再生障礙性貧血的發病機制研究

封 歌 魏 紅 張 卓 周 晉

再生障礙性貧血(aplastic anemia，AA)簡稱再障，是一種罕見的骨髓衰竭性疾病，免疫系統失調所介導的造血細胞損傷是其骨髓衰竭的主要原因。目前，關于再障的免疫學機制的研究較為清楚，對于不適宜進行異基因造血干細胞移植的患者，免疫抑制治療明顯提高了患者的長期生存率，但是，部分患者出現復發或是療效不佳。并且，近年來關于免疫抑制療法治療再障的治療效果并未取得較大進展，因此，仍需要進一步探究再障的發病機制,本文對近年來再障發生、發展的國內外研究新進展進行綜述如下。

一、淋巴細胞與細胞因子異常

免疫細胞及其所分泌的細胞因子對于介導獲得性再生障礙性貧血(acquired aplastic anemia,aAA)的發生具有重要作用。免疫細胞包括CD8+T細胞、CD4+T細胞和自然殺傷細胞等的平衡紊亂，以及IFN-γ、TNF-α和TGF-β等細胞因子的異常產生，均誘導造血干細胞和祖細胞的異常損傷和凋亡，是aAA發生的重要原因。

1.CD8+T淋巴細胞過度增殖活化：骨髓與循環外周血中CD8+T淋巴細胞的過度增殖和活化是重型再生障礙性貧血(severe aplastic anemia,SAA)患者骨髓衰竭的直接原因?；罨腃D8+T細胞通過釋放穿孔素、顆粒酶B等直接殺傷靶細胞，同時還分泌IFN-γ、TNF-α等抑制性細胞因子，過度表達的TNF-α不僅能直接抑制造血細胞的增殖和分化，還引發其細胞內凋亡途徑，誘導造血細胞死亡，從而導致骨髓造血衰竭[1]。腫瘤壞死因子凋亡相關配體(TRAIL)可誘導細胞凋亡，對于許多自身免疫性疾病的發生具有重要作用，與健康對照者比較，SAA患者CD8+T細胞的TRAIL和TRAIL-R2的表達顯著降低，且TRAIL的表達與穿孔素和顆粒酶B的表達負相關，TRAIL途徑可能是介導SAA患者CD8+T淋巴細胞異?；罨脑騕2]。而SAA患者的組蛋白H3乙?；惓＿M一步導致CD8+T細胞的活化及其功能性分子如IFN-γ的表達增加，并最終參與免疫介導的再障的發病[2,3]。此外，Fas抗原在初診再障患者的CD34+細胞表面表達增高，活化的CD8+T細胞通過Fas/FasL通路的異?；罨乖煅杉毎^度凋亡直接損傷患者的骨髓造血功能[4]。最新研究發現CD8+記憶T細胞是由效應T細胞的一個子集通過脫分化過程所產生，通過抗原刺激后活化效應細胞產生穿孔素、顆粒酶B和TNF-α等參與免疫反應，再障患者循環CD8+記憶T細胞升高，也可能與免疫介導的再障發生有關[5]。此外，在再障患者中也同樣發現趨化因子受體CXCR4高表達使循環T細胞，特別是CD8+T細胞浸潤骨髓，進一步損傷骨髓造血功能[6]。

