變應(yīng)性支氣管肺曲霉菌病的免疫機(jī)制與診治

張　鼎，胡　建，廖紀(jì)萍，遲春花

(北京大學(xué)第一醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，北京 100034)

變應(yīng)性支氣管肺曲霉菌病(allergic bronchopulmonary aspergillosis，ABPA)是一種人體對(duì)曲霉菌發(fā)生變態(tài)反應(yīng)所引起的疾病，好發(fā)于哮喘及囊性纖維化(cystic fibrosis，CF)患者，發(fā)生率分別為5.5%～38.5%和1%～15%[1-2]。診斷不及時(shí)或治療不當(dāng)將會(huì)導(dǎo)致氣道破壞、支氣管擴(kuò)張甚至是肺纖維化等嚴(yán)重后果。2013年，國際人和動(dòng)物真菌學(xué)會(huì)工作組(The International Society for Human and Animal Mycology workgroup，ISHAM工作組)提出新的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行診斷。ABPA發(fā)病與煙曲霉對(duì)氣道的局部作用及由CD4+輔助性T細(xì)胞2(helper T cell2，Th2)介導(dǎo)的免疫反應(yīng)相關(guān)。治療涉及糖皮質(zhì)激素、抗真菌及靶向治療。

免疫機(jī)制

局部反應(yīng)

支氣管肺曲霉菌病(bronchopulmonary aspergillosis，BPA)發(fā)病始于易感個(gè)體吸入曲霉菌孢子。盡管機(jī)體氣道內(nèi)存在物理及機(jī)械屏障可以通過氣道內(nèi)的黏液吸附真菌孢子并通過纖毛擺動(dòng)、咳嗽、打噴嚏將其排出體外，但仍有小部分直徑3～5 μm的曲霉孢子可以進(jìn)入到氣道末端。在支氣管內(nèi)孢子生長為菌絲。肺間質(zhì)部位也可發(fā)現(xiàn)菌絲片段，一定程度上導(dǎo)致高劑量的變應(yīng)原暴露于呼吸道上皮及免疫系統(tǒng)中。

曲霉菌對(duì)支氣管上皮作用：直徑3～5 μm的曲霉菌孢子被吸入進(jìn)支氣管深部，在此生長為菌絲。肺間質(zhì)組織中也可發(fā)現(xiàn)菌絲片段。這意味著高劑量變應(yīng)原暴露于呼吸道上皮及免疫系統(tǒng)的潛在可能性。肺內(nèi)巨噬細(xì)胞及中性粒細(xì)胞對(duì)分生孢子及菌絲的殺傷作用是機(jī)體對(duì)抗曲霉菌落的第一道防線。肺泡巨噬細(xì)胞(alveolar macrophage，AM)是肺內(nèi)最主要的吞噬細(xì)胞，同時(shí)也是機(jī)體對(duì)抗曲霉菌第一道防線的重要組成部分[3]。AM通過模式識(shí)別受體識(shí)別分生孢子，內(nèi)化分生孢子后經(jīng)吞噬溶酶體氧依賴或非氧依賴途徑將其消滅[4]。侵襲性曲霉菌病在慢性肉芽腫性疾病(一種吞噬細(xì)胞缺陷性疾病)患者中易感性增加證實(shí)了這一點(diǎn)。

