硬化性苔藓发病机制的研究进展

2021-11-30 06:17汤竣弛杨斌
皮肤性病诊疗学杂志 2021年6期
关键词:胶原免疫性皮损

汤竣弛, 杨斌

1.安徽医科大学,安徽 合肥 230000;2.南方医科大学皮肤病医院,广东 广州 510091

硬化性苔藓(lichen sclerosus,LS)发病机制复杂,目前较多观点认为与自身免疫、遗传、内分泌、感染、代谢异常等多方面因素存在关联。有报道本病发病率占总人口的0.1%~0.33%[1],但因本病患者临床症状各异,经常出现误诊,因此实际发病率仍不清楚。LS在两性及任何年龄皆可发生,女性较多见。有研究指出女性中存在两个发病高峰,一个是8~13岁,一个是50~60岁,青春期前的LS发生率与成人相似[2]。LS好发于阴部,在女性常伴有瘙痒,严重影响睡眠;男性可有阴茎敏感性下降,剧烈疼痛等表现。LS早期的典型皮损为白色丘疹斑块,如未得到有效控制,后期可发生结构性改变,女性可有大小阴唇消失,阴道口狭窄等;男性常见包茎、慢性复发性包皮龟头炎等。成人发生包茎者中有40%是由LS引起[3]。阴部外的LS可以导致大片的萎缩性斑片,累及头皮可发生瘢痕性秃发。此外,LS还可伴发恶性肿瘤,如鳞状细胞癌等。LS对患者的生活质量造成了严重的影响。而由于发病机制不明,治疗效果不甚理想,特别是在阴部外的LS及萎缩发生后的皮损,目前无较好治疗手段。因此对于LS的发病机制研究或许对延缓疾病进展、逆转纤维化进程具有较大的临床意义。本文从LS的机制研究方面展开综述,以期找出相对重要的致病因素,对LS的治疗提供新的思路。

1 免疫学说

目前医学界普遍认为LS与免疫异常密不可分。有研究发现LS患者中合并自身免疫性疾病者明显高于普通人群中自身免疫性疾病的发病率。该研究收集了190例外阴LS患者和990例对照者,发现LS患者中自身免疫性疾病发病率明显高于对照组(28% vs 9%,P<0.01),其中甲状腺疾病差异显著(16.3% vs 7.9%,P<0.01)[4-5]。除此之外,LS还被认为与白癜风、银屑病、类风湿性关节炎以及斑秃有关[6]。LS与自身免疫性疾病的关系在女性中非常显著,研究发现LS女性患者共患至少一种自身免疫性疾病的概率为18.9%~28.4%[7]。有报告LS女性患者中10.5%的人患有白癜风,2.6%的人患有斑秃,显著高于这些疾病在普通人中的患病率[5]。而男性LS患者与自身免疫性疾病的关系较弱,一项样本量较大的研究发现女性LS患者同时存在其他自身免疫性疾病的概率明显高于男性(18.9% vs 5.1%,P<0.0001)[4]。在各项研究中发现的男性自身免疫性疾病各不相同,但包括自身免疫性白癜风(8%~12.3%)、甲状腺疾病(3.8%~12.5%)、斑秃(1.5%~12.3%)。一项对329例男性患者的研究发现,只有7%的LS患者患有自身免疫性疾病,而在其他许多研究中,均发现男性LS与自身免疫性疾病之间几乎没有相关性[8]。