2.CD4+T淋巴細胞平衡紊亂:隨著研究的不斷深入，CD4+T細胞對于再障發生的功能作用不斷凸顯，根據其功能表位，分為輔助性T(T helper，Th)細胞，如Th1細胞、Th2細胞、Th17細胞等，以及調節性T細胞(regulatory T cell，Treg)等，各亞群的動態平衡對于維持機體正常免疫穩態具有重要作用。(1)Th1/Th2細胞失衡:再障患者體內Th1/Th2細胞平衡向Th1偏倚，升高的Th1細胞主要通過介導細胞免疫，活化細胞毒性T淋巴細胞產生大量凋亡配體FasL等損傷造血細胞。同時，分泌IFN-γ、IL-2等Th1型細胞因子，特別是IFN-γ，對于AA患者的自身免疫性T細胞和Fas-FasL介導的造血干細胞和祖細胞的凋亡具有重要作用[7]。Th2細胞的數量與比例在再障患者體內均降低，其主要通過分泌大量IL-10作為保護性細胞因子恢復再障患者紅系造血及粒巨核集落的形成，因此Th1/Th2細胞數量與比例失衡可能與再障患者的造血衰竭有關。此外，再障患者體內Th1細胞趨化因子CXCL10及其受體CXCR3水平升高，促進 CD4+T細胞分化為Th1細胞和Th17細胞，并部分通過促進IFN-γ和IL-17的分泌參與再障的異常免疫反應[8]。而且再障患者體內記憶T細胞的異常免疫調節也可能導致Th1/Th2的不平衡，從而導致SAA患者的造血衰竭，介導再障的發生[9]。(2)Treg/Th17 細胞失衡:正常CD4+CD25+FoxP3+Tregs通過抑制自身反應性效應T細胞來控制自身免疫的發生和發展。再障患者骨髓和外周血中Tregs細胞數量降低，免疫抑制功能缺陷導致效應T細胞損傷骨髓造血功能[10]。研究還發現其表面CXCR4表達降低遷徙能力受損，分泌細胞因子包括IFN-γ的能力增強，進一步通過微環境作用影響造血功能[10,11]。此外，PD-1在再障患者的Tregs上的表達上調,經 NF-κB信號誘導再障患者Tregs和骨髓造血干細胞的凋亡過程[12]。Th17細胞通過分泌IL-17在炎性組織中誘導多種趨化因子、黏附分子等介導粒細胞生成，抑制造血祖細胞增殖，并影響Th1細胞的調節[6]。研究還發現體內鋅缺乏導致Th17數量增加，補鋅可能成為治療與Th17細胞相關的自身免疫性疾病的方法[13]。但是也有研究認為Th17免疫應答在再障發病機制中可能不起重要作用[14]，因此，關于再障患者Treg/Th17細胞數量與比例失衡的原因及作用結果尚需要進一步研究。

3.其他免疫細胞異常：相對于健康對照組，再障患者的循環樹突狀細胞增加，樹突狀細胞表型的平衡向髓系樹突狀細胞偏倚，且SAA患者的髓系樹突狀細胞上的丙酮酸激酶M2(PKM2)表達升高，促使其共刺激分子CD86和CD80的表達水平升高、吞噬活性增加，從而活化細胞毒性T細胞，細胞毒性因子分泌增加，介導再障的發展[15]。耐受性樹突狀細胞則通過分泌免疫抑制性細胞因子、調節T細胞極化發揮抗炎作用[16]。此外，SAA患者其自然殺傷細胞上的T細胞免疫球蛋白-3(TIM-3)的低表達使其功能障礙，也可能與SAA患者的骨髓衰竭的進展相關[17]。

4.自身抗體異常： 關于T細胞介導的免疫反應對于再障發病機制的研究眾多，但是在獲得性再障患者中并未鑒定出相關的自身抗原，盡管如此，仍有研究發現部分SAA患者血清中可以檢測到多種自身抗體包括抗膜突蛋白(moesin)抗體、DRS-1抗體和驅動連接蛋白(kinectin)抗體等，kinectin抗體在體外能夠抑制粒細胞-巨噬細胞集落形成，moesin抗體在體外可以刺激外周單核細胞分泌TNF-α和IFN-γ，推測這些自身抗體表達可能與再障的發生相關，但是它們的臨床意義尚未明確。Takamatsu等[18]報道1例再障患兒經治療最終達完全緩解后，其體內所有的自身抗體包括抗SSDN、DRS-1和moesin等均無法檢測到。因此，仍需要進一步研究從而闡明自身抗體在體內的作用以及與再障發生的相關性。

