再生障碍性贫血发病机制的研究进展.docx
13页再生障碍性贫血发病机制的研究进展 吴小凡 周永明摘 要 再生障碍性贫血(AA)的发病机制尚未完全阐明,可能涉及造血干细胞缺陷、免疫功能异常和信号通路等各个环节本文从端粒及相关蛋白缺陷、免疫功能失调和信号通路异常等方面综述AA发病机制,以便为临床研究和治疗提供思路和方法关键词 再生障碍性贫血 发病机制 血液病:R551.3 文献标志码:A :1006-1533(2019)21-0038-05Research progress in pathogenesis of aplastic anemia*WU Xiaofan**, ZHOU Yongming***(Yueyang Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 200437, China)ABSTRACT The pathogenesis of aplastic anemia (AA) has not been fully elucidated and it is possibly involved in hematopoietic stem cell defects, immune dysfunction and signaling pathways. The pathogenic mechanism of AA is reviewed from the aspects of telomere and related protein defects, immune dysfunction and signal pathway abnormalities so as to provide ideas and methods for clinical research and treatment.KEy WORDS aplastic anemia; pathogenesis; blood disease再生障碍性贫血(aplastic anemia,AA)是一种以外周全血细胞减少和骨髓造血细胞增生低下为主的获得性骨髓衰竭性疾病。
据流行病学研究统计,中国再生障碍性贫血的年发病率为7.4/10万,男女发病率相等,发病年龄主要以15~25岁的年轻人及60岁上的老年人为主,与其他国家相比,国内的再生障碍性贫血发病率更高[1]目前,临床上以免疫抑制疗法为主,虽然一部分患者取得了满意的疗效,但仍有30%左右的病人治疗无效或者复发[2],而长期使用免疫抑制剂容易导致患者感染甚至患上肿瘤由于AA的发病机制尚未完全阐明,至今尚缺乏理想的治疗方法因此,本文将从端粒及相关蛋白缺陷、免疫功能失调和信号通路异常以及其他相关方面对AA的发病机制进行综述1 端粒及相关蛋白缺陷端粒是由端粒DNA和端粒相关蛋白组成的一种复合体结构王琰等[3]通过实验发现,与正常对照组相比,AA患者端粒长度缩短,同时发现AA患者的P53 mRNA及P21的mRNA表达水平均较正常对照组明显升高根据结果推测,由于端粒长度缩短导致端粒功能受损,进而出现DNA损伤,从而引发P53等基因激活,导致造血细胞功能受损而宋佳音等[4]通过临床实验发现对照组与AA组的端粒酶活性有较大差别,其中AA组阳性例较对照组高,并推测端粒酶活性与AA的发病机制有关B?r等[5]认为端粒酶或其他端粒成分突变导致端粒长度缩短,过早地限制了干细胞的增殖潜力,导致组织更新能力降低。
