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慢性皮肤黏膜念珠菌病免疫发病机制进展

2017-01-14叶雯霞段志敏刘彩霞杜蕾蕾李岷高宇

中华皮肤科杂志 2017年8期
关键词:念珠菌激酶染色体

叶雯霞 段志敏 刘彩霞 杜蕾蕾 李岷 高宇

325000温州医科大学附属第二医院皮肤科(叶雯霞、高宇);中国医学科学院 北京协和医学院 皮肤病医院真菌科(段志敏、刘彩霞、杜蕾蕾、李岷)

慢性皮肤黏膜念珠菌病免疫发病机制进展

叶雯霞 段志敏 刘彩霞 杜蕾蕾 李岷 高宇

325000温州医科大学附属第二医院皮肤科(叶雯霞、高宇);中国医学科学院 北京协和医学院 皮肤病医院真菌科(段志敏、刘彩霞、杜蕾蕾、李岷)

慢性皮肤黏膜念珠菌病(CMC)是一组以皮肤、黏膜、甲反复或者持续发生念珠菌感染为特征的疾病,常见于胸腺缺损所致细胞免疫功能障碍者、多种内分泌障碍者,有时也可无潜在缺陷而发生非特异性慢性皮肤念珠菌病。有学者将CMC分综合征型、家族型、散发型[1]。近年发现,Th17细胞免疫在CMC发病中发挥重要作用[2⁃4],同时随着新一代基因测序的深入研究,发现了与Th17细胞免疫相关的信号传导通路上关键信号分子与相关受体的突变。

一、Th17及相关信号传导通路在皮肤黏膜抗念珠菌感染中的作用

皮肤黏膜感染念珠菌后,宿主首先启动固有免疫应答,真菌表面的病原相关分子模式被专职抗原提呈细胞表面的模式识别受体识别。念珠菌的病原相关分子模式包括β葡聚糖、甘露聚糖和几丁质,宿主模式识别受体主要包括C型凝集素受体和Toll样受体。C型凝集素受体,主要是C型凝集素1受体(Dectin⁃1),在宿主皮肤黏膜抗念珠菌感染中发挥重要作用[5],Dectin⁃1受体识别真菌细胞膜的β葡聚糖,导致其胞内免疫受体酪氨酸激酶活化基序磷酸化,激活脾源性酪氨酸激酶(Syk),诱导胱冬肽酶募集结构域9(CARD9)、B细胞淋巴抗原10及黏膜相关淋巴组织易位基因1构成胞内复合体,进而激活核转录因子NF⁃κB和丝裂原蛋白活化激酶途径[6]。近来发现,Dectin⁃2受体和巨噬细胞诱导的C型凝集素通过信号传导衔接蛋白(FcR⁃γ)也可激活Syk和CARD9的下游信号通路,发挥抗念珠菌作用[6⁃7]。Dectin⁃Syk⁃CARD信号传导通路诱导产生前炎症因子白细胞介素(IL)⁃1β、IL⁃6、IL⁃23,使初始T细胞极化,形成Th17细胞。IL⁃1β、IL⁃6、转化生长因子β(TGF⁃β)等前炎症因子和相应受体结合,作用于蛋白酪氨酸激酶-信号传导及转录激活因子3(STAT3)蛋白复合体,复合体进入细胞核后活化靶基因,使维A酸相关孤核受体γt(RORγt)转录增加,RORγt是诱导初始T细胞极化形成Th17细胞的重要转录因子。Th17细胞产生炎症因子IL⁃17A和IL⁃17F,通过和IL⁃17RA/RC受体异二聚体复合体结合,触发下游IL17R⁃ACT1⁃TRAF6复合体形成;炎症因子IL⁃17A、IL⁃17F、IL⁃22上调趋化因子受体4和6的表达,进一步促使这些细胞因子向皮肤和黏膜聚集,促进抗菌肽包括β防御素的表达,募集中性粒细胞来增强感染部位抗真菌免疫作用[2]。有研究显示,部分Th17细胞还可直接识别真菌胞膜上的真菌毒素因子(凝集素样序列1和3中的一段保守抗原决定基)[8]。

