幽门螺杆菌感染相关免疫性血小板减少症的研究进展*

龙春月,陈立坚,常 阳,吕 梅,周泽平,李劲瑜,邰文琳,徐益恒△

(1.昆明医科大学第二附属医院检验科,昆明 650106;2.福清市医院检验科,福建福清 350300;3.昆明医科大学第二附属医院血液内科,昆明 650106)

免疫性血小板减少症(immune thrombocytopenia,ITP)是一种以血小板生成减少和破坏增多为特征的获得性自身免疫性疾病,其每年发病率为2～4例/10万人,容易导致出血和血栓栓塞症,但发病机制尚未被完全阐明,现普遍认为与体液免疫、细胞免疫、遗传易感性、基因表达异常、感染等多种因素有关[1]。感染是继发ITP的重要诱因之一,其中最常见的是病毒感染,如肝炎病毒、人类免疫缺陷病毒、巨细胞病毒、EB病毒等,最近国内外有研究发现幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)感染也与ITP的发生有关。

Hp是一种单极、多鞭毛、末端圆钝的革兰阴性螺旋杆状细菌,能适应胃的酸性环境并定植于胃黏膜表面,在发展中国家感染率高达70%～90%[2-3]。已证实Hp与慢性活动性胃炎、消化道溃疡、黏膜相关淋巴组织(mucosa associated lymphoid tissue,MALT)淋巴瘤、非贲门部胃腺癌等消化道疾病相关[4]。1998年,GASBARRINI等[5]首次报道了8例Hp+ITP患者Hp根治后ITP得以缓解,并提出Hp感染与ITP发病有关。随后许多国内外相关研究进一步证实了Hp感染不仅与部分ITP发病相关,而且根治Hp感染能提高ITP的治疗效果及降低疾病复发率。然而,Hp感染诱发ITP的机制尚不明确。目前普遍认为与Hp毒力因子、单核细胞吞噬功能增加、诱导血小板聚集与活化、树突细胞与辅助性T淋巴细胞平衡紊乱、地域及遗传因素等相关,进一步探索其作用机制有助于加深对疾病的认识。本文旨在对Hp感染相关ITP的发生机制及相关研究进展作一综述。

1 Hp相关毒力因子

Hp具有编码多种外膜蛋白和毒力因子的基因,在众多毒力因子中,空泡毒素基因A(vacuolating cytotoxin gene A,VacA)和细胞毒素相关基因A(cytotoxin associated gene A,CagA)最为重要。根据毒力因子的表达情况,Hp分为高毒力株Ⅰ型、低毒力株Ⅱ型和中间型。Ⅰ型具有多种毒力因子基因,可表达CagA、VacA;Ⅱ型则只表达VacA,且一般不表达相关蛋白;中间型表达CagA、VacA中任意一种蛋白[6-7]。虽然多项研究证实了根治Hp感染有助于提高ITP治疗的有效率及减少复发,但也有研究发现清除Hp与血小板计数的相关性并不明显,CHENG等[8]研究表明Hp+CagA+组ITP患者外周血中分泌糖蛋白(glycoprotein Ⅱb/Ⅲa,GPⅡb/Ⅲa)抗体B淋巴细胞明显多于Hp-组和Hp+CagA-组患者,而HP-组和HP+CagA-组间无明显差异(P>0.05)。根治Hp感染是否有助于血小板恢复可能与菌株差异有关,表达CagA、VacA的高毒力株及中间型是诱发免疫应答的关键,以下对这些毒力因子导致血小板减少的机制做进一步的阐述。

1.1 分子模拟

Hp没有特异性的抗体,Hp+ITP患者有针对血小板GPⅡb/Ⅲa或糖蛋白Ⅰb(glycoprotein Ⅰb,GPⅠb)的自身抗体,但这些抗体不与Hp直接发生反应[9]。多项研究表明,CagA、VacA与血小板GPⅡb/Ⅲa、GPⅠb之间有相似的抗原表位,Hp感染后细菌分子与血小板相关免疫球蛋白G(platelet-associated immunoglobulin G,PAIgG)之间存在分子模拟,抗CagA抗体和/或抗VacA抗体与血小板表面抗原发生交叉反应,加速免疫复合体的形成和清除,最终导致血小板减少[8,10-11]。并且检测PAIgG滴度水平可以作为判断ITP患者是否根治Hp感染的有效指标。

