姚 磊 曾 磊 王培光
·综述·
大疱性类天疱疮免疫学发病机制研究进展
姚 磊 曾 磊 王培光
大疱性类天疱疮(BP)是一种最常见的自身免疫性表皮下大疱病。BP自身抗体、肥大细胞、辅助性T细胞及细胞因子等多种因素均参与BP的发病。此外,本文对银屑病、获得性血友病和中枢神经系统疾病合并BP的相关机制进行了阐述。
大疱性类天疱疮; 抗原-抗体; 肥大细胞; 细胞因子
类天疱疮是一组由针对皮肤黏附分子的自身抗体介导的慢性表皮下免疫性疱病,其典型特征为表皮-真皮交界处自身抗体沉积和紧张性大疱形成。大疱性类天疱疮(bullous pemphigoid,BP)是类天疱疮最常见的临床亚型。本文就BP免疫学发病机制的研究进展做一综述。
BP的自身抗原为两种半桥粒抗原:BP180 (BPAG2,XVII型胶原)和BP230(BPAG1)。BP180在复层上皮中促进表皮各层细胞与间质及基底膜的黏附。BP230参与半桥粒的结构稳定与自我合成。研究表明,XVII型胶原胞外段的第16个非胶原合成性片段(NC16A)是抗原BP180的免疫活性区域,能与自身抗体结合后诱发补体激活、炎症细胞聚集和中性粒细胞蛋白水解酶释放等反应,从而引起皮肤炎症和表皮下水疱。1Bergh等2研究发现,在NF-κB介导下,BP180可影响IL-8基因转录过程,调控炎性因子,使中性粒细胞趋化聚集。
BP致病性自身抗体包括IgG和IgE两种,靶抗原主要为BP180。抗BP230自身抗体在发病过程中的作用尚存在争议,仅对临床少数抗BP180抗体阴性的患者有疾病诊断的意义。Patsatsi等3对希腊BP患者进行治疗随访发现,在治疗开始前、治疗3个月后、治疗6个月后,抗BP180抗体与大疱性类天疱疮面积指数(BP Disease Area Index,BPDAI)、自身免疫性大疱病病情严重程度记分(Autoimmune Bullous SkinDisorder Intensity Score,ABSIS)和瘙痒程度3个评分指数均显著相关。Hiroyasu等4研究发现,BP-IgG与BP180结合后启动细胞胞饮途径,诱导抗原肽段的细胞内化,导致角质形成细胞与基底膜的黏附力减弱,这是BP早期无炎症性表皮下水疱形成的病理机制。Ozawa等5用双色活细胞显像技术直接观察到BPIgG介导下BP180蛋白细胞内化的过程,为阐明细胞与细胞基质黏附力减弱的发病过程提供了直观的动态影像学支持。Tukaj等6研究发现,热休克蛋白90 (HSP90)在BP患者的角质层细胞和外周血单一核细胞内高度表达,其血清水平与抗BP180-NC16A IgG抗体呈反比,表明HSP90发挥作用时特异性依赖于抗BP180-IgG,即抗BP180-NC16A IgG抗体通过可溶性炎症趋化介质产生的炎症反应间接增强细胞内HSP90的表达,并同时直接抑制细胞向外周血释放HSP90。细胞内HSP90异常高度表达,通过介导细胞内信号转导通路调节炎症趋化性细胞因子产物IL-6、IL-8及其转录因子NF-kappa B的释放,参与BP早期的病理改变和大疱形成。HSP90阻断剂可有效降低抗BP180-IgG诱导的IL-8产物,加上其多效抗炎作用,是BP临床治疗研究的新方向。7
70%以上未经治疗的BP患者外周血存在IgE型自身抗体,BP180-NC16A是IgE与IgG型自身抗体的共同靶抗原。IgE发挥致病作用主要有两种途径:一是IgE与肥大细胞表面IgE-FcεRI受体结合后特异性识别BP180-NC16A肽段,发生受体交联反应,诱导肥大细胞脱颗粒,释放各种细胞因子和蛋白酶,启动免疫级联反应,中性粒细胞和嗜酸粒细胞等效应细
胞的浸润进一步加速基底膜带的损伤;二是游离的IgE可通过其抗体可变区直接与NC16A肽段结合,结合后抗体细胞内化,诱导角质形成细胞产生IL-6和IL-8等促炎性细胞因子,直接损伤基底膜带。8