煙曲霉相關(guān)蛋白作用：煙曲霉可以產(chǎn)生多種蛋白，包括過氧化氫酶、磷脂酶、蛋白酶、溶血素等多種物質(zhì)。有蛋白印跡研究發(fā)現(xiàn)，ABPA或曲霉腫患者體內(nèi)存在一種相對(duì)分子質(zhì)量為32 000的彈性蛋白酶，在曲霉腫加重時(shí)，針對(duì)該種蛋白的抗體顯著增加，提示該種蛋白在曲霉腫發(fā)病中起一定作用，但其在ABPA發(fā)病機(jī)制中的作用尚有待進(jìn)一步研究[5]。有研究提出，曲霉菌蛋白對(duì)肺上皮細(xì)胞及巨噬細(xì)胞炎性反應(yīng)有直接作用。曲霉菌蛋白酶可使上皮細(xì)胞彼此分離。此外，含蛋白酶的曲霉菌培養(yǎng)濾液可以誘導(dǎo)上皮細(xì)胞產(chǎn)生一系列趨化因子及炎性介質(zhì)，包括白細(xì)胞介素(interleukin，IL)8、IL- 6、單核細(xì)胞趨化因子(monocyte chemoattractant protein，MCP)-1等，其中MCP-1直接參與了Th2細(xì)胞的誘導(dǎo)分化。多種曲霉蛋白可以破壞上皮完整性并引起單核炎性反應(yīng)。上皮細(xì)胞炎性因子釋放所引起的炎性反應(yīng)同樣可以引起上皮層完整性遭到破壞。蛋白酶也可增強(qiáng)曲霉菌屬在支氣管肺泡淋巴樣組織的抗原暴露。蛋白水解酶干擾體液免疫及細(xì)胞免疫也是煙曲霉侵襲因素之一。

損傷-修復(fù)作用：無論是真菌蛋白酶還是中性粒細(xì)胞、嗜酸粒細(xì)胞引起的上皮屏障破壞，其修復(fù)機(jī)制都會(huì)緊隨其后，大量血清蛋白及細(xì)胞外基質(zhì)蛋白涌入上皮管腔側(cè)。煙曲霉孢子及菌絲具有可與細(xì)胞外基質(zhì)蛋白結(jié)合的表面結(jié)構(gòu)，因此上皮黏膜損傷-修復(fù)基質(zhì)在一定程度上易化了曲霉菌與損傷部位上皮結(jié)合。強(qiáng)化的蛋白水解酶及抗原的釋放導(dǎo)致持續(xù)炎性反應(yīng)及肥大細(xì)胞脫顆粒，從而導(dǎo)致嚴(yán)重及持續(xù)的ABPA惡化。

Th2細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)

抗原經(jīng)人類白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen，HLA)-DR2及HLA-DR5陽性的抗原提呈細(xì)胞(Antigen presenting cell，APC)處理后提呈給支氣管肺泡淋巴相關(guān)組織(Bronchus associated lymphoid tissue，BALT)中的T細(xì)胞。誘導(dǎo)CD4+ T細(xì)胞產(chǎn)生相應(yīng)細(xì)胞因子，如IL- 4、IL-5和IL-13等。Becker等[6]發(fā)現(xiàn)，曲霉菌分生孢子通過補(bǔ)體受體3(complement receptor 3，CR3) 途徑誘導(dǎo)Th2細(xì)胞反應(yīng)。ABPA患者對(duì)煙曲霉的免疫反應(yīng)是由CD4+ Th2細(xì)胞介導(dǎo)的。約有15%～48% 哮喘患者及31%～59%CF患者曲霉皮膚試驗(yàn)陽性。盡管這些人群中曲霉菌屬變態(tài)發(fā)生率很高，但也僅有小部分發(fā)展為ABPA。研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)體對(duì)天然曲霉提取物可產(chǎn)生T細(xì)胞增殖反應(yīng)。進(jìn)一步研究證實(shí)存在曲霉T細(xì)胞特異性反應(yīng)，該群細(xì)胞對(duì)B細(xì)胞產(chǎn)生IgE抗體存在增強(qiáng)作用。其中Asp f1 T細(xì)胞系，表型為CD4+ CD25+T細(xì)胞，產(chǎn)生細(xì)胞因子譜為IL- 4+、干擾素(interferon，IFN)-γ，表明該細(xì)胞系為Th2 CD4+T細(xì)胞[7]。有研究者在哮喘合并ABPA患者中發(fā)現(xiàn)特異性增殖的T細(xì)胞群表型為Th2 細(xì)胞(IL- 4+，IFN-γ-)或Th0細(xì)胞(IL- 4+，IFN-γ+)。研究發(fā)現(xiàn)，Asp f2/f3/f4誘導(dǎo)的T細(xì)胞增殖中IL- 4+CD3+細(xì)胞較曲霉過敏的非ABPA人群表達(dá)增加。T細(xì)胞產(chǎn)生的IL- 4與B細(xì)胞表面的IL- 4受體(IL- 4R)結(jié)合并與CD40L/CD40信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)，導(dǎo)致IgE抗體同種型轉(zhuǎn)換及B細(xì)胞增殖[8]。IL- 4還可增強(qiáng)CD86的表達(dá)，CD86與氣道嗜酸粒細(xì)胞炎性反應(yīng)及抗原暴露引起的氣道高反應(yīng)性相關(guān)。關(guān)鍵問題由此引出，即ABPA患者與曲霉敏感的哮喘及CF患者有何區(qū)別。目前的假設(shè)是，ABPA發(fā)生是由于遺傳易感的哮喘或CF個(gè)體產(chǎn)生了高頻率或強(qiáng)度的曲霉特異性Th2 CD4+細(xì)胞反應(yīng)。

