硬化性苔藓的免疫学和分子生物学机制研究进展

吕嘉琪 常建民

北京医院皮肤科 国家老年医学中心 中国医学科学院老年医学研究院，北京，100730

硬化性苔藓(lichen sclerosus，LS)是一种淋巴细胞介导的慢性炎症性瘢痕性皮肤病，最常表现为累及肛门生殖器皮肤的瓷白色斑块。男性LS患者可伴有勃起障碍、包茎或尿道狭窄，女性LS患者可伴有外阴瘙痒、性交痛或排尿困难。本病的发病机制目前仍存争议，涉及遗传因素、免疫因素、激素水平、微生物感染等方面，本文就近年来LS的免疫学和分子生物学机制研究进展进行综述，以期为本病的基础研究及临床工作提供新思路。

1 ECM1相关的免疫和分子生物学机制

细胞外基质蛋白1(extracellular matrix protein 1，ECM1)是一种存在于真皮与表皮交界处的可溶性糖蛋白，具有多种细胞外结合靶点，包括基底蛋白(层粘连蛋白332、层粘连蛋白10、胶原蛋白IV、fibulin多糖(透明质酸、肝素、硫酸软骨素A)、基底膜蛋白多糖、磷脂爬行酶1和蛋白水解酶等[1]，可维持人体皮肤的结构组织和完整性[2]，如其结合功能异常可导致病理过程。目前已有较多证据支持ECM1是LS体液免疫的自身抗原，且在LS女性和男性患者中都发现了ECM1自身抗体[3，4]。但有学者人认为ECM1自身免疫可能并非一个致病因素，Edmonds等[3]分析发现尽管生殖器LS成年男性和儿童男性患者之间的基因表达谱一致，即两者具有相同的病理过程，但ECM1基因表达水平在儿童男性LS皮损中显著降低。因此，仅凭ECM1的自身免疫机制并不能完全解释LS的发病机制。

ECM1可使基质金属肽酶(matrix metallopeptidase，MMP)9的蛋白水解活性降低。ECM1自身抗体以重组ECM1的c-末端第二串联重复序列(外显子7)为靶点，MMP9也与该区域结合[1]。若出现ECM1基因突变或存在ECM1自身抗体致此区域缺失，可阻碍ECM1与MMP9结合，导致MMP9胶原酶活性增加，破坏胶原稳态，进而导致LS病变组织中局部基底膜受损[1]。由于存在针对不同ECM1表位的ECM1抗体，有学者推测LS皮损中的抗ECM1抗体比MMP9更能影响ECM1与IV型胶原蛋白和基底膜蛋白聚糖的结合，进而导致细胞外基质成分异常[1，4]。但是，MMP9胶原酶活性增加也可能使基底膜某些区域胶原合成增加而致其增厚，可能原因是MMP9除了具有胶原酶功能外，还能够裂解潜伏形式的TGF-β而使其被激活，从而促进胶原的合成和再生[1，5]。Fancher等[6]发现LS中蛋白MMP-2和-9、组织金属蛋白酶抑制剂-1和组织金属蛋白酶抑制剂-2的表达量较正常外阴皮肤增加，这些分子均可能与LS病理中皮肤胶原重塑有关。

Godoy等[7]发现LS皮损真皮上部弹性纤维减少，这与LS均质区内I型、III型和V型胶原蛋白沉积增加和ECM1蛋白在血管内皮细胞表达降低有关。V型胶原蛋白可诱发兔硬皮病[8]，故推测其过度表达可能促进LS病变中的胶原重构和组织硬化。Utsunomiya等[2]研究表明在成纤维细胞缺乏ECM1表达的情况下，细胞外基质分子选择性地功能失调和分解，这可能导致生殖器LS微观结构的异常。

