幽門螺桿菌感染相關免疫性血小板減少癥的研究進展*

龍春月,陳立堅,常 陽,呂 梅,周澤平,李勁瑜,邰文琳,徐益恒△

(1.昆明醫科大學第二附屬醫院檢驗科,昆明 650106;2.福清市醫院檢驗科,福建福清 350300;3.昆明醫科大學第二附屬醫院血液內科,昆明 650106)

免疫性血小板減少癥(immune thrombocytopenia,ITP)是一種以血小板生成減少和破壞增多為特征的獲得性自身免疫性疾病,其每年發病率為2～4例/10萬人,容易導致出血和血栓栓塞癥,但發病機制尚未被完全闡明,現普遍認為與體液免疫、細胞免疫、遺傳易感性、基因表達異常、感染等多種因素有關[1]。感染是繼發ITP的重要誘因之一,其中最常見的是病毒感染,如肝炎病毒、人類免疫缺陷病毒、巨細胞病毒、EB病毒等,最近國內外有研究發現幽門螺桿菌(Helicobacter pylori,Hp)感染也與ITP的發生有關。

Hp是一種單極、多鞭毛、末端圓鈍的革蘭陰性螺旋桿狀細菌,能適應胃的酸性環境并定植于胃黏膜表面,在發展中國家感染率高達70%～90%[2-3]。已證實Hp與慢性活動性胃炎、消化道潰瘍、黏膜相關淋巴組織(mucosa associated lymphoid tissue,MALT)淋巴瘤、非賁門部胃腺癌等消化道疾病相關[4]。1998年,GASBARRINI等[5]首次報道了8例Hp+ITP患者Hp根治后ITP得以緩解,并提出Hp感染與ITP發病有關。隨后許多國內外相關研究進一步證實了Hp感染不僅與部分ITP發病相關,而且根治Hp感染能提高ITP的治療效果及降低疾病復發率。然而,Hp感染誘發ITP的機制尚不明確。目前普遍認為與Hp毒力因子、單核細胞吞噬功能增加、誘導血小板聚集與活化、樹突細胞與輔助性T淋巴細胞平衡紊亂、地域及遺傳因素等相關,進一步探索其作用機制有助于加深對疾病的認識。本文旨在對Hp感染相關ITP的發生機制及相關研究進展作一綜述。

1 Hp相關毒力因子

Hp具有編碼多種外膜蛋白和毒力因子的基因,在眾多毒力因子中,空泡毒素基因A(vacuolating cytotoxin gene A,VacA)和細胞毒素相關基因A(cytotoxin associated gene A,CagA)最為重要。根據毒力因子的表達情況,Hp分為高毒力株Ⅰ型、低毒力株Ⅱ型和中間型。Ⅰ型具有多種毒力因子基因,可表達CagA、VacA;Ⅱ型則只表達VacA,且一般不表達相關蛋白;中間型表達CagA、VacA中任意一種蛋白[6-7]。雖然多項研究證實了根治Hp感染有助于提高ITP治療的有效率及減少復發,但也有研究發現清除Hp與血小板計數的相關性并不明顯,CHENG等[8]研究表明Hp+CagA+組ITP患者外周血中分泌糖蛋白(glycoprotein Ⅱb/Ⅲa,GPⅡb/Ⅲa)抗體B淋巴細胞明顯多于Hp-組和Hp+CagA-組患者,而HP-組和HP+CagA-組間無明顯差異(P>0.05)。根治Hp感染是否有助于血小板恢復可能與菌株差異有關,表達CagA、VacA的高毒力株及中間型是誘發免疫應答的關鍵,以下對這些毒力因子導致血小板減少的機制做進一步的闡述。

1.1 分子模擬

Hp沒有特異性的抗體,Hp+ITP患者有針對血小板GPⅡb/Ⅲa或糖蛋白Ⅰb(glycoprotein Ⅰb,GPⅠb)的自身抗體,但這些抗體不與Hp直接發生反應[9]。多項研究表明,CagA、VacA與血小板GPⅡb/Ⅲa、GPⅠb之間有相似的抗原表位,Hp感染后細菌分子與血小板相關免疫球蛋白G(platelet-associated immunoglobulin G,PAIgG)之間存在分子模擬,抗CagA抗體和/或抗VacA抗體與血小板表面抗原發生交叉反應,加速免疫復合體的形成和清除,最終導致血小板減少[8,10-11]。并且檢測PAIgG滴度水平可以作為判斷ITP患者是否根治Hp感染的有效指標。

