张昊泽 张奉春
●述 评
深入探究干燥综合征的发病机制
张昊泽 张奉春
原发性干燥综合征(primary sjogren’s syndrome,pSS)是一种累及外分泌腺为主的自身免疫病,可累及全身各个器官,发病率为0.29%~0.77%,且呈上升趋势[1]。国际上关于pSS研究日益增多,但我国对其研究仍然较少,无论广度和深度均需进一步加强。
自身免疫病的发生常与遗传易感、环境触发、自身免疫等多种因素有关[2],pSS作为一类经典的自身免疫病,亦具有上述特征。
1.1 基因及表观遗传学异常 基因研究是探索pSS可能发病途径的一种强有力的研究方法。既往研究表明,干扰素调节因子5(IRF5)、信号传导子及转录激活子4(STAT4)可能参与pSS的发生发展,我国及欧美先后开展的关于pSS全基因组关联分析技术(genome wide association study,GWAS)研究证实了上述基因位点在pSS中的作用。
欧美GWAS研究表明,在主要组织相容性复合体(MHC)区域的HLA-DQB1及非MHC区域的IRF5、STAT4、淋巴细胞酪氨酸激酶(BLK)、IL-12A、TNIP1[肿瘤坏死因子α诱导蛋白3(TNFAIP3)相互作用蛋白]、CXC家族趋化因子受体5(CXCR5)位点与pSS相关[3]。我们既往的研究显示,2个位于MHC区域的位点和3个位于非MHC区域的位点(GTF2I、STAT4和TNFAIP3)与pSS相关[4],通用转录因子Ⅱ-Ⅰ(GTF2I)与中国汉族人群pSS相关。GTF2I基因编码通用转录因子IIi是一种多功能磷酸化蛋白,可调节基因的转录活性。有研究表明,GTF2IRD1-GTF2I所在的7q11.23倒位(inverstion)、微缺失(microdeletion)或结构变异的神经认知缺损密切相关[4]。
上述研究提示固有免疫系统的活化(IFN)、B细胞活化(CXCR5、BLK)、T细胞活化(HLA、IL-12A)、神经精神认知(GTF2I)有可能参与了疾病进展。由于GWAS发现常见变异对疾病的遗传度解释不足5%~20%,且不涉及基因功能,因此尚需在其研究基础上,采用二代测序等方法,对一定数量pSS患者进行候选基因目标测序,筛选出pSS相关的罕见变异,继而扩大样本量重复验证,对相关位点进行生物学功能研究,才能最终确定导致pSS发生的重要基因及相关信号转导通路。
此外表观遗传学,如DNA甲基化、组蛋白乙酰化、微小RNA修饰调节功能异常,均可能参与了pSS的发生,这些研究的开展将进一步阐释和完善pSS致病机制。
1.2 环境因素 目前认为一个遗传易感性个体可先于疾病早期分泌多种自身抗体,并在多种环境因素刺激下最终诱发自身免疫病的产生[2]。现有研究倾向于一些病毒感染与pSS发病有关,如EB病毒、巨细胞病毒、HCV、HBV、柯萨奇病毒等,但多数病毒与pSS的研究往往不具有可重复性。Kivity等[5]对感染与pSS发病关系进行了系统回顾,发现EB病毒早期抗原(EA)与pSS显著相关。Iwakiri等[6]的研究表明,EBV编码的小RNA可与SSA、SSB结合形成复合物,促进Ⅰ型IFN的产生及固有免疫的活化。Croia等[7]的研究表明,EBV感染与唾液腺异位生发中心形成有关,并促进自身反应性B细胞的增殖与活化。EBV可能是pSS发病的一个重要的潜在诱发因素,值得我们进一步深入研究,将有助于pSS的预防和治疗。
1.3 神经-内分泌网络的调节异常 临床上pSS患者常表现为口眼干、乏力、关节痛,错综复杂的神经-内分泌网络调控异常可能导致了上述表现。研究表明,pSS患者较健康人群分泌的促肾上腺皮质激素和皮质醇不足,下丘脑-垂体-肾上腺轴的调节异常促使了pSS患者乏力、抑郁倾向的发生[8]。pSS常发生于围绝经期及绝经后女性,提示pSS的发病与性激素水平有关,这一观点在过表达视网膜母细胞瘤结合蛋白P48(pbAp48)转基因小鼠模型中得到证实,这些小鼠更易发生口眼干、淋巴细胞浸润及更易产生抗SSA抗体、抗SSB抗体等抗体[9]。一些细胞因子(如IFNγ)的分泌也可能在神经-内分泌调节中发挥一定作用,加重患者的躯体症状。pSS患者病程较长,口眼干症状不易缓解,长期生理不适易使患者出现焦虑抑郁状态。对pSS患者心理状态评估及相关神经内分泌调节机制的研究,将有助于改善患者生活质量,及时进行必要的心理干预。
