原发性胆汁性胆管炎高危因素的研究进展

2020-12-14廖海玲杨晋辉

临床肝胆病杂志 2020年9期

廖海玲，杨晋辉

昆明医科大学第二附属医院消化内科，昆明 650000

原发性胆汁性胆管炎(PBC)是一种慢性胆汁淤积性疾病，PBC可以发生在各个年龄段的成人中，但是以中老年女性最为常见，其特点是慢性非化脓性破坏性胆管炎、肝内肉芽肿形成、胆道上皮细胞变性、肝内小胆管消失，导致慢性进行性胆汁淤积、肝纤维化[1]。起初患者的主观症状不明显，多数患者都是在偶然间发现，随后患者会出现乏力、瘙痒、黄疸、腹水等症状。其他自身免疫性疾病，例如干燥综合征、类风湿关节炎等常与PBC并存[2]。随着疾病进展，最终导致肝硬化和肝衰竭。单核细胞向肝内小胆管中的大量浸润，高滴度疾病特异性自身抗体[即抗线粒体抗体(AMA)]的存在以及常作为其他自身免疫性疾病的合并症均表明自身免疫在疾病发病机理中发挥着至关重要作用[3-4]。

与其他自身免疫性疾病一样，PBC也是一种多因素疾病，其病因可能与遗传学和环境因素有关，具有遗传易感性的个体可能会因为环境触发因素而发展为PBC[4-5]。目前大量的病例分析和实验室研究[6]表明，细菌感染是破坏PBC线粒体自身抗原耐受性的最重要环境因素之一。

1 AMA表位

AMA是一种高度特异性的自身抗体，大约95%的PBC患者有AMA，因此为该病提供了一种标志物。其主要识别位于线粒体内膜的一类酶，即2-羟基脱氢酶复合物(2-OADC)，主要包括：丙酮酸脱氢酶复合物E2亚基(PDC-E2)、支链2-羟基脱氢酶复合物(BCOADC-E2)和2-羟基戊二酸脱氢酶复合物。这些E2酶都共享一个共同的蛋白质结构，由一个含有单个或多个脂基的N端结构域组成，与脂酸的赖氨酸有一个或多个连接位点[7]。AMA表位特异性在PBC患者2-OADC-E2酶脂质体结构域内的唯一性提示脂质体结构域可能是PBC病因学的关键[8]。PDC-E2是一种主要的人类抗线粒体自身抗原，在多种物种中具有高度保守性，与许多微生物的PDC序列具有高度相似性[9]。感染或接触与人类PDC-E2有密切同源性的微生物，可作为启动PBC发展的免疫学触发器。线粒体自身抗原PDC-E2天然脂酰部分的异种生物修饰，可能导致自身耐受的丢失，最终发展为胆道病变[10]。有数据[10-12]进一步表明，PDC-E2脂酸的化学修饰，通过对脂酸二硫化键的亲电攻击，导致对PDC-E2失去耐受。

2 PBC的危险因素概述

目前，越来越多的研究表明PBC的发生发展中存在许多危险因素。1984年Burroughs首次发现了尿路感染可能与PBC有关联。当时Burroughs发现在87例PBC女性患者中有17例(19%)有细菌尿，此外89例其他类型的慢性肝病女性患者(7%)中也同样发现了显著的细菌尿(P<0.05)[13]。大肠杆菌是最常见的分离生物，在70%的感染者中都能被检测到。1989年，Floreani等[14]进行了一项研究，选取了160例PBC患者，140例其他慢性肝病患者以及28例干燥综合征患者检测细菌尿的发生率。研究发现，在PBC中，细菌尿的总体患病率为11.2%，慢性肝病为12.1%，干燥综合征为10.7%，该研究证明PBC与细菌尿之间没有特定的关联。尽管这两项研究规模较小，且缺乏与年龄等因素的对照组，但还是没有阻碍研究人员将尿路感染纳为PBC重要环境危险因素之一。

