子宫内膜异位症的免疫机制研究进展

王鑫丹，郑萍

子宫内膜异位症（endometriosis，EMs）是指子宫内膜功能层的腺体和基质出现在子宫外产生的慢性盆腔痛、痛经、性交痛及不孕等一系列症状[1]，是育龄期女性常见的妇科良性疾病，却有侵袭、转移、浸润等恶性生长的特点。EMs发病机制尚不完全清楚，目前仍以John Sampson提出的经血逆流种植学说为主导，但不能解释为什么80%～90%的女性可发生经血逆流，只有10%～15%女性发生EMs[2]。20世纪中后期，郎景和教授提出了EMs发病的分子假说，即“在位内膜决定论”。该课题组发现，EMs患者和正常妇女的在位内膜之间，与“3A”（Attachment，Aggression，Angiogenesis）有关的分子的表达有差异，表明两者黏附、侵袭和血管形成能力有差异，根本原因可能是基因表达的差异[3]。“在位内膜决定论”对Sampson学说进行了重大修正。但仍不能解释一些特殊部位EMs的发生原因，如胸腔、内脏等远处异位症，所以国外学者提出了多种学说和观点来解释EMs的发病机制，如体腔上皮化生学说、诱导学说、异常的细胞免疫因素、遗传因素、环境因素以及遗传基因与环境相互作用的多因素等[4]。其中免疫系统的异常可能是引起并促进EMs发生发展的重要因素之一。

免疫系统包括免疫器官、免疫细胞与免疫分子。根据机体针对异物（如逆流的经血），抗原的免疫应答又分为天然免疫和获得性免疫。天然免疫与生俱来，可以遗传，不针对某一特定抗原，这种免疫方式缺乏免疫记忆，对同一抗原的多次刺激表现出同等程度的免疫应答。获得性免疫由后天生成，不能遗传，针对某一特定性抗原产生免疫应答反应，有免疫记忆性。维持免疫系统的稳态是保证机体健康的关键因素。有学者认为腹腔内环境的改变，促进了异常免疫反应的异位子宫内膜细胞的增殖，从而导致EMs的发生、发展[5-6]。免疫系统的平衡失调与异位子宫内膜组织的侵袭、增殖和血管生成有关[7]。在EMs的背景下，对免疫功能障碍的研究可能有助于理解免疫系统在疾病发病机制中的作用，并有助于发现EMs新的治疗策略。现对EMs发生、发展的免疫机制进行综述。

1 免疫紊乱在EMs发生发展中的作用

在健康的女性中，逆流的经血进入腹腔，因细胞凋亡机制，很快被免疫监视系统所清除。正常的子宫内膜细胞凋亡可清除功能障碍的细胞。而EMs患者则被认为是其机体的细胞免疫及体液免疫发生了变化[8-9]。逆流的经血在腹腔内可产生细胞间黏附分子1（ICAM-1），干扰白细胞的识别功能。与在位内膜相比，异位内膜可检测到ICAM-1的mRNA过表达和分泌型ICAM-1（sICAM-1）表达量增多，从而黏附、侵袭，自发的生成新生血管和神经营养异位的组织，形成病灶[10-12]。研究表明，抗凋亡因子的过度表达和凋亡因子的表达减少可能会影响腹腔的微环境稳态。Fas-FasL和肿瘤坏死因子α（TNF-α）细胞凋亡途径在腹腔微环境的免疫监视中发挥关键作用[13-14]。EMs患者的腹腔微环境失衡，从而诱导基质细胞内的FasL过表达，导致免疫细胞 [T细胞和自然杀伤（NK）细胞]凋亡，机体清除异物的能力下降，可能是导致EMs的发生机制之一[15]。有研究表明，异位的子宫内膜植入生长导致免疫细胞的聚集和强烈的炎症反应，增加了促炎细胞因子、生长因子和血管生成，同时激活了成纤维细胞和结缔组织的增生，进行组织的损伤修复过程。而炎症在有丝分裂原激活蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase,MAPK）信号通路中发挥着关键作用[16]。通过MAPK信号通路途径，增加环氧合酶 2（COX-2）、白细胞介素（IL）分泌及增强氧化应激，促使炎症反应被放大，相应的生长因子增多，使新生血管和神经生成，导致疼痛的发生[17]。因此认为EMs患者免疫稳态的失衡是EMs发生的基础。

