获得性再生障碍性贫血的免疫发病机制

获得性再生障碍性贫血的免疫发病机制

作者：刘家庆 朱玉霞

来源：《中国医学创新》2012年第06期

作者单位：256200 山东省邹平县人民医院 通讯作者：刘家庆

【关键词】 获得性再生障碍性贫血； 发病机制； 免疫 doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2012.06.095

再生障碍性贫血（aplastic anemia, AA），简称再障，是由多种原因引起的骨髓造血功能减低或衰竭，导致周围血全血细胞减少的综合征，临床上常表现为较严重的贫血、出血和感染。有关获得性再障的机制研究主要经历3个阶段。最初人们认为，获得性再障的发生是各种诱发因素（尤其药物及化学物质）对骨髓细胞的直接毒性作用的结果。随着免疫学、细胞生物学及分子生物学的迅速发展，人们发现再障的病理机制呈现高度的异质性，“种子（HSC内在增殖缺陷）”、“土壤（造血微环境支持功能缺陷）”和“虫子（异常免疫反应损伤造血干细胞）”学说逐渐占据上风。但随着免疫抑制剂在再障治疗上的应用，其治疗再障的显著疗效使人们逐渐意识到免疫机制在再障的发生中发挥了重要的作用。现今众多的研究表明，获得性再障是在遗传易感性和异常免疫状态的基础上，由诸多外界因素诱发，共同致病的结果。异常细胞免疫反应是获得性再障发病机制中的主要环节。这不仅为免疫抑制治疗（IST）的应用提供了可靠的理论依据，亦对IST方案的改进具有重要的指导意义。本文就再障患者的遗传易感性及异常免疫状态做一简单阐述，以总结目前再障的免疫发病机制。 1 遗传易感性

在对再障的研究中，人们发现了相关的易感基因，其中，以人类白细胞抗原（HLA）表型、谷胱甘肽转移酶（GST）基因及端粒酶基因的研究最为深入。 1.1 HLA表型 HLA与免疫应答和免疫调节密切相关。Song等

［1］检测了109例韩

国再障患者和800例健康对照者的HLA-DRBI等位基因，发现再障患者HLA-DRBI*1501基因频率明显升高，重型再障HLA-DRBI*1302基因频率明显低于慢性再障，故认为在韩国，HLA-DRBl*1501是再障的易感因素，HLA-DRBI*1302是重型再障的一个保护基因。Usman等［2］通过检测38位巴基斯坦卡拉奇再障患者和300例健康对照者的HLA-DR2发现，再障

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患者HLA-DR2阳性率明显高于正常对照者。黄永兰等

［3］的研究结果显示，我国山

东日照地区HLA-DRBI*1501阳性再障患者对环孢素治疗更敏感。

1.2 GST基因 GSTMl与GSTFl互为同功酶。GSTFl的缺乏导致机体丧失了对外界有毒物质或致癌物质的调节代谢作用，也因此增加了罹患疾病的危险性。Sutton等

［4］检测

了196例再障患者GSTMl和GSTFl的基因型，发现GSTFl无效基因型在高加索、亚洲和西班牙的患者中过度表达，并且在高加索再障患者中还发现GSTMl/GSTFl双无效基因型过度表达。因此认为，缺乏GSTFl或GSTMl/GSTFl双缺乏的个体患再障的危险性增加。

1.3 端粒酶基因 TERC基因是编码端粒酶RNA的基因，TERT是基因决定端粒酶RNA逆转录酶活性的基因。Zhong TX等通过对再障患者研究，发现了TERT序列8种不同变异和5种TERC变异。Vulliamy等

［5］检测了包括再障在内的80例骨髓衰竭综合征患者，发

现15例有不同程度的TERT突变。而一组对124例再障患者的研究亦发现患者组TERT基因突变率高于正常对照组。因此认为，TERT基因突变可能是其致病原因，TERC基因突变使端粒长度缩短，TERT基因突变使得端粒酶活性不足以代偿端粒缩短现象，从而导致骨髓干细胞储备和更新能力下降，再障发病增加