21世纪，美国和欧洲进行了几项大规模的病例对照研究以调查PBC的危险因素。Howel等[15]基于英格兰东北部的人群进行了一项病例对照研究，这项研究招募了100例1993年-1995年的PBC患者，以及223例年龄、性别均匹配的对照组。研究发现PBC与其他自身免疫性疾病仅存在弱关联，而与手术程序、妊娠事件、既往感染、疫苗接种和药物没有显著关联。10年后，Prince等[16]在Howel等进行的同一地理区域内进行了病例对照研究，他们从地理上定义的流行病学研究(n=318)和从英格兰东北部国家支持小组的调查(n=2258)中识别出两组PBC病例，其数据表明，在单变量分析中，与对照组相比，PBC与吸烟、染发剂使用频率、既往的尿路感染史、牛皮癣病史、带状疱疹病史和先前的自身免疫疾病病史之间存在显著相关性，这是流行病学病例和基础病例中PBC的危险因素。2001年，Parikh-Patel等[17]招募了241例PBC患者及其261例兄弟姐妹，以及141例没有PBC的普通人。他们评估了女性的尿路感染或阴道感染与PBC的相关性，结果具有统计学意义(校正后的OR=2.12，95%CI：1.10～4.07)。且他们发现，在多变量模型中吸烟的重要性支持了先前研究的结果，并提出了吸烟对辅助性T淋巴细胞1反应的影响问题。另一项美国有史以来最大规模的病例对照研究[18]选取了1032例PBC患者和1041例对照者，数据表明，与PBC有一级亲属关系[调整后的优势比(AOR)=10.736，95%CI：4.227～27.268]、尿路感染史(OR=1.511，95%CI：1.192～1.915)、过去吸烟(OR=1.569，95%CI：1.292～1.905)或激素替代疗法(OR=1.548，95%CI：1.273～1.882)与PBC风险增加显著相关。2010年法国的一项研究[19]从2006年到2007年选取了22例PBC患者，证实了先前报道的一些PBC危险因素，即疾病的家族史、个人吸烟史、尿路感染和自身免疫性疾病，并进一步确定了口服避孕药作为推荐的保护因素，但是由于样本较小，统计意义水平相对较低，因此需要谨慎的结论。

综上所述，各种细菌感染、香烟烟雾中所含的化学物质、女性化妆品(染发剂)中的某些成分可能在遗传易感人群中诱导PBC。

3 细菌感染

3.1 大肠杆菌感染大量流行病学证据表明PBC与细菌感染有关，尿路感染复发史与PBC的相关性已被大规模的病例对照研究频繁证实。大肠杆菌是一种主要的致病菌[20]，尤其是在女性患者中，而复发性尿路感染的新感染是PBC的特征之一。Burroughs和Baum于1992年提出PBC和复发性尿路感染之间的联系可能是由于人和大肠杆菌PDC-E2表位之间的分子模拟[21]。该研究还提出，来自大肠杆菌的B或T淋巴细胞PDC表位可模仿人PDC或BEC表位，从而异常表达人类白细胞抗原(HLA)-DR抗原。与对照相比，PBC患者中抗人PDC-E2对大肠杆菌PDC-E2的亲和力高100倍。

3.2 新鞘氨醇杆菌属溶芳烃单胞菌新鞘氨醇杆菌属溶芳烃单胞菌(N. Aromaticivorans)是一种革兰阴性需氧菌，归类为鞘脂单胞菌科α-变形菌纲[22]。这种微生物无所不在，可以存在于全球的土壤、水和沿海平原沉积物中。研究认为N. Aromaticivorans可以通过两种方式打破自我耐受性：即通过亚临床感染引起的分子模拟和异源生物的代谢。N. Aromaticivorans在已知微生物中与线粒体自身抗原之间存在最高的同源性，有研究证明，AMA与N. Aromaticivorans的两种已知的脂酰化细菌蛋白具有较高的交叉反应性,这种效价比大肠杆菌高100～1000倍。此外，N. Aromaticivorans还具有代谢异生物素的能力，这些异生物素被证明对PBC患者的血清具有反应性[23]，而这些异生物素中有一些与硫辛酸免疫相关，硫辛酸是PDC-E2活性中心的辅因子。

3.3 其他细菌在一项研究中，几乎在所有PBC患者的肝脏中都检测到了类似幽门螺杆菌的DNA，但只有1例非胆汁淤积性肝病患者和正常对照中均未检测到[24]。有研究认为在PBC患者中出现的由幽门螺杆菌感染引起的分子模拟[25]可能是与胆管抗原的交叉反应而引起自身免疫反应有关。而研究显示，幽门螺杆菌在PBC的发展中并没有起因果作用。因此，就幽门螺杆菌是否为PBC潜在致病因素还存在较大的争议。