2 天然免疫

2.1 天然免疫与巨噬细胞EMs患者的腹腔液可检测到大量的巨噬细胞及其分泌的细胞因子。活化的巨噬细胞可通过胞吞作用吞噬红细胞、受损组织碎片和细胞碎片，同时释放大量的细胞因子、前列腺素、补体和蛋白酶，促进纤维母细胞和内皮细胞的增生，诱发炎症、组织修复和新生血管化。巨噬细胞分泌的细胞因子还能刺激其他免疫细胞的活化，如T淋巴细胞和B淋巴细胞。研究表明，巨噬细胞通过其细胞表面的CD36受体的表达和基质金属蛋白酶（MMPs）的激活发挥吞噬功能。EMs病灶引发的炎症反应使巨噬细胞释放前列腺素E2，抑制其CD36受体的表达和MMPs的激活，使巨噬细胞的吞噬能力下降。除了巨噬细胞吞噬能力降低外，腹腔内逆流的子宫内膜细胞数量可能高于巨噬细胞的清除能力。这一因素可能导致异位内膜细胞黏附、增殖及侵袭，以及疾病的发生、发展。巨噬细胞根据功能分为M1和M2两个亚型[18]。M1型主要产生大量的炎症因子和清除微生物或缺陷的细胞；M2型主要调节适应性免疫反应、促进血管生成、组织修复及清除细胞碎片。有研究证明，M2型巨噬细胞与异位内膜黏附、侵袭及发育密切相关。最近的一项研究发现EMs中巨噬细胞亚型的比例失衡，该研究将巨噬细胞分为大腹膜巨噬细胞（LPMs）和小腹膜巨噬细胞（SPMs），并在实验中发现SPMs的比例增加，LPMs比例减少[19]。这种新的巨噬细胞的分类在EMs的发病机制中具有重要意义，应进一步研究。总而言之，巨噬细胞在EMs的发展中起着关键作用，巨噬细胞分泌的炎症介质促进了子宫内膜细胞的黏附、增殖、侵袭和生长，导致EMs的发生、发展。

2.2 天然免疫与NK细胞NK细胞是天然免疫系统的淋巴细胞，可以杀死一系列目标细胞，并分泌细胞因子，参与形成获得性免疫反应和组织修复[20]。NK细胞能够区分受损的细胞。NK细胞表面特异性表达激活受体（KAR）和抑制受体（KIR）[21]。激活的NK细胞表面受体主要表达NKG2D和CD16（FcgRⅢa），后者参与抗体依赖细胞的细胞毒性机制，从而锚定和清除免疫球蛋白G（IgG）[22-23]。此外，NK细胞的细胞毒性活动可通过增加IL-2，使逆流入腹腔的异位子宫内膜细胞不被NK细胞清除而达到逃逸的目的，此过程称为免疫逃逸[24]。由Oosterlynck等[25]发现在EMs患者中，NK细胞对子宫内膜细胞的细胞毒性降低，可能与KIR在腹腔NK细胞表面的表达量增加有关，NK细胞的细胞毒性功能减弱，可以解释子宫内膜细胞的免疫逃逸机制，导致子宫内膜细胞的黏附和增殖，从而导致子宫内膜病变。然而，这种异常的NK细胞功能也有可能是由炎症环境造成的[26]。González-Foruria等[23]发现EMs患者腹腔液中的NKG2D配体的显著减少，这种配体能触发细胞毒性反应激活NK细胞。NKG2D配体的减少，促进了NK细胞的免疫逃逸，导致EMs的发生、发展。

3 获得性免疫

3.1 体液免疫与B淋巴细胞和抗体B淋巴细胞在EMs患者中被广泛多克隆激活，产生抗体。有学者认为B淋巴细胞通过自身抗体的分泌导致了EMs的发生[27]。Startseva等[28]首先描述了B淋巴细胞在EMs中的反应性增加。另一项研究也证明了IgG能导致异位内膜的沉积，表明EMs是一种自身免疫性疾病，解释了在EMs患者体内出现抗原抗体复合物的现象。几年后，该课题组在EMs患者血清中检测出抗子宫内膜抗体。免疫组织化学检测也证实了这些抗体可以与异位子宫内膜组织相结合。Bohler等[29]发现EMs患者血清中IgG含量显著增高，随着疾病的进展，反应强度也增加。Chishima等[30]提出EMs和自身免疫性疾病患者的体液变化可能有相似之处，EMs患者的腹腔液和外周血中可检测到B-1细胞的高表达，而B-1细胞主要在自身免疫性疾病的患者中高表达，B-1细胞是自身免疫反应的主要产物。然而，尽管两者有相似之处，但仍不能将EMs视为一种自身免疫性疾病。此外，多克隆B淋巴细胞激活、B-1细胞增殖和自身抗体产生可能与这些患者的不孕有关。在EMs不孕患者中，其滤泡液中也观察到B淋巴细胞增多[31]。有学者认为，B淋巴细胞的增加与疾病的严重程度呈正相关，B淋巴细胞在轻度EMs（Ⅰ期和Ⅱ期）中可能比在严重的EMs（Ⅲ期和Ⅳ期）中欠活跃。在异位病灶中观察到激活的B细胞分泌的B淋巴细胞刺激因子（BLyS）含量增加。在患有自身免疫性疾病的患者中也报道了BLyS的升高，因此BLyS有可能成为治疗B淋巴细胞缺陷疾病的靶向分子标志物[32]。有研究发现，BLyS 817 c/t多态性的杂合性与降低深部浸润型EMs的风险有关[33]。最近的1篇综述总结了22项关于B淋巴细胞在EMs中作用的研究，几乎所有的研究都报告了B淋巴细胞的数量增加、激活及产生相应的抗体[34]。大量的研究认为B淋巴细胞在EMs的发病机制中起着重要作用。

