噬血细胞性淋巴组织细胞增生症的分类、发病机制及诊治研究进展

2019-02-12 17:14杜立安罗建明
山东医药 2019年27期
关键词:细胞毒继发性基因突变

杜立安,罗建明

(广西医科大学第一附属医院,南宁530022)

噬血细胞性淋巴组织细胞增生症(HLH),又称为噬血细胞综合征,由Scott等[1]在1939年首次报道,发病急,病情凶险且病程进展快,患者病死率极高,早期的诊断和治疗尤为关键。目前HLH发病机制尚不完全明确,可能存在基因易感性。HLH没有特异性的临床表现或实验室检查可作为临床诊断的金标准。组织细胞学会1994年引入了第一个前瞻性国际治疗方案(HLH-94),促成了诊疗方案HLH-2004的发展[2]。近年来,随着对HLH分子生物学、病理生理学及临床诊治研究的不断深入,对于发病机制的深入探讨、新型突变的探索、杂合错义突变者的诊断、细胞因子谱的诊断价值、靶向治疗新药物的开发及提高HSCT术后存活率等研究成为热点。现将HLH的分类、发病机制、临床诊治最新研究进展综述如下。

1 HLH的分类

按病因可将HLH分为原发性HLH和继发性HLH两类。其中原发性HLH又称为遗传性HLH,包括家族性HLH(FHL)和遗传性免疫缺陷相关HLH。至今已发现的FHL有5中类型(即FHL1-5),除FHL-1外,其余4型的相关基因均已明确,包括 PRF1(FHL2)、UNC13D(FHL3)、STX11(FHL4)和 STXBP2(FHL5)[3]。FHL 是一种常染色体隐性遗传疾病,在婴儿期和儿童期发病率较高。目前大部分学者认为FHL中最常见的基因突变为PRF1,全球范围内FHL2在FHL中所占比例为20%~30%,在非洲裔美国人中可达50%以上[4];近期也有学者[5]认为最常见的类型是UNC13D基因突变,这种差异形成的原因可能是地域种族的不同。遗传性免疫缺陷相关HLH包括格利塞利综合征2型(gGS2)、Chediak-Higashi综合征(CHS)、X 连锁淋巴增生综合征(XLP)和Hermansky-Pudlak综合征Ⅱ型(HPSⅡ)等。

继发性HLH常常发生在医源性免疫抑制、自身免疫疾病或感染引起的免疫改变期间[6],约占成人HLH的90%,主要包括感染相关HLH、免疫相关HLH和恶性肿瘤相关HLH,感染相关HLH最为常见。在日本有研究表明HLH的年发病率为1/80万,其中感染相关最为常见,且在各亚型中EB病毒感染相关HLH所占比例最高。也有学者认为成人HLH中恶性肿瘤相关HLH较常见,Schram等[7]提出成人HLH中恶性肿瘤占49%、感染占33%;Zhou等[8]对成人继发性HLH做了相关研究,恶性肿瘤占58.0%、感染 40.5%。

2 HLH的发病机制

2.1 原发性HLH的发病机制 原发性HLH的主要发病机制是穿孔素依赖的细胞毒功能缺陷。NK细胞和CTL产生的细胞毒颗粒(穿孔素和颗粒酶等)在介导靶细胞溶解方面起重要作用,当机体遇到刺激(病毒感染、肿瘤或移植排斥等)时,CTL/NK细胞释放穿孔素、颗粒酶等,进而诱导靶细胞凋亡和渗透性死亡。原发性HLH相关基因编码的蛋白产物是细胞毒颗粒的合成和释放等发挥细胞毒功能过程中的关键蛋白。当这些基因发生突变时,CTL/NK细胞毒功能缺陷,抗原不能被清除,持续刺激T细胞、巨噬细胞产生大量细胞因子[9],引起细胞因子风暴。细胞因子的大量分泌又进一步导致淋巴细胞和炎症细胞的极度增生、活化和浸润,损伤肝、脾、淋巴结、骨髓等脏器,从而导致噬血现象、组织损伤、多器官炎症反应以及其它临床表现[10]。