Bogdanos等[26]发现德氏乳杆菌保加利亚亚种可能通过破坏线粒体自身抗原的耐受性从而触发PBC。德氏乳杆菌保加利亚亚种是在酸奶生产中用于发酵剂发酵的益生菌微生物。研究[27]发现，德氏乳杆菌β-半乳糖苷酶的SxGDL[ILV]AE基序的IgG3抗体可以存在于AMA阳性PBC患者的血清中，并与人PDC-E2发生交叉反应。 Abdulkarim等[28]研究发现，PBC患者肝组织中存在肺炎衣原体抗原和RNA，但不存在沙眼衣原体，提示肺炎衣原体抗原可能会触发基于分子模拟的免疫反应。而有的研究结果并不支持肺炎衣原体感染可能是PBC的触发剂的假设，另有研究表明肺炎衣原体感染可能导致大多数PBC患者中IgM水平升高[29]。

4 病毒感染

目前的研究表明，某些病毒可能与PBC的发病有关。在PBC小鼠模型中，人乙型逆转录病毒和与之密切相关的小鼠乳腺肿瘤病毒分别与胆管炎和AMA产生有关[30]。早在1992年，Morshed等[31]就发现，PBC患者肝组织和唾液中爱泼斯坦-巴尔病毒(EBV) DNA的水平明显升高，他们认为早期PBC患者血清中EBV抗原滴度升高表明它可能触发PBC。

5 异生物素

研究表明，异生物素在PBC发展中发挥着重要作用。异生物素是一种外来化合物，它可以替代、改变自身蛋白，从而诱导自身蛋白结构转变为基性结构，然后打破耐受，这种反应会因天然肽的持续存在而持续。众所周知，PBC中的AMA和细胞应答主要针对PDC-E2的脂酰结构域。硫辛酸对于PDC-E2的识别至关重要，并且暴露于复合物的外部，因此构成了异生物素修饰的理想目标[32]。有研究对107种潜在的外来生物模拟物与PDC-E2内脂酰域免疫显性15-氨基酸肽赖氨酸残基偶联进行了详细的定量结构-活性关系分析，结果表明，化妆品、口红和一些口香糖中含有的2-辛烯酸偶联物2-辛烯酰胺，其定量结构-活性关系分析与PBC血清的反应性均较好[33]。此外，有研究[34]发现频繁使用指甲油会稍微增加患PBC的风险，但患病风险概率很低，因此下结论时应谨慎。

有研究[35]提出了许多其他可以增加PBC风险的环境，例如暴露于环境污染物和辐射中。在日本进行的一项研究中，长崎原子弹幸存者中的PBC患病率高于一般人群。在有毒废物堆积的地方发现了大量PBC患者，这表明毒素暴露可能是PBC的危险因素[36]。但是，这些发现很难得到验证。

6 遗传因素

PBC具有很强的遗传基础，一级亲属的相对风险比普通人群高50至100倍。有研究[37]评估了具有遗传定义的双胞胎患PBC的一致性，研究发现在8个单卵双胞胎中，有5对双胞胎，两个人同时患有PBC(成对一致性率为0.63)，且其中有4对双胞胎发病年龄相似。但是，自然病史和疾病严重程度存在差异。然而，在同卵双生子中(n=8)，未发现PBC的一致性。关于女性更易患PBC的原因，已经提供了几种假设。在PBC中已经确定了更高的X-单体分离率[38]，暗示了X染色体上存在一种免疫调节蛋白基因。此外，多项全基因组关联研究表明，HLA-DR * 7、* 8等位基因多态性，HLA Ⅱ类、IL-12A和IL-12RB2基因座的常见遗传变异与PBC存在显著关联，并提示IL-12免疫调节信号轴与PBC的病理生理学相关。而DR * 11、* 12、* 13和* 15等位基因多态性是某些人群的保护因素[39-40]。有趣的是，全基因组关联研究参与PBC发病机制的许多基因也已报道于其他免疫介导的疾病中，因此，更大范围了解其他自身免疫性疾病的发病和发展机制可能会相应地揭示PBC中的某些机制。