结缔组织病与感染的研究值得关注

2017-02-27 05:09:16李志军
淮海医药 2017年1期
关键词:病原体病原抗原

李志军



·述 评·

结缔组织病与感染的研究值得关注

李志军

结缔组织病(connective tissue disease, CTD)是骨与关节以及肌肉、血管、皮肤等结缔组织发生弥漫性病变的一组疾病的总称,其代表病种有系统性红斑疮(systemic lupus erythematosus, SLE)、类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)、原发性干燥综合征(primary Sjgren’s syndrome,pSS)等临床常见的风湿免疫病。该组疾病常有多个系统器官受损,临床表现复杂多样,病程多呈慢性经过,极易误诊、误诊。一般认为CTD的病因是多因性的,发病机制与系统性自身免疫有关,确切机制尚不清楚。病原生物感染一直被怀疑是CTD发病的主要因素之一,随着CTD病情的发展与演变,各种病原生物感染又成为该病患者的常见并发症。近年来,随着医学免疫学与分子生物学等相关学科的进步,对CTD发生机制的认识不断深化;自动化、高通量和敏感度与特异度均较高的诊断手段不断推出;更加个体化、精确化的改变病性抗风湿药药物(disease modifying antirheumatic drugs, DMARDs)与新型生物制剂的联合应用,CTD患者的生活质量与生存率均有较大的改善。但是,作为CTD的最重要并发症,感染的控制却始终不尽如人意。感染不仅严重影响CTD患者的生活质量,给家庭和社会带来沉重的经济负担,也是导致患者死亡的主要原因之一,以CTD的典型代表SLE为例,近有报道[1]33.2%的SLE患者主要死于感染,感染已成为我国SLE患者目前死亡的首位原因,防治感染已成为提高SLE生存率和生存质量的首要的目标和突破口。此外,感染还可能是导致CTD发生、发展的重要因素;而病原生物的变异及其抗药性的产生又给CTD患者的临床抗感染治疗带来了新的挑战。因此,CTD与感染的相关研究值得关注。

1 CTD易并发感染的主要原因

1.1 原发病因素 CTD患者本身合并感染的风险较高。Mohamed[2]对200例系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus ,SLE)患者进行了一年的随访,结果发现感染的比例高达55%,其中10% 的患者出现了多重感染。谢伟林等[3]调查了上海市12所医院共2452例类风湿关节炎(rheumatoid arthritis, RA )患者,发现感染率为20.51%,主要累及部位包括呼吸道,泌尿道和皮肤软组织。

CTD患者往往有严重的免疫功能紊乱和广泛的免疫病理损伤。如在SLE和ANCA相关性血管炎(ANCA-associated vasculitis,AAV)患者会出现补体的过度消耗降低[4]。有研究发现SLE患者NK细胞免疫球蛋白样受体表达有异常,可导致NK细胞及NKT细胞功能异常[5],出现Toll样受体(toll-like receptors, TLRs)及IL-6,IFN-α等细胞因子的异常表达[6],这些固有免疫系统及获得性免疫系统的重要相关因子的表达异常,可直接导致机体针对外界病原体感染的抵抗机制的紊乱和低效。SLE和系统性硬化症(systemic sclerosis,SSc)患者皮肤屏障功能常受到破坏,SLE还可能通过NF-κBEC信号通路生成的IgG anti-NR2抗体引起血脑屏障的炎症和通透性改变[7],这些由CTD引起的人体生理屏障的损伤,又给病原体入侵提供了较为便利的途径,进一步加重了感染的发生几率。除免疫系统的影响外,CTD往往会出现肺部病变,肾功能不全,低蛋白血症等并发症,这些并发症往往又是导致感染的高危因素[8]。

1.2 治疗因素 CTD常用治疗药物包括糖皮质激素(glucocorticoids,GC)、细胞毒免疫抑制剂以及某些生物制剂等,这些药物都在一定程度上抑制了体内过度活跃的自身免疫应答,但同时也降低了抗感染免疫力,增加了感染的风险。特别是近年来新型生物制剂已成为治疗CTD的常用药物,其治疗效果虽已得到某些循证医学研究的肯定,但是其引起严重感染的报道也日益增多[9-10]。谢希等[11]对抗TNF-α的三种生物制剂进行Meta分析后发现使用该类生物试剂,尤其是高剂量使用生物制剂较对照组的感染风险显著增加(6.0% vs 2.8%,P=0.04,OR=1.68,95% CI:1.02~2.78)。

