嗜酸性粒细胞在大疱性类天疱疮发病机制中的作用
2019-01-06沈佳元慧杰潘萌
沈佳 元慧杰 潘萌
上海交通大学医学院附属瑞金医院皮肤科200025
大疱性类天疱疮(BP)是最常见的、好发于老年人的自身免疫性表皮下水疱病,皮疹通常表现为在湿疹或荨麻疹样红斑基础上发生的均匀、泛发的水疱或大疱,同时伴有剧烈瘙痒[1]。BP患者的组织病理特征之一是真皮内及疱液内可见嗜酸性粒细胞(EOS)浸润,而在许多BP患者的外周血中,也存在大量的EOS及其活化的细胞因子和趋化因子[2-5],越来越多的研究证实,EOS在BP的发病机制中发挥重要作用[6-7],但其作用机制及对于疾病的影响目前仍不清楚。本文旨在探讨EOS在BP发病机制中的作用以及靶向抗EOS治疗对于BP的重要意义。
一、EOS及其功能
EOS是一种固有免疫细胞,正常皮肤中含量较少,常见的EOS皮肤浸润可发生于感染、自身免疫病、过敏性疾病及皮肤肿瘤等[6]。EOS主要通过与有毒颗粒蛋白结合形成细胞外DNA诱捕网(eosinophil extracellular traps)杀灭病原菌而发挥作用[7-8],而有毒颗粒蛋白在防御感染的同时也可引起自身组织的损伤[9-10]。EOS还可表达大量细胞因子如成纤维细胞生长因子2、白细胞介素4(IL-4)、IL-6、IL-11、IL-13、IL-17、IL-25、转化生长因子β、神经生长因子、血清基质金属蛋白酶9(MMP-9)和血管内皮生长因子等[11-12],因此在组织修复重塑以及免疫调节中也发挥重要作用[10,13]。此外,EOS还可通过产生增殖诱导配体维持浆细胞活性,而浆细胞则是抗体的主要生产者[14]。在炎症环境中,EOS也可通过释放细胞因子如IL-2、IL-12、IL-18、干扰素γ或IL-4、IL-5、IL-13、IL-25等[12,14-16]调节Th1和Th2细胞免疫应答。
EOS也是一种效应细胞,其胞质颗粒中的次级颗粒存储的细胞毒性阳离子蛋白以碱性蛋白(MBP)为核心,被嗜酸性阳离子蛋白(ECP)和嗜酸细胞过氧化物酶及EOS来源神经毒素所包围[17]。其中高毒性的MBP可影响细胞膜表面电荷,通过影响其渗透性从而破坏及损伤细胞膜[2,18],同时,ECP在靶细胞膜表面形成孔道或跨膜通道[19],通过其细胞毒性、神经毒性及促纤维化和免疫调节功能,直接发挥抗寄生虫、细菌和病毒作用[20]。
二、EOS在BP中的致病机制
在BP患者的皮损中,EOS浸润是比较明显的特征性改变,EOS多存在于真皮上层并常出现在真表皮连接处。在苏木精-伊红染色的皮肤组织切片中,EOS表现为充满红色粗颗粒的圆形细胞,而采用抗ECP、抗MBP的抗体通过免疫荧光染色可更敏感地检测到EOS胞外颗粒蛋白的沉积。BP患者的胞外颗粒蛋白可以单独像薄膜一样沉积于病变组织的胶原蛋白束,形成苏木精-伊红染色时所见到的火焰征[21]。文献报道,EOS脱颗粒在BP早期的红斑及荨麻疹样皮损中最明显,并且先于水疱形成[22-23],而患者血清中抗BP230的IgE抗体则与EOS在皮损处的聚集有关[5,24],在一些BP患者中,组织及外周血都能发现针对BP抗原的IgE自身抗体,且与疾病严重程度有关。自患者血清中提取IgE,然后注射入BP动物模型中,可出现红斑、严重搔抓,组织学上可见EOS浸润以及肥大细胞脱颗粒。EOS在BP患者的皮损、外周血及疱液中聚集、存活和活化,依赖于Th2细胞分泌的细胞因子和趋化因子[25]。其中,IL-5通过刺激Th2细胞表达EOS趋化因子如CCL11、CCL2、CCL17及单核细胞趋化蛋白4(MCP-4)等引起活化的EOS聚集于BP患者皮损中;此外,IL-4和IL-13等细胞因子[22]也对皮损中EOS的浸润发挥重要作用。