除与其他自身免疫性疾病的关联外,从患者的病理表现和基因表达上,也证明LS与免疫机制密切相关。在病理方面,LS主要表现为真皮浅层的炎症,通常表现为真皮-表皮交界处有液化变性以及真皮上部明显的炎症细胞沿透明带浸润。发现的炎症细胞主要为CD4+和CD8+T淋巴细胞、Th细胞、FOXP3+T细胞、嗜酸性粒细胞、巨噬细胞、肥大细胞等[9-10]。LS患者皮肤发现了大量浸润的CD8+TIA+T细胞。此外,在真皮浸润物和真皮表皮界面处发现大量与基底细胞层液化变性相关的颗粒酶B+(GrB+)T细胞的活化[11]。对LS患者皮损进行免疫组化研究,发现白细胞介素-10+(interleukin-10+, IL-10+)淋巴细胞百分比在LS中显著低于正常人,表明Treg细胞的抑制可能与LS的发生有相关性[12]。LS中自身免疫相关的促炎细胞因子表达增加,主要包括IL-1、IL-12、IL-2、IL-5、IL-10、TNF-α、IFN-γ和IFN-Ⅰ型等,表明Th细胞在LS的炎症中起重要作用[8]。更进一步,有研究发现多个促炎性细胞因子(IFN-γ、CXCR3、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CCR5、CCL4及CCL5)升高,表明LS可能经由Th1型细胞通过IFN-γ介导了一系列的炎症过程[10]。此外,研究发现microRNA-155(miR-155)在LS患者皮损处显著上调。miR-155经常被报道与多种肿瘤的发生和发展有关。功能研究表明,miR-155有着促进成纤维细胞增殖,加速细胞周期进程的作用,这可能与LS中的纤维化过程密切相关。此外,miR-155可能的作用还包括通过对FOXO3和CDKN1B的负性调节,减少调节性T细胞对CD4+T细胞的抑制,从而促进CD4+T细胞的增殖活化[8, 10, 13]。在所有LS标本活检时都发现了大量的CXCR3+淋巴细胞,免疫组织化学分析显示IP10在所研究的LS皮肤病变中有显著表达,主要出现在表皮的基底层,特别是在有明显连接的区域[14]。LS的亲和纯化血清对细胞外机制蛋白1(extracellular matrix protein 1, ECM1)有特异性免疫反应,有研究在亲和纯化的血清中检测到ECM1的抗体[8]。此后多项研究均证实了这一结论。Howard等[15]对确诊为LS的患者皮损基底膜带抗体的亚型进行了分析,在73%的患者中发现针对ECM1的循环自身抗体,并且在30%的患者中证明了针对基底膜成分的循环自身抗体,主要是针对BP180/XⅦ胶原。Marren P等[8]在研究中发现基底膜的液化变性还与异常表达的抗原有关:α6β4和大疱性类天疱疮抗原和锚丝状胶原的表达显著降低,可能表明表皮细胞暴露于选择性损伤中。因此,有理由认为,LS中的免疫反应是一个复杂的过程,包括了自身抗原的异常,T淋巴细胞(包括辅助性和调节性T淋巴细胞)的异常活化,进而导致炎症及纤维化的发生。LS和多种自身免疫性疾病、炎症细胞及炎症因子间存在明显关联,在LS的发病机制中,免疫机制占据了重要的地位。

2 遗传因素

本病以散发病例居多,但也有家族性发病现象,除父子关系外其他直系亲属同患此病均有报道。有研究表明12%的女性LS患者有一位一级女性亲属也有同样的疾病,其他还有如双胞胎、兄弟姐妹和母女关系的同患此病的报告[16]。多项研究表明LS与主要组织相容性复合体-Ⅱ(major histocompatibility complex-Ⅱ, MHC-Ⅱ)类的基因显著相关,这些基因曾被证明与体液免疫有关[7,17-18]。其中HLA-DQ7(human leukocyte antigen-DQ7, HLA-DQ7)与本病关系最为密切(50%的成年女性和66%的青春期前女性表达HLA-DQ7),此外,DQ8、DQ9、DR11、DR12也显示出在LS患者中增加。与此相反,HLA-DR17显示出与LS的负相关性,可能对预防LS的发生起作用。而在不同的研究中发现男性和女性LS的基因表达存在差异,女性患者HLA-B40、HLA-A29、HLA-B44位点阳性率明显增加,而男性患者则与HLA-DQ11、HLA-DR12相关性高[17]。另外,无论男女,HLA-DQ7的相关性都很显著[7, 18]。有研究检测17种血清学定义的DR和7种DQ抗原的HLA-DR,DQ多态性进行基因分型,发现HLA-DR12和单倍型DRB112/DQB10301/04/09/010(11.2% vs 2.5%,P<0.01)的发生频率较对照组增加,而DRB10301/04(DR17)(11.8% vs 25.8%,P<0.01)和单倍型DRB103/DQB102 DRB1301/DQB10201/02/03(11.2% vs 24.6%,P<0.0001)的发生频率较低,进一步研究发现HLA-DRB112及其相关的DRB112/DQB10301/04/09/010位点阳性者对LS易感[7, 17]。此外,在LS病例中,已鉴定出四个基因的重复生殖系变异可能对正常的蛋白质功能有害。具有变体的基因包括CD177、CD200、ANKRD18A和LATS2,它们曾分别被证明具有中性粒细胞激活、抑制巨噬细胞、锚蛋白重复蛋白、抑制雄激素信号的作用。尽管目前尚不确定这些基因组改变的临床意义,但先前的研究表明嗜中性粒细胞活化和巨噬细胞抑制可能与肉芽肿和自身免疫性疾病有关,而锚蛋白重复蛋白和核心加压因子雄激素信号传导与肿瘤抑制活性有关[19]。LS还显示出与遗传性疾病的相关性,在Turner综合征和唐氏综合征患者中LS患病率增加[16]。最近,表观遗传途径也被认为是LS的促进或致病因素,前文提到的ANKRD18A、miR-155、ECM1的下游靶点均提示了表观遗传学的作用,此外还有Galectin-7、p53以及CDKN2A的表观遗传修饰也显示出促成LS病理特点的作用[19-20]。本病与遗传存在关联性,但基因位点及其在LS发病中的作用还有待进一步的研究。

