原发免疫性血小板减少症发病机制的研究进展
2016-04-06郭宏岗沈建良海军总医院北京100048
郭宏岗,沈建良(海军总医院,北京 100048)
原发免疫性血小板减少症发病机制的研究进展
郭宏岗,沈建良(海军总医院,北京 100048)
摘要:原发免疫性血小板减少症(ITP)是以血小板减少为特征的一种获得性自身免疫性疾病,越来越多的研究证实其发病机制不仅有血小板自身抗体介导的血小板破坏过多和血小板生成障碍,还有体液免疫、细胞免疫异常共同参与,另幽门螺杆菌感染、氧化与抗氧化状态失衡、树突样细胞功能异常也可能与ITP发病有关。
关键词:免疫性血小板减少症;T细胞;幽门螺杆菌;树突样细胞
原发免疫性血小板减少症(ITP)是以血小板减少为特征的一种获得性自身免疫性疾病。50%~70%的ITP患者体内可检测出抗血小板抗体[1]。ITP患者中血小板自身抗体的靶抗原大部分是GPⅡb/Ⅲa、GPⅠb/Ⅸ复合体,少部分是血小板糖蛋白。抗体与血小板结合后再通过Fcγ受体与抗原提呈细胞(APC)结合形成抗原抗体复合物,被单核巨噬细胞系统吞噬和破坏,主要破坏场所在脾脏。血小板自身抗体或细胞毒T细胞也可以导致ITP患者体内巨核细胞损伤或者抑制巨核细胞将血小板释放入血,在ITP的发病机制中起重要作用。目前得到普遍认可的ITP的发病机制包括血小板生成不足、体液和细胞免疫介导的血小板过度破坏以及体液和细胞免疫介导的巨核细胞数量和质量异常等。现就ITP发病机制研究进展进行综述。
1 T细胞功能异常
细胞免疫异常在ITP发病过程中发挥着重要的作用。研究发现,并不是所有的ITP患者体内均能检测到血小板自身抗体,部分血小板自身抗体阳性患者通过治疗后,外周血血小板大幅提高甚至恢复正常时,体内仍能检测到血小板自身抗体,以上提示ITP可能存在除了血小板抗体介导的血小板破坏之外的其他发病机制。
CD4+T细胞和CD8+T细胞是T淋巴细胞的主要组成部分,两者之间比例的平衡非常重要,CD4+/CD8+T细胞与感染、肿瘤、自身免疫病等多种疾病有关。CD8+T细胞比例增高可通过T细胞介导的细胞毒作用导致血小板破坏增加。冯建军等[2]发现T细胞亚群失调参与了ITP的发病过程。根据T细胞的自身功能及其分泌的细胞因子可将其分为Th1、Tp细胞、调节性T细胞(Treg)、Th17等。Th1及Tp细胞存在免疫偏移现象,二者互相抑制,Th1细胞主要分泌细胞因子IL-2、IFN-γ,Tp细胞主要分泌细胞因子IL-4。大多数ITP患者Th1细胞数量增多,Tp细胞数量与正常人无明显差别,经使用糖皮质激素、利妥昔单抗等治疗后病情缓解的患者Th1/Tp细胞比例会有所下降,其中起决定作用的是Th1细胞的数量,故认为Th1可能是ITP发病因素之一。
Treg是一类具有调节功能的T淋巴细胞群,CD4+CD25+T细胞是其中最主要的一个亚型,具有独特的免疫调节作用,对于维持免疫平衡状态至关重要。Treg细胞通过分泌细胞因子IL-10和TGF-β,主要在免疫耐受和免疫调节中起重要作用。Nishimoto等[3]在动物实验中发现,CD4+CD25+T细胞免疫抑制作用主要发生在血小板减少症发生的初始诱发阶段,而不是在血小板减少症形成后。ITP患者体内CD4+CD25+T细胞较正常对照组明显减少[4]。ITP患者通过治疗达到缓解期后,Treg数量会随之增高[5~8]。尤其是通过地塞米松和美罗华治疗后血小板恢复正常者,Treg的比例明显升高[9],通过上调Treg的数量可能是地塞米松和美罗华治疗ITP的机制之一。Treg可以作为ITP指导治疗和评价预后的一个指标[5]。CD4+CD25+T细胞减少会导致免疫调节功能减弱,可造成自身反应性T细胞活化增强,对血小板有持续破坏作用,故认为CD4+CD25+T细胞也是ITP患者的发病因素之一。
Th17细胞是Park等[10]在对实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)和胶原蛋白诱导性关节炎动物模型研究时,鉴定出的一类新的CD4+T细胞。最近研究[11~13]已经证实Th17细胞与多种自身免疫性疾病的发病有关。王婷婷等[14]通过动物实验证实Th17的高表达参与了血小板清除,与ITP的发病有关。Th17细胞在ITP患者有较高的表达率,可能是ITP发病过程中的重要影响因素之一。其机理可能是Th17细胞通过其分泌的细胞因子IL-17等作用于相应的靶细胞,诱导产生相关细胞因子IL-17,进而引起ITP患者机体免疫调节功能紊乱,影响疾病的发生发展。
