梅毒及其与HIV合并感染的免疫机制研究

王鑫 蒋娟

梅毒及其与HIV合并感染的免疫机制研究

王鑫 蒋娟

梅毒不同的临床表现多取决于细胞免疫的强度和持续时间，巨噬细胞、CD4+T淋巴细胞、CD8+T淋巴细胞、自然杀伤细胞均在梅毒感染的细胞免疫中起重要作用。而与HIV合并感染更是增加了其免疫机制的复杂性和临床表现的多形性。在与HIV合并感染的二期梅毒中，Th1、Th17型细胞免疫增强，而Th2型细胞免疫的改变目前尚不确切。梅毒与HIV合并感染时两者的免疫机制、病程以及疗效均可能发生影响，因此，有必要进行梅毒患者的HIV筛查和HIV感染者的梅毒筛查，以便获得及时有效的治疗。

梅毒；HIV；免疫；苍白密螺旋体；感染

2013年，中国梅毒报告发病率达32.86/10万，已成为重要的公共卫生问题［1］。梅毒与人免疫缺陷病毒（HIV）有共同的危险因素且同样通过性接触传播［2］。近年来，两者合并感染人数不断上升，而梅毒与HIV的合并感染使其病程变得更为复杂，这与免疫机制密切相关。

1 梅毒螺旋体感染免疫机制

梅毒兔模型研究表明，梅毒硬下疳是一种迟发型超敏反应，可有效清除感染部位的病原体，而体液免疫在清除梅毒螺旋体感染中作用不大。如果迟发型超敏反应作用不足，一期梅毒会快速进展为二、三期梅毒。虽然在兔模型上没有诱导出真正的二期梅毒，但是通过血管内注射诱导出了播散性皮损。虽与人二期梅毒皮损不同，但仍然是迟发型超敏反应，且对于大量病原体的清除极为有效［3］。

梅毒螺旋体引起强烈的Th1型细胞免疫，与迟发型超敏反应一致。细胞免疫中，T淋巴细胞、巨噬细胞以及自然杀伤细胞（NK细胞）均起重要作用。在感染了梅毒螺旋体的兔模型中，其皮损内T淋巴细胞与梅毒螺旋体计数一起迅速到达峰值，几天后皮损内出现巨噬细胞，同时伴随着螺旋体计数急剧下降［4］。同样，在人一期及二期梅毒皮损中发现了T淋巴细胞和巨噬细胞。在细胞免疫功能研究中，已经证实由干扰素（IFN）γ激活的巨噬细胞对梅毒螺旋体有吞噬作用，并在巨噬细胞吞噬泡中发现了降解的螺旋体。有学者认为，由IFN-γ激活的巨噬细胞是梅毒螺旋体感染中主要的病原体清除者［5］，对于产生IFN-γ的T细胞亚群，则有不同观点。

作者单位：210042 南京，中国医学科学院 北京协和医学院 皮肤病医院皮肤科

1.1 CD4+T细胞与梅毒螺旋体感染：有研究认为，CD4+T细胞通过分泌IFN-γ激活巨噬细胞清除梅毒螺旋体。但Stary等［5］发现，在二期梅毒患者皮损中，只有少量分泌IL-17和（或）IFN-γ的CD4+T细胞。由此作者推测：①所需CD4+T细胞是CD8+T细胞的辅助细胞；②有一大部分CD4+T细胞具有调节表型，这限制了对梅毒螺旋体的免疫反应；③IL-17和IFN-γ是由低于检测系统阈值CD4+T细胞产生的；④CD4+T细胞在抗螺旋体免疫应答中作用不大。

1.2 CD8+T细胞与梅毒螺旋体感染：研究表明，抗梅毒螺旋体免疫应答不仅由产生IFN-γ的T细胞介导，而且还由同时产生IFN-γ、IL-17的T细胞介导。一类新发现的效应细胞Th17/TC17细胞引起关注。Stary等在梅毒患者皮损中，通过使用多克隆抗体进行多色免疫荧光染色发现了同时表达IL-17与IFN-γ的CD8+T细胞，认为CD8+T细胞介导梅毒螺旋体感染中的迟发型超敏反应。此外CD8+T细胞还有细胞毒作用，会造成组织损伤和炎症反应。CD8+T细胞可以直接通过Toll样受体识别并结合病原体相关分子模式介导免疫反应，而梅毒螺旋体膜脂蛋白是Toll样受体2识别的病原体相关分子模式［5］。