有学者发现,BP患者水疱周围角质形成细胞也可高表达EOS趋化因子,并以较高的浓度存在于疱液中,与组织中EOS水平平行[26],可刺激EOS的克隆增殖和活化[27]。BP患者皮损中,除了可以看到颗粒蛋白沉积,也可发现由EOS形成的细胞外诱捕网沉积于真表皮交界处基底膜带[21]。
此外,BP患者皮损处EOS表达的特征性细胞因子与感染、过敏、自身免疫以及肿瘤等疾病皮损中EOS增加后所表达的细胞因子并不相同[6],其高表达的MMP-9可裂解BP180抗原的胶原结构[28]。在外周血中,通常可见BP患者EOS比例升高5%~43%[29],γ干扰素诱导蛋白10、γ干扰素诱导的单核因子及MCP-1等水平则与外周血中EOS的聚集、BP患者的疾病严重程度和活动性更为相关[30]。
EOS在BP患者基底膜带的附着主要是由IgG及补体介导,IgG可直接活化EOS并且引导它们迁移至真表皮交界处,而T细胞分泌的细胞因子IL-31起到了一定的趋化作用,然而仅有这些条件不一定能够导致表皮下水疱形成,其原因可能是因为缺少EOS脱颗粒[3]。BP患者血清中的IL-5可激活皮损处的EOS从而引起弥漫性组织损伤,导致大约20%的真表皮分离[22]。
如前所述,在人BP皮损中,真皮浅层EOS浸润是其典型的组织学特征,外周血EOS增多也出现在50%未治疗的BP患者中[5,29]。越来越多的证据相继表明,EOS可以通过产生各种细胞因子、毒性颗粒蛋白和脂质介质等而成为免疫反应的强大介质,从而在多种炎症和/或自身免疫性疾病如哮喘和过敏中发挥作用。连续皮肤活检显示,在BP发病过程中EOS通过脱颗粒、细胞外嗜酸性颗粒或游离颗粒蛋白来发挥作用,进一步研究还发现,EOS脱颗粒促进水疱形成,因此也证明EOS浸润是BP皮损形成的原因,而不是组织损伤的结果[23]。但EOS作用机制及对于疾病的影响,目前仍不清楚。
三、针对EOS的靶向治疗
最近针对B细胞和IgE的单克隆抗体如利妥昔单抗和奥马珠单抗等被证实对BP有效[31-32]。
有研究证实,阻断IL-5受体可导致湿疹患者外周血、骨髓及组织中EOS减少[33],且IL-5抗体美泊利单抗(mepolizumab)及瑞利珠单抗(reslizumab)在过敏性疾病与外因导致的嗜酸性粒细胞增多症的治疗中被证实有效[34]。值得一提的是,近期关于美泊利单抗治疗BP的临床研究已经开始,抗嗜酸性趋化因子1的抗体波提默单抗(bertilimumab)也已用于治疗BP的临床试验(www.clinicaltrials.gov;NCT02226146)。此外,通过抑制CCL11、CCL2、CCL17及CCR3可阻断BP的外周循环,这也将成为BP患者未来可选择的治疗方法之一[26,35]。
在过去的10年中,越来越多的研究证实EOS在BP的发病机制包括组织损伤和水疱形成中发挥重要作用,也有越来越多的针对EOS及其相关细胞因子的单克隆抗体正在产生。因此,EOS或许将开启BP靶向治疗的新领域。但是,目前关于奥马珠单抗的研究对象主要是外周血EOS较高、IgE水平较高或者以EOS浸润为主要病理表现的患者,而对EOS正常的患者目前未进行相关的研究,这可能将是未来研究的方向。EOS的真正致病机制以及对于疾病的影响仍有待进一步研究。
利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突