1型自身免疫性胰腺炎发病机制研究进展

徐佳佳 周春华 孟雨亭 赵九龙 邹多武

海军军医大学附属长海医院，上海 200433

【提要】 1型自身免疫性胰腺炎(AIP)属IgG4相关疾病(IgG4-RD)的胰腺表现，临床上治疗以激素为主，但治疗后易复发。目前关于1型AIP的病因尚不清楚，对于其发病机制认识尚浅。近年来，遗传、环境及免疫等因素对1型AIP的作用方面有诸多研究进展，本文就此进行综述。

自身免疫性胰腺炎(autoimmune pancreatitis, AIP)是一类以梗阻性黄疸、腹痛等为主要症状的特殊类型胰腺炎，组织学上常表现为淋巴浆细胞浸润和纤维化，对激素治疗敏感[1-2]。AIP的概念由Yoshida等[1]在1995年首次提出，2011年AIP的国际共识统一诊断标准又进一步将其分为1型AIP和2型AIP两种亚型[2-3]。1型AIP常伴有特征性血清免疫球蛋白G4(immunoglobulin G4，IgG4)水平升高，是血清IgG4相关疾病(IgG4-related disease, IgG4-RD)的胰腺表现，组织学上表现为淋巴浆细胞硬化性胰腺炎(lymphoplasmacyticsclerosing pancreatitis，LPSP)[2,4-5]；2型AIP是一类与IgG4无关的胰腺特异性疾病，常在青中年人中发病，组织学表现为特发性导管中心性胰腺炎(idiopathic duct centric pancreatitis，IDCP)，常并发炎症性肠病等疾病[6-9]。目前1型AIP发病机制虽尚不明确，但在遗传、环境及免疫等因素作用方面有诸多研究进展。本文就近年来关于1型AIP发病机制相关研究进行综述。

一、1型AIP的研究历程

1961年Sarles等[10]报道了1例特殊的慢性胰腺炎病例，该例患者合并高丙种球蛋白血症，组织学表现为炎症性纤维化。1991年Kawaguchi等[2]提出了LPSP这一概念，指出这种胰腺炎病理学表现以淋巴浆细胞浸润、硬化性纤维化和闭塞性静脉炎为特征，该概念的提出为1型AIP诊断提供了病理学基础。1995年Yoshida等[1]首次提出了AIP这一概念。随后Hamano等[4]报道IgG4水平升高对诊断1型AIP具有高度特异性和敏感性。2003年Kamisawa等[5]发现1型AIP患者的胰腺及其他相关器官(胆管、肾脏、唾液腺等)中均存在大量IgG4阳性浆细胞浸润和纤维化，提示1型AIP是一种全身性疾病，是IgG4-RD的胰腺表现。2011年首次IgG4-RD国际研讨会正式采用了IgG4-RD这一术语，并将1型AIP定义为IgG4-RD在胰腺上的累及[11]。

二、1型AIP的病因

目前认为1型AIP发病机制复杂，与遗传易感性相关并具有独特的免疫学特征。

1．遗传易感性：1型AIP是与多个基因相关的具有复杂遗传背景的疾病。Kawa等[12]发现人类白细胞抗原(human leukocyte antigen, HLA)血清型DRB1*0405和DQB1*0401可增加日本人群1型AIP的易感性，从而首次揭示1型AIP具有潜在遗传易感性。Freitag等[13]用转基因小鼠模型证实HLA-DB1*0405是1型AIP发病的重要危险因素。2007年中国台湾的一项研究发现细胞毒性T淋巴细胞相关抗原-4(cytotoxic T lymphocyte-associated-4, CTLA-4)外显子1上的49 A等位基因的出现频率增高与1型AIP的易感性相关[14]。在韩国人群中发现1型AIP的复发与DQB1的第57位天冬氨酸的缺失显著相关[15]。通过小规模全基因组关联研究(genome-wide association studies, GWAS)发现了另外几种易感基因，包括Fc受体样3和KCNA3等。有研究根据1型AIP组织的DNA甲基化阵列结果将一种原癌基因SKI鉴定为候选基因，并使用定量SYBR GREEN甲基化特异性PCR和免疫组织化学技术检测SKI的甲基化水平，发现SKI甲基化在1型AIP患病及致癌中可能发挥重要作用[16]。总体而言，目前对1型AIP的遗传易感性仍然知之甚少，上述研究也存在一定的局限性，如研究样本量较少或临床诊断标准不精确，国际合作有望进一步阐明1型AIP的遗传风险因素。