2 T细胞相关的免疫机制

30%～50%的生殖器LS活检组织中的T细胞表达单克隆性重排T细胞受体链(monoclonally rearranged T-cell receptorg-chain, mTCRγ)基因[9]。TCRγ-PCR的荧光片段分析显示，LS活检组织中仅1.4%～21%的DNA含有mTCRγ[10]，此比例偏低说明LS不是一种肿瘤性疾病,但引起LS恶性转化的抗原尚不明确。除LS皮损中有单克隆T细胞增殖外，亦有其出现于血液中的报道[11]。LS皮损中，促炎因子(IL-1α、IL-7、IL-15、IFN-γ、TNF-α)比抗炎因子(TNF-β)更加上调表达，这表明LS是由辅助性 T 细胞1(helper T cell 1, Th1 细胞)特异性介导的疾病[12，13]。IFN-γ可抑制成纤维细胞合成I型和III型胶原，还可抑制成纤维细胞的趋化和增殖；TNF -α可诱导IL-1的合成，IL-1可趋化和激活巨噬细胞，促进T细胞活化并诱导其表达IL-2和IL-2受体，诱导内皮细胞表达ICAM-1，促进成纤维细胞合成Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型胶原和透明质酸且诱导成纤维细胞胶原酶的活性，进而影响LS的病理过程[14，15]。

LS皮损中的T细胞主要包括CD4+，CD8+和FOXP3+调节性T(regular T cell，Treg)细胞，还可见CD3+T细胞、颗粒酶-B阳性的细胞毒T细胞，且伴有CXCR3、CCR5等趋化因子受体的显著表达[16]。

LS可能伴有全身性T细胞免疫失调。Regauer等[9]统计45例女性外阴LS患者血清中T细胞增多占25%，减少占5%，抑制性或辅助性T细胞的增加和减少导致CD4/CD8比值在1.15～5.1之间。

半乳糖凝集素-7(Galactin-7)可促进T细胞的免疫反应。小鼠心脏移植中，Galectin-7通过增加Th1细胞比例和降低IL-10水平而促进T细胞反应[17]，但其在LS中对T细胞的作用机制还需进一步研究。此外，LS中成纤维细胞的活性受Galactin-7的调节[18]。Zhao等[18]注意到LS组织中Galectin-7呈高表达水平，其可抑制真皮成纤维细胞生长且促进I型和III型胶原的转录。

3 miR-155相关的免疫和分子生物学机制

MicroRNAs是一种小的内源性RNA分子，通过与靶mRNA的3’端非翻译区结合来调节基因表达[19]。Treg细胞通过IL-10和TGF-β的产生来抑制自身反应性CD4+效应T细胞的增殖而维持自身耐受性，下调Treg细胞或改变其功能表型可诱导自身免疫反应[13]。过度表达的miR-155可破坏Treg细胞的抑制功能[20]。有研究发现，来自LS皮损的miR-155的表达是对照组的9.5倍[16]。与健康对照组相比，LS皮损中CD4+, CD8+和FOXP3+Treg细胞数也明显增加，而IL-10表达降低，TGF-β表达水平相同[16]。这表明表达水平升高的miR-155并未减少Treg细胞数目，而可能是通过改变Treg细胞表型来抑制其活性的[16,21]；在LS中发现的低水平IL-10可能表明Treg细胞在保护机体免受自身免疫反应的作用中抑制活性降低[22]。因此，在LS发病中，miR-155可能是触发正常Treg细胞抑制功能丧失和CD4+自身耐受丧失的关键调节因子。

此外，miR-155还与硬化性组织的形成有关。Ren等[23]发现在LS组织中miR-155的表达水平升高，同时FOXO3和CDKN1B的表达水平相应降低，这两个抑癌基因分别与成纤维细胞增殖和细胞周期抑制有关，其减少可促进成纤维细胞的增殖，故高表达的miR-155可通过下调FOXO3和CDKN1B促进成纤维细胞的增殖，进而使LS组织真皮中均质化区域的胶原合成水平增加。