1.2 細菌分子相關宿主反應

CagA是Hp的第一大毒力因子,可編碼產生CagA蛋白。CagA蛋白通過Ⅳ型分泌系統(type Ⅳ secretion system,T4SS)從胃黏膜表面到達內皮細胞,在內皮細胞中CagA蛋白在含有Glu-Pro-Ile-Tyr-Ala(EPIYA)序列的位置被酪氨酸磷酸化,并通過誘導白細胞介素(interleukin,IL)-8和核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)介導的炎癥反應啟動強烈的宿主免疫反應,包括產生抗CagA抗體與血小板發生交叉反應[12-13]。LEI等[14]通過小鼠模型發現Hp感染可能通過NF-κB/IL-17途徑誘導人巨核細胞凋亡,從而促使ITP進展。VacA蛋白是一種相對分子質量140×103的前體蛋白,是Hp分泌的第二大毒力因子。研究發現,VacA通過干擾T淋巴細胞受體IL-2途徑來抑制輔助性T淋巴細胞增殖[15]。此外,VacA蛋白是唯一已知的由Hp分泌的外毒素,能與血小板表面多聚蛋白1(multimerin 1,MMRN1)結合。MMRN1是一種巨大的、可溶的、二硫鍵連接的同質多聚體蛋白,也稱為彈性蛋白微原纖維界面4,主要存在于巨核細胞、血小板表面。VacA與MMRN1結合可增強血小板的激活和清除,這可能為Hp感染下誘導的血小板激活提供另一種解釋[10,15]。

2 單核細胞吞噬功能增強

Hp誘導ITP的另一種機制與單核吞噬細胞表面Fc受體(Fc receptor,FcR)有關,FcR是一種能在多種免疫細胞膜上表達的結合糖蛋白,其作用包括抗原攝取、處理、遞呈,繼而激活T淋巴細胞發揮吞噬作用。每一類免疫球蛋白都能與特定FcR結合產生不同的生物學效應,如IgG Fc受體(Fc γ receptors,FcγR)對應IgG[16]。在人類單核細胞上表達兩種類型的FcγR:激活受體FcγRⅡA和抑制受體FcγRⅡB。據報道,Hp感染后可通過減少外周血單核細胞上的抑制受體FcγRⅡB,使單核細胞吞噬功能增強,在ITP中隨著單核細胞的過度激活,脾巨噬細胞通過網狀內皮系統加速破壞血小板并誘導吞噬功能[17]。ASAHI等[18]研究也表明,Hp+患者的單核細胞表現出低水平的抑制受體FcγRⅡB,表現為單核細胞吞噬能力增強,在成功根除Hp后,抑制性受體FcγRⅡB信號上調,FcγR平衡向抑制性FcγRⅡB的改變使單核細胞吞噬功能明顯降低,達到Hp-患者水平,而在Hp+無反應者或Hp-患者中,未觀察到單核細胞表型的這些變化,進一步支持了這一觀點。

