唇腭裂和免疫学相关因素的研究进展

廖凌子 陆磊 王鑫 康泽标 黄莹 综述 谢富强 审校

唇腭裂(cleft lip/cleft palate,CLP)是最普遍的人类先天性颅颌面缺损畸形,在世界范围内出生婴儿的发病率为1%～2%[1]。传统的病因学研究认为唇腭裂的发生主要是和基因、环境、药物等多因素相关,是一种受环境影响的多基因易感性疾病[2],现在发现唇腭裂的发生以及唇腭裂对机体的影响可能与免疫学相关,本文将从唇腭裂免疫学相关发病因素以及与免疫系统在唇腭裂发病以及治疗过程中的作用机理的角度进行综述。

1 免疫相关因子及其基因在腭发育与唇腭裂发生中的作用

腭部的发育是一个相当复杂的过程,其中包含了不同时期基因的表达以及细胞因子的调控作用[3]。Linda通过对唇腭裂患者的组织细胞进行基因表达学和免疫组化分析,发现唇腭裂患者组织内骨桥蛋白(SPP1)以及其他免疫相关基因的表达明显地高于单纯性腭裂患者,即不同的免疫相关的基因在不同类型的唇/腭裂患者中有不同的表达;另外,通过对腭部组织的免疫组化染色发现,SPP1、趋化因子4(CXCR4)以及甘氨酸(RPG1)在人类胚胎面部组织中呈阳性,证明这些免疫相关基因在腭部发育的过程中具有重要作用[4]。

在唇腭裂免疫学相关发病基因的研究中,Suzuki等[5]发现Margarita岛非综合征型唇腭裂的发生率相当高(5.4%),通过定位克隆法得出唇腭裂发育不良综合征基因为PVRL1,其编码一种免疫球蛋白相关的跨膜细胞黏附分子nectin-1。

HLA位点与唇腭裂的关联是一个争论已久的问题。HLA-A2、HLA-CW7、HLA-A24、B52与男性nsCP的关联均有报道。Sakata等用高分辨率的DNA测定方法发现日本的nsCL/P个体的HLA-B、DRB1、DPB1与CL/P之间显著关联,其原理推测可能是编码21羟化酶CYP21的基因位于HLAIII类区,而该基因的作用在于通过影响胚胎期肾上腺皮质激素水平导致唇腭的发育异常[6]。

2 母体免疫系统能够对外界致畸因子产生反应从而减少新生儿面部畸形

在怀孕前或怀孕期间刺激母体免疫系统可以显著改善暴露于致畸原的小鼠的畸形结局。母体对外界刺激的免疫反应所产生的一些细胞因子,可能通过作用于胎盘或胎儿,减少了畸形的产生(包括面部畸形)[7]。有研究对雌性怀孕小鼠的相关免疫研究指出:母体的非特异性免疫反应能够在很大范围内减少出生缺陷,这其中包括了腭裂、面部缺损、指部和尾部的缺损畸形以及神经管畸形[8-9]。Holladay等[10]通过向怀孕小鼠的足垫注射佐剂FCA(freund's complete adjunvant)、腹膜内注射粒-巨噬细胞集落刺激因子 BCG(bacillus calmette-guerin),子宫内注射颅颌面淋巴细胞,静脉注射免疫刺激物IFN-y等措施,再将雌性小鼠暴露在TCDD、MNU、CP、VA、X-rays等致畸因素之下,均发现母体能通过有效的免疫应激反应使腭裂、面部缺损、指部和尾部的缺损畸形及神经管畸形的产生概率减小,推测母体源的免疫控制相关细胞因子可能是这个现象产生的原因之一。

母亲的糖尿病可以诱发实验动物和人类的许多发育异常,包括面部和腭部畸形。患有糖尿病的妇女新生儿出生缺陷的发生率约为非糖尿病妇女的3～5 倍[11]。相关实验已证实,高血糖症怀孕小鼠产生的子代易产生腭裂[12],在小鼠中,母体免疫系统的非特异性激活可以减少包括高血糖在内的各种病因引起的胎儿异常。Hrubec等[13]通过对由链氮霉素诱导产生的高血糖症怀孕小鼠注射BCG、FCA等免疫刺激因子,怀孕17 d的小鼠解剖学发现,其产生腭裂的程度明显减小,指出非特异性的母体免疫刺激能够减少由糖尿病引起的腭部缺陷以及口腔颌面部缺损。

在探讨母体免疫应对致畸物时对胚胎的保护机理上,Vnitsky等[14]在TGFb-2对母体免疫保护作用的研究中指出:母体对CP等致畸因子的免疫反应可能是通过激活TGFb-2相关基因,使之在致畸因子的目标组织中正常化表达,从而达到免疫保护的作用。