1.2 细菌分子相关宿主反应

CagA是Hp的第一大毒力因子,可编码产生CagA蛋白。CagA蛋白通过Ⅳ型分泌系统(type Ⅳ secretion system,T4SS)从胃黏膜表面到达内皮细胞,在内皮细胞中CagA蛋白在含有Glu-Pro-Ile-Tyr-Ala(EPIYA)序列的位置被酪氨酸磷酸化,并通过诱导白细胞介素(interleukin,IL)-8和核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)介导的炎症反应启动强烈的宿主免疫反应,包括产生抗CagA抗体与血小板发生交叉反应[12-13]。LEI等[14]通过小鼠模型发现Hp感染可能通过NF-κB/IL-17途径诱导人巨核细胞凋亡,从而促使ITP进展。VacA蛋白是一种相对分子质量140×103的前体蛋白,是Hp分泌的第二大毒力因子。研究发现,VacA通过干扰T淋巴细胞受体IL-2途径来抑制辅助性T淋巴细胞增殖[15]。此外,VacA蛋白是唯一已知的由Hp分泌的外毒素,能与血小板表面多聚蛋白1(multimerin 1,MMRN1)结合。MMRN1是一种巨大的、可溶的、二硫键连接的同质多聚体蛋白,也称为弹性蛋白微原纤维界面4,主要存在于巨核细胞、血小板表面。VacA与MMRN1结合可增强血小板的激活和清除,这可能为Hp感染下诱导的血小板激活提供另一种解释[10,15]。

2 单核细胞吞噬功能增强

Hp诱导ITP的另一种机制与单核吞噬细胞表面Fc受体(Fc receptor,FcR)有关,FcR是一种能在多种免疫细胞膜上表达的结合糖蛋白,其作用包括抗原摄取、处理、递呈,继而激活T淋巴细胞发挥吞噬作用。每一类免疫球蛋白都能与特定FcR结合产生不同的生物学效应,如IgG Fc受体(Fc γ receptors,FcγR)对应IgG[16]。在人类单核细胞上表达两种类型的FcγR:激活受体FcγRⅡA和抑制受体FcγRⅡB。据报道,Hp感染后可通过减少外周血单核细胞上的抑制受体FcγRⅡB,使单核细胞吞噬功能增强,在ITP中随着单核细胞的过度激活,脾巨噬细胞通过网状内皮系统加速破坏血小板并诱导吞噬功能[17]。ASAHI等[18]研究也表明,Hp+患者的单核细胞表现出低水平的抑制受体FcγRⅡB,表现为单核细胞吞噬能力增强,在成功根除Hp后,抑制性受体FcγRⅡB信号上调,FcγR平衡向抑制性FcγRⅡB的改变使单核细胞吞噬功能明显降低,达到Hp-患者水平,而在Hp+无反应者或Hp-患者中,未观察到单核细胞表型的这些变化,进一步支持了这一观点。

