體抵抗隱球菌中發(fā)揮了重要作用。但是新型隱球菌能在吞噬細胞內(nèi)復制，并通過非裂解機制胞吐作用逃逸到細胞外環(huán)境，逃避了吞噬細胞的清除作用[12]。研究表明[13]：隱球菌在細胞內(nèi)生長期間，清除了吞噬體成熟標記Rab5和Rab11，抑制吞噬細胞溶酶體的成熟，并且吞噬體的酸化、鈣通道和酶活性受阻，使隱球菌在胞內(nèi)增殖。

2.1巨噬細胞巨噬細胞吞噬隱球菌后，可以成為先天性免疫和適應性免疫的樞紐。但隱球菌可以在這些感染的宿主細胞吞噬體內(nèi)存活和增殖。隱球菌可以通過裂解巨噬細胞來逃避宿主免疫，而裂解的機制尚不清楚，可能是由于胞內(nèi)隱球菌大量復制導致宿主細胞膜破裂。這說明隱球菌能夠?qū)⒕奘杉毎鳛樵谒拗鲀?nèi)的一個保護區(qū)域。Chrissy M詳細綜述了隱球菌和吞噬細胞的相互作用[14]：巨噬細胞能高效吞噬隱球菌，但隱球菌具有多種毒力因子抗吞噬或增強其在吞噬體內(nèi)的繁殖能力。但是，最近一項研究了[15]巨噬細胞非特異性攝取隱球菌的機制，巨噬細胞通過甘露糖受體(MR)攝取隱球菌，新型隱球菌通過dectin-1 和 dectin-2攝取，而格特隱球菌攝取主要通過dectin-1，證明了巨噬細胞在增強抵抗隱球菌的重要作用。巨噬細胞作為抗原提呈細胞(antigen-presenting cell， APC)促進T淋巴細胞活化誘導Th1樣反應清除真菌。M1型(經(jīng)典激活的)巨噬細胞介導Th1應答(主要是IFN-γ介導)導致反應性氧中介物、反應性氮物質(zhì)、蛋白酶和脂質(zhì)介質(zhì)的上調(diào)，使巨噬細胞有效地殺傷病原菌。Th1刺激也可以通過降低吞噬細胞水解酶活性來增加主要組織相容性復合體(MHC-Ⅰ或MHC-Ⅱ)的遞呈和介導適應性免疫。M2型(可選擇活化)巨噬細胞介導Th2應答，有助于抑制和調(diào)節(jié)炎癥反應，并在愈合過程中發(fā)揮作用，但對隱球菌無殺滅作用[16](圖2)。

2.2樹突狀細胞樹突狀細胞作為專職的APC，主要作用是根據(jù)接觸到抗原的多態(tài)性進行調(diào)節(jié)并激活適應性免疫系統(tǒng)，對感染產(chǎn)生特異性免疫應答。隱球菌侵入肺部后，DC通過內(nèi)體/溶酶體途徑初步處理隱球菌抗原，MHC-Ⅱ類分子將其遞呈，并通過氧依賴性和非氧依賴性機制殺滅隱球菌[17]。研究發(fā)現(xiàn)[18]：小鼠鼻內(nèi)接種新生隱球菌2小時內(nèi)，可見新生隱球菌被肺DC、肺巨噬細胞、嗜中性粒細胞內(nèi)化；感染7天后肺DC的成熟標志CD80、CD86和MHC-Ⅱ類表達增加。說明DC吞噬隱球菌后逐漸發(fā)育為成熟的DC，并能將新型隱球菌抗原遞呈給特異性T細胞，使T細胞活化。成熟的DC能有效地遞呈抗原啟動T淋巴細胞并介導Th1、Th17免疫應答，而未成熟的DC誘導免疫耐受，介導Th2非保護性免疫應答。Wozniak K L[19]闡明了DC對隱球菌的識別、加工、介導免疫反應的過程。表明DC細胞在固有免疫和適應性免疫防御中抗隱球菌病都有重要作用(圖2)。

隱球菌被APC(Mφ和DC)識別吞噬后，M1型巨噬細胞介導Th1反應，M2型巨噬細胞介導Th2反應；未成熟樹突狀細胞(DC)吞噬隱球菌后細胞表面成熟標志CD80、CD86和MHCII類表達增加，介導CD4+T分化為Th1、Th2、Th17細胞，分別產(chǎn)生不同的炎癥細胞因子和抑制性細胞因子。未成熟DC也可以介導Th2反應。