1.3 NK细胞与梅毒螺旋体感染：二期梅毒患者皮损中除CD4+T细胞、CD8+T细胞外，还有大量CD56+NK细胞，NK细胞有分泌IFN-γ以及其他免疫调节分子，激活巨噬细胞，促进T细胞分化以及树突细胞成熟等作用。外周血单核细胞中，NK细胞是IFN-γ的主要来源，而梅毒患者循环血中，NK细胞计数明显降低，二期梅毒患者与未感染者相比，前者循环血中，NK细胞比例不足后者的5%。对NK细胞亚群根据CD56、CD16相对表达量，用流式细胞仪进行分类，与对照组相比，CD56negativeCD16brightNK细胞亚群计数明显升高，而CD56bright和CD56dim-CD16brightNK细胞亚群数量减少。CD56negativeCD16brightNK细胞的特点是细胞毒以及分泌IFN-γ等细胞因子的作用都十分有限，CD56brightNK细胞的细胞因子分泌作用强而细胞毒作用弱，CD56dimCD16brightNK细胞与之相反［6］。推测后两类NK细胞的减少导致其清除梅毒螺旋体能力的减弱。Liu等［7］研究发现，神经梅毒患者外周血中，NK细胞计数与健康人相比明显降低，且无症状神经梅毒患者中，NK细胞计数最低，早期患者最高，晚期患者居中，认为对感染宿主细胞的清除使NK细胞数目减少，推测NK细胞激活巨噬细胞及分泌IL-12的能力随时间延长而减退，造成针对梅毒螺旋体的细胞免疫减弱。

早期梅毒感染以Th1细胞免疫应答为主，Th2型免疫应答相对较弱。随病情发展，Th2型免疫开始占优势，而Th1型免疫受到抑制，即“Th1向Th2漂移”。Th1主要起清除梅毒螺旋体作用。Th2辅助体液免疫产生抗体，还可抑制Th1型细胞免疫对梅毒螺旋体的清除作用，导致梅毒螺旋体免疫逃避，可能造成机体清除病原体能力下降，发展为潜伏梅毒。

2 梅毒与HIV合并感染的免疫机制

梅毒皮损中有大量的巨噬细胞，而其表面的CD4是HIV的靶受体。研究发现，HIV感染者潜伏梅毒的激活与免疫抑制发展相吻合。因此，在没有出现免疫抑制的HIV感染者中，潜伏梅毒是可以被控制的，但当细胞免疫受抑制时，三期梅毒的表现显现出来。

2.1 Th1、Th17型细胞免疫与合并感染：HIV阳性的二期梅毒患者皮损中，梅毒螺旋体数量显著增加，表明该人群中抗梅毒免疫应答不是十分有效。有学者根据是否感染HIV对25例二期梅毒患者分为2组进行对比分析，通过反转录PCR发现，HIV阳性梅毒患者皮损组织中，Th1、Th17型细胞因子IL-17、IFN-γ、IL-23p19、IL-22 mRNA 较 HIV 阴性梅毒患者明显升高。进一步对梅毒皮损进行免疫荧光研究，发现HIV阳性患者分泌IFN-γ/IL-17的CD8+T细胞增多，而免疫调节性T细胞减少。作者推测，合并感染者中，CD8+T细胞的功能耗竭导致Th17/Tc17细胞数量代偿性增加，这不但不能消除病原菌，还导致组织的破坏［8］。另一方面，真皮调节性T细胞和（或）表皮朗格汉斯细胞减少，导致过度的 细 胞 免 疫 应 答［9］；IFN-γ 刺 激 浆 细 胞 表 达B7-H1，从而抑制T细胞的功能。因此，梅毒晚期病变中浆细胞数量的增多与IFN-γ水平的升高共同导致了免疫抑制，病原体清除能力减弱［5］。

2.2 Th2型细胞免疫与合并感染：与HIV阴性梅毒患者相比，HIV阳性的二期梅毒患者皮损中，Th2型细胞因子IL-10、转化生长因子β明显降低，而IL-10、转化生长因子β可以下调IFN-γ介导的细胞免疫反应。Knudsen等［10］对梅毒合并HIV感染患者进行回顾性队列研究，根据其梅毒感染前、感染中、感染后分为3组，分别取血浆进行分析，通过观察血浆中细胞因子及HIV RNA病毒载量，发现在一、二期梅毒合并HIV感染患者中IL-10升高，进行梅毒治疗后TNF-α和IL-10的浓度均下降，作者认为，在合并感染中，增加的IL-10浓度与疾病进程、CD4+T细胞减少、HIV RNA病毒载量升高有关。IL-10是先天和适应性免疫中重要的抗炎症调节因子，其与调节蛋白共同作用，防止过度的保护性免疫应答造成组织损伤，同时也造成梅毒螺旋体逃逸宿主的免疫反应。梅毒螺旋体重组蛋白刺激单核细胞释放IL-10、转化生长因子β等细胞因子，促进调节性T细胞的分化，以及TNF-α、IL-6、IL-1β参与炎症反应。与Stary观察结果不同的是，未见IL-2以及IFN-γ明显升高，推测两种细胞因子是由皮损局部分泌或者是升高的IL-10抑制了两者的释放［10-12］。

