波形蛋白和免疫反應(yīng)在嗜酸細(xì)胞性食管炎中的作用*

董 惠 孟立娜

浙江中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院(310053)

嗜酸細(xì)胞性食管炎(eosinophilic esophagitis, EoE)是一種以食管壁嗜酸性粒細(xì)胞浸潤(rùn)為主要特征的慢性炎癥性疾病，可伴有食管組織重塑，表現(xiàn)為食管上皮基底細(xì)胞增生、上皮下纖維化和平滑肌細(xì)胞肥大，導(dǎo)致食管狹窄。其癥狀與胃食管反流病(GERD)相似，常表現(xiàn)為慢性、反復(fù)發(fā)作的反酸、燒心以及吞咽困難、餐后惡心、嘔吐和腹痛、腹瀉，成人可出現(xiàn)體質(zhì)量下降，嬰幼兒可出現(xiàn)生長(zhǎng)障礙。EoE的發(fā)生與變態(tài)反應(yīng)關(guān)系密切，是環(huán)境中的吸入性變應(yīng)原和食物中的過(guò)敏原通過(guò)IgE和T細(xì)胞介導(dǎo)所致的一種免疫炎癥反應(yīng)，與食物過(guò)敏、支氣管哮喘、特應(yīng)性皮炎以及其他過(guò)敏性疾病密切相關(guān)[1-3]。白細(xì)胞介素-5(IL-5)、IL-13、嗜酸性粒細(xì)胞活化趨化因子-3(eotaxin-3)、波形蛋白(vimentin)等參與了EoE時(shí)嗜酸性粒細(xì)胞的募集和激活以及食管組織的重塑和纖維化過(guò)程，同時(shí)Th2細(xì)胞介導(dǎo)的免疫炎癥反應(yīng)亦在EoE中起重要作用。本文就波形蛋白、上述細(xì)胞因子和Th2細(xì)胞在EoE發(fā)病機(jī)制中的作用和相應(yīng)治療方向作一綜述。

一、波形蛋白表達(dá)異常與EoE易感性

多個(gè)研究小組提出EoE存在明顯的遺傳傾向，白種人和男性患病率較高，發(fā)病具有家族聚集性，患者一級(jí)親屬的患病風(fēng)險(xiǎn)增加。一項(xiàng)納入14年間診斷的EoE患者的研究[4]顯示，EoE患者90%為白種人，75%為男性。

中間絲是真核生物細(xì)胞的特征性結(jié)構(gòu)，與微管、肌動(dòng)蛋白微絲組成細(xì)胞骨架。EoE風(fēng)險(xiǎn)基因分為三類，中間絲相關(guān)蛋白(filaggrin)基因即為其中之一。研究顯示導(dǎo)致中間絲相關(guān)蛋白功能缺陷的單核苷酸多態(tài)性與EoE易感性有關(guān)，中間絲相關(guān)蛋白變異破壞了食管鱗狀上皮的完整性，導(dǎo)致食管局部更易暴露于過(guò)敏原，誘發(fā)免疫反應(yīng)，引起EoE[5]。波形蛋白是最主要的中間絲蛋白之一，存在于中胚層起源的細(xì)胞中，如成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、白細(xì)胞等，研究[6]證實(shí)其基因表達(dá)異常與EoE有關(guān)。波形蛋白表達(dá)上調(diào)的機(jī)制包括以下幾點(diǎn)：①GC盒：早期研究發(fā)現(xiàn)波形蛋白-1416～+73區(qū)包含2個(gè)促蛋白表達(dá)元件，并含有至少8個(gè)具有同源序列的GC盒。Wu等[7]的研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)錄因子c-Jun可與激活蛋白Sp1協(xié)同結(jié)合至GC盒，從而增強(qiáng)波形蛋白基因表達(dá)。②核轉(zhuǎn)錄因子NF-κB結(jié)合位點(diǎn)：人波形蛋白啟動(dòng)子上游-218～-227區(qū)包含GGGGCTTTCC序列，NF-κB可與該序列結(jié)合，促進(jìn)波形蛋白基因表達(dá)。③反沉默子元件(ASE)：人波形蛋白轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游-757附近有一段序列被稱為ASE，研究[8]顯示Stat3激活后可與ASE結(jié)合，并與阻遏蛋白ZBP-89相互作用而抑制其功能，進(jìn)而增強(qiáng)波形蛋白基因表達(dá)。Abdulnour-Nakhoul等[6]的研究證實(shí)，EoE患者食管上皮細(xì)胞波形蛋白表達(dá)增高，伴E-鈣黏蛋白表達(dá)降低，提示EoE組織中可能存在食管鱗狀上皮細(xì)胞向間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化(上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化)，引起食管組織重塑。