二、造血干祖細胞基因異常與體細胞突變

aAA在診斷時未成熟的造血細胞數量減少，多數患者即使經治療好轉其造血干細胞和祖細胞的減少仍持續存在，推測獲得性再障患者的造血干細胞和祖細胞存在內在異常。SWI/SNF是一種進化上保守的多亞基ATP依賴性染色質重塑蛋白復合物，在哺乳動物造血中起重要作用[19]。Sinha等[19]通過基因表達分析鑒定發現再障患者骨髓中CD34+造血干細胞中SWI/SNF核心組分SMARCC1、ARID1B、ACTL6A和SMARCD1顯著缺失，這可能引起再障患者的骨髓缺陷與造血干細胞的自身免疫性破壞。隨著核苷酸多態性檢測、全基因測序等技術的發展，再障患者的相關體細胞突變也逐漸被發現，最常見的有BCOR/BCORL1、PIGA、DNMT3A和ASXL1等，但是，單獨的突變并不能解釋再障的病理生理學。此外，細胞周期檢查點基因包括細胞周期蛋白依賴性激酶6(CDK6)、CDK2、MYB、MYC等也在造血干細胞中下調，導致造血干細胞無法在損傷的情況下進行補償和復制，從而加速造血干細胞的衰老與凋亡[20]。

三、端?？s短與端粒酶活性下降

端粒對于維持染色體完整性和穩定性起重要作用。約有1/3的aAA患者的白細胞端粒明顯短，且端?？s短與免疫抑制治療反應不良相關。端粒酶(telomerase)是一種負責延長端粒的酶，在正常人體細胞中，端粒酶的活性受到嚴密的調控，只有在造血細胞、干細胞等必須不斷分裂的細胞之中，才可以檢測到具有活性的端粒酶。端粒酶相關基因突變如TERC、TERT突變，可導致端粒酶的活性下降，加速端粒的縮短，端粒酶縮短還可能與克隆造血的限制性、再生壓力所致的造血干細胞染色體不穩定、DNA損傷及患者既往接觸氧化應激或其他環境因素相關[21]。并且，端?？s短與再障患者的更高復發風險，及向MDS/AML克隆演變的風險相關[22]。

四、造血干祖細胞自噬缺陷

正常的造血干細胞和祖細胞具有較高的自噬活性，自噬作為細胞的一種保護機制，通過對造血干細胞功能的調節、正常造血微環境的維護和細胞免疫的穩態調節，對于正常造血具有重要作用。再生障礙性貧血患者CD34+細胞自噬功能受損使再障患者造血干細胞和祖細胞增殖分化減少，更易于凋亡，對于再障的發病具有重要作用[23]。但是目前關于再障中自噬的研究尚不成熟，需要深入探究自噬在再障發病機制中的作用，從而為預防和治療再障提供思路。

五、造血微環境改變

正常的造血微環境對于造血細胞的存活增殖和骨髓正常造血具有重要作用。骨髓間充質干細胞是一種多能干細胞，高表達CD106，通過分泌細胞因子以及向骨、脂肪、血管等細胞分化從而發揮造血調節和支持作用。但是，再障患者的骨髓間充質干細胞存在一定的固有缺陷，增殖能力差，凋亡增加，且分化異常。再障患者骨髓間充質干細胞的轉錄因子GATA2、ZFP36L1表達降低，加速骨髓間充質干細胞向脂肪細胞的分化[24,25]。mTOR信號的激活也通過調節PPARγ的表達促進其向成脂肪分化偏倚，且間充質干細胞中NF-κB的表達下調，限制了vcam-1基因的表達從而使CD106表達下降，抑制微血管形成，共同損害造血微環境的造血支持作用[26]。此外，骨髓中的成骨細胞通過Notch信號以及FasL誘導的破骨細胞凋亡促進造血干細胞的維持,IFN-γ的增高也促使骨髓巨噬細胞高表達平足蛋白，通過 CLEC-2-PDPN軸進一步損壞微環境的造血支持作用，導致造血干細胞的缺失和骨髓造血衰竭[27，28]。

綜上所述，再生障礙性貧血發病機制復雜，免疫細胞的改變以及細胞因子的異常分泌對于骨髓衰竭具有重要作用，造血干細胞自身的內在缺陷對于疾病進程也很重要，通過縮短端粒和體細胞突變最終導致克隆性造血，增加向MDS/AML轉變的風險，造血干細胞微環境改變也起到一定作用。總之，再障是以免疫介導為主的骨髓衰竭性疾病，造血干祖細胞損傷和微環境改變均可能導致再障的發生，因此，仍需要進一步研究從而為再障的治療提供新的思路和方法。