3 母体自身免疫反应造成胎儿畸形

在正常机体中存在多种自身抗体,其相互作用而构成广泛的动态网络,起着维持机体自我稳定的作用。但当其质和量表现异常,自身抗体和(或)自身致敏淋巴细胞攻击自身靶抗原和细胞,使其产生病理改变和功能障碍时,就形成自身免疫病[15],Cole等[16]在研究先天性心脏病的过程中发现,通过对实验动物母体内注射心肌肌凝蛋白悬浊液,使母体产生了心肌肌凝蛋白的抗体,造成胎儿先天性左心发育不全综合症。研究界进一步猜想:在人类胚胎唇腭裂的发生过程中是否也存在相似的免疫反应[17]?叶酸是公认的孕期母亲需要补充的一种营养素,而叶酸的缺失对于胎儿的发育畸形有一定的影响作用[18]。Bliek等[19]发现,在血清中含有较正常人高的叶酸受体自身抗体的母亲,其胎儿的唇腭裂发病率较正常人群高。潘解萍曾报道了1 例系统性红斑狼疮(SLE)患者妊娠合并胎儿唇腭裂及先天性心脏病的病例[20]。Scott等[21]研究显示抗SSA和抗SSB这两种自身抗体能够通过血液循环透过胎盘损伤正常发育的胎儿。

4 唇腭裂患者免疫系统异常

临床上观察到,部分唇腭裂患者的免疫系统可能存在异常,包括各种因素引起的细胞免疫、体液免疫异常,最终导致了免疫系统障碍。

先天性腭裂患儿,无论在手术前或者手术后,易患肺炎、扁桃体炎、急性呼吸道疾病以及鼻炎等[22]。Mitropanova[23]发现,在通过对天性腭裂儿童的细胞免疫、体液免疫、补体及唾液中Ig(免疫球蛋白)的研究,对比健康儿童,先天性腭裂患儿体内白细胞、T细胞、活化T细胞和B细胞绝对数减少,提示细胞免疫功能缺陷,且呈现联合免疫缺陷(T、B细胞同时减少)。李祖兵等[24]对123 例先天性腭裂患儿免疫功能测定也证实了这一点,先天性腭裂患儿的细胞免疫缺乏,血液和唾液内补体含量降低,而唾液和血清内IgA和IgG浓度相对较高。

Cadieux-Dion等[25]在对1号染色体异常(1q21.1微缺失)的两个患儿的病例中发现,患者体征表现为鹰钩鼻丝状外壁、唇裂、腭裂,且有较为严重的免疫缺陷,出现了反复的感染症状。Pinnaro等[26]在对22q11.2缺失综合征的孩子病例进行分析发现,可能是由于胚胎发育过程中维甲酸信号通路的改变,导致22q11.2缺失的表型复制,最终导致患者出生后表现出腭裂和免疫功能障碍。Nouri等[27]发现,69%的22q11.2缺失的个体存在腭部异常(包括腭裂)。孙碧君等[28]和罗晓辉等[29]也在22q11.2缺失综合征的孩子中发现了腭裂和免疫功能障碍的现象。

5 唇腭裂手术前后对患者免疫系统影响

唇腭裂手术本身对患者免疫系统是否有影响,在唇腭裂患者免疫系统异常的研究基础上,满兴山等对43 例腭裂患者术前3 d和术后10 d免疫指标进行对比分析,发现术后与术前比较IgM、IgA、C3升高而IgG降低,术后患者与正常人比较IgM、C3升高而IgG、IgA仍处于低水平,认为腭裂患者体液免疫功能不全,而腭裂修复术可以部分改变这种状态,并认为所测得的结果可以作为腭裂患者术前术后免疫功能检测的一种客观数据[30]。

6 总结与展望

根据综述内容,将唇腭裂和免疫学相关作用、因子、缺陷的关系总结成表(表1),方便读者查阅对照。

表1 唇腭裂和免疫学相关作用、因子、缺陷的关系对照表

近年来国内外对唇腭裂的免疫学相关研究中,提出了一些免疫学因子以及母体的自身免疫可能是造成唇腭裂的原因,同时也发现母体免疫系统也能降低唇腭裂等胚胎畸形的产生,这并不矛盾,因为事物的发展均具有辩证性和两面性,这也体现了矛盾的对立统一。同时在文献中还观察到唇裂患者自身免疫系统的一些异常情况,以及唇腭裂手术对唇腭裂患者免疫系统的相关影响。综合这些研究,大大地开阔了免疫学在唇腭裂的发病因素、免疫特征及相关治疗的作用,也为探讨唇腭裂的预防研究指明了新的方向。