CTD患者容易发生病原生物感染是众所周知的临床事实,然而其发生病原生物感染的易感因素目前多局限于根据基础研究结果的推定和单中心的临床观察性研究,对于CTD患者抗感染免疫力下降的确切原因以及其易感性的主要环节尚缺乏多中心临床研究资料和令人信服的研究结果。

2 CTD并发感染的特点

2.1 病原体多样性和复杂性 有报道[12]我国CTD患者的医院感染部位以呼吸道最为常见,其次是泌尿道和皮肤感染,其中呼吸道和泌尿道细菌感染的病原菌多为革兰阴性杆菌(58.1%),以大肠埃希菌,鲍曼不动杆菌,肺炎克雷伯菌多见,而革兰阳性球菌为29.1%,以金黄色葡萄球菌,粪肠球菌,表皮葡萄球菌常多见;根据药敏试验,培养出的阴性杆菌对临床常用的青霉素类及喹诺酮类药物的耐药率很高,均达30%以上,这使得临床医生不得不采用价格昂贵的新型抗生素进行抗感染治疗,而抗生素的过度使用和不合理使用,又带来另一个重要的问题—真菌感染,在我国SLE患者中,侵袭性真菌感染的发生率为0.64%~1.64%,其中最常见的真菌感染为念珠菌属、隐球菌属等,多发生在肺部和中枢神经系统[13]。

除一般细菌感染外,结核分枝杆菌在发展中国家的发生率明显较发达国家增高,且不同国家不同地区的发生率不尽相同,有报道[14]中国SLE患者结核感染的发生率高达9.29%,出现结核的部位复杂隐匿,除肺部外,骨、泌尿系统、中枢神经系统等肺外结核亦很常见,极易误诊。而大多CTD患者使用细胞毒免疫抑制剂治疗,对结核菌素试验和血清中特异性抗体的检测干扰较大,常出现假阴性结果,极易造成结核感染的漏诊、误诊。

CTD病毒感染也不少见,Watanabe R等[15]调查了7 650例RA患者及1 031例SLE患者,其中乙肝表面抗原(HBsAg)阳性的占1.1%及0.3%,HBcAb阳性的分别占25.2%及13.7%。Kivity S等[16]报道pSS患者表达抗EB病毒(Epstein-Barr virus,EBV)早期抗原IgG(EBVEA-IgG)抗体水平较高,且pSS患者血清抗SSA抗体和抗SSB抗体的出现均与抗EBVEA-IgG抗体相关。

2.2 死亡率较高 CTD患者自身免疫系统功能紊乱非常突出,常累及多器官系统,病情较危重,且针对原发病的治疗药物大多为免疫抑制剂,导致患者对感染的抵抗力大大下降,感染导致的死亡率也明显上升,文献[17]报道SLE,RA,PM/DM,坏死性肉芽肿血管炎合并严重感染导致患者死亡的比例分别是1.2%~36%,2.3%~12.5%,4.3%~7%,3.2%~12%。

2.3 不易诊断 CTD病情活动可出现发热,全身不适,关节肿痛等感染类似症状,使用GC与细胞毒免疫抑制剂可能掩盖患者的真实体温等感染中毒表现,周围血象也可以没有明显的感染中毒性变化;而目前临床上微生物培养的阳性率仍然较低,可用于协助鉴别的实验室指标包括降钙素原、C反应蛋白、中性粒细胞CD27,CD64[18]等指标的敏感性和特异性均不够理想。

2.4 治疗难度大 早期有效的抗感染治疗是成功治疗CTD原发病和改善患者预后的关键所在。但是,临床上对于CTD合并感染的治疗难度很大。因为病原体复杂多样,重叠与混合感染十分常见,即使是细菌感染培养的阳性率亦不高,且分离的细菌常有多重耐药现象[12-13]。临床上应针对各种感染危险因素采取综合防治措施,如果怀疑是细菌感染,在完善病原体检查后经验性抗细菌感染治疗应立即开始,多采取抗生素降阶梯疗法,即选用强杀菌剂,如新一代头孢菌素、碳青酶稀类以及新型喹诺酮类抗菌药物[19],然后根据药敏结果进一步调整抗感染治疗方案。但是,近一半的CTD患者发生感染后并不能明确病原体的性质。此外,SLE患者较易产生药物过敏和二重感染,常伴有肝肾功能的损害,故在选择抗感染药物时需注意不同药物的药理学特性,并加强使用过程中的不良反应监测。