细胞毒性T淋巴细胞(CTL)是一种特异CD8+T细胞,分泌多种细胞因子参与免疫作用。对某些病毒、肿瘤细胞等具有杀伤作用,与自然杀伤(NK)细胞构成机体抗病毒、抗肿瘤免疫的重要防线。NK细胞是一类未经预先致敏就能非特异性杀伤肿瘤和病毒感染靶细胞的淋巴细胞,是一个独立于T细胞和B细胞之外的淋巴细胞群,活化的NK细胞可以合成和分泌多种细胞因子,在抗病毒、抗肿瘤、免疫调节和造血调控等方面有重要作用。目前研究已经证实,CTL和NK细胞介导的细胞毒作用异常与某些自身免疫性疾病有关。APC可将血小板抗原加工处理后,通过MHCⅠ类分子提呈给CD8+T细胞并激活CTL,CTL释放细胞毒成分,溶解血小板。Olsson等[15]分别将ITP患者及正常人的CTL与自身血小板共同孵育后,发现ITP患者CTL对自身血小板有杀伤破坏作用,认为T细胞介导的细胞毒作用破坏血小板。研究[16]发现,CTL参与了对ITP患者自身血小板的杀伤作用,NK细胞对自身血小板无明显的杀伤作用。CTL介导的针对血小板的细胞毒作用可能是ITP患者血小板被破坏的原因之一。
ITP患者CD4+CD25+T细胞明显减少,功能下降,分泌的IL-10也随之降低。IL-10主要是通过下调MHC-Ⅱ类分子在树突状细胞和巨噬细胞的表达,阻断CD28/B7途径,从而抑制T细胞增殖与活化。IL-10水平下降,巨噬细胞吞噬作用增强,血小板被吞噬增多,导致ITP。
2血小板自身抗体的作用
1951年Harrington将ITP患者的血浆输入自己体内后出现外周血血小板迅速下降,证实了ITP患者体内存在抗血小板因子,因而也证实了ITP是一种自身免疫性出血性疾病。1980年以后随着杂交瘤技术在基础医学上的应用,利用单克隆抗体的特异性了解抗体识别的抗原为证实ITP属于自身免疫性疾病增加了新的证据。在半数以上的ITP患者体内存在血小板自身抗体,血小板自身抗体导致血小板破坏增多的可能机制主要有两方面:抗体分子的Fc段在自身抗体包被在血小板上后与巨噬细胞的Fc受体结合导致血小板被吞噬破坏;抗原抗体复合物激活补体C1q后,补体系统各成分相继被激活,C3裂解产物C3b附着在血小板表面并与巨噬细胞的C3b受体结合,也会导致血小板被巨噬细胞系统吞噬破坏。有一部分ITP患者的血小板自身抗体不仅导致血小板被破坏增多,还可能引起血小板功能的异常,从而加重出血风险。
3巨核细胞异常
血小板是由成熟的产板巨核细胞释放进入外周血,由于免疫介导的血小板破坏增加(主要在脾脏破坏)及血小板寿命缩短,导致血小板数量明显降低,骨髓中的巨核细胞数量代偿性升高,血小板更新增快。但并不是所有的ITP患者巨核细胞数量均增多,且患者体内巨核细胞数量的增多与血小板数量并不成正比。核素标记的血小板动力学试验证实,大部分ITP患者体内血小板的生成正常或减少。Mcmillan等[17]研究发现,部分自身抗体阳性的ITP患者的血浆能抑制巨核细胞的生成,使巨核细胞数量减少并引起其成熟障碍。Houwerzijl等[18]发现ITP患者的巨核细胞出现超微结构异常,存在胞质内空泡增多和染色质固缩等凋亡现象。巨核细胞的形态学凋亡现象可通过ITP患者的血浆孵育正常分化的CD34+细胞在体外模拟出来。通过观察ITP患者血浆对正常人体内巨核细胞生成的影响,发现慢性ITP患者的血浆不仅能使巨核细胞生成减少,也可能会导致巨核细胞的生成增多,但不论是巨核细胞减少还是巨核细胞增多均伴有成熟障碍且血小板生成数量减少,这种现象考虑与巨核细胞受抑凋亡有关。
4幽门螺旋杆菌(Hp)感染
1998年,Gasbarrini等[19]研究发现18例ITP患者中有11例为Hp感染者,经抗Hp治疗后,72.7%(8/11)的患者在Hp消失的同时血小板数量明显增加且血小板自身抗体消失,因此提出Hp感染可能与ITP发病有关。意大利及日本等国的多个临床观察也发现了部分Hp阳性的ITP患者经除菌治疗后血小板计数可增高,部分甚至能恢复正常[19~21],提示Hp感染可能是导致部分ITP发病的原因。但欧美部分国家的研究未能证实抗Hp治疗对ITP有效[22],可能与Hp本身所具有的CagA蛋白有关[23]。Hp临床分离株可分为表达CagA蛋白和不表达CagA蛋白两种主要类型。吴良华等[24]对46例CagA蛋白抗体阳性的慢性ITP患者进行研究,23例经根除Hp治疗后有效率56.52%(13/23),未经根除Hp治疗的对照组患者有效率26.09%(6/23)。可能的机制:Hp表面与血小板表面存在部分交叉抗原,引起机体产生血小板抗体;Hp感染后促进机体某些成分转换成血小板交叉抗原,诱导产生血小板抗体;Hp感染后导致血小板表面某些抗原易被机体的免疫系统识别,从而产生血小板抗体。另外,慢性炎症也可能引起机体的细胞因子网络发生变化,产生免疫失耐受并激活B细胞。还有研究报道Hp感染是一种向Th1类细胞漂移的细胞免疫反应[25]。