3 血小板聚集與活化

早在1997年已發現,將Hp提取物局部用于大鼠胃內,大鼠胃微循環中血小板聚集增加,Hp在慢性胃感染的實驗模型中誘導血管系統的血小板聚集、激活現象可能解釋了Hp感染參與ITP患者血小板減少的另一種可能。但這種血小板聚集是Hp對血小板的直接作用還是繼發于血管損傷機制尚不清楚,BYRNE等[19]發現某些Hp菌株誘導血小板聚集是依賴于細菌與其相應的血小板受體相互作用所結合的血管性血友病因子(von Willebrand factor,vWF)和IgG,而這種血小板聚集反應可被vWF的抗體和抗血小板免疫球蛋白受體FcγRⅡA的抗體阻斷,說明Hp可通過vWF與血小板相互作用而誘導血小板聚集,而這種機制與CagA和VacA無關。此外,Hp-IgG可誘導P-選擇素表達增加[20-21]。P-選擇素是細胞表面受體選擇素家族成員,主要通過與其高親和力配體相互作用誘導血小板活化,增強血小板聚集和血栓形成[22],可見大量P-選擇素的釋放是Hp誘導血小板聚集所必需的。而且在Hp感染過程中觀察到血小板磷脂酰絲氨酸表達,這可能與在血小板聚集物中觀察到細胞凋亡相關,由此可見Hp感染期間出現的血小板計數下降是細菌誘導的P-選擇素依賴的血小板聚集和血小板磷脂酰絲氨酸表達的結果[20]。另外,Hp尿素酶(Hp urease,HPU)除了允許細菌在胃黏膜內存活外,也可能在激活中性粒細胞、血小板,介導胃炎癥中發揮著重要作用。研究表明,HPU以一種非酶方式激活中性粒細胞產生活性氧物質,并誘導血小板聚集,而抗糖蛋白Ⅵ(glycoprotein Ⅵ,GPⅥ)抗體可抑制HPU誘導的血小板聚集,流式細胞儀分析顯示P-選擇素暴露在HPU激活的血小板中[23-24]。

盡管有很多研究解釋了Hp誘導的血小板聚集活化,但到目前為止,負責血小板激活和聚集的Hp確切分子仍無法完全確定。最近研究發現,Hp抗原Lpp20可直接與血小板結合,最終導致血小板活化、聚集和破壞,在缺乏抗Lpp20抗體的Hp感染患者中,Lpp20可能促進血栓形成[12,24]。Lpp20從Hp中釋放出來,可能具有高抗原性[25],在Hp相關性ITP患者中檢測到高水平的抗Lpp20抗體,表明Lpp20可能觸發了機體免疫反應[12],但這種分子與Hp相關性ITP的關系還需要更多的研究來評估。

4 樹突狀細胞(dendritic cell,DC)亞群失衡

DC是一種抗原提呈細胞,在先天免疫和獲得性免疫調節中都發揮重要作用,人類DC由兩個亞群組成:髓系樹突狀細胞(myeloid dendritic cell,MDCs)和漿細胞樣樹突狀細胞(plasmacytoid dendritic cells,PDCs)。MDCs在激活效應T淋巴細胞和將CD4+T淋巴細胞分化為輔助性T淋巴細胞(T helper lymphocyte,Th)1中起著關鍵作用[26],PDCs能夠合成高水平的Ⅰ型干擾素(interferon,IFN)-α/β/ω對抗微生物感染,且主要針對病毒感染[27]。在ITP患者中,DC可以激活T淋巴細胞和B淋巴細胞,在巨噬細胞及相關細胞因子共同作用下引起血小板破壞增多和生成減少。SAITO等[28]研究發現,Hp+和Hp-ITP患者血液循環中PDCs數量較健康對照組均減少,而MDCs無明顯變化,有意思的是在用抗生素根除Hp后,應答者的PDCs數量增加,但在無應答者中無增加;在潑尼松龍治療后,應答者和無應答者的PDCs和MDCs均明顯減少。LI等[29]研究同樣發現,ITP患者血液中PDCs降低而MDCs無明顯變化,這導致患者PDCs/MDCs比值降低,證實了ITP患者DC亞群失衡的存在。當細菌、病毒感染時,PDCs通過Toll樣受體7介導產生的大量Ⅰ型IFN具有免疫調節功能,可促進Th0向Th2分化[30],因此,可以推斷循環中PDCs減少使Th0向Th1的分化增強,形成Th1細胞偏向,最終導致Th1/Th2失衡,這可能解釋了PDCs減少引起ITP的發病機制。