2．环境因素：1983年有研究发现反复暴露于蜂蜜、蜂毒、花粉或屋尘螨等过敏原的受试者血清IgG4浓度升高[17]。 2014年欧洲施行了一项观察性研究，通过问卷调查探讨职业暴露在1型AIP和(或)IgG4相关性硬化性胆管炎(也称为IgG4相关性胆管炎，IgG4-associated cholangitis，IAC)中的可能作用。该研究发现25例患有IAC和(或)1型AIP的患者中，大多数长期从事蓝领工作。而在21例患有原发性硬化性胆管炎(primary sclerosing cholangitis，PSC)患者中，仅15%的患者具有蓝领工作经验[18]。另一项英国的单独队列研究使用了类似的问卷方法，发现蓝领工作者占IgG4-RD患者的61%，仅占PSC患者的22%。这些研究提示长期暴露于溶剂、工业粉尘、工业油或聚合物的易感个体更易患1型AIP。

3．幽门螺杆菌感染：2005年Guarneri等[19]发现人碳酸酐酶Ⅱ(carbonic anhydrase Ⅱ, CA-Ⅱ)和幽门螺杆菌(H.pylori)的α-CA之间具有同源性，从而推测H.pylori可能参与1型AIP发病。随后，Frulloni等[20]发现H.pylori的纤溶酶原结合蛋白(plasminogen-binding protein, PBP)与泛素-蛋白连接酶E3组分n-识别蛋白2(一种在胰腺腺泡细胞中表达的酶)之间存在序列同源性，推测H.pylori感染可能引发免疫反应，产生抗H.pylori血清PBP抗体，从而通过分子拟态导致胰腺腺泡细胞产生自身免疫反应，诱发1型AIP。但Buijs等[21]的一项研究在1型AIP患者中未找到抗PBP肽血清抗体，认为PBP血清抗体并非诊断1型AIP的有效指标。英国的一项前瞻性队列研究通过对比IgG4-RD组和疾病对照组之间胃和十二指肠组织的H.pylori和H.pyloriPBP的免疫应答，发现两组的胃溃疡患病率、暴露于H.pylori及对H.pyloriPBP的细胞因子反应和免疫记忆方面均无差异，否定了H.pyloriPBP在IgG4-RD中作为微生物抗原的作用[22]。目前H.pylori感染是否能诱发1型AIP仍有待进一步探索。

4．免疫相关因素：目前1型AIP患者中可发现多种针对自身抗原的抗体，包括针对乳铁蛋白、碳酸酐酶、泛素连接酶、胰蛋白酶及核抗原等抗原的自身抗体[20,23]。但这些抗体也能在其他自身免疫性疾病中检测到，并非仅存在于1型AIP。目前尚不清楚这些自身抗体是1型AIP的致病因素，还是发病后伴随现象。

研究表明多种方式影响先天性免疫过程，均可对1型AIP发病产生重要影响。有研究发现与健康对照组相比，用Toll样受体(toll-like receptors, TLR)配体刺激后，1型AIP患者的外周血单核细胞中IgG4和IL-10水平增加[24]。另一项研究发现单核细胞和嗜碱性粒细胞可产生B细胞活化因子，促进B细胞激活，增加IgG4产生[25-26]。Fukui等[27]发现1型AIP患者切除的胰腺中存在大量的TLR-7阳性M2型巨噬细胞浸润 ，进一步研究发现活化的嗜碱性粒细胞可导致单核细胞分化为M2型巨噬细胞，影响Th2免疫环境，同时通过TLR信号通路影响IgG4的产生。Arai等[28]发现1型AIP患者中嗜中性粒细胞胞外陷阱(neutrophil extracellular traps, NETs)也与IgG4产生有关。1型AIP患者的胰管中存在NETs，NETs可诱导1型AIP患者的浆细胞样树突状细胞产生TNF-α和B细胞活化因子，并诱导B细胞产生IgG4。近年来人们还在1型AIP患者的胰腺中发现TLR阳性嗜碱性粒细胞的浸润，并发现TLR信号可激活嗜碱性粒细胞，与M2型巨噬细胞一同在1型AIP发病中发挥重要作用[29]。目前认为先天免疫反应可促进IgG4产生，从而与1型AIP发病有关。

CD4+T细胞可从幼稚T细胞(Th0)分化为Th1、Th2、Th17和调节T细胞(Tregs)。IL-12诱导Th1细胞，使其产生IL-2、TNF-α 和IFN-γ，从而介导细胞免疫、巨噬细胞活化和细胞毒性作用[30]。而IL-4诱导Th2细胞产生IL-4、IL-5、IL-6和IL-10，使组织和(或)血清嗜酸性粒细胞增多和血清IgE水平升高[31-32]。在1型AIP中，Th1细胞和Th2细胞至关重要。研究发现，在1型AIP及IgG4相关硬化性胆管炎中，Th2细胞因子(即IL-4、IL-5和IL-13)和Tregs因子(IL-10、TGF-β)的表达明显上调[33]。另外，在IgG4相关性硬化性胆管炎患者的胆汁样本中，IL-4和IL-5水平显著升高[34]。IL-21是由Th2和T滤泡辅助细胞表达的另一种细胞因子，可引起IgG4类别转换且与IL-4协同产生IgG4，均提示Th2细胞及其细胞因子在1型AIP发病机制中可能具有重要作用。Th1反应在典型的自身免疫性疾病中通常较弱，因此Th2免疫优势更好地代表了1型AIP的免疫学特征。另外，在1型AIP早期和进展期之间Th1/Th2平衡可能呈现动态变化。总之，Th1细胞因子可诱导1型AIP的发生，而Th2细胞因子参与1型AIP的进展，尤其是局部B细胞和浆细胞的成熟和增殖[35]。