3.2 细胞介导免疫与T淋巴细胞B淋巴细胞和T淋巴细胞是获得性免疫的基本单位，在异位内膜细胞的存活和增殖过程中起着至关重要的作用。T辅助细胞分泌细胞因子促进B淋巴细胞活化并产生自身抗体。T淋巴细胞来源于骨髓和胎儿肝脏中的干细胞，干细胞迁移到胸腺中完成发育过程。T淋巴细胞根据细胞表面表达的不同糖蛋白分子标志物分为CD4 T淋巴细胞和CD8 T淋巴细胞，两者分别作为主要组织相容性复合物分子（MHCⅡ和MHCⅠ）的受体。CD4 T细胞又分为辅助性Th1和Th2细胞，且分别具有不同的功能：Th1细胞通过激活单核细胞和巨噬细胞以促进CD8细胞的分化，促进细胞介导免疫反应。Th2细胞将B淋巴细胞分化成能够分泌抗体的浆细胞[35]。CD8 T细胞可激活巨噬细胞并杀死被病毒或病原体感染的细胞[36]。CD4 T淋巴细胞根据不同亚型可分泌不同的细胞因子[37]，Th1型细胞因子包括 IL-2、IL-12、干扰素（IFN）、TNF-α，TNF-β；Th2型细胞因子包括 IL-4、IL-5、IL-6、IL-10 和 IL-13。EMs患者腹腔液中CD4/CD8比值升高，CD4 T细胞的浓度增加，但Th1细胞相对减少。与正常妇女相比，EMs患者腹腔液中表现出较高的T淋巴细胞浓度，但周围的血液没有变化。由此可以认为T淋巴细胞在异位内膜细胞的存活和增殖中起着至关重要的作用。

4 炎症介质

EMs患者腹腔液中的自身抗体、细胞因子、生长因子、趋化因子、蛋白酶、激素、前列腺素等炎症介质，可调节免疫细胞的增殖和分化[34]。研究表明，EMs的在位内膜中炎症介质的浓度较高，对受精卵和胚胎植入产生了毒性作用，导致生殖功能异常。然而，IL-1、IL-4、IL-6、IL-10、IL-33、TNF-α、生长因子、转化生长因子β（TGF-β）、胰岛素样生长因子（IGF-1）、肝细胞生长因子（HGF）、表皮生长因子（EGF）、血小板源生长因子（PDGF）和血管内皮生长因子（VEGF）等这些炎症介质的增加并不直接参与EMs的发生、发展[38-39]。在子宫内膜病变中，VEGF诱发血管生成，并在子宫内膜黏附、侵袭的上皮细胞中观察到类似的免疫反应，其腹腔液中的VEGF也是升高的。然而，VEGF的升高是由异位内膜产生还是来自于激活的腹膜巨噬细胞，目前尚不清楚。IL-6是EMs引起炎性连锁反应的主要细胞因子之一，其在腹腔液和血液中显著升高，与疾病活动相关。IL-10也能促进炎症反应和免疫细胞功能活化。因此有学者认为IL-6和IL-10可能对EMs的异常免疫调节发挥重要作用[40]。IL-6可抑制异位内膜基质细胞的增殖，并诱导T淋巴细胞活化和分化B淋巴细胞成为浆细胞释放抗体，导致类自身免疫性疾病样的病变。IL-1可增加前列腺素、胶原蛋白和组织修复，还能影响B淋巴细胞活化和抗体的产生。IL-1和TNF-α通常会引发炎症反应的发生。EMs妇女的腹腔液中TNF-α显著增加，且病情越重，TNF-α浓度更高。有研究表明，TNF-α的增加可能有助于异位内膜细胞的黏附和增殖。IL-8有促进细胞黏附的作用，是一种有效的血管生成因子。IL-8通过激活TNF-α刺激异位内膜细胞的生长，IL-8的表达量可能与疾病的严重程度相关[41]。IL-19、IL-22和IL-13在EMs的腹腔液和外周血中表达量减少，认为这些抗炎细胞因子对卵巢EMs具有免疫抑制作用[34,42]。免疫系统中的细胞因子以级联方式工作，一种细胞因子的生物合成激活了一组炎症介质的产生。此外，每个细胞因子都有不同的靶器官，发挥不同的生物效应，这使得研究EMs的发病机制变得更加困难。

5 总结与展望

即使EMs的病理生理学变化还没被完全弄清，但免疫系统在EMs的发生、发展中发挥着关键作用。已有实质性的证据表明EMs患者的T淋巴细胞反应和NK细胞毒性降低，多克隆激活B淋巴细胞和抗体生成增加。而EMs的临床治疗是目前急需解决的问题，尤其是非激素药物治疗。目前大多数的治疗方法以避孕及卵巢抑制为主，以达到缓解疼痛的目的。进一步探讨异位内膜细胞介导的免疫系统稳态失衡的机制，深层次了解异位内膜引发的免疫逃逸机制，可能成为新型非激素治疗的目标，从而制定出更全面的治疗EMs的方法。