2.3 合并感染对梅毒及HIV感染者病程的影响：兔模型研究发现，HIV与梅毒螺旋体合并感染延迟梅毒皮损的愈合。研究者对4只家兔静脉接种感染HIV的人类细胞系，6个月后4只家兔体内既没有血清抗体，外周血单核细胞DNA中也没有HIV DNA序列的整合。然而，在家兔皮肤接种梅毒螺旋体后，4只家兔中有2只硬下疳愈合时间明显延长；4只兔的外周血单核细胞的DNA中均检测到HIV DNA序列；而且，在梅毒皮损处的巨噬细胞和淋巴细胞中也检测到了HIV DNA序列，但是在没有梅毒皮损的部位未检测到HIV DNA序列。此外，除延长梅毒皮损愈合外，与HIV合并感染还增加梅毒甚至神经梅毒的风险［13-15］。而接受高效抗反转录病毒治疗（HAART）的HIV感染者与未接受者相比梅毒发病率较低［16］。接受HAART的梅毒与HIV合并感染者患神经梅毒的风险亦比未接受者低［17］。Naniche等［18］通过前瞻性队列研究发现，在合并以及未合并梅毒感染的HIV患者之间，HIV RNA数量的差异无统计学意义，梅毒引起的T细胞活化与HIV RNA水平无相关性。他们认为，梅毒感染激活先天免疫系统，引起巨噬细胞和树突细胞的活化，从而导致独立于HIV RNA水平的T细胞活化增加。Bhattar等［19］研究也发现，与单纯HIV感染者相比，虽然合并梅毒感染使HIV感染者血液中CD4+T细胞计数降低而血浆病毒载量升高，但这些差异并无统计学意义。Weintrob等［20］则认为，合并感染会使HIV感染者CD4+T计数和病毒载量有短暂变化，不会增加其进展为艾滋病期或死亡的速度。故认为合并感染对HIV感染者病程无明显影响。

2.4 合并感染对梅毒治疗的影响：Calson等［3］认为，在HIV感染的梅毒患者治疗中，需更高剂量的苄星青霉素，虽然青霉素直接杀死梅毒螺旋体，但疗效受到宿主从组织清除微生物的免疫应答能力的影响。与此持相同观点的Wang等［14］认为，HIV感染造成的免疫缺陷减弱了对梅毒螺旋体的免疫应答，从而导致苄星青霉素治疗梅毒的失败。Kim等［21］通过对合并HIV的梅毒患者进行对照研究，发现梅毒治疗的成功与否与HIV病毒载量、CD4细胞计数以及是否行HAART无关，仅与梅毒处于何种阶段以及治疗前快速血浆反应素环状卡片试验滴度显著相关。Saje等［22］通过对一期、二期、潜伏以及神经梅毒合并HIV感染患者均行等剂量苄星青霉素治疗，发现治疗是否成功与梅毒临床阶段无明确关系，此项研究中所有HIV感染者均已行＞6个月HAART治疗。

3 结语

梅毒感染的免疫机制较为复杂，研究表明，巨噬细胞、CD4+T淋巴细胞、CD8+T淋巴细胞、NK细胞均在梅毒感染的细胞免疫中起重要作用。而梅毒与HIV合并感染进一步增加了免疫机制的复杂性，在与HIV合并感染二期梅毒中，Th1、Th17型细胞免疫增强，而Th2型细胞免疫改变目前尚不确切。应注意的是，合并感染时两者的免疫机制、病程以及治疗效果均可能发生影响，因此，有必要进行梅毒患者的HIV筛查和HIV感染者的梅毒筛查，以便获得及时有效的治疗。

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Immune mechanisms in syphilis and its concurrence with human immunodeficiency virus infection

Wang Xin,Jiang Juan.Institute of Dermatology,Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College,Nanjing 210042,China

The intensity and duration of cellular immune response determine differences in clinical manifestations of syphilis.Macrophages,CD4+T lymphocytes,CD8+T lymphocytes and natural killer （NK）cells all play important roles in cellular immunity in syphilis.Concurrent human immunodeficiency virus（HIV） infection increases the complexity of immune pathogenesis as well as variety in clinical manifestations of syphilis.In secondary syphilis concurrent with HIV infection,T helper type 1 （Th1） and Th17 cellmediated immunity are enhanced,while changes in Th2 cell-mediated immunity remain unclear.The concurrence of syphilis and HIV infection may alter their immunologic mechanisms,clinical course and therapeutic outcomes.Thus,it is necessary for timely and effective treatment to screen for HIV infection in patients with syphilis and for syphilis in patients with HIV infection.

Syphilis;HIV;Immunity;Treponema pallidum;Infection

Jiang Juan,Email:drjjiang@vip.163.com

2015-04-22）

江苏省临床医学科技专项（BL2012003）

Fund program:Jiangsu Provincial Special Programof Medical Science（BL2012003）

10.3760/cma.j.issn.1673-4173.2016.02.020

蒋娟，Email:drjjiang@vip.163.com