3 血小板聚集与活化

早在1997年已发现,将Hp提取物局部用于大鼠胃内,大鼠胃微循环中血小板聚集增加,Hp在慢性胃感染的实验模型中诱导血管系统的血小板聚集、激活现象可能解释了Hp感染参与ITP患者血小板减少的另一种可能。但这种血小板聚集是Hp对血小板的直接作用还是继发于血管损伤机制尚不清楚,BYRNE等[19]发现某些Hp菌株诱导血小板聚集是依赖于细菌与其相应的血小板受体相互作用所结合的血管性血友病因子(von Willebrand factor,vWF)和IgG,而这种血小板聚集反应可被vWF的抗体和抗血小板免疫球蛋白受体FcγRⅡA的抗体阻断,说明Hp可通过vWF与血小板相互作用而诱导血小板聚集,而这种机制与CagA和VacA无关。此外,Hp-IgG可诱导P-选择素表达增加[20-21]。P-选择素是细胞表面受体选择素家族成员,主要通过与其高亲和力配体相互作用诱导血小板活化,增强血小板聚集和血栓形成[22],可见大量P-选择素的释放是Hp诱导血小板聚集所必需的。而且在Hp感染过程中观察到血小板磷脂酰丝氨酸表达,这可能与在血小板聚集物中观察到细胞凋亡相关,由此可见Hp感染期间出现的血小板计数下降是细菌诱导的P-选择素依赖的血小板聚集和血小板磷脂酰丝氨酸表达的结果[20]。另外,Hp尿素酶(Hp urease,HPU)除了允许细菌在胃黏膜内存活外,也可能在激活中性粒细胞、血小板,介导胃炎症中发挥着重要作用。研究表明,HPU以一种非酶方式激活中性粒细胞产生活性氧物质,并诱导血小板聚集,而抗糖蛋白Ⅵ(glycoprotein Ⅵ,GPⅥ)抗体可抑制HPU诱导的血小板聚集,流式细胞仪分析显示P-选择素暴露在HPU激活的血小板中[23-24]。

尽管有很多研究解释了Hp诱导的血小板聚集活化,但到目前为止,负责血小板激活和聚集的Hp确切分子仍无法完全确定。最近研究发现,Hp抗原Lpp20可直接与血小板结合,最终导致血小板活化、聚集和破坏,在缺乏抗Lpp20抗体的Hp感染患者中,Lpp20可能促进血栓形成[12,24]。Lpp20从Hp中释放出来,可能具有高抗原性[25],在Hp相关性ITP患者中检测到高水平的抗Lpp20抗体,表明Lpp20可能触发了机体免疫反应[12],但这种分子与Hp相关性ITP的关系还需要更多的研究来评估。

4 树突状细胞(dendritic cell,DC)亚群失衡

DC是一种抗原提呈细胞,在先天免疫和获得性免疫调节中都发挥重要作用,人类DC由两个亚群组成:髓系树突状细胞(myeloid dendritic cell,MDCs)和浆细胞样树突状细胞(plasmacytoid dendritic cells,PDCs)。MDCs在激活效应T淋巴细胞和将CD4+T淋巴细胞分化为辅助性T淋巴细胞(T helper lymphocyte,Th)1中起着关键作用[26],PDCs能够合成高水平的Ⅰ型干扰素(interferon,IFN)-α/β/ω对抗微生物感染,且主要针对病毒感染[27]。在ITP患者中,DC可以激活T淋巴细胞和B淋巴细胞,在巨噬细胞及相关细胞因子共同作用下引起血小板破坏增多和生成减少。SAITO等[28]研究发现,Hp+和Hp-ITP患者血液循环中PDCs数量较健康对照组均减少,而MDCs无明显变化,有意思的是在用抗生素根除Hp后,应答者的PDCs数量增加,但在无应答者中无增加;在泼尼松龙治疗后,应答者和无应答者的PDCs和MDCs均明显减少。LI等[29]研究同样发现,ITP患者血液中PDCs降低而MDCs无明显变化,这导致患者PDCs/MDCs比值降低,证实了ITP患者DC亚群失衡的存在。当细菌、病毒感染时,PDCs通过Toll样受体7介导产生的大量Ⅰ型IFN具有免疫调节功能,可促进Th0向Th2分化[30],因此,可以推断循环中PDCs减少使Th0向Th1的分化增强,形成Th1细胞偏向,最终导致Th1/Th2失衡,这可能解释了PDCs减少引起ITP的发病机制。