二、综合征型CMC

综合征型CMC指CMC伴有免疫缺陷综合征或内分泌疾病,包括与免疫缺陷相关但不伴有内分泌疾病的综合征,如高IgE抗体综合征(HIES)、DiGeorge综合征,或伴有内分泌疾病的综合征,如自身免疫多内分泌腺病-念珠菌病-外胚层发育不全综合征(APECED)。HIES是以CMC、血清IgE升高、湿疹、骨骼畸形等为特征的免疫缺陷综合征,患者中80%出现CMC。有报道STAT3基因功能缺失突变可引起常染色体显性遗传HIES,目前认为60%~70%的HIES患者由该基因突变引起[1]。在这些患者中,RORγt信使RNA减少,Th17细胞分化受限,IL⁃17生成障碍。最近发现,HIES不仅可以常染色体显性遗传,还可以常染色体隐性遗传。1例合并轻症CMC的常染色体隐性HIES患者酪氨酸激酶2基因发生纯合无义突变;酪氨酸激酶2是蛋白酪氨酸激酶家族中的成员,在IL⁃6和IL⁃23的下游信号传导中起作用,因此可能和Th17细胞下降有关[1]。Aydin等[9]在一项回顾性分析中发现,常染色体隐性遗传HIES患者胞质分裂作用因子3的基因纯合子或者杂合子突变同样可导致下游Th17细胞分化障碍,对CMC的易感性增加。另有研究显示,Th17细胞参与唾液的抗真菌效应,多种抗真菌肽如β防御素2浓度在HIES患者唾液中显著下降,可能和HIES患者出现反复口腔念珠菌感染有关[1]。

APECED或自身免疫多内分泌腺综合征是一种罕见的常染色体隐性原发性免疫缺陷综合征,以出现多器官自身免疫反应并伴有多内分泌腺病变及严重CMC为临床特征,其病因为自身免疫调节基因(AIRE)突变。APECED患者中AIRE基因功能已经明确,但出现CMC的具体免疫机制尚不明确。Puel等[4,10]在APECED伴CMC患者血中发现高滴度抗IL⁃17A、IL⁃17F和IL⁃22等细胞因子抗体,这些抗体可抑制IL⁃6、IL⁃23、TGF⁃β等的表达,导致Th17分化障碍。AIRE基因还可在外周血单一核细胞及髓系树突细胞表达。Pedroza等[11]在外周血单一核细胞研究发现,AIRE蛋白和酪氨酸激酶2、CARD9一起在细胞膜上形成暂时性复合体,参与Dectin⁃Syk⁃CARD9的信号传导通路,影响下游肿瘤坏死因子α(TNF⁃α)等细胞因子的产生。提示AIRE基因胸腺外可直接参与机体抗念珠菌反应。

此外,RORC基因是调控Th17细胞分化的重要基因,主要控制RORγ的表达。有报道RORC功能缺失纯合突变可引起原发性免疫缺陷病,并可增加念珠菌的易感性[12]。合并联合免疫缺陷、重症联合免疫缺陷或者突发CD4淋巴细胞减少的患者因为T细胞缺陷,可能在婴儿期就发生CMC。近期在7例联合免疫缺陷患者中发现CARD9、B细胞淋巴抗原10及黏膜相关淋巴组织易位基因1形成的复合体中等位基因的功能缺失突变,伴有一系列T、B细胞缺陷引起的临床表现,包括黏膜念珠菌感染[13]。此外其他一些引起联合免疫缺陷的基因如NEMO、IKBA、MST1/STK4、CRACM1和重症联合免疫缺陷的基因如JAK3、RAG1、RAG2、ARTEMIS等也可能增加CMC的易感性。有报道IL⁃12Rβ1、IL⁃12p40基因缺陷的人群对CMC易感性增高,IL⁃12Rβ1、IL⁃12p40参与IL⁃12和IL⁃23诱导T细胞向Th17细胞分化,因此该基因缺陷的患者Th17细胞分化障碍[12]。