［6］。

此外，TNF-α启动子区为TNF2（308A）基因型、VNDR 1349基因为12-12纯合子型、细胞色素P450亚酶为CYP1A1m4型等均被认为是可能的再障易感因素 2 再障患者异常免疫状态

2.1 固有免疫 与正常人比较，再障患者

细胞的Toll蛋白样受体（TLR）基因上

［7］。

调，TLR能识别脂蛋白抗原，参与天然免疫反应，提示天然免疫在再障发生中发挥一定作用。但是天然免疫激活如何导致或促成再障发病尚待深入研究。 2.2 特异性免疫

2.2.1 细胞亚群分布及表型表达异常 大量实验研究结果表明，多数AA患者骨髓及外周血DC细胞、T细胞亚群分布及表型表达异常，如SAA患者DC表面共刺激分子CD86表达增高，提示其抗原呈递能力增强角度来看（

、

［7］，再障患者

、

［8］。同时，再障患者DC1细胞（

和

）相对缺乏，

）在骨髓

单个核细胞中所占比例较正常人增高，提示其激活Th0向Th1转化的能力更强；而从T细胞

细胞数量较正常人多，调节性T细胞、

（Th3）细胞、

、

细胞的百分率均明显低于正常对照组，以Th3细胞下降更明显，CD4/CD8，

TH1/TH2，Tcl/Tc2细胞比例升高，提示机体特异性免疫增强，抑制自身免疫反应的能力下降，尤其是Th3细胞的下降，使得Thl细胞的抑制被解除，进而Thl细胞功能亢进，和

细胞向Ⅰ型细胞极化，并通过一系列下游细胞因子的作用，导致骨髓造血功能衰竭

和

细胞及慢性再障患者

细胞在受植物血

的发生；此外，再障患者骨髓

凝素刺激前表达CD69比例高于正常对照，并且受植物血凝素刺激后CD69表达率明显增高。

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SAA患者B淋巴细胞的CD86（B7-2）与T细胞膜上的相应受体CD28均处于高表达状态，而自然杀伤T细胞（NKT细胞）CDR3的表达呈多克隆性（其在正常人呈寡克隆或单克隆性），NKT细胞特异的JaQ基因在再障患者中表达很弱或是检测不到（其在正常人中则有很强的表达），提示再障患者的T细胞处于预激活状态，对外来刺激的激活潜能大，T细胞激活增多，而NKT细胞数量则有明显减少或缺失，不能正常发挥免疫调节作用说明，细胞免疫功能的紊乱在再障发生中发挥了重要的作用。

2.2.2 造血因子异常 再障患者体内活化的淋巴细胞可产生多种细胞因子，它们在机体的免疫及造血调节中发挥重要作用。如再障患者血液和骨髓中的IFN-γ和TNF-α增加，且游离肿瘤坏死因子受体（TNFR）水平较正常对照高。治疗后随病情好转，IFN-γ和TNF-α亦呈下降趋势。再障患者的血清及单个核细胞（MNC）培养上清中IL-2水平升高，IL-12水平上调。而IL-12能诱导早期辅助性T淋巴母细胞分化为Thl细胞，并可与IL-2协同刺激细胞毒性淋巴细胞增殖

［7］。此外，再障患者T细胞表达的T-bet明显升高，GATA-3明显下降，在

没有任何刺激的情况下，T-bet直接结合到IFN-γ启动子的邻近部位，引发IFN-γ的转录和表达

［7］。而GATA-3是Th2特异的转录因子，有研究显示，T-bet通过抑制GATA-3表达来阻断GATA-3与Th2因子相互作用而诱导已成熟的Th2向Th1逆向转化。Th1极化的增强使得I型细胞因子分泌增多，其中IFN-γ和TNF-α能诱导一氧化氮聚合酶合成，产生大量的一氧化氮，加重骨髓的造血衰竭，而再障患者骨髓单个核细胞可表达一氧化氮合酶（iNOS）基因，正常人或骨髓移植治愈后的患者不表达该基因。患者骨髓液NO浓度高于正常对照，进一步加重了对骨髓的造血衰竭