FHL目前已确定FHL1-5五种亚型。FHL-1的染色体定位于9q21.3~22,其相关基因、功能蛋白还有待下一步研究。FHL-2发病原因为PRF1基因突变,染色体定位于10q21-22,编码穿孔素,其突变导致穿孔素含量显著降低。FHL-3突变基因为UNCl3D(17q25),编码蛋白Muncl3-4;到目前为止,已经发现UNC13D基因中有100多个突变,最常见的分子改变是影响 mRNA剪接的突变[11];Muncl3-4蛋白在细胞毒颗粒与靶细胞膜融合的过程中起关键作用[12],启动细胞毒颗粒的分泌。FHL-4的突变基因是STX11(6q24),在土耳其/库尔德人的 FHL患者中所占比例较高,可达 20%[4];STX11编码突触结合蛋白Syntaxin-11,该蛋白与辅助蛋白结合后可以诱导细胞毒颗粒与细胞膜融合,进而影响细胞毒颗粒的释放。FHL-5的突变基因为 STXBP2(19p13.2 -p13.3),在中欧、土耳其和沙特人中该型占 FHL的16%,在北美人中约为20%[4];STXBP2编码蛋白为 syntaxin连接蛋白 2(Muncl8-2),该蛋白是SNARE介导的膜融合所必需的蛋白,与syntaxin-11相互作用,一起作用于囊泡细胞内转运和细胞膜融合;此外,STXBP2基因突变还可以引起肠上皮和肾上皮的变化,导致渗透性腹泻和肾近端小管功能障碍;近期也有研究[13]表明STXBP2和STX3的突变与微绒毛包涵体病的多样性有关,可能与先天性腹泻病的发病有关。

除了FHL,原发性 HLH 还包括 GS2、CHS、XLP和HPSⅡ等遗传性免疫缺陷相关HLH。GS2突变基因为RAB27A(15q21),编码的蛋白Rab27a是密布于囊泡表面的膜结合GTP酶,与Muncl3-4相互作用,使囊泡与细胞膜紧密连接;Zhang等[14]认为RAB27A基因突变降低了NK细胞的溶细胞活性和脱颗粒作用,延缓颗粒酶B向免疫突触的极化;在黑色素细胞中Rab27a还参与黑色素体的分布过程,故GS2患者可以表现为皮肤色素减退和银发。CHS突变基因为LYST(1q42.1-q42.2),编码胞浆蛋白Lyst[15]是溶酶体转运调节因子,主要参与溶酶体形成、细胞内转运及胞吐作用。XLP为X染色体连锁遗传病,临床治疗效果很差,其特征是在病毒感染后引起严重的免疫调节异常,其中EBV感染是引起XLP的常见因素[16],XLP分为2型,即 XLP-1和XLP-2:XLP-1的突变基因为 SH2D1A(Xq25),约占XLP的60%,编码蛋白SAP能使信号转导淋巴活化分子家族的受体结合到信号通路下游,通过调节各种活化信号发挥作用,SH2D1A基因突变直接影响了免疫细胞内的信号转导,阻碍相关受体与免疫细胞的结合;XLP-2的突变基因为 BIRC4(Xq25),编码蛋白XIAP是凋亡蛋白抑制家族的一员,能有效限制caspases3、7、9的活性,参与多种信号传导途径,XIAP缺乏致使淋巴细胞在凋亡刺激物的作用下启动程序性凋亡[17],使机体对病原体的清除能力下降。HPSⅡ的突变基因为AP3B1(5q14.1),编码蛋白Ap3β1,AP3B1基因突变引起AP3裂解,影响CTL和NK细胞等细胞内囊泡的转运。