二、Eotaxin-3及其受體和IL-13、IL-5在EoE發(fā)病機(jī)制中的作用

多種因子可誘導(dǎo)嗜酸性粒細(xì)胞聚集，其中eotaxin-3通過(guò)與CC趨化因子受體3(CCR3)結(jié)合，在EoE時(shí)嗜酸性粒細(xì)胞的募集、激活過(guò)程中起關(guān)鍵作用[1-2]，被認(rèn)為是EoE的標(biāo)志性基因。嗜酸性粒細(xì)胞激活后，釋放大量顆粒蛋白如主要堿性蛋白(MBP)-1、-2、嗜酸性粒細(xì)胞陽(yáng)離子蛋白(ECP)、嗜酸性粒細(xì)胞衍生神經(jīng)毒素(EDN)、嗜酸性粒細(xì)胞過(guò)氧化物(EPO)等[9]，損傷食管上皮細(xì)胞，觸發(fā)炎癥損傷過(guò)程。MBP尚能阻斷抑制型毒蕈堿M2受體，興奮迷走神經(jīng)，使平滑肌持續(xù)收縮[10]，導(dǎo)致食管動(dòng)力異常。研究[11]證實(shí)eotaxin-3是EoE患者食管組織中表達(dá)上調(diào)最為顯著的基因，其mRNA和蛋白表達(dá)水平與組織中的嗜酸性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞增多呈顯著正相關(guān)；eotaxin-3單核苷酸多態(tài)性與EoE易感性有關(guān)。嗜酸性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞釋放的轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(TGF-β1)可能參與了EoE時(shí)的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化、纖維化和組織重塑[12]。因此，阻斷eotaxin-3與其受體的結(jié)合在一定程度上可減少嗜酸性粒細(xì)胞的募集，減輕其激活后對(duì)食管組織造成的一系列打擊。

IL-13與多種過(guò)敏性疾病如哮喘、過(guò)敏性鼻炎、特應(yīng)性皮炎等有關(guān)。研究[13]顯示EoE患者食管活檢組織中的IL-13 mRNA表達(dá)水平是健康對(duì)照者的16倍，證實(shí)IL-13是EoE發(fā)病重要的免疫介導(dǎo)因素?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)IL-13不僅能刺激食管上皮細(xì)胞產(chǎn)生大量eotaxin-3[13]，誘導(dǎo)嗜酸性粒細(xì)胞在食管中的廣泛浸潤(rùn)，下調(diào)中間絲相關(guān)蛋白表達(dá)[14]，而且還可增加食管上皮厚度，促進(jìn)膠原沉積、上皮細(xì)胞增殖和血管生成，即IL-13參與了食管組織的重塑過(guò)程[12]。IL-13對(duì)嗜酸性粒細(xì)胞的作用主要表現(xiàn)在以下方面[13-16]：①誘導(dǎo)產(chǎn)生eotaxin-3；②促進(jìn)嗜酸性粒細(xì)胞聚集；③延長(zhǎng)嗜酸性粒細(xì)胞的存活時(shí)間；④加速嗜酸性粒細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。

IL-5是嗜酸性粒細(xì)胞成熟和存活的關(guān)鍵性調(diào)節(jié)因子，能顯著延長(zhǎng)其體外存活時(shí)間，并特異性地促使其分化、成熟[17]。研究[18]證實(shí)EoE患者食管活檢標(biāo)本中的eotaxin-3和IL-5 mRNA表達(dá)水平顯著高于GERD患者和健康對(duì)照者。活動(dòng)性EoE患者食管組織IL-5 mRNA表達(dá)顯著增高與過(guò)敏原暴露相關(guān)[19]。

針對(duì)上述細(xì)胞因子在EoE發(fā)病中的作用，可通過(guò)下調(diào)或阻斷其表達(dá)以治療EoE，如應(yīng)用抗IL-5、抗IL-13單克隆抗體和對(duì)IL-13有負(fù)性調(diào)節(jié)作用的可溶性IL-13受體α2(sIL-13Rα2)[16]，可減少嗜酸性粒細(xì)胞數(shù)量，減輕局部組織炎癥。