固有免疫及获得性免疫系统中的免疫细胞及相关细胞因子在pSS的发生中发挥重要作用,具有一定复杂性。如在固有免疫反应中,树突状细胞(DC)可以存在于pSS患者的唇腺组织中,其中浆细胞样DC表达TLR7和TLR9,其接受病毒抗原刺激后可产生高水平Ⅰ型IFN,促进炎症反应[10]。有研究表明NK细胞可以分泌IL-22,IL-22在pSS发病过程中具有促炎作用,促进疾病早期阶段组织中的炎症反应[11]。
pSS患者体内可以产生多种自身抗体,往往伴有高免疫球蛋白血症,B细胞清除及B细胞活化因子(B-cell-activating factor,BAFF)拮抗剂治疗的pSS临床试验初步证明其有效,提示pSS与B细胞的过度活化有关。研究表明,BAFF可以促进B细胞的成熟、增殖,血清中BAFF水平与抗SSA抗体、抗SSB抗体具有相关性;唾液腺组织中可见BAFF表达。目前研究认为,B细胞除了可以分泌产生抗体,尚有一部分B细胞具有免疫调节作用,这种调节性B细胞可以分泌产生IL-10,具有负向调节功能。pSS患者调节性B细胞比例及功能是否正常,尚有待进一步研究。
尽管B细胞过度活化在pSS发展中发挥重要作用,T细胞也不仅仅作为旁观者出现,各个T细胞亚群可以浸润到炎症组织中,或通过细胞间接触及分泌细胞因子促进B细胞成熟、分化。pSS患者唾液腺组织中Th1/Th2表达失衡,以Th1分泌的IFNγ过表达为主;唾液腺组织中亦高表达Th17分泌的IL-17,且可能与组织损伤的严重程度有关;滤泡辅助T细胞主要分泌IL-21,可以促进生发中心的形成及B细胞向浆细胞的转化;调节性T细胞在维持免疫稳定状态中发挥着关键作用,有研究表明pSS患者的唾液腺组织中调节性T细胞与炎性细胞浸润程度呈正相关,说明调节性T细胞通过反馈调节使炎症反应处于可控范围[12]。
近些年随着基础免疫学研究的不断深入扩展,新的免疫细胞亚群不断涌现,各种免疫细胞及其分泌的细胞因子形成复杂的免疫调节网络,这些新的发现有助于我们结合pSS患者的临床特点,进一步完善pSS致病的免疫调控机制。
pSS发病机制尚未完全阐明,诸多研究无法在患者体内开展。因此可以通过构建pSS动物模型探索其发病机制及寻找合适的治疗靶点。
pSS小鼠模型可分为自发型和基因敲除/转基因小鼠两大类。前者主要包括(NZB/NZW)F1、MRL/lpr、NFS/ sld小鼠等;后者主要包括IL-10、IL-12、BAFF转基因鼠等[13]。近期Lin等[14]通过将唾液腺的蛋白纯化提取后免疫野生型或IL-17A基因缺失(IL-17KO)的C57BL/6小鼠成功建立实验性pSS小鼠模型,免疫后的模型小鼠唾液分泌减少,血清中抗体水平显著升高,颌下腺呈现组织破坏并伴有以Th17为主的大量淋巴细胞浸润,揭示了Th17在pSS发病机制中的重要作用及其调控机制。
由于pSS发病机制复杂,许多小鼠模型难以模拟pSS全貌,导致许多结果无法在pSS患者中重复。pSS的临床研究与pSS小鼠模型的建立是相辅相成、相互促进的过程。理想pSS小鼠模型的建立,将成为研究pSS发病机制、寻找潜在治疗靶点的有力工具。
pSS的发生是一个多因素共同参与且相互影响的复杂过程,遗传易感、环境诱发、免疫异常激活等各个环节尚有诸多问题并未明确阐明。针对pSS发病机制的研究亦将加深对pSS的理解与认识,能从多个环节阻止pSS的发生发展,从而达到预防与治疗的目的。
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(本文转载自《中华内科杂志》2015年第54卷第11期)
100730 北京,中国医学科学院;北京协和医学院;北京协和医院风湿免疫科
张奉春,E-mail:zhangfccra@aliyun.com