5氧化与抗氧化状态失衡
Akbayram等[26]发现治疗前ITP患儿的丙二醛(MDA)、总氧化状态(TOSL)、氧化应激指数(OSI)的水平高于正常儿童,总抗氧化能力(TAC)水平低于正常儿童,治疗后ITP患儿TAC水平较治疗前升高,而MDA、TOSL、OSI水平较治疗前降低。氧化亢进可以导致炎症发生、促进细胞凋亡、破坏免疫系统等功能,故考虑与ITP的发病可能有相关性。
6树突样细胞(DC)功能异常
DC是体内的专职APC,主要包括髓样DC(mDC )和浆细胞样DC(pDC)两个亚型,与感染、肿瘤、移植排斥和自身免疫并等多种疾病有密切关系[27]。ITP患者的mDC有更强的抗原递呈功能,致T细胞活化增强启动自身免疫反应,引起ITP的发生[28]。王莉等[29]发现初诊ITP患者治疗前pDC产生IFN-α、IL-6、TNF-α等细胞因子的水平明显高于正常人,pDC中Toll样受体9(TLR9)基因明显高于正常人,但治疗后与正常人比较无明显差异,提出ITP患者pDC的功能亢进及TLR9表达异常是ITP发病的因素之一。
ITP发病机制不仅有血小板自身抗体介导的血小板破坏过多和血小板生成障碍,还有体液免疫、细胞免疫异常共同参与,幽门螺杆菌感染、氧化与抗氧化状态失衡、DC功能异常也可能与ITP发病有关。
参考文献:
[1] Mcmillan R. The role of antiplatelet autoantibody assays in the diagnosis of immune thrombocytopenic purpura[J]. Curr Hematol Rep, 2005,4(2):160-165.
[2] 冯建军,杨林花,陈剑芳,等.ITP血小板特异性抗体和T淋巴细胞亚群及NK细胞变化的意义探讨[J].临床血液学杂志,2009,22(1):27-29.
[3] Nishimoto T, Satoh T, Takeuchi T, et al. Critical role of CD4(+)CD25(+) regulatory T cells in preventing murine autoantibody-mediated thrombocytopenia[J]. Exp Hematol, 2012,40(4):279-289.
[4] 雷树勇,陆爱权,陈海云,等.急性ITP患儿外周血CD4+CD25+Tr细胞及其与IL-18的相关性研究[J].中国医学创新,2013,10(1):41-43.
[5] Zahran AM, Elsayh KI. CD4+CD25+High Foxp3+regulatory T cells, B lymphocytes, and T lymphocytes in patients with acute ITP in Assiut Children Hospital[J]. Clin Appl Thromb Hemost, 2014,20(1):61-67.
[6] Li Z, Mou W, Lu G, et al. Low-dose rituximab combined with short-term glucocorticoids up-regulates Treg cell levels in patients with immune thrombocytopenia[J]. Int J Hematol, 2011,93(1):91-98.
[7] Aboul-Fotoh Lel-M, Abdel Raheem MM, El-Deen MA, et al. Role of CD4+CD25+T cells in children with idiopathic thrombocytopenic purpura[J]. J Pediatr Hematol Oncol, 2011,33(2):81-85.
[8] Sakakura M, Wada H, Tawara I, et al. Reduced CD4+CD25+T cells in patients with idiopathic thrombocytopenic purpura[J]. Thromb Res, 2007,120(2):187-193.