肥大细胞作为固有免疫和适应性免疫应答中的关键性效应细胞,来源于骨髓CD34+造血祖细胞,在人结缔组织中高度表达。Heimbach等9研究发现,向肥大细胞缺陷或其细胞表面C5a受体缺陷的小鼠注射抗BP180-IgG抗体均不能诱导小鼠表皮下水疱形成,p38 MAPK分子的磷酸化水平也显著降低。在BP患者皮损中,活化的p38 MAPK分子表达增多。这项研究揭示补体C5a是通过与肥大细胞表面的C5a受体结合激活p38 MAPK信号转导途径,继而诱发肥大细胞脱颗粒、中性粒细胞浸润和水疱形成。Lin等10利用肥大细胞蛋白酶-4缺陷(mMCP-4-/-)小鼠进行体外实验证实,肥大细胞脱颗粒释放的mMCP-4可通过激活基质金属蛋白酶-9(MMP-9)和直接降解BP180这两种途径发挥其损伤基底膜的致病作用。因mMCP-4与人肥大细胞糜蛋白酶属功能同源物,这项研究为发现人BP免疫学发病机制和治疗提供了新线索。除了自身抗体IgE介导的类似超敏反应的BP早期炎症性损伤外,c-Kit基因突变(W/Wv)鼠IgG被动转移模型研究表明,抗BP180-IgG抗体可与肥大细胞表面的FcγRII和FcγRIII受体结合,介导的肥大细胞脱颗粒,组胺、类胰蛋白酶等趋化因子的释放及中性粒细胞浸润在BP炎症性皮损及水疱形成过程中发挥重要作用。肥大细胞稳定剂色甘酸钠可抑制这一病理过程。11,12
Th17细胞属辅助性T细胞亚群,主要分泌IL-17和IL-22,对Th1/Th2介导的先天性免疫和获得性免疫具有重要的调节作用。IL-17可通过产生炎症趋化因子集中动员、募集和活化中性粒细胞及嗜酸粒细胞,从而起始、维持和放大免疫炎症过程。Zebrowska等13研究发现,IL-17在BP患者皮损、浸润炎症细胞内及外周血中高度表达。Fujimura等14报道1例伴发再生障碍性贫血的BP患者皮损内以及疱液中存在IL-17阳性细胞。2013年Li等15研究发现,BP患者外周血中滤泡性辅助T(Tfh)细胞百分比及IL-21水平均高于正常对照,且其指标数值的高低与血清抗BP180-NC16A抗体滴度、疾病的转归均呈正相关。此外,研究者通过体外试验发现,Tfh细胞缺陷的CD4+T细胞和抗IL-21中性化抗体在T细胞/B细胞共生系统中可以抑制T细胞诱导性B细胞的活化和BP自身抗体的释放。这一发现为Tfh细胞参与BP自身抗体来源、病理演变过程及有效治疗提供线索。
Pazyar等16研究发现,BP患者血清及疱液中巨噬细胞移动抑制因子(MIF)表达水平高于正常对照,表明MIF在BP皮肤炎症反应中发挥作用。Qian等17研究首次报道BP患者记忆性B细胞表面B细胞活化因子(B-cell activating factor,BAFF)表达增多,BAFF的异常表达使自身反应性B细胞存活增多,干扰免疫耐受,诱发自身免疫性疾病。Lin等18利用IgG被动转移鼠模型研究中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)在BP中的致病机理,实验中观察到NE可直接损伤鼠皮肤基底膜带上重组的BP180抗原,并同时产生趋化性肽段p561和p506,进一步放大皮肤的炎症级联反应。