近年来,在FHL发病机制的相关研究中,对于原发性HLH相关基因新型突变的探索有了新的发现。Bordbar等[18]发现 PFR1 新型突变(c.1120 T >G,p.W374G);在我国,Liu 等[19]和 Hu 等[20]分别报道了UNC13D中的新型突变(c.1299+1G>A)和(c.2206C > T,p.G736X),Lyu 等[21]报道一个SH2D1A新型无义突变(c.300T>A);Sultanova等[22]在韩国儿童中发现了一个新型 STX11突变(c.650T > C,p.L217P),以上这些突变均被认为具有致病性。

2.2 继发性HLH的发病机制 继发性HLH是由感染、恶性肿瘤和自身免疫性疾病等引起免疫系统的过度激活,产生过多的细胞因子,最终导致高热、血细胞减少、脾肿大和噬血现象等临床症状。

感染相关HLH是由于病原体严重的感染导致的免疫反应,如病毒、细菌、立克次体、支原体、真菌[23]等,这些病菌侵入机体引起淋巴细胞组织细胞增生伴吞噬血细胞的现象,引起免疫缺陷;Brisse等[24]提出病毒是免疫应答的有效调节剂,通过逃避免疫识别、干扰细胞因子平衡和抑制凋亡途径,增加宿主对HLH发生的易感性;在感染相关HLH中最常见的类型是病毒感染,包括EB病毒、巨细胞病毒、腺病毒等,其中以 EB病毒最常见[25],且 EB病毒载量与疾病严重程度增加和生存率降低相关[24]。继发于风湿免疫性疾病的HLH又称巨噬细胞活化综合征(MAS),最常见于全身型幼年特发性关节炎(sJIA),其它常见病因包括川崎病、皮肌炎、系统性红斑狼疮、强制性脊柱炎等;近年来在免疫相关HLH病例中检测到原发性HLH相关的基因突变,尤其在sJIA中[26]。肿瘤相关HLH的总体死亡率高达90%,最常继发于淋巴瘤,在继发性HLH中淋巴瘤相关 HLH约占27%[27];肿瘤相关HLH是通过CD8T细胞介导免疫应答产生过量的Th1,分泌出大量的细胞因子,从而使机体免疫系统紊乱并且加快了血液恶性肿瘤的病程进展。

继发性HLH的发生可能是多因素共同作用导致的。原发性HLH相关基因的杂合子突变可能促进了继发性HLH的形成;相比西方国家,为什么东亚地区HLH与EBV感染的关系更为密切?且在EBV-HLH中,继发性HLH的易感性是由遗传缺陷还是EBV诱导的免疫失调引起的尚不清楚,这些问题仍需我们进一步研究。

3 HLH的诊断方法

目前,HLH的诊断仍然参照HLH -2004诊断标准。分子生物学诊断(发现 PRF1、UNC13D、STX11、STXBP2等基因突变)或者以下指标8条中符合5条即可做出诊断:①发热时间超过1周,热峰>38.5℃;②脾大,肋下≥3 cm;③血细胞减少,累及≥2个细胞系,Hb<90 g/L(新生儿 Hb<100 g/L),Plt<100×109/L,中性粒细胞 <l×109/L;④高三酰甘油(空腹≥3 mmol/L或265 mg/dL)和(或)低纤维蛋白原血症(纤维蛋白原≤1.5 g/L);⑤在骨髓、脾脏、脑脊液或淋巴结可见噬血细胞,未见恶性肿瘤细胞;⑥NK细胞活性降低;⑦血清铁蛋白≥500 μg/L;⑧sCD25(≥2 400 U/mL)。