综合以上发现，人们提出异常细胞免疫反应是获得性再障发病机制中的主要环节。目前普遍接受的细胞免疫模式为，正常情况下，抗原提呈细胞将抗原提呈给T淋巴细胞，诱导T淋巴细胞活化，活化的T细胞释放大量IL-2，进一步诱导T细胞的克隆增殖。从信号传导方面看

［7］，一方面结合有抗原肽的TCR活化PKC，从而激活T-bet，T-bet作为转录因子结合到IFN-γ启动子区，诱导IFN-γ基因表达；另一方面APC与T细胞相互作用后募集SAP，SAP与Fyn结合后调节SLAM的活性，从而抑制IFN-γ基因的过度表达。但在再障患者体内，T-bet基因持续表达，而SAP基因处于低水平表达，从而导致IFN-γ及TNF-α的表达上调。过度表达的IFN-γ及TNF-α可以上调造血干细胞表面IFN受体、TNF受体以及Fas受体的表达

［11］。当异常表达的IFN-γ、TNF-α以及FasL与造血干细胞表面相应的受体结合后，则可通过阻断细胞周期；诱导一氧化氮合成酶（NOS）活化，产生具有细胞毒性的NO；增加RNA酶L的表达，减少细胞生存必需蛋白的合成。上述作用的结果最终导致造血干细胞的大量凋亡，骨髓造血功能的全面衰竭。因此很好的解释了T细胞免疫抑制治疗（ATG/ALG+CSA等）之所以能在获得性再障治疗中取得良好的疗效的原因

［7］。

［10］。

［9］。上述发现均

此外，有关自身抗原的研究也在深入进行中。有关T细胞表面TCR-VβCDR3区域的研究表明，正常对照组CDR3呈正态分布，而再障患者CDR3分布曲线出现数个单克隆或寡克隆峰，去除优势克隆的患者T细胞仅对异基因造血干细胞有杀伤作用，而未经处理的患者T细胞

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对自身细胞也有杀伤作用，提示特异性抗原存在的可能。Hirano等

［12］的研究表明，

Kinectin蛋白可以与近40%的再障患者体内的抗体相结合。体外研究表明，Kinectin蛋白可以诱导产生具有抑制人类造血细胞克隆形成能力的细胞毒性T细胞，但时至今日，尚无人体内存在抗Kinectin的T淋巴细胞的依据。Feng等

［13］人的研究则表明，安定结合抑制蛋

白-1可以与少数骨髓衰竭患者体内的抗体相结合。同样，他们的体外实验也证实了安定结合抑制蛋白-1可以诱导产生细胞毒性T细胞，并且现已从2个患者体内分离到可以与安定结合抑制蛋白-多肽结合的T细胞前体。膜突蛋白是一种连接细胞膜和细胞骨架的细胞内蛋白，

［14］人的实验证实，再障患者体内存在的抗膜突蛋白抗体，在体外可以

Takamatsu等

诱导再障患者外周血单个核细胞分泌TNF-α和IFN-γ。尽管AA的体液免疫不是直接的发病因素，但抗原特异性自身抗体的出现也可作为寻找T细胞靶抗原的证据。

综上所述，免疫异常反应在AA患者中具有更重要的意义，尤其是T淋巴细胞数量、亚群及功能的异常与再障密切相关。因此，深入研究再障患者的细胞免疫功能，特别是T淋巴细胞免疫功能的异常表现、致病机制及病因，对于正确阐明再障的免疫发病机制，进而指导免疫治疗将有重要意义，且有可能为其他免疫性疾病的研究治疗提供线索和思路。 参 考 文 献

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