3 代谢障碍

LS典型皮损病理上可见弹力蛋白减少、弹力蛋白酶活性增加,胶原蛋白合成增多,胶原酶减少,胶原抑制物增加、皮损硬度较高,提示代谢障碍也是发病机制中不可缺少的一环。LS患者皮损处的胶原在醋酸和胃蛋白酶中的溶解度比正常皮肤或对照组皮肤增加,表明有相当比例的胶原是新合成的,LS患者皮损处成纤维细胞胶原合成略有增加,进一步证实了人皮肤成纤维细胞具有高水平的胶原合成活性[21]。LS中胶原合成显著,多种胶原蛋白(collagen, COL)的表达在LS中明显增加。在一项对女性外阴LS的研究中,发现COLⅠ、COLⅢ和COLⅤ的表达明显高于健康对照组。COLⅤ与弹性纤维含量、ECM1的表达呈显著负相关,而弹性纤维含量与ECM1表达呈正相关。ECM1作为一种支架糖蛋白,在真皮-表皮交界处起着“生物粘合剂”的作用,涉及自身抗原的破坏是LS发生的首批靶点之一[17]。近年来,还有研究发现硬化性组织的形成还受到一种名为Galectin-7的角质形成细胞蛋白失调的影响[22-23]。Galectin-7是Galectin家族中的一种角质形成细胞,在各种组织的复层上皮中表达,可以显著抑制真皮成纤维细胞的活性,刺激胶原的产生。免疫组化及Western blot分析均显示Galectin-7在LS组织中的表达显著上调。RT-qPCR结果显示,Ⅰ型胶原和Ⅲ型胶原的转录水平与Galectin-7处理浓度呈正相关。Galectin-7的过度表达与表皮VLS的进展有关,高浓度Galectin-7可以刺激真皮成纤维细胞中Ⅰ型和Ⅲ型胶原的积聚,因此Galectin-7可能成为LS进展过程中的药物靶点[22]。Pilatz等[24]采用免疫组化方法分析LS和其他患者的组织,发现LS中的细胞组成、炎性浸润和微环境与其他组明显不同。LS患者皮损中过度表达骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein 2,BMP2)及其相应的受体、基质金属蛋白酶1和9(matrix metalloproteinase 1/9,MMP1/9)、金属蛋白酶抑制剂1(tissue inhibitor of metalloproteinases 1, TIMP1)、趋化因子配体5(cytokine chemokine ligand 5, CCL5/RANTES)、IL-4、TGF-β2及其相应受体,而在其他组织中未见到相应分子的过度表达。因此表明皮肤内各种物质合成异常在本病发生发展中起重要作用。