4 p53相关的分子生物学机制

活性氧物种是DNA损伤的结果，可与凋亡的大分子相互作用，从而为激活自身免疫反应创造新的表位，例如在ECM1自身抗体中发现的表位[24,25]。而显著的炎症也可通过产生更多的活性氧进一步加速LS疾病的进展[24]。在LS皮损基底层角质形成细胞中有较高水平p53蛋白的表达[26,27]。p53蛋白除了具有抑制肿瘤发生及诱导Galectin-7表达的作用外，也可触发氧化应激反应[28]，促进LS病变组织中的炎症反应和活性氧物种的释放，反之，真皮的均质化和硬化还会导致硬化性血管的出现，从而限制氧气流动并诱导缺血性应激[29]，这种应激可增强p53蛋白的稳定性。此外，多数学者证明LS皮损中主要表达野生型p53蛋白[22]，病变皮损中TP53的突变频率仅为4%[28]，但有一项研究显示突变型p53蛋白出现在高达70%的患者中[28]。综合这些研究结论可知，LS病变中野生型p53蛋白的高表达强烈提示LS皮损中存在氧化应激，可作为判断存在氧化应激的指标。

CDKN2A基因编码p16(INK4)与p14(ARF)蛋白，p16可激活Rb蛋白家族阻止G1期进入S期，p14可与MDM2结合防止p53被泛素化降解，二者通过共同调节细胞周期而抑制肿瘤细胞的生长[26]。由于无恶性转化的LS中未发现TP53和CDKN2A基因突变[26]，研究人员考虑了表观遗传修饰在LS中的作用，特别是其诱导恶性转化的可能性。5-羟甲基化修饰异常和异柠檬酸脱氢酶的改变与LS相关[22]，高达42.8%的病变组织显示p16(INK4)基因启动子高甲基化[26]，从而为LS的表观遗传背景奠定基础。然而，在与鳞状细胞癌相关的LS皮损中，TP53突变的发生率明显升高，这表明LS在向鳞状细胞癌转化的过程中，作为早期事件的p16(INK4)或p14(ARF)基因高甲基化与作为晚期事件的p53体细胞突变之间可能发生协同效应，以促进肿瘤发展[26]。

5 表皮内神经纤维相关的分子生物学机制

Milian-Ciesielska等[30]检测了外阴LS患者和正常外阴皮肤组织内表皮神经纤维的密度，发现LS组织中蛋白基因产物9.5阳性的表皮内神经纤维较对照组减少，而降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide，CGRP)阳性的表皮内神经纤维较正常外阴组织增多，表明LS发病中有细小神经纤维受损，这可能与LS患者感觉异常的产生机制有关。抓挠动作会在1-3天内影响皮肤中感觉神经的生长，可通过神经生长因子相关机制上调CGRP和其他神经肽的水平[31],LS内CGRP阳性神经纤维对表皮的过度神经支配可能与瘙痒所致的抓挠动作有关。此外，CGRP从背根神经节神经元的中央投射中释放出来，可能参与瘙痒和疼痛通路的中枢敏化[31]。

6 结论

LS的病因仍不清楚，本文对近年来研究发现的免疫学和分子生物学机制进展进行了阐述。ECM1是一种维持皮肤稳态的重要的支架糖蛋白，但针对ECM1自身抗原的体液免疫仍不足以单独解释LS的全部病理过程。LS患者皮损组织中以Th1型免疫反应为主，可受Galactin-7调节，Treg细胞抑制活性降低为LS病变组织丧失自我耐受性的关键机制，可能伴外周血T细胞免疫失调。过表达的miR-155通过下调FOXO3和CDKN1B促进成纤维细胞增殖。CDKN2A启动子的表观遗传修饰，炎症和血管损伤引起的氧化应激的作用，CGRP阳性的表皮内神经纤维的异常，进一步增加了LS发病机制的复杂性。目前治疗本病最常外用的药物是糖皮质激素，但部分LS患者的皮损易复发或对外用糖皮质激素治疗抵抗，故未来仍需进一步从免疫学和分子生物学角度研究LS的发病机制，为本病临床药物的研发提供更为有效的指导。