白念珠菌感染的宿主免疫相关易感基因研究进展

刘彩霞 段志敏 杜蕾蕾 李岷

210042南京，中国医学科学院 北京协和医学院 皮肤病医院真菌科通信作者：李岷，Email：drlimin@sina.cn

·综述·

白念珠菌感染的宿主免疫相关易感基因研究进展

刘彩霞 段志敏 杜蕾蕾 李岷

210042南京，中国医学科学院 北京协和医学院 皮肤病医院真菌科通信作者：李岷，Email：drlimin@sina.cn

白念珠菌作为人常见的机会性致病真菌，普遍定植于皮肤黏膜，成为正常菌群的一部分，在宿主免疫异常时致病，引起手足癣、甲癣、阴道念珠菌病等浅部皮肤黏膜念珠菌病及念珠菌血症等深部念珠菌病［1］。近年来，各种因素导致的免疫抑制、免疫受损患者数量增加，使白念珠菌感染为主的深部真菌病的发病率上升，虽然新的唑类药物和针对真菌细胞壁的抗真菌药物陆续应用于临床，但念珠菌血症引起的死亡率仍居高不下［2］。临床上，仅部分个体最终发生真菌感染或多次复发，除菌株载量及毒力、宿主的免疫状态、基础疾病和营养状况等因素外，宿主遗传背景与之关系密切［3］。宿主遗传背景在真菌定植和感染的转变和疾病进展中可能发挥重要作用。生物学技术的快速发展使白念珠菌感染免疫相关的宿主易感基因的研究成为可能，包括Toll样受体和C型凝集素受体及其下游信号通路关键连接蛋白、细胞因子基因的缺失或变异。这些研究对进一步阐明真菌感染免疫机制及优化抗真菌治疗具有重要意义，

一、模式识别受体与白念珠菌感染

研究证实，模式识别受体在宿主体内分布广泛，其中Toll样受体（TLR）、C型凝集素受体在宿主抗真菌免疫中发挥作用。白念珠菌的保守结构分子（即病原体相关分子模式，PAMP）主要为细胞壁多糖，占干重80%～90%，由外到内包括甘露聚糖、β葡聚糖、几丁质等。模式识别受体通过与其相互作用来识别入侵的白念珠菌和激活宿主免疫反应。相关基因突变可致白念珠菌的识别、吞噬、清除障碍，发生免疫逃逸。

1.TLR与念珠菌感染：TLR为Ⅰ型跨膜蛋白。研究发现人TLR有11个家族成员，其中TLR1、2、4、6、9与抗真菌免疫密切相关。TLR2可与TLR1或TLR6形成异二聚体识别为β连接的磷脂甘露聚糖，TLR4则结合CD14、MD2和LBP识别葡萄糖醛酸糖甘露聚糖和α连接的甘露聚糖，TLR9可识别白念珠菌DNA的非甲基化CpG序列。TLR与其配体识别、结合后通过髓样分化因子受体88（MyD88）依赖性或非依赖性信号传导通路，激活转录因子活化蛋白1、核因子κB（NF⁃κB）或干扰素调节受体3等，诱导相关基因的表达及激活适应性免疫反应［4］。

TLR是联系天然免疫和特异性免疫的重要桥梁。动物实验表明，TLR2缺失小鼠易感念珠菌病，TLR4缺失C3H/HeJ小鼠对播散性念珠菌病易感性增加。Plantinga等［5］发现，rs5743611（R80T）、rs4833095（S248N）和 rs5743618（I602S）位于TLR1蛋白的跨膜区而影响TLR1受体的功能，使TLR1/TLR2异二聚体诱导的IL⁃1β、IL⁃6、IL⁃8和IFN⁃γ表达水平降低，白种人中该多态性位点与念珠菌血症易感性相关，而非裔美国人研究中未观察到此相关性，可能与小样本量或不同种族间遗传异质性相关。对TLR2单核苷酸多态性与念珠菌感染的相关的研究主要集中在Arg677Trp和Arg753Gln位点，但在中国汉族人中均不存在，高加索人中可能不存在Arg677Trp位点。Woehrle等［6］在创伤后败血症患者群体中研究发现，念珠菌感染引起的败血症、携带Arg753Gln杂合子的患者前炎症因子TNF⁃α表达水平升高，而IL⁃8和IFN⁃γ水平降低。rs4986790（Asp299Gly）和rs4986791（Thr399Ile）多态性为TLR4的错义突变，可能影响TLR4受体胞外结构域功能，降低其对脂多糖的反应。但Van der Graaf等［7］认为，TLR4rs4986790（Asp299Gly）和 rs4986791（Thr399Ile）多态位点的存在是荷兰人发生白念珠菌血症的危险因素，与TLR4错义突变后IL⁃10表达量上调进而抑制宿主免疫反应有关。研究未发现TLR4多态性与女性阴道白念珠菌定植存在相关性。Rosentul等［8］研究发现，TLR1rs5743611（R80T）及TLR4 rs4986790（Asp299Gly）和rs4986791（Thr399Ile）多态性位点与白种人复发性外阴阴道念珠菌病（RVVC）易感性无关，但TLR2 rs5743704（P631H）的存在使RVVC易感性增加，可能因TLR2变异使NF⁃κB活化减弱，IFN⁃γ和IL⁃17的表达水平降低，黏膜的抗真菌免疫减弱。Nahum等［9］研究发现，TLR3 L412F与慢性念珠菌病、复发性病毒感染、慢性肺病及自身免疫病的易感性相关，且生物学功能验证TLR3 L412F患者外周血单核细胞与白念珠菌作用后，炎性细胞因子IFN⁃γ表达水平明显降低。