三、家族型CMC

家族型CMC无相关内分泌及免疫系统疾病,早期发病,口腔黏膜、甲受累明显,皮肤受累轻。近年基因组测序发现,家族型CMC发病多由等位基因突变引起,可呈常染色体显性或隐性方式遗传。2009年,Glocker等[14]在一个伊朗同血统5代家系成员中,用基因组测序发现CARD9基因Q295X纯合子突变引起的CMC以常染色体隐性方式遗传,CARD9基因突变患者表现为循环中TNF⁃α和Th17细胞减少。2011年,Liu等[15]和van de Veerdonk等[16]报道由STAT1基因功能增强性杂合突变导致常染色体显性遗传的CMC。STAT1功能增强性突变发生在DNA链上卷曲螺旋结构域或者DNA结合结构域,导致STAT1去磷酸障碍,磷酸化STAT1在核内聚集,使免疫反应由STAT3介导的Th17方向向STAT1介导的Th1方向转变,导致IL⁃17等细胞因子产生障碍[17]。一项研究发现,1例CMC患者STAT1基因的SH2结构域22号外显子发生杂合性功能增强突变,表现为STAT1磷酸化能力增强而磷酸化后STAT1去磷酸功能不变[18]。有研究发现,IL⁃17F基因常染色体显性突变导致1个阿根廷家族中多个成员出现CMC,突变的IL⁃17F和受体结合功能下降,IL⁃17F同源二聚体及IL⁃17A/F异源二聚体的生物学功能下降[19⁃20]。IL⁃17RA和IL⁃17RC基因突变也在常染色体隐性遗传CMC患者中发现,该突变为不同等位基因引起的纯合子突变,阻止IL⁃17RA或者IL⁃17RC的表达,从而阻止细胞对IL⁃17A和IL⁃17F的信号识别。除了IL⁃17和其受体因素外,IL⁃17受体下游信号通路ACT1等位基因突变,也可引起常染色体隐性遗传CMC。ACT1基因定位于SEFIR(SEF/IL⁃17受体)结合域,基因突变后ACT1和IL⁃17受体的结合受损,导致下游IL⁃17信号传导障碍[21]。

四、散发型CMC

散发型CMC患者没有免疫缺陷、内分泌疾病或者念珠菌感染的家族史,易感性增加可能由多基因遗传与高危因素相互作用引起。研究发现,对CMC的易感性与模式识别受体及某些细胞因子基因的单核苷酸多态性有关,如Dectin⁃1受体最后一个外显子Tyr238X的基因多态性和皮肤黏膜念珠菌感染及造血干细胞移植患者念珠菌定植增加有关,基因型为纯合子者比杂合子者对念珠菌更加易感[5]。Toll样受体3上的L412F基因多态性可造成干扰素γ减少,也增加CMC的易感性[22]。表达PTPN22蛋白的基因参与T细胞和B细胞受体的信号传导过程,其基因多态性也有增加CMC的风险性[4]。

五、结语

CMC患者多合并免疫功能缺陷,尤其是Th17细胞免疫缺陷,常规的抗真菌治疗效果差,容易复发。近年来,对Th17细胞免疫及相关信号传导通路的认识不断深入,为CMC预防和治疗提供了新的方向。对高危及有家族史的个体行相关基因位点检测可预测疾病风险,为疾病预防及个体化基因治疗提供分子靶点,对CMC患者存在的Th17细胞免疫异常进行合适的免疫调节治疗将使患者获益。

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李岷,Email:drlimin@sina.com;高宇,Email:gaoyu@medmail.com.cn

10.3760/cma.j.issn.0412⁃4030.2017.08.021

2016⁃07⁃28)

(本文编辑:颜艳)

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