白念珠菌感染的宿主免疫相關易感基因研究進展

劉彩霞 段志敏 杜蕾蕾 李岷

210042南京，中國醫學科學院 北京協和醫學院 皮膚病醫院真菌科通信作者：李岷，Email：drlimin@sina.cn

·綜述·

白念珠菌感染的宿主免疫相關易感基因研究進展

劉彩霞 段志敏 杜蕾蕾 李岷

210042南京，中國醫學科學院 北京協和醫學院 皮膚病醫院真菌科通信作者：李岷，Email：drlimin@sina.cn

白念珠菌作為人常見的機會性致病真菌，普遍定植于皮膚黏膜，成為正常菌群的一部分，在宿主免疫異常時致病，引起手足癬、甲癬、陰道念珠菌病等淺部皮膚黏膜念珠菌病及念珠菌血癥等深部念珠菌病［1］。近年來，各種因素導致的免疫抑制、免疫受損患者數量增加，使白念珠菌感染為主的深部真菌病的發病率上升，雖然新的唑類藥物和針對真菌細胞壁的抗真菌藥物陸續應用于臨床，但念珠菌血癥引起的死亡率仍居高不下［2］。臨床上，僅部分個體最終發生真菌感染或多次復發，除菌株載量及毒力、宿主的免疫狀態、基礎疾病和營養狀況等因素外，宿主遺傳背景與之關系密切［3］。宿主遺傳背景在真菌定植和感染的轉變和疾病進展中可能發揮重要作用。生物學技術的快速發展使白念珠菌感染免疫相關的宿主易感基因的研究成為可能，包括Toll樣受體和C型凝集素受體及其下游信號通路關鍵連接蛋白、細胞因子基因的缺失或變異。這些研究對進一步闡明真菌感染免疫機制及優化抗真菌治療具有重要意義，

一、模式識別受體與白念珠菌感染

研究證實，模式識別受體在宿主體內分布廣泛，其中Toll樣受體（TLR）、C型凝集素受體在宿主抗真菌免疫中發揮作用。白念珠菌的保守結構分子（即病原體相關分子模式，PAMP）主要為細胞壁多糖，占干重80%～90%，由外到內包括甘露聚糖、β葡聚糖、幾丁質等。模式識別受體通過與其相互作用來識別入侵的白念珠菌和激活宿主免疫反應。相關基因突變可致白念珠菌的識別、吞噬、清除障礙，發生免疫逃逸。

1.TLR與念珠菌感染：TLR為Ⅰ型跨膜蛋白。研究發現人TLR有11個家族成員，其中TLR1、2、4、6、9與抗真菌免疫密切相關。TLR2可與TLR1或TLR6形成異二聚體識別為β連接的磷脂甘露聚糖，TLR4則結合CD14、MD2和LBP識別葡萄糖醛酸糖甘露聚糖和α連接的甘露聚糖，TLR9可識別白念珠菌DNA的非甲基化CpG序列。TLR與其配體識別、結合后通過髓樣分化因子受體88（MyD88）依賴性或非依賴性信號傳導通路，激活轉錄因子活化蛋白1、核因子κB（NF?κB）或干擾素調節受體3等，誘導相關基因的表達及激活適應性免疫反應［4］。

TLR是聯系天然免疫和特異性免疫的重要橋梁。動物實驗表明，TLR2缺失小鼠易感念珠菌病，TLR4缺失C3H/HeJ小鼠對播散性念珠菌病易感性增加。Plantinga等［5］發現，rs5743611（R80T）、rs4833095（S248N）和 rs5743618（I602S）位于TLR1蛋白的跨膜區而影響TLR1受體的功能，使TLR1/TLR2異二聚體誘導的IL?1β、IL?6、IL?8和IFN?γ表達水平降低，白種人中該多態性位點與念珠菌血癥易感性相關，而非裔美國人研究中未觀察到此相關性，可能與小樣本量或不同種族間遺傳異質性相關。對TLR2單核苷酸多態性與念珠菌感染的相關的研究主要集中在Arg677Trp和Arg753Gln位點，但在中國漢族人中均不存在，高加索人中可能不存在Arg677Trp位點。Woehrle等［6］在創傷后敗血癥患者群體中研究發現，念珠菌感染引起的敗血癥、攜帶Arg753Gln雜合子的患者前炎癥因子TNF?α表達水平升高，而IL?8和IFN?γ水平降低。rs4986790（Asp299Gly）和rs4986791（Thr399Ile）多態性為TLR4的錯義突變，可能影響TLR4受體胞外結構域功能，降低其對脂多糖的反應。但Van der Graaf等［7］認為，TLR4rs4986790（Asp299Gly）和 rs4986791（Thr399Ile）多態位點的存在是荷蘭人發生白念珠菌血癥的危險因素，與TLR4錯義突變后IL?10表達量上調進而抑制宿主免疫反應有關。研究未發現TLR4多態性與女性陰道白念珠菌定植存在相關性。Rosentul等［8］研究發現，TLR1rs5743611（R80T）及TLR4 rs4986790（Asp299Gly）和rs4986791（Thr399Ile）多態性位點與白種人復發性外陰陰道念珠菌病（RVVC）易感性無關，但TLR2 rs5743704（P631H）的存在使RVVC易感性增加，可能因TLR2變異使NF?κB活化減弱，IFN?γ和IL?17的表達水平降低，黏膜的抗真菌免疫減弱。Nahum等［9］研究發現，TLR3 L412F與慢性念珠菌病、復發性病毒感染、慢性肺病及自身免疫病的易感性相關，且生物學功能驗證TLR3 L412F患者外周血單核細胞與白念珠菌作用后，炎性細胞因子IFN?γ表達水平明顯降低。