研究者采用端粒酶激活基因靶向治疗端粒短小的AA小鼠,发现这种治疗方法可以显著增加小鼠端粒长度,并且有效提高AA小鼠的存活率,所以端粒酶基因靶向疗法可能是AA的一种新的治疗策略王琰等[6]通过临床实验发现,与对照组相比,AA患者MRE11(减数分裂重组蛋白11)mRNA和Ku80(DNA末端修复结合蛋白)mRNA表达水平明显降低,提示MRE11和Ku80的表达水平的降低可能与AA的发病机制有关2 免疫功能失调2.1 自然杀伤细胞与AA自然杀伤(NK)细胞是来源于造血干细胞(HSCs)或常见淋巴祖细胞(CLP)的大颗粒淋巴细胞[7]既往的研究[8]发现,NK细胞的功能主要由NKG2D激活,而介导的免疫机制可能是通过触发穿孔素介导的T细胞杀伤来实现此外,NK细胞的细胞毒性作用的发挥主要依赖于细胞溶解蛋白(如穿孔蛋白和颗粒酶)的产生和释放[9-11]Chen等[12]发现,严重再生障碍性贫血(SAA)患者NK细胞中NKG2D和NKp46表达过量,NKG2A表达不足,导致NK细胞毒性增强,NK细胞调节T细胞方式是通过减少CD8+ T细胞分泌的IFN-g从而限制自身CD8+ T细胞免疫另外,Zhang等[13]发现,T细胞免疫球蛋白黏蛋白-3(TIM-3)是一种重要的免疫调节因子,未经治疗的SAA患者的CD56dim NK和TIM-3含量较正常人减少,而经过药物治疗后,TIM-3的表达水平恢复正常,推断NK细胞功能障碍可能与TIM-3的表达水平下降有关,而NK细胞功能的改变可能诱导T淋巴细胞功能异常,导致骨髓造血功能受损。
2.2 树突状细胞与AA树突状细胞(DC)是免疫系统中的主要抗原提呈细胞(antigen presenting cell,APC),其主要功能是处理抗原并将抗原信息传递给免疫细胞郑萌颖等[14]研究发现,SAA患者的mDC细胞中的PKM2(丙酮酸激酶M2型)含量及PKM2 mRNA水平相较于对照组均升高,提示PKM2的含量与SAA的发病机制密切相关,并推测PKM2含量增高也可以作为AA患者早期的检测指标Shao等[15]实验发现SAA患者的mDC数量增加,并认为mDC数量变化与疾病的阶段有关,并推測T淋巴细胞的异常激活与mDC的数量增加及共刺激分子的表达上调有关李仲龙等[16]研究发现,相较于对照组,含IL-27的实验组可以促进DC细胞的增殖及DC表面共刺激分子表达上调,提示IL-27与DC细胞增殖有关,而免疫机制的异常最终导致AA的发生2.3 T淋巴细胞与AA2.3.1 CD8+ T细胞与AACD4+/CD8+的平衡在免疫调节中至关重要,而CD8+ T淋巴细胞数量变化与AA的发病机制密切相关巫进明等[17]研究TRAIL(肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体)和TRAIL-R2(TRAIL受体2)在SAA患者外周血CD8+ T细胞的表达变化,与正常对照组相比,初诊AA组CD8+ T细胞中TRAIL、TRAIL-R2阳性表达率及蛋白表达量均偏低,同时SAA患者CD8+ T细胞中TRAIL表达水平与中性粒细胞计数、网织红细胞百分比均呈显著正相关关系,CD8+ T细胞的异常激活与CD8+ T细胞表面TRAIL和TRAIL-R2表达降低有关,并推测TRAIL系统被抑制可能促进CD8+细胞毒性T细胞激活,进而促进CD8+细胞毒性T细胞分泌杀伤因子,导致骨髓造血细胞凋亡。
曾立浩等[18]通过流式细胞术等检测外周血CD8+ T细胞SLAMF6(信号转导淋巴细胞激活分子)表达量,与正常对照组相比,发现初治SAA患者组SLAMF6表达量明显偏低,初治SAA患者组SLAMF6表达量与PLT和中性粒细胞绝对值均正相关,与穿孔素、颗粒酶B、IFN-g表达量均呈负相关,采用anti-SLAMF6 Ab阻断该信号分子后,该组穿孔素、颗粒酶B、IFN-g表达量较未处理组明显增多,提示SAA的发病机制与CD8+ T细胞SLAMF6表达量密切相关2.3.2 Th1细胞和Th2细胞失衡与AATh1/Th2两者在免疫应答过程中起着关键性作用,而AA的发生与Th1/Th2比例失衡有重要关系卢远强等[19]认为,骨髓造血功能被抑制主要与Th1和Th2之间的平衡关系相关,随着平衡向Th1偏移,Th1和其产生的IFN-g的含量越高,造血功能抑制越严重Abdoel等[20]研究发现,LAT(激活跨膜转换蛋白)的改变会引起T细胞的数量及功能发生改变Sheng等[21]研究发现,与正常对照组相比,SAA患者中LAT和其相关分子(ZAP-70)表达增高,而且LAT的表达量增高,其穿孔素和颗粒酶B的表达量也会增高,并且LAT过表达使CD4+和CD8+ T细胞数量增高,并推测LAT的表达增加可能导致T细胞功能亢进,从而使Th1/Th2亚群失衡,使IFN-g产生增加,导致造血细胞损伤。