三、Th2細(xì)胞在EoE發(fā)病機(jī)制中的作用

Th2型免疫反應(yīng)是引起食管黏膜內(nèi)嗜酸性粒細(xì)胞浸潤(rùn)的關(guān)鍵步驟，在EoE的發(fā)病中起重要作用。Th2細(xì)胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-13等細(xì)胞因子，主要功能為刺激B細(xì)胞增殖并產(chǎn)生IgG1和IgE，介導(dǎo)體液免疫，與過(guò)敏性疾病有關(guān)?，F(xiàn)已明確IL-4和胸腺基質(zhì)淋巴細(xì)胞生成素(thymic stromal lymphopoietin, TSLP)能促使初始T細(xì)胞向Th2方向分化。TSLP可在多種免疫刺激下由上皮細(xì)胞產(chǎn)生，能激活樹突細(xì)胞(DC)，誘導(dǎo)Th2細(xì)胞分化，促進(jìn)Th2型免疫反應(yīng)，在變應(yīng)性疾病的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用[20-21]。腸道、肺、皮膚、食管上皮細(xì)胞均能產(chǎn)生TSLP，作用于構(gòu)成免疫屏障的T細(xì)胞。在人體中，TSLP似主要通過(guò)單核細(xì)胞來(lái)源的DC(MoDC)起作用。TSLP為未成熟MoDC的強(qiáng)力激活劑，刺激MoDC產(chǎn)生CCL17/TARC、CCL22/MDC等趨化因子配體和受體，將初始T細(xì)胞趨化至其表面。MoDC產(chǎn)生OX40配體(OX40L)，促進(jìn)Th細(xì)胞向Th2極化。上述極化通路發(fā)生于IL-12缺乏的條件下，一旦存在IL-12，則將重新指導(dǎo)MoDC誘導(dǎo)Th1細(xì)胞分化。因此，OX40L是TSLP-DCs誘導(dǎo)Th2型免疫反應(yīng)的強(qiáng)有力的信號(hào)分子。研究[22]證實(shí)哮喘患者氣道上皮TSLP表達(dá)增高并通過(guò)上調(diào)CD40、CD80、CD86表達(dá)激活DC，誘導(dǎo)Th2細(xì)胞分化，從而加重氣道炎癥反應(yīng)。此外，Th2細(xì)胞能特異性表達(dá)趨化因子受體CXCR4、CCR3、CCR4、CCR8，因此具有定向游走功能。Eotaxin通過(guò)與其受體CCR3結(jié)合，可募集并激活Th2細(xì)胞[23]，分泌IL-4、IL-5、IL-13等，引起過(guò)敏性炎癥反應(yīng)。針對(duì)此環(huán)節(jié)，CCR3有望成為EoE的治療靶點(diǎn)，可通過(guò)研發(fā)CCR3阻滯劑以阻斷eotaxin-3誘導(dǎo)Th2細(xì)胞定向移動(dòng)的正反饋環(huán)路，減輕相關(guān)炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)引發(fā)的食管炎癥和組織重塑，延緩臨床上吞咽困難癥狀出現(xiàn)的時(shí)間。

四、EoE與GERD

EoE具有基底層增生的組織學(xué)表現(xiàn)，內(nèi)鏡下可見黏膜層增厚，管腔狹窄，這些變化進(jìn)一步表明嗜酸性粒細(xì)胞浸潤(rùn)可能在EoE的慢性食管組織重塑和纖維化過(guò)程中起關(guān)鍵作用，進(jìn)而影響食管動(dòng)力功能。食管動(dòng)力障礙明顯影響食管清除能力，導(dǎo)致反流癥狀發(fā)生，即存在典型反流癥狀的不一定是GERD，應(yīng)考慮EoE的可能性。GERD是一種食管動(dòng)力障礙性疾病，酸反流可損傷食管上皮細(xì)胞間緊密連接，導(dǎo)致細(xì)胞間滲透性增大，使食物或空氣變應(yīng)原通過(guò)細(xì)胞間隙刺激食管黏膜下固有層淋巴組織中的B細(xì)胞產(chǎn)生IgE，介導(dǎo)Ⅰ型超敏反應(yīng)，此外酸刺激所致的食管上皮細(xì)胞炎癥反應(yīng)可引起Th2細(xì)胞介導(dǎo)的Ⅳ型超敏反應(yīng)，導(dǎo)致IL-4、IL-5等細(xì)胞因子產(chǎn)生。值得注意的是，IL-4同時(shí)對(duì)IgE的產(chǎn)生具有重要意義。因此，盡管EoE和GERD獨(dú)立存在，但從發(fā)病機(jī)制角度看，存在兩者相互促進(jìn)的可能性。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，明確EoE發(fā)病機(jī)制中的各個(gè)環(huán)節(jié)，有助于針對(duì)相關(guān)靶點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)EoE的有效治療，包括抗IL-5、抗IL-13單克隆抗體以及通過(guò)下調(diào)TSLP表達(dá)或拮抗CCR3特異性阻斷Th2細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)等，同時(shí)須考慮這些治療方法及其具體給藥方案的安全性。治療應(yīng)遵循個(gè)體化原則，綜合考慮患者的年齡、對(duì)不同過(guò)敏原的敏感性及其生活方式等因素，目的是延緩食管重塑進(jìn)程，進(jìn)而有效控制癥狀，延緩疾病進(jìn)展。

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