5 Th平衡紊乱

Th1和Th2属于CD4+细胞,主要在细胞、体液免疫中发挥作用。Th1主要分泌IL-2、IFN-γ、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等细胞因子,介导细胞免疫,有加速疾病进程的作用;而Th2主要分泌IL-4、IL-10等细胞因子,介导体液免疫,减轻炎症反应,有缓解病情的作用[31-32]。周颖等[31]研究结果显示,Hp+ITP患者经Hp根治治疗2周后Th1分泌的细胞因子水平及IL-2/IL-4比值均降低,Th2分泌的细胞因子水平升高,且观察组临床有效率明显高于未联合抗Hp治疗的对照组。曹波[32]研究也表明,在血小板生成素基础上联合抗Hp治疗后TNF-α、IL-2、PAIgG、PAIgA、PAIgM水平明显降低,IL-10水平明显升高。以上结果提示联合抗Hp治疗可能通过下调Th1/Th2比值来恢复机体免疫功能。有研究发现,在成人慢性特发性血小板减少性紫癜患者中,无论疾病的严重程度如何,患者的Th1/Th2比值均明显增高,且疾病活动期患者的Th1/Th2比值明显高于缓解期患者,推测ITP的发病机制是一种向Th1偏移的细胞免疫反应[33]。可以认为Hp感染可引起以Th1为主的免疫应答,Th1介导的细胞免疫不仅对感染患者无保护作用,而且可抑制Th2细胞的表达,进一步对巨核细胞及血小板造成破坏[34]。

此外,Hp可在脂多糖中表达与人血型抗原相似的Lewis系统抗原[35]。有学者提出,Hp诱发血小板减少是因为其表面的Lewis抗原与血小板表面糖蛋白黏附,介导Lewis抗体与血小板发生免疫反应,并引发Th1/Th2平衡紊乱,机体的免疫自稳状态被破坏后血浆中抗血小板相关抗体PAIgG、PAIgM等增加,最终引起ITP发生[36-37]。

6 地域与遗传因素

流行病学调查显示,Hp感染的流行程度存在地域、种族、经济条件等差异,亚洲、非洲等地区的感染率明显高于西方国家[38]。根治Hp对ITP患者血小板增加的应答率也存在地域差异,普遍认为在中东、亚洲和欧洲相对较高,而在北美较低[12,39]。研究发现在中东、地中海地区,Hp根治治疗的有效应答率能达到80%以上[40],根治Hp对ITP的应答率在同一地区的研究中大多一致。Hp易感性与细菌毒力因素相关,如表达CagA菌株在西方与东方人群之间存在差异性[41],在我国能表达CagA蛋白、VacA蛋白的Ⅰ型Hp是人群感染的主要菌株[42],这可能是导致我国根治Hp后ITP患者血小板增加应答率高的部分原因。除外,与宿主的遗传背景也存在相关性,如人类白细胞抗原(human leucocyte antigen,HLA)Ⅱ类等位基因模式。我国学者研究发现,携带HLA-DRB1*07、HLA-DRB1*14等位基因可能与Hp+患儿发生ITP相关,HLA-DRB1*04基因可能是女童感染Hp的易感基因[43];日本学者也发现HLA-DRB1*0410为ITP患者易感基因[44],然而这与欧洲的大部分研究结果不一致。由此可见,HLA等位基因可能作为ITP疗效判断和预后评估的生物标志物,进一步研究HLA与ITP的相关性意义重大。

7 小 结

Hp已被证实是诱发ITP的继发病因之一,国内外已有多项临床试验表明Hp根治可使Hp感染的ITP患者外周血血小板计数增加,但目前其确切的病理生理机制尚不完全清楚。通过总结国内外文献,作者描述了分子模拟、宿主免疫反应、单核细胞吞噬功能、血小板聚集与活化等可能机制。另外,近年来发现Hp感染与人外周血中外泌体传递的微RNA-25(microRNA-25,miRNA-25)水平升高有关,并且kruppel样转录因子2(kruppel-like factor 2,KLF-2)是胃上皮细胞来源外泌体miRNA-25的直接靶点,该研究为Hp相关胃外疾病的诊治提供了新思路[45],而Hp感染诱发ITP的机制是否与之有关还有待进一步研究。尽管Hp与ITP的相关性已被证实,但不同地区Hp根除治疗后患者外周血血小板增加程度不同,也有患者经Hp根除治疗后外周血血小板计数并未增加。引起这种差异的具体原因,以及不明原因血小板减少的ITP患者行Hp检测的必要性,都需要更准确的病理生理、免疫机制研究进一步探索,同时要更多地关注患者个体差异、Hp菌株多样性、地域环境因素及机体与菌株的动态变化。