2.C型凝集素受體與念珠菌感染：C型凝集素受體為擁有1個或多個C型凝集素樣區的蛋白質超家族，根據結構及種系發生不同分為17個亞型。研究指出，樹突細胞相關C型凝集素1（Dectin?1）、Dectin?2、膠原凝集素、樹突細胞特異性細胞間黏附分子3結合非整合素和Mincle等與抗真菌免疫有關［10］。部分受體變異與白念珠菌感染相關性的研究較少，但相關基因敲除小鼠均對念珠菌病易感性增加。

研究最為深入的Dectin?1，為單基因簇編碼的Ⅱ型跨膜蛋白受體，主要由C型植物血凝素樣碳水化合物識別域、短桿和具有免疫受體酪氨酸激酶活化基序（ITAM）的胞質尾部構成，為β（1→3）葡聚糖和β（1→6）葡聚糖的高親和性受體。Dectin?1與β葡聚糖結合后ITAM磷酸化，通過脾臟酪氨酸激酶胱冬肽酶募集結構域9（CARD9）低度B細胞淋巴瘤蛋白10（Bcl?10）黏膜相關易位淋巴瘤1經典信號傳導途徑、RelB非經典途徑及絲氨酸?蘇氨酸激酶1等傳導途徑，激活NF?κB，誘導產生多種炎癥因子。Dectin?1尚可通過吞噬、活性氧生成、炎癥小體激活，介導抗白念珠菌固有免疫反應。Taylor等［11］研究發現，Dectin?1缺失小鼠感染白念珠菌后與野生型小鼠相比，其炎癥反應受損、真菌載量升高及生存期縮短，系統性念珠菌病易感性增強。Ferwerda等［12］通過對一個含4例RVVC和（或）甲真菌病的女性荷蘭家系研究發現，12染色體第6位外顯子非同義突變Y238X使Dectin?1翻譯提前終止，導致單核細胞和巨噬細胞對β葡聚糖的識別能力喪失，IL?17、IL?6等分泌減少，念珠菌感染的易感性增加。同時發現，Y238X突變效應呈現基因劑量依賴性，純合子突變者較雜合子者發病年齡明顯偏小。來自多國家大樣本研究發現，Y238X與古老的單倍體密切相關，進一步證實Y238X突變與皮膚黏膜念珠菌病的易感性相關，并能增加口腔和胃腸道白念珠菌定植，念珠菌定植增多使干細胞移植后急性移植物抗宿主病的發病率降低。荷蘭人中，Y238X變異的惡性血液病患者行造血干細胞移植治療時侵襲性念珠菌病發病風險增高［13］。研究發現，Y238X變異位點與美國和荷蘭人念珠菌血癥易感性無關［14］，與土耳其人等白種人RVVC易感性無關［8，15］。Plantinga等［16］對東非HIV感染者研究發現，Dectin?1 I223S位點的存在影響IFN?γ合成分泌，攜帶者不易感染口咽念珠菌病，而未發現與口咽念珠菌病易感性相關的TLR2和4多態位點。