遺傳易感性

隨著研究的進(jìn)展，ABPA的遺傳易感因素逐一被發(fā)現(xiàn)，包括HLA多態(tài)性，表面活性蛋白A基因(SP-A)多態(tài)性等。這些遺傳易感性研究及其牽涉的分子機(jī)制可能幫助識(shí)別那些易于發(fā)展為ABPA的哮喘及囊性纖維化患者。

IL- 4：研究表明，CD4+ Th2細(xì)胞及其細(xì)胞因子在ABPA發(fā)病中至關(guān)重要，特別是IL- 4在變應(yīng)性炎性反應(yīng)中起重要作用，對(duì)多種細(xì)胞均有影響。其功能包括增強(qiáng)血管細(xì)胞黏附分子(vascular cell adhesion molecule，VCAM)-1在上皮細(xì)胞的表達(dá)-強(qiáng)化其他免疫細(xì)胞的聚集；刺激成纖維細(xì)胞增殖-氣道重構(gòu)作用；導(dǎo)致Th2細(xì)胞增殖抑制、Th1細(xì)胞增殖并減少IFN-γ的產(chǎn)生[9]。IL- 4同時(shí)對(duì)B細(xì)胞起到多種作用，包括：刺激B細(xì)胞生長及活化，增強(qiáng)HLA-DR2表達(dá)-增強(qiáng)抗原提呈，增強(qiáng)細(xì)胞表面CD23及可溶性CD23的表達(dá)-增強(qiáng)B細(xì)胞IgE合成，以及在IgE同種型轉(zhuǎn)換中起作用。研究表明，應(yīng)用CD23單抗可減少變應(yīng)性哮喘個(gè)體IgE合成。IL-13是目前被證明可促進(jìn)IgE合成的另一細(xì)胞因子。

HLA多態(tài)性：ABPA患者對(duì)純化煙曲霉抗原Aspf1應(yīng)答的T細(xì)胞受低親和力的HLA-DR2/5分子的限制。對(duì)>40例ABPA患者行基因型檢測的結(jié)果顯示，與無ABPA的CF或哮喘患者相比，超過70%的ABPA患者攜帶HLA-DR2和(或)HLA-DR5基因座的頻率顯著升高。進(jìn)一步在HLA-DR2和(或)HLA-DR5中尋找基因型提示，只有HLA-DRB1*1503/1501基因座的頻率較對(duì)照組高，而HLA-DRB1*1502為ABPA的抵抗基因[10]。而HLA-DQ2和未患ABPA的患者存在較高的相關(guān)性。

IL-10啟動(dòng)子的基因多態(tài)性：如果第1082位核苷酸為G則IL-10產(chǎn)生過多，1082位核苷酸為A則IL-10生成減少。在CF患者中第1082位GG基因型與煙曲霉菌定植和ABPA相關(guān)[11]。