[9] Stasi R, Cooper N, Del PG, et al. Analysis of regulatory T-cell changes in patients with idiopathic thrombocytopenic purpura receiving B cell-depleting therapy with rituximab[J]. Blood, 2008,112(4):1147-1150.
[10] Park H, Li Z, Yang XO, et al. A distinct lineage of CD4 T cells regulates tissue inflammation by producing interleukin 17[J]. Nat Immunol, 2005,6(11):1133-1141.
[11] Zheng Y, Danilenko DM, Valdez P, et al. Interleukin-22, a T(H)17 cytokine, mediates IL-23-induced dermal inflammation and acanthosis[J]. Nature, 2007,445(7128):648-651.
[12] Ivanov II, Mckenzie BS, Zhou L, et al. The orphan nuclear receptor RORgammat directs the differentiation program of proinflammatory IL-17+T helper cells[J]. Cell, 2006,126(6):1121-1133.
[13] Kolls JK, Linden A. Interleukin-17 family members and inflammation[J]. Immunity, 2004,21(4):467-476.
[14] 王婷婷,李慧媛,王昭,等.Th17细胞在原发免疫性血小板减少症动物模型中的作用[J].中华血液学杂志,2011,32(9):592-596.
[15] Olsson B, Andersson PO, Jernas M, et al. T-cell-mediated cytotoxicity toward platelets in chronic idiopathic thrombocytopenic purpura[J]. Nat Med, 2003,9(9):1123-1124.
[16] 王琳,张峰,朱媛媛,等.特发性血小板减少性紫癜患者自身血小板的细胞毒杀伤机制[J].中华医学杂志,2005,85(43):30-33.
[17] Mcmillan R, Wang L, Tomer A, et al. Suppression of in vitro megakaryocyte production by antiplatelet autoantibodies from adult patients with chronic ITP[J]. Blood, 2004,103(4):1364-1369.
[18] Houwerzijl EJ, Blom NR, van der Want JJ, et al. Ultrastructural study shows morphologic features of apoptosis and para-apoptosis in megakaryocytes from patients with idiopathic thrombocytopenic purpura[J]. Blood, 2004,103(2):500-506.
[19] Gasbarrini A, Franceschi F, Tartaglione R, et al. Regression of autoimmune thrombocytopenia after eradication of Helicobacter pylori[J]. Lancet, 1998,352(9131):878.
[20] Veneri D, Krampera M, Franchini M. High prevalence of sustained remission of idiopathic thrombocytopenic purpura after Helicobacter pylori eradication: a long-term follow-up study[J]. Platelets, 2005,16(2):117-119.
[21] Franchini M. Thrombotic thrombocytopenic purpura: proposal of a new pathogenic mechanism involving Helicobacter pylori infection[J]. Med Hypotheses, 2005,65(6):1128-1131.
[22] Franchini M, Veneri D. Helicobacter pylori-associated immune thrombocytopenia[J]. Platelets, 2006,17(2):71-77.
[23] Takahashi T, Yujiri T, Shinohara K, et al. Molecular mimicry by Helicobacter pylori CagA protein may be involved in the pathogenesis of H. pylori-associated chronic idiopathic thrombocytopenic purpura[J]. Br J Haematol, 2004,124(1):91-96.
[24] 吴良华,李慧,万纯黔,等.成人慢性免疫性血小板减少症与幽门螺杆菌CagA蛋白的临床相关性研究[J].实用医院临床杂志,2013,10(03):56-61.
[25] Michel M, Khellaf M, Desforges L, et al. Autoimmune thrombocytopenic Purpura and Helicobacter pylori infection[J]. Arch Intern Med, 2002,162(9):1033-1036.
[26] Akbayram S, Dogan M, Akgun C, et al. The association of oxidant status and antioxidant capacity in children with acute and chronic ITP[J]. J Pediatr Hematol Oncol, 2010,32(4):277-281.
[27] Zanoni I, Granucci F. The regulatory role of dendritic cells in the induction and maintenance of T-cell tolerance[J]. Autoimmunity, 2011,44(1):23-32.
[28] Chu XX, Huang BH, Zhang XL, et al. Dexamethasone inhibits immunoreactivity of dendritic cells in patients with chronic idiopathic thrombocytopenic purpura[J]. Blood Coagul Fibrinolysis, 2010,21(6):564-567.
[29] 王莉,张连生,柴晔,等.大剂量地塞米松对免疫性血小板减少性紫癜患者浆细胞样树突状细胞功能及Toll样受体9mRNA表达的影响[J].中国实验血液学杂志,2012,20(4):945-948.
(收稿日期:2015-07-16)
中图分类号:R554.6
文献标志码:A
文章编号:1002-266X(2016)11-0096-04
doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2016.11.038