膠原凝集素構成Ⅲ型C型凝集素受體，人類包含5種蛋白，其中甘露糖結合凝集素（MBL）、表面活性蛋白A和表面活性蛋白D參與真菌免疫反應，MBL多態性與白念珠菌感染相關性的研究較為多見。MBL基因位于10q11.2?q21，與表面活性蛋白A和表面活性蛋白D基因相鄰排列，在抗感染免疫及調節炎癥反應中起作用。有研究發現，MBL外顯子1上存在rs1800450（Gly54Asp），rs1800451（Gly57Glu）和rs5030737（Arg52Cys）多態位點，使MBL三股螺旋膠原結構裂解，雜合子突變可導致MBL血清水平降低，純合子突變形成無功能蛋白［17］。突變引起血清MBL水平降低，繼發性腹膜炎荷蘭患者發生白念珠菌感染的風險增大［18］。病例對照及Meta分析發現，Gly54Asp位點等位基因B使RVVC或者VVC易感性增加，尤其在南美、歐洲、立陶宛及中國人中［19］。Donders等［20］進行隨訪研究發現，Gly54Asp多態性在患有RVVC的比利時婦女中比例更高，且發現攜帶54位啟動子B等位基因的患者對氟康唑維持治療有更好的療效。

二、細胞因子與白念珠菌感染

機體模式識別受體識別白念珠菌細胞壁成分后，通過活化下游信號通路，分泌細胞因子，激活適應性免疫應答，發揮抗白念珠菌感染免疫反應。Th17是一種CD4+效應T細胞，IL?23促進其發育增殖，分泌IL?17、IL?17F、IL?21和IL?22等細胞因子，構成的IL?23/IL?17炎癥軸在抗真菌免疫反應中發揮作用［21］。自身免疫多內分泌腺病-念珠菌病-外胚層發育不全綜合征是一種罕見的常染色體隱性綜合征，研究發現，免疫調節基因作為胸腺髓質上皮細胞的轉錄因子，突變導致T細胞的中樞耐受過程受損，產生大量的針對IL?17A，IL?17F，IL?22的自身抗體，導致慢性皮膚黏膜念珠菌病伴隨發生［22］。法國一近親婚育的慢性皮膚黏膜念珠菌病患兒存在純合子IL?17RA c.850C＞T無義突變，IL?17RA功能完全缺失，該CMCD為常染色體隱性遺傳，而阿根廷家系中發現的IL?17F雜合子突變S65L為常染色體顯性遺傳，IL?17F部分缺失，研究表明IL?17RA和IL?17F先天性缺失與白念珠菌病的易感性相關［23］。IL?23/IL?17軸上游信號傳導和轉錄激活因子STAT1外顯子錯義突變，通過損傷IL?17免疫，增加慢性皮膚黏膜念珠菌病易感性［24］。

IL?12主要由激活的巨噬細胞和樹突細胞分泌，IL?12A基因編碼P35亞基，IL?12B編碼P40亞基。IL?12通過結合自然殺傷細胞、T淋巴細胞表面受體，啟動IFN?γ分泌，引發抗真菌免疫。IL?12B啟動子rs41292470增加IL?12合成，增強了IL?12/Th1/IFN?γ軸反應，為機體抵抗持續性白念珠菌感染的保護因素。IL?10 rs1800896和 IL?12B rs41292470多態性與美國及荷蘭人持續念珠菌血癥易感性相關［25］。IL?10為Th2主要的抑炎性細胞因子，啟動子區域IL?10?1082A/G突變，A等位基因降低IL?10合成，利于念珠菌清除，而G等位基因則促進其合成，增加白念珠菌持續感染的風險。在中國人群中發現，IL?10rs1800896多態性與侵襲性念珠菌感染易感性相關［26］。

三、其他基因與白念珠菌感染

CARD9為Dectin?1/2、Mincle等多個模式識別受體下游信號通路的連接蛋白。伊朗家系研究發現，CMCD常染色體隱性遺傳與CARD9Q295X純合子突變相關，純合子突變后，終止密碼子提前終止，CARD9蛋白功能喪失，對真菌顯著易感［27］，但Rosentul等研究中未發現Q295X與RVVC易感性相關［8］。既往多個群體研究發現，內含子4可變數目重復序列rs74163773部分基因型與RVVC易感性相關［28］。

四、結語

白念珠菌是引起皮膚黏膜和系統性真菌感染常見的機會性致病真菌，嚴重威脅免疫缺陷人群的生命。隨著遺傳易感基因的不斷發現，充實了對機體抗白念珠菌感染免疫機制的認識，為尋求真菌感染預測指標和免疫治療新靶點提供了一定的理論基礎。

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10.3760/cma.j.issn.0412?4030.2017.06.026

2016?05?26）

（本文編輯：吳曉初）