囊性纖維化跨膜傳導(dǎo)調(diào)節(jié)因子(cystic fibrosis tansmembrane tranductance regulator，CFTR)基因突變：有Meta分析研究顯示，ABPA患者CFTR基因突變率較對(duì)照人群或哮喘患者高[12]。

Toll樣受體9(toll-like receptor 9，TLR9)基因第1237位核苷酸為C與ABPA的易感性相關(guān)[13]。

SP-A多態(tài)性：SP-A2基因多態(tài)性與ABPA的發(fā)生密切相關(guān)，多態(tài)性存在于SP-A分子的膠原尾部，它與APC上的多種受體相互作用。ABPA患者SP-A2第1492位核苷酸為T和第1649位核苷酸為G的頻率較對(duì)照組高。SP-A2在第1492位核苷酸為TT基因型的頻率較對(duì)照組高[14]。

診斷

ABPA診斷尚缺乏金標(biāo)準(zhǔn)。Rosenberg-Patterson診斷標(biāo)準(zhǔn)主要標(biāo)準(zhǔn)有8條：(1)哮喘病史；(2)影像學(xué)示肺部浸潤影；(3)煙曲霉抗原快速皮膚試驗(yàn)陽性；(4)外周血嗜酸粒細(xì)胞增多(>1 000個(gè)/μl)；(5)血清煙曲霉沉淀素陽性；(6)血清總IgE升高(>417 U/ml)；(7)煙曲霉特異性IgE(>0.35 kUA/L)和(或)IgG升高；(8)中心型支氣管擴(kuò)張[15]。滿足≥5條診斷標(biāo)準(zhǔn)方可診斷ABPA，但該標(biāo)準(zhǔn)尚存爭議。

ISHAM工作組提出，ABPA易感因素為支氣管哮喘和CF，診斷標(biāo)準(zhǔn)包括主要標(biāo)準(zhǔn)和次要標(biāo)準(zhǔn)。主要診斷標(biāo)準(zhǔn)(2條均應(yīng)滿足)：(1)I型曲霉菌皮膚反應(yīng)陽性(即刻曲霉抗原過敏反應(yīng))或煙曲霉特異性IgE升高；(2)血清總IgE升高(>1 000 U/ml)；其中，若血清總IgE<1 000 U/ml，但其余標(biāo)準(zhǔn)均滿足，亦可診斷。次要診斷標(biāo)準(zhǔn)(至少滿足2條)：(1)血清煙曲霉沉淀素或IgG陽性；(2)影像學(xué)符合ABPA浸潤表現(xiàn)，ABPA患者胸部影像學(xué)表現(xiàn)可能為暫時(shí)(實(shí)變、結(jié)節(jié)、軌道征、牙膏狀陰影、模糊影)或永久(如平行線征或戒指征、支氣管擴(kuò)張、胸膜肺纖維化)；(3)未經(jīng)激素治療者血嗜酸粒細(xì)胞計(jì)數(shù)>500個(gè)/μl[16]。

有研究表明，各種單獨(dú)檢驗(yàn)/檢查方法診斷ABPA的敏感性和特異性分別為煙曲霉抗原快速皮膚試驗(yàn)(94.7%、79.7%)，血清總IgE升高(97.1%、37.7%)，煙曲霉特異性IgE升高(100%、69.3%)，血清煙曲霉沉淀素陽性(42.7%、7.1%)，嗜酸粒細(xì)胞升高(29.5%、93.1%)，肺部浸潤(36.1%、92.5%)，支氣管擴(kuò)張(91.9%、80.9%)[17]。新血清學(xué)診斷方法仍在不斷探索中，如胸腺及活化調(diào)節(jié)因子17(thymus and activation regulated chemokine17，TARC/CCL17)被認(rèn)為是頗具潛力的診斷標(biāo)志物。

ABPA發(fā)展可分為6期(表1)。

表1　變應(yīng)性支氣管肺曲霉菌病分期及特點(diǎn)

ABPA：變應(yīng)性支氣管肺曲霉菌病；*評(píng)估影像學(xué)