圖2吞噬細胞對隱球菌的作用

DC識別隱球菌遞呈抗原，主要刺激T細胞途徑。盡管肺泡巨噬細胞也能夠通過隱球菌抗原呈遞激活T細胞，但DC刺激的T細胞效應更為有效。實驗表明[20]：隱球菌抗原刺激骨髓樹突狀細胞(bone marrow dendritic cells,BMDC)后誘導保護性免疫因子IL-12/23p40的釋放，而刺激骨髓巨噬細胞后并不釋放這些保護性因子。引起這種差異的可能原因在于：隱球菌抗原刺激后，BMDC上調(diào)MHC-Ⅱ和CD86，而骨髓巨噬細胞下調(diào)MHC-Ⅱ和CD86。DC根據(jù)來源不同具有多種亞型，不同亞型其抗隱球菌感染中具有不同的特點。漿細胞樣DC通過Dectin-3和活性氧依賴機制吞噬新型隱球菌并限制其生長[21]。抗隱球菌抗原的保護性免疫應答由CD11b+DC和朗格漢斯細胞介導[22]。CD11b+DC也可以介導非保護性的Th2應答[23]。最近研究發(fā)現(xiàn)[24]：隱球菌可以利用巨噬細胞受體的膠原結(jié)構(gòu)促進CD11b+DC的積累，改變Th1/Th2平衡有利于真菌繁殖和傳播。呼吸道感染新型隱球菌后單核細胞衍生的DC增強Th1反應。

3 T細胞對隱球菌的作用

新型隱球菌合并艾滋病患者與T細胞缺陷密切相關(guān)，T細胞對于適應性免疫應答來說是必需的。在人體中，CD4+T細胞缺陷是誘發(fā)隱球菌病的主要因素，其中CD4+T細胞計數(shù)小于100·μL-1，預示著HIV相關(guān)隱球菌病的風險性增高[25]。參與宿主對新型隱球菌反應的T淋巴細胞包括CD4+T細胞、CD8+T細胞和自然殺傷T(NKT)細胞。CD4+T細胞、CD8+T細胞和NK細胞可以直接與隱球菌結(jié)合并以抑制真菌的方式起作用。最近發(fā)現(xiàn)一種輔助性T細胞(CD4+FOX P3 Treg)在抗隱球菌中可以抑制Th2 反應[26]。活化的CD4+T細胞能夠激活和增殖B細胞、巨噬細胞和CD8+T細胞產(chǎn)生抗體。CD8+T細胞在對新生隱球菌的宿主免疫反應中也起重要作用[27]。CD4+T細胞和CD8+T細胞抗隱球菌都產(chǎn)生促炎性細胞因子。CD8+T細胞直接與隱球菌細胞接觸釋放顆粒溶素介導殺死新型隱球菌。

CD4+T細胞是調(diào)控免疫應答類型的關(guān)鍵。幼稚的CD4+T細胞被激活后分化成Th1，Th2和Th17不同的亞群，產(chǎn)生細胞因子。Th1型調(diào)控宿主誘導細胞免疫反應，產(chǎn)生細胞因子IL-2，IL-12，IFN-γ和TNF-α，在抗隱球菌中具有保護性作用[28]。Th17是疫苗介導保護小鼠抗新型隱球菌免疫反應所必需的[29]，主要分泌細胞因子IL-17和IL-22。而Th2反應產(chǎn)生細胞因子IL-4，IL-5，IL-13等介導體液免疫，對感染隱球菌的機體非保護作用。在HIV感染中，細胞因子從Th1向Th2改變，宿主免疫環(huán)境變得更有利于隱球菌感染與擴散(圖2)。

4 小 結(jié)

全球隱球菌感染每年造成的疾病負擔和死亡率非常高，由于隱球菌具有獨特的毒力因子，如莢膜多糖在抵抗機體免疫反應中發(fā)揮重要作用，能夠逃避宿主細胞的清除。目前研究隱球菌致病免疫學機制雖然不斷有進展，但仍不足以有效控制隱球菌病的流行。新型隱球菌通過多種策略來適應細胞的內(nèi)環(huán)境并抵御宿主的免疫應答，比如隱球菌定植在巨噬細胞內(nèi)共生增殖并逃逸到細胞外環(huán)境引起疾病播散，因此未來的研究將需要關(guān)注隱球菌寄生于宿主細胞的能力和相關(guān)免疫機制。

機體抵御隱球菌的保護性免疫需要T細胞應答，這一過程產(chǎn)生了關(guān)鍵的保護性炎性因子TNF-α，IL-12和IFN-γ，這些反應由經(jīng)典的DC激活引發(fā)的。DC在吞噬和殺死隱球菌中起了重要作用，有研究表明DC表面的TLR4和TLR2可以識別隱球菌的莢膜成分GXM[30]。所以深入了解DC與隱球菌的相互作用有助于將來改善隱球菌感染的免疫治療效果。

在隱球菌感染小鼠肺的模型中，早期接種IL-12可以減少肺部隱球菌的負荷及抑制其向腦部擴散，并且IL-12的治療效果與肺部產(chǎn)生高濃度的IFN-γ相關(guān)[31]。免疫低下患者給予重組IFN-γ1b能促進機體腦脊液中隱球菌的殺滅，而且增加了機體對藥物的耐受性[32]。如果要提高隱球菌感染治療的免疫療效，則應深入了解隱球菌致病所涉及的信號傳導通路。