Marzano等19等研究发现,BP患者皮损组织和血浆中凝血标志物(血浆F1+2和D-D二聚体)的水平明显高于对照组,且其水平和BP的严重程度、嗜酸粒细胞计数及抗BP180抗体水平成正相关。Günther等20观察到嗜酸粒细胞趋化因子CCL11和CCL26在BP患者的血清和疱液中高度表达,并提出BP发病机制的新观点:即大量自身抗体与BP180结合激活补体,诱导成纤维细胞、内皮细胞释放趋化因子。IL-5介导骨髓释放嗜酸粒细胞入血,VLA-4(very late antigen 4,CD49d)和 MAC-1(macrophage antigen 1,CD11b)的表达介导嗜酸粒细胞的组织浸润;组织中浸润的大量嗜酸粒细胞释放基质金属蛋白酶、嗜酸粒细胞阳离子蛋白等,参与BP的局部炎症反应、大疱形成和血栓形成等。该观点与BP伴发动脉粥样硬化、脑血栓等心脑血管病的机制假说相一致。Tedeschi等21研究发现BP患者血清和疱液中嗜酸粒细胞阳离子蛋白(eosinophil cationic protein,ECP)的表达同血液高凝状态呈正相关,进一步证实嗜酸粒细胞在BP发病过程中凝血级联反应方面起重要作用。
BP可并发银屑病、获得性血友病或中枢神经系统疾病。1929年Bloom等首次报道在银屑病斑块上发生BP,之后陆续报道类似的病例。这些病例大多表现为银屑病发病近20年后出现BP,考虑与银屑病长期慢性表皮-真皮交界处炎症导致自身抗原暴露有关。22迄今已经报道12例BP伴发获得性血友病,获得性血友病是机体产生抗VIII因子自身抗体而引起的致命性严重出血性疾病,两种疾病伴发的原因可能由于VIII因子抗原表位和BP180抗原序列存在同源性使自身抗体发生交叉反应。23BP与阿尔兹海默病、帕金森病、脑卒中等中枢神经性疾病密切关联。24-26研究发现,BP180和BP230在人脑组织均有表达,以分布在神经元胞体和轴突近端的BP180为主。年龄相关性血脑屏障减弱及脑免疫赦免的缺失,使BP180等神经组织自身抗原暴露,可能是中枢神经退行性疾病后出现BP的机制。24BP后出现脑血管疾病可能由于
嗜酸粒细胞等炎性细胞介导的炎症反应波及血管内皮,引起组织损伤、血液高凝及血栓形成所致。Marzano等27报道BP患者静脉血栓的发病率高达8%,为同龄健康人群(0.28%~0.41%)的20倍,推测纤溶系统功能失衡可能参与BP伴发血栓的发病。
综上所述,近年来关于大疱性类天疱疮发病机制的研究取得重要进展,为进一步研发新的治疗方法奠定了重要基础。
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(收稿:2014-07-22 修回:2014-09-11)
Advances in the immunologic pathogenesis of bullous pemphigoid
YAO Lei,ZENG Lei,WANG Pei-guang.Department of Dermatology,First Affiliated Hospital of Anhui Medical University,Hefei,230032
Bullous pemphigoid(BP)is the most common autoimmune subepidermal blistering disease.Autoantibodies against BP antigens,mast cells,helper T cells,and many cytokines are involved in the pathogenesis of bullous pemphigoid.There were some literatures about psoriasis,acquired hemophilia and central nervous system diseases accompanied with BP and the mechanisms between BP and those diseases were introduced.
bullous pemphigoid;antigens-antibodies;mast cells;cytokines
安徽医科大学第一附属医院皮肤性病科,合肥,230032