5 Th平衡紊亂

Th1和Th2屬于CD4+細胞,主要在細胞、體液免疫中發揮作用。Th1主要分泌IL-2、IFN-γ、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等細胞因子,介導細胞免疫,有加速疾病進程的作用;而Th2主要分泌IL-4、IL-10等細胞因子,介導體液免疫,減輕炎癥反應,有緩解病情的作用[31-32]。周穎等[31]研究結果顯示,Hp+ITP患者經Hp根治治療2周后Th1分泌的細胞因子水平及IL-2/IL-4比值均降低,Th2分泌的細胞因子水平升高,且觀察組臨床有效率明顯高于未聯合抗Hp治療的對照組。曹波[32]研究也表明,在血小板生成素基礎上聯合抗Hp治療后TNF-α、IL-2、PAIgG、PAIgA、PAIgM水平明顯降低,IL-10水平明顯升高。以上結果提示聯合抗Hp治療可能通過下調Th1/Th2比值來恢復機體免疫功能。有研究發現,在成人慢性特發性血小板減少性紫癜患者中,無論疾病的嚴重程度如何,患者的Th1/Th2比值均明顯增高,且疾病活動期患者的Th1/Th2比值明顯高于緩解期患者,推測ITP的發病機制是一種向Th1偏移的細胞免疫反應[33]。可以認為Hp感染可引起以Th1為主的免疫應答,Th1介導的細胞免疫不僅對感染患者無保護作用,而且可抑制Th2細胞的表達,進一步對巨核細胞及血小板造成破壞[34]。

此外,Hp可在脂多糖中表達與人血型抗原相似的Lewis系統抗原[35]。有學者提出,Hp誘發血小板減少是因為其表面的Lewis抗原與血小板表面糖蛋白黏附,介導Lewis抗體與血小板發生免疫反應,并引發Th1/Th2平衡紊亂,機體的免疫自穩狀態被破壞后血漿中抗血小板相關抗體PAIgG、PAIgM等增加,最終引起ITP發生[36-37]。

6 地域與遺傳因素

流行病學調查顯示,Hp感染的流行程度存在地域、種族、經濟條件等差異,亞洲、非洲等地區的感染率明顯高于西方國家[38]。根治Hp對ITP患者血小板增加的應答率也存在地域差異,普遍認為在中東、亞洲和歐洲相對較高,而在北美較低[12,39]。研究發現在中東、地中海地區,Hp根治治療的有效應答率能達到80%以上[40],根治Hp對ITP的應答率在同一地區的研究中大多一致。Hp易感性與細菌毒力因素相關,如表達CagA菌株在西方與東方人群之間存在差異性[41],在我國能表達CagA蛋白、VacA蛋白的Ⅰ型Hp是人群感染的主要菌株[42],這可能是導致我國根治Hp后ITP患者血小板增加應答率高的部分原因。除外,與宿主的遺傳背景也存在相關性,如人類白細胞抗原(human leucocyte antigen,HLA)Ⅱ類等位基因模式。我國學者研究發現,攜帶HLA-DRB1*07、HLA-DRB1*14等位基因可能與Hp+患兒發生ITP相關,HLA-DRB1*04基因可能是女童感染Hp的易感基因[43];日本學者也發現HLA-DRB1*0410為ITP患者易感基因[44],然而這與歐洲的大部分研究結果不一致。由此可見,HLA等位基因可能作為ITP療效判斷和預后評估的生物標志物,進一步研究HLA與ITP的相關性意義重大。

7 小 結

Hp已被證實是誘發ITP的繼發病因之一,國內外已有多項臨床試驗表明Hp根治可使Hp感染的ITP患者外周血血小板計數增加,但目前其確切的病理生理機制尚不完全清楚。通過總結國內外文獻,作者描述了分子模擬、宿主免疫反應、單核細胞吞噬功能、血小板聚集與活化等可能機制。另外,近年來發現Hp感染與人外周血中外泌體傳遞的微RNA-25(microRNA-25,miRNA-25)水平升高有關,并且kruppel樣轉錄因子2(kruppel-like factor 2,KLF-2)是胃上皮細胞來源外泌體miRNA-25的直接靶點,該研究為Hp相關胃外疾病的診治提供了新思路[45],而Hp感染誘發ITP的機制是否與之有關還有待進一步研究。盡管Hp與ITP的相關性已被證實,但不同地區Hp根除治療后患者外周血血小板增加程度不同,也有患者經Hp根除治療后外周血血小板計數并未增加。引起這種差異的具體原因,以及不明原因血小板減少的ITP患者行Hp檢測的必要性,都需要更準確的病理生理、免疫機制研究進一步探索,同時要更多地關注患者個體差異、Hp菌株多樣性、地域環境因素及機體與菌株的動態變化。