4 微生物因素

LS与微生物感染的相关性研究开始于伯氏疏螺旋体(莱姆病病原体)。曾有学者提出,伯氏疏螺旋体可引起慢性胃炎,而慢性胃炎与LS的临床和病理学特点相似[25]。免疫组织化学、血清学、ELISA等各种方法被用来检测伯氏疏螺旋体,但迄今为止研究结果不一致,因此目前伯氏疏螺旋体与LS的关系渐渐不受关注,但是微生物与LS的关联仍被人反复提及[16, 19]。一项系统性回顾统计出LS患者中HPV的检出率为0~80%(中位数22%),其中男性LS患者的HPV感染率(中位数29%)高于女性患者(中位数8%)[26]。HPV16型是最常见的基因型,但基因型分布表明,即使是低危型HPV也能引起LS。但是,相关文章的样本量普遍较小,检测方法也有较大差异,而且据统计有75%的性活跃人群感染过HPV[26]。因此HPV和LS的相关性还有待大样本量和更加科学的研究。Aidé等[27]在研究的LS样本中未发现HPV的DNA,然而,在26.5%(9/34)的LS样品中发现了EB病毒(Epstein-Barr virus, EBV)的DNA,而在对照组中未发现。此后一项研究通过免疫组织化学方法处理了81例尿道狭窄患者标本(58例LS和23例非LS),发现EB病毒核糖核酸的检出率显著高于对照组(37% vs 10%,P=0.024)[28]。近期有研究发现男性LS患者中70%有梭菌属(Fusobacteriumspp.)的感染,这是一种革兰氏染色阴性的梭状杆菌,最近在感染、肿瘤、免疫领域受人关注,其中一些亚型寄生在泌尿生殖道中。研究者推测在男性LS患者行包皮环切术后有效降低了此菌的丰度,从而起到了治疗LS的作用,但是其与LS的关系还有待进一步研究证实[29]。有病例对照研究尝试性探索肠道菌群与LS发病的关系,对13例青春期前女孩(LS 5例、外阴阴道炎5例、健康者3例)的皮肤、粪便样本(共56例)进行检测,发现LS中数种肠道微生物相对丰度显著高于其余组,提示肠道生物失调与儿童外阴LS之间可能存在联系[30],但未来还需要更大样本量的研究证实。

5 其他因素

还有许多因素被认为与LS的发病及病情进展有关。发生于8~13岁的LS患者大多可在青春期后自愈[20]。在多项报道中发现患者患处及其他皮肤的双氢睾酮、雌二醇、孕激素等水平显著降低,提示本病可能与内分泌因素有关。曾经有人尝试用雌激素、孕激素、睾酮等治疗LS,但疗效不佳且副作用大[19],因此到目前为止这一理论的证据很少,近年来关于激素机制的研究逐渐被搁置起来。各种物理或化学损害也是导致LS发生的致病因素,挤压、摩擦、手术疤痕、注射部位出现LS皮损都有报道,提示在LS中存在同形反应[19,31-32]。有研究计算了男性中体重指数增加、冠心病、糖尿病、高血压和吸烟者患LS的相对危险度,发现这些影响微血管健康的因素与LS的发生有关[8]。对于生殖器部位LS,有研究设想尿液或尿路闭塞会对LS造成影响,并对尿酸的影响进行了相关研究,但质量共振光谱学无法阐明尿酸是LS的致病因素[18]。药物(如卡马西平、伊马替尼)可能会引起LS[33]。

6 结语

综上所述,LS是一种发病机制较为复杂的疾病,涉及免疫、代谢、遗传等方面。LS发生机制研究较多集中在免疫、遗传、代谢方面,尤其是在免疫学说中,自身免疫性疾病、炎症细胞、炎症因子与LS的发生均有较多的研究,结论也具有较大的价值。炎症反应及其所产生的各种效应贯穿LS发病的全过程,特别是T淋巴细胞及相关细胞因子在LS前期的炎症反应和后期的纤维化进展中起着关键性的作用。此外,也有新的炎症因子被提出与LS的发生关系较大,但还有待进一步验证。LS发病早期的炎症反应与代谢中各种机制的发生密不可分。有证据表明IL-4、TGF-β等炎症因子与纤维化进展密不可分。在遗传与代谢方面,LS发病机制研究具有临床和科研的数据支撑,可信度较高,特别是近年来,除了在主要组织相容性复合体基因表达上的研究更趋于完善外,在LS患者中进行的表观遗传学研究,为LS临床特点的成因提供了新的思路。而微生物学说存有较大争议,早期主要的争论集中在伯氏疏螺旋体是否引起LS发病上,近年来HPV、EBV的作用逐渐受人关注,但又被一些研究所否定。随着对微生物研究的深入,又不断有新的微生物被提出(如梭菌属),认为与LS的发生之间有关。但这些研究的样本量较小,尚不足以支持微生物与LS的相关性结论,因此微生物作为LS的发病机制有待于进一步的验证。其他各种因素,如LS的发病年龄高峰提示其与内分泌可能存在关联;物理或化学损害部位出现LS皮损,可能提示本病存在同形反应;部分药物被认为与LS的发病有关,有少量病例报道,但这些因素目前研究文献较少,论证不充分,还有待进一步研究。目前LS治疗上未有较大突破,难点在于控制病情扩展及恢复后期的皮肤硬化和萎缩,因此开展LS的机制研究对今后LS的治疗可能具有指导作用。

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