因为CTD患者并发感染的病原体复杂多样,原发病的表现与感染的表现相互掺杂,发生感染后的临床表现和一般实验室检查结果与普通人群的同类感染表现大相径庭,对于具体病例的诊断、治疗和鉴别病情活动或合并感染仍是临床上的一大难题。早期预防、早期诊断、早期治疗是降低CTD患者感染病死率,改善预后的关键。如何尽早从CTD引起的复杂多样的临床表现中发现已发生感染的蛛丝马迹并及时合理地选择抗感染治疗方案是值得深入探索的问题。

3 感染在CTD发病机制中的作用

CTD的发病机制目前尚不明确,现认为主要与遗传及环境因素相关,而病原生物感染在CTD发病机制中的作用正日益引起研究者的关注。目前比较公认的是分子模拟学说,即病原体的成分与自身抗原有着相似表位,机体内可能存在同时识别自身抗原表位及病原生物表位的抗原受体,在无相关病原体感染的情况下,这些潜在的自身反应性淋巴细胞会受制于外周免疫耐受机制。但是,被病原生物感染时,在其导致的炎症环境中可能有相当多的交叉反应性病原体表位被递呈,可能会打破外周免疫耐受,并启动自身反应性淋巴细胞的活化,引起免疫病理损伤。

模式识别受体(pattern recognition receptor,PRR)的存在可以使机体特异地识别病原微生物进化中保守的抗原分子,即病原相关分子模式(pathogen.associated molecular pattern,PAMP),从而有效地监测病原微生物的入侵及其诱导机体产生的免疫应答反应,Tool样受体(toll-like receptors, TLRs)是最早也是被研究最多的PRR[20],可以识别多种保守分子,如脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)、双糖链蛋白多糖(BGN)、核酸等。当病原体入侵时,机体的天然免疫系统可通过TLRs识别相关配体促进细胞的迁移,诱导大量的趋化因子的分泌,上调趋化因子受体基因的表达,增强吞噬细胞的吞噬能力。多项研究证实TLRs受体的多态性与RA的发病过程及临床表现紧密相联[21],外源性及内源性配体通过TLRs激活外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC),刺激滑膜成纤维细胞(fibroblast like synoviocyte,FLS)分泌血管内皮生长因子 (vascular endothelial growth factor ,VEGF) ,CXCL8,IL-6,IL-8等细胞因子;粘附分子ICAM-1和各种金属蛋白酶的表达水平亦升高,可促进滑膜炎的发展。TLRs还可以刺激DC细胞产生大量的炎症介质,如IL-6,IL-17,巨噬细胞迁移抑制因子(macrophage migration inhibitory factor,MIF)等,对炎症通路起放大作用[22]。TLR9受体的激活在骨髓B细胞的活化增生中起到了直接的作用,可引起TNF-a,IL-6等细胞因子信号通路的激活,参与RA的发病[23]。病毒感染引发的关节炎通常认为与TLR-3受体相关,Fariba等[24]通过动物实验发现TLR3的配体dsRNA可通过激活NF-kB 和 AP-1等上调促炎细胞因子和金属蛋白酶的表达,导致小鼠关节炎的发生。

在SLE的发病机制中,除了有与类似RA的TLRs信号转导通路的作用外,病毒感染同样扮演了重要的角色。有研究发现[25]EB病毒感染机体后,诱导产生大量永久性记忆B细胞,同时阻止细胞凋亡,诱导持久的记忆性B细胞生成并进入循环。EB病毒主要以潜伏状态存在于B细胞内,异常表达多种基因,在长时间的潜伏期中,EB病毒只表达病毒核抗原-1(EB virus nuclear antigen ,EBNA-1),潜伏膜蛋白(latent membrane protein, LMP)mRNA的表达会干扰正常B细胞的增殖分化,诱导产生大量针对EBNA-1的抗体,而EBNA-1的抗原决定簇与SLE 患者的标志性抗体—抗Sm抗体系统中的蛋白抗原-B的脯氨酸富集的抗原决定簇相似;在其另一区域的抗原决定簇与Ro抗原相似,亦可诱发自身免疫反应。