IgG4-RD与Tregs向靶器官的大量浸润有关。在典型的自身免疫性疾病中，Tregs的数量和功能受损，而在1型AIP中，Tregs可能被异常激活。目前认为，Th2细胞因子(IL-4、IL-5、IL-13)和Tregs细胞因子(IL-10和TGF-β)与IgG4-RD发病有关[24,33,36-37]。有研究发现在1型AIP患者的外周血中，CD4+CD25high和记忆Tregs水平显著升高，还发现在未治疗的1型AIP患者的外周血中CD4+CD25highTregs的增加水平与血清IgG4水平呈正相关[38]。2011年发现Tregs的细胞因子也与1型AIP的发病有关。在1型AIP胰腺组织中，诱导型共刺激分子(inducible costimulator, ICOS)阳性Tregs可能通过分泌IL-10促进IgG4产生，从而使外周血中IgG4水平增加，IgG4+细胞大量浸润胰腺组织。IL-10是导致IgG4类转换的关键细胞因子。 IL-4诱导B细胞和浆细胞产生IgE和IgG4，而IL-10抑制IgE并增强IgG4产生[39]。 因此，IL-4和IL-10协同可导致IgG4的选择性诱导[40]。而ICOS阴性Tregs可能通过分泌TGF-β影响胰腺组织纤维化[41]。

临床上抗CD20抗体 (利妥昔单抗) 治疗1型AIP有效，这表明调节性B细胞(Bregs)在1型AIP发病机制中具有重要作用[42]。Sumimoto等[43]报道在1型AIP患者外周血中，CD19+CD24highCD38highBregs显著增加，而CD19+CD24highCD27+Bregs减少，表明CD19+CD24highCD38highBregs似乎反应性地增加以抑制1型AIP免疫反应活性，而CD19+CD24highCD27+Bregs则可能参与了1型AIP的进展。由此可知，Bregs与1型AIP疾病发病有关。另外，还有报道称浆母细胞可能在IgG4-RD发病中发挥重要作用[44]，但仍需进一步的研究确定其在1型AIP发病机制中的作用及与IgG4+浆细胞的关系。

5．IgG4：IgG4是IgG的一个亚类，其在健康人中仅占4%[38]。Hamano等[4]发现在1型AIP患者中IgG4血清水平显著升高。还有研究发现IgG4+浆细胞大量浸润是1型AIP的病理学标志[2,45]。IgG4恒定结构域中的氨基酸存在变异，导致IgG4与C1q及Fc受体的结合较弱[46-47]。另外，IgG4铰链区的氨基酸变异，形成由半抗体片段组成的不对称抗体。这种不对称的IgG4不能交联抗原形成免疫复合物，导致针对自身抗原(如乳铁蛋白、碳酸酐酶Ⅱ和胰蛋白酶抑制剂等)的抗体产生[30]。另外，在1型AIP的胰腺组织中发现许多由IgG4和C3组成的免疫复合物沉积物[48-49]，提示1型AIP中IgG4具有组织破坏特性。IgG4在1型AIP的发病机制中是否发挥主要作用仍有待进一步研究。

三、总结与展望

目前已知的1型AIP可能发病过程为：具有特定基因缺陷的易感人群暴露于易患病因素下，幼稚Tregs细胞及CD19+CD24highCD27+Bregs数量减少，诱导1型AIP发病。Th2细胞分泌多种炎症因子促使1型AIP进展。ICOS+Tregs细胞分泌IL-10影响IgG4产生。嗜碱性粒细胞导致单核细胞分化为M2型巨噬细胞，通过TLR信号也影响IgG4的产生，并影响Th2免疫环境及导致胰腺纤维化。此外，ICOS-Tregs细胞通过分泌TGF-β影响胰腺组织纤维化，嗜中性粒细胞通过NETs影响IgG4的产生，从而多方面促进1型AIP的发病及进展。

1型AIP的发病机制尚不完全清楚，仍亟待进一步研究，这也导致新型治疗方法发展缓慢，目前有效治疗1型AIP仍存在困难。未来需进一步确定1型AIP的免疫学特征，如进行全面的组织蛋白质组学及系统遗传学方法分析，包括DNA测序、蛋白质组学和代谢组学。这些努力有望彻底揭示1型AIP的发病机制，从而为攻克该疾病奠定坚实基础。

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