2.C型凝集素受体与念珠菌感染：C型凝集素受体为拥有1个或多个C型凝集素样区的蛋白质超家族，根据结构及种系发生不同分为17个亚型。研究指出，树突细胞相关C型凝集素1（Dectin⁃1）、Dectin⁃2、胶原凝集素、树突细胞特异性细胞间黏附分子3结合非整合素和Mincle等与抗真菌免疫有关［10］。部分受体变异与白念珠菌感染相关性的研究较少，但相关基因敲除小鼠均对念珠菌病易感性增加。

研究最为深入的Dectin⁃1，为单基因簇编码的Ⅱ型跨膜蛋白受体，主要由C型植物血凝素样碳水化合物识别域、短杆和具有免疫受体酪氨酸激酶活化基序（ITAM）的胞质尾部构成，为β（1→3）葡聚糖和β（1→6）葡聚糖的高亲和性受体。Dectin⁃1与β葡聚糖结合后ITAM磷酸化，通过脾脏酪氨酸激酶胱冬肽酶募集结构域9（CARD9）低度B细胞淋巴瘤蛋白10（Bcl⁃10）黏膜相关易位淋巴瘤1经典信号传导途径、RelB非经典途径及丝氨酸⁃苏氨酸激酶1等传导途径，激活NF⁃κB，诱导产生多种炎症因子。Dectin⁃1尚可通过吞噬、活性氧生成、炎症小体激活，介导抗白念珠菌固有免疫反应。Taylor等［11］研究发现，Dectin⁃1缺失小鼠感染白念珠菌后与野生型小鼠相比，其炎症反应受损、真菌载量升高及生存期缩短，系统性念珠菌病易感性增强。Ferwerda等［12］通过对一个含4例RVVC和（或）甲真菌病的女性荷兰家系研究发现，12染色体第6位外显子非同义突变Y238X使Dectin⁃1翻译提前终止，导致单核细胞和巨噬细胞对β葡聚糖的识别能力丧失，IL⁃17、IL⁃6等分泌减少，念珠菌感染的易感性增加。同时发现，Y238X突变效应呈现基因剂量依赖性，纯合子突变者较杂合子者发病年龄明显偏小。来自多国家大样本研究发现，Y238X与古老的单倍体密切相关，进一步证实Y238X突变与皮肤黏膜念珠菌病的易感性相关，并能增加口腔和胃肠道白念珠菌定植，念珠菌定植增多使干细胞移植后急性移植物抗宿主病的发病率降低。荷兰人中，Y238X变异的恶性血液病患者行造血干细胞移植治疗时侵袭性念珠菌病发病风险增高［13］。研究发现，Y238X变异位点与美国和荷兰人念珠菌血症易感性无关［14］，与土耳其人等白种人RVVC易感性无关［8，15］。Plantinga等［16］对东非HIV感染者研究发现，Dectin⁃1 I223S位点的存在影响IFN⁃γ合成分泌，携带者不易感染口咽念珠菌病，而未发现与口咽念珠菌病易感性相关的TLR2和4多态位点。