LAT的表达量可能与AA的发病机制有关,因此,抑制LAT的表达可能是AA治疗的新理念2.3.3 Treg细胞与AA调节性T细胞(regulatory T cells,Treg)是CD4+ T细胞中一种具有调节免疫功能的亚群(占5%~10%)[22]Shi等[23]发现来自AA患者骨髓中的Tregs显示出明显的数量不足及功能缺陷Treg比例降低与SAA发病机制有关,也与SAA病情严重程度相关,Treg比例的高低与疾病的严重程度呈负相关齐薇薇等[24]根据研究结果推测SAA发病的机制可能为Treg数量减少,调节免疫功能降低,从而导致DC、效应T细胞数量增多,外周血T细胞亚群失衡,细胞毒性T淋巴细胞数量增多、功能亢进,导致骨髓造血干细胞损伤Kallies等[25]和Martins等[26]发现Treg细胞Blimp-1表達水平较高,Treg的数量及功能与Blimp-1(B细胞诱导成熟蛋白1)有着密切的关系而Blimp-1缺陷的Treg的免疫调控功能受损,进而导致免疫性疾病的发生[26]陈启慧等[27]研究发现调控基因Prdm1(正向调节结构域锌指蛋白1)表达水平与Treg数量呈正相关关系,提示Blimp-1及Prdm1表达的下调与AA的发生与发展密切相关,推测其发病机制是由于Prdm1表达减少,导致Treg增殖障碍、功能异常并进一步介导AA发病,但Blimp-1与Treg在AA发病中的具体作用及因果关系暂无法确定,需进一步实验去验证其中的调控机制。
Kordasti等[28]的研究发现,Treg B在IST(免疫抑制剂治疗)应答患者中的表达占优势,IST患者中的Treg B数量显著升高,认为Treg B细胞增殖可能可更好地控制AA患者的免疫应答,并提出采用低剂量IL-2治疗AA的新治疗理念,以增加Treg细胞数量,达到治疗再生障碍性贫血的目的2.3.4 Treg/Th17细胞与AA研究表明Treg和Th17亚群在免疫调节中具有相反的作用[29],Treg/Th17两者是CD4+ T细胞两种的亚群,两者生理上相互抑制,维持动态平衡,在机体免疫防御及免疫自我稳定中发挥重要作用[30]王娜等[31]发现,AA患者中Treg/Th17调节失衡是疾病发生的关键因素,并推测比例失衡的程度与疾病的严重程度有关黄中迪等[32]在临床治疗中研究发现,治疗组的Treg/Th17比例明显高于对照组,推测改善AA患者的贫血、出血症状,提升机体造血功能可能与调节Treg/Th17的比值有关Li等[33]研究输注骨髓间充质干细胞治疗难治性AA,结果发现BMMSCs可以调节慢性AA患者中Th1, Th2,Th17和Treg细胞及其相关细胞因子的水平,并且通过Notch/RBP-J/FOXP3/RORgt途径参与调节Treg/ Th17平衡,同样,在动物实验中也得到了相关论证。
目前,较多实验均证实AA与Treg/Th17的比值有关,而Treg/ Th17的比值是否可以成为AA的早期检测指标需要进一步研究2.3.5 补体系统与AA补体系统处于平衡状态时,可以保护生物体免受病原体侵害当平衡被破坏时,补体系统可能会攻击细胞和组织,引起多种炎症反应和自身免疫疾病[34]血清补体(complement component 1q,C1q)是补体经典激活途径重要的启动分子。