此外,人体内微生态系统与CTD的关系也值得研究。张烜等[26]研究发现口腔和肠道微生物菌群的异常是RA病理生理的重要环节,可能直接参与RA的发病过程;新近李苗等报道[27]SLE患者存在明显的肠道菌群失调状态,其他CTD患者体内的微生态是否也有异常,其口腔、肠道以及皮肤等部位微生物菌群的变化是否也与CTD的发生、发展有一定联系,值得探索。

总之,感染无论作为CTD的重要并发症,还是作为发病的主要因素之一,它与CTD的紧密联系和重要地位都是毋庸置疑的,随着对CTD认识的深化,病原生物在其发生、发展过程中的作用机制将会进一步揭示;而对CTD感染的病原生物的分布以及其抗药性的研究也将为临床诊治CTD并发感染的诊治方案选择提供新的思路。但是,兹于CTD病情的复杂性和病原生物对环境的适应性和变异性,尽管CTD的病因与发病机制以及临床诊断与治疗的研究已经有很大的进步,仍然会不断遇到新的问题与挑战,CTD与感染将是一个永恒的话题,但其研究内涵将不断更新和深化。可能肯定的是关于CTD与病原生物感染的基础与临床研究不仅可以减轻CTD患者的痛苦,降低疾病的死亡率,也可以为预防和治疗CTD的发生以及阻止疾病的进展发现新的方法。因此,CTD与感染的研究应引起有关学者足够的重视。

[1] WANG Z,WANG Y,ZHU R, et al. Long-Term survival and death causes of systemic lupus erythematosus in China: a systemic review of observational Studies [J].Medicine,2015,94(17) :1-9.

[2] MOHAMED DF,HABEEB RA,HOSNY SM,et al. Incidence and risk of infection in Egyptian patients with systemic lupus erythematosus[J].Clin Med Insights Arthritis Musculoskelet Disord,2014,30(7):41-48.

[3] 谢伟林,管剑龙.上海市活动性类风湿关节炎患者医院感染的流行病学调查[J].中国感染与化疗杂志,2012,14(2):135-141.

[4] CHEN M,DAHA ME,KALLEN BERG CG.The complement system in systemic autoimmune disease[J].Journal of Autoimmunity,2010,34(3):276-286.

[5] BAI Y,ZHANG Y,YANG Q,et al.The aberrant expression of stimulatory and inhibitory killer immunoglobulin-like receptors in NK-and NKT-cells contributes to lupus[J]. Clin Lab,2014,60(5):717-727.

[6] LYN-COOK BD,XIE C,OATES J,et al. Increased expression of Toll-like receptors (TLRs) 7 and 9 and other cytokines in systemic lupus erythematosus (SLE) patients: ethnic differences and potential new targets for therapeutic drugs[J]. Mol Immunol,2014,61(1):38-43.

[7] YOSHIO T,OKAMOTO H,HIROHATA S,et al. IgG anti-NR2 glutamate receptor autoantibodies from patients with systemic lupus erythematosus activate endothelial cells[J]. Arthritis Rheum,2013, 65(2):457-463.

[8] DANZA A,RUIZ-LRASTORZA G.Infection risk in systemic lupus erythematosus patients:susceptibility factors and preventive strategies[J].Lupus, 2013,22(12):1286-1294.

[9] GERMANO V,CATTARUZZA MS,OSBORN J,et al. Infection risk in rheumatoid arthritis and spondyloarthropathy patients under treatment with DMARDs,corticosteroids and TNF-α antagonists[J].J Transl Med,2014,22(12):77.

[10] VAN DER HEIJDE D,ZACK D,WAJDULA J,et al. Rates of serious infections, opportunistic infections, inflammatory bowel disease, and malignancies in subjects receiving etanercept vs. controls from clinical trials in ankylosing spondylitis: a pooled analysis[J].Scand J Rheumatol,2014,43(1):49-53.

[11] 谢希,陈进伟,彭佑铭,等.抗肿瘤坏死因子-α治疗类风湿关节炎致感染风险的Meta分析[J].中南大学学报(医学版),2013,38(7) :722-736.

[12] 沃晓枫,高宜云.结缔组织病患者医院感染病原菌分布及药敏分布[J].中华医院感染学杂志,2013,23(24):6141-6143.