胶原凝集素构成Ⅲ型C型凝集素受体，人类包含5种蛋白，其中甘露糖结合凝集素（MBL）、表面活性蛋白A和表面活性蛋白D参与真菌免疫反应，MBL多态性与白念珠菌感染相关性的研究较为多见。MBL基因位于10q11.2⁃q21，与表面活性蛋白A和表面活性蛋白D基因相邻排列，在抗感染免疫及调节炎症反应中起作用。有研究发现，MBL外显子1上存在rs1800450（Gly54Asp），rs1800451（Gly57Glu）和rs5030737（Arg52Cys）多态位点，使MBL三股螺旋胶原结构裂解，杂合子突变可导致MBL血清水平降低，纯合子突变形成无功能蛋白［17］。突变引起血清MBL水平降低，继发性腹膜炎荷兰患者发生白念珠菌感染的风险增大［18］。病例对照及Meta分析发现，Gly54Asp位点等位基因B使RVVC或者VVC易感性增加，尤其在南美、欧洲、立陶宛及中国人中［19］。Donders等［20］进行随访研究发现，Gly54Asp多态性在患有RVVC的比利时妇女中比例更高，且发现携带54位启动子B等位基因的患者对氟康唑维持治疗有更好的疗效。

二、细胞因子与白念珠菌感染

机体模式识别受体识别白念珠菌细胞壁成分后，通过活化下游信号通路，分泌细胞因子，激活适应性免疫应答，发挥抗白念珠菌感染免疫反应。Th17是一种CD4+效应T细胞，IL⁃23促进其发育增殖，分泌IL⁃17、IL⁃17F、IL⁃21和IL⁃22等细胞因子，构成的IL⁃23/IL⁃17炎症轴在抗真菌免疫反应中发挥作用［21］。自身免疫多内分泌腺病-念珠菌病-外胚层发育不全综合征是一种罕见的常染色体隐性综合征，研究发现，免疫调节基因作为胸腺髓质上皮细胞的转录因子，突变导致T细胞的中枢耐受过程受损，产生大量的针对IL⁃17A，IL⁃17F，IL⁃22的自身抗体，导致慢性皮肤黏膜念珠菌病伴随发生［22］。法国一近亲婚育的慢性皮肤黏膜念珠菌病患儿存在纯合子IL⁃17RA c.850C＞T无义突变，IL⁃17RA功能完全缺失，该CMCD为常染色体隐性遗传，而阿根廷家系中发现的IL⁃17F杂合子突变S65L为常染色体显性遗传，IL⁃17F部分缺失，研究表明IL⁃17RA和IL⁃17F先天性缺失与白念珠菌病的易感性相关［23］。IL⁃23/IL⁃17轴上游信号传导和转录激活因子STAT1外显子错义突变，通过损伤IL⁃17免疫，增加慢性皮肤黏膜念珠菌病易感性［24］。

IL⁃12主要由激活的巨噬细胞和树突细胞分泌，IL⁃12A基因编码P35亚基，IL⁃12B编码P40亚基。IL⁃12通过结合自然杀伤细胞、T淋巴细胞表面受体，启动IFN⁃γ分泌，引发抗真菌免疫。IL⁃12B启动子rs41292470增加IL⁃12合成，增强了IL⁃12/Th1/IFN⁃γ轴反应，为机体抵抗持续性白念珠菌感染的保护因素。IL⁃10 rs1800896和 IL⁃12B rs41292470多态性与美国及荷兰人持续念珠菌血症易感性相关［25］。IL⁃10为Th2主要的抑炎性细胞因子，启动子区域IL⁃10⁃1082A/G突变，A等位基因降低IL⁃10合成，利于念珠菌清除，而G等位基因则促进其合成，增加白念珠菌持续感染的风险。在中国人群中发现，IL⁃10rs1800896多态性与侵袭性念珠菌感染易感性相关［26］。

三、其他基因与白念珠菌感染

CARD9为Dectin⁃1/2、Mincle等多个模式识别受体下游信号通路的连接蛋白。伊朗家系研究发现，CMCD常染色体隐性遗传与CARD9Q295X纯合子突变相关，纯合子突变后，终止密码子提前终止，CARD9蛋白功能丧失，对真菌显著易感［27］，但Rosentul等研究中未发现Q295X与RVVC易感性相关［8］。既往多个群体研究发现，内含子4可变数目重复序列rs74163773部分基因型与RVVC易感性相关［28］。

四、结语

白念珠菌是引起皮肤黏膜和系统性真菌感染常见的机会性致病真菌，严重威胁免疫缺陷人群的生命。随着遗传易感基因的不断发现，充实了对机体抗白念珠菌感染免疫机制的认识，为寻求真菌感染预测指标和免疫治疗新靶点提供了一定的理论基础。

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2016⁃05⁃26）

（本文编辑：吴晓初）