FHL患者发生与细胞毒T细胞及NK细胞功能相关的基因双等位基因突变、纯合突变或有家族性复发均可确诊。Cetica等[3]研究发现,FHL并不是严格的隐性遗传病,HLH是一种外源性触发因素与遗传因素共同作用的结果。Zhang等[28]研究发现,2个参与细胞毒性淋巴细胞脱颗粒途径的相关基因(MUNC13-4,STXBP2,STX11和 RAB27A 的突变杂合子)在原发性HLH发病中存在协同效应,因此FHL可能存在双基因遗传模式。但有研究[29]提出,单等位基因突变也可能造成部分细胞毒T细胞及NK细胞功能缺陷。因此,临床诊断原发性FHL的应该着重考虑患者携带的突变位点是否影响编码蛋白的功能,导致细胞毒功能障碍。对于发现患者携带杂合错义突变,无论是单等位基因杂合错义突变、复合等位基因杂合错义突变还是双等位基因杂合错义突变,应该进一步做表达蛋白功能的检测。既往有研究[30]表明细胞因子谱有助于HLH的诊断,可快速鉴别诊断原发性和继发性HLH。有报道[31]提出,IFN-γ、IL-10/IL-6和IFN-γ/IL-6是EBV-HLH鉴别诊断的特异性指标,IL-6、IL-10、TNF-α和IFN-γ有助于EBV-HLH治疗效果评估。

4 HLH的治疗

既往临床常用的HLH治疗方案为HLH-94方案。HLH-94方案是HLH的第一个国际治疗方案,主要用于FHL,包括用依托泊苷、高剂量地塞米松进行8周诱导治疗,诱导阶段过后用环孢菌素维持治疗。HLH-94方案联合化疗和免疫治疗后患者3年生存率为55%,但是早期复发率高,其中接受BMT治疗的患者治疗后3年生存率为62%。目前临床治疗HLH的主要方案是HLH-2004方案,治疗时应在此基础上考虑个体化治疗,治疗过程中及时评估疗效,按需调整治疗方案。对于继发性HLH患者,治疗相对复杂:感染相关HLH以治疗原发病为主,根据需要酌情使用HLH-2004方案治疗;治疗MAS应先考虑强烈免疫抑制治疗及大剂量丙种球蛋白冲击治疗,效果不理想可考虑HLH-2004方案治疗;肿瘤相关HLH的治疗早期以控制HLH为主,HLH得到控制后积极治疗原发肿瘤。在继发性HLH的治疗过程中,如果根据HLH-2004方案诱导后病情持续无缓解或者病情缓解后再次活动,应尽早行造血干细胞移植(HSCT)。在HLH的治疗过程中对症支持治疗也至关重要,合理治疗并发症,对病情应适时监测、及时评估,必要时调整治疗方案。

2018年11月20日,FDA首次批准了IFN-γ抑制性抗体emapalumab用于治疗难治性、复发性、接受常规HLH治疗期间病情进展或对常规HLH治疗不耐受的儿童(新生儿及以上)和成人原发性HLH。该药具有一种靶向作用模式,特异性靶向IFN-γ并中和它的作用,可与地塞米松联用直至患者接受HSCT[36]。HSCT是目前治疗原发性HLH的重要手段,也是治愈原发性HLH的惟一方法。原发性、复发性、NK细胞活性持续降低以及诱导8周未出现临床缓解的HLH患者都应行HSCT。

综上所述,HLH分为原发性和继发性两种,原发性HLH又称为遗传性HLH,包括家族性HLH和遗传性免疫缺陷相关HLH,继发性HLH包括感染相关HLH、免疫相关HLH和恶性肿瘤相关HLH等。原发性HLH的发病主要与穿孔素依赖的细胞毒功能缺陷有关。继发性HLH的发病与感染、恶性肿瘤和自身免疫性疾病等因素过度激活人体免疫系统有关,原发性HLH相关基因的杂合子突变可能促进了继发性HLH的形成。HLH的诊断仍然参照HLH-2004诊断标准,分子生物学诊断或临床指标均可确诊HLH,细胞因子谱有助于早期诊断及鉴别诊断。HLH的治疗方案主要有HLH-2004方案、HLH-94方案等,HSCT是目前治疗原发性HLH的重要手段,也是治愈原发性HLH的唯一方法。近期FDA首次批准了emapalumab用于治疗儿童和成人原发性HLH,是HLH靶向治疗的新突破。

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