[13] 陈光亮,陈怡,郭丽,等.弥漫性结缔组织病患者侵袭性真菌感染的回顾性病例对照研究[J].中华风湿病学杂志,2012,16(3):151-155.

[14] 瞿志芳,钟华,郝飞.系统性红斑狼疮与结核[J]. 中华风湿病学杂志,2014,18(3):207-209.

[15] WATANABE R,ISHII T,KOBAYASHI H,et al. Prevalence of hepatitis B virus infection in patients with rheumatic diseases in tohoku area:a retrospective multicenter survey[J]. Tohoku J Exp Med,2014,233(2):129-133.

[16] KIVITY S,ARANGO MT, EHRENFELD M,et al. Infection and autoimmunity in Sjogren's syndrome:a clinical study and comprehensive review [J].J Autoimmun,2014,51:17-22.

[17] FALAGAS ME,MANTA KG,BETSI GI,et al. Infection-related morbidity and mortality in patients with connective tissue diseases: a systematic review[J].Clin Rheumatol,2007,26(5):663-670.

[18] SCIASCIA S,CEBERIO L,GARCIA-FERNANDEZ, et al. Systemic lupus erythematosus and infections:Clinical importance of conventional and upcoming biomarkers[J].Autoimmunity Reviews,2012,12(2):157-163.

[19] ESPOSITO S,BOSIS S,SEMINO M,et al.Infections and systemic lupus erythematosus[J].Eur J Clin Microbiol Infect Dis,2014,33(19):1467-1475.

[20] KAWAI T,AKIRA S.Toll-like Receptors and Their Crosstalk with Other Innate Receptors in Infection and Immunity[J].Immunity, 2011,34(5):637-650.

[21] LEE YH,BAE SC,SONG GG.Meta-analysis demonstrates association between TLR polymorphisms and rheumatoid arthritis[J]. Genetics and Molecular Research,2013,12(1):328-334.

[22] MCINNES IB,SCHETT G.The Pathogenesis of Rheumatoid Arthritis[J].N Engl J Med,2011,365(23):2205-2219.

[23] RUDNICKA W,BURAKOWSKI T,WARNAWIN E,et al.Functional TLR9 modulates bone marrow B cells from rheumatoid arthritis patients[J].Eur J Immunol,2009,39(5):1211-1220.

[24] ZARE F,BOKAREW A,NENONEN N,et al. Arthritogenic Properties of Double-Stranded (Viral) RNA1[J].J Immunol,2004,172(9):5656-5663.

[25] Esposito S,Bosis S,Semino M,et al. Infections and systemic lupus erythematosus[J].Eur J Clin Microbiol Infect Dis,2014,33(9):1467-1475.

[26] ZHANG X,ZHANG D,JIA H,et al.The oral and gut microbiomes are perturbed in rheumatoid arthritis and partly normalized after treatment[J].Nature Medicine,2015,21(8):895-905.

[27] 李苗,付冰冰,吴霞,等.系统性红斑狼疮与肠道菌群的相关研究[J]. 新医学,2016,47(11):735-741.

蚌埠医学院第一附属医院 风湿免疫科,安徽 蚌埠 233004

李志军(1962-),男,主任医师/教授,大学。

10.14126/j.cnki.1008-7044.2017.01.001

2016-10-28)

猜你喜欢
病原体病原抗原
长丝鲈溃烂症病原分离鉴定和耐药性分析
当代水产(2021年8期)2021-11-04 08:48:54
野生脊椎动物与病原体
科学(2020年3期)2020-11-26 08:18:22
病原体与自然宿主和人的生态关系
科学(2020年3期)2020-11-26 08:18:22
猪繁殖与呼吸综合征病原流行病学调查
猪业科学(2018年4期)2018-05-19 02:04:50
伊犁地区蝴蝶兰软腐病病原体的分离与鉴定
现代园艺(2017年13期)2018-01-19 02:27:58
病原体与抗生素的发现
鹅病毒性传染病病原的采集和分离
兽医导刊(2016年6期)2016-05-17 03:50:12
食源性病原微生物的危害
现代食品(2016年24期)2016-04-28 08:11:54
梅毒螺旋体TpN17抗原的表达及纯化
结核分枝杆菌抗原Lppx和MT0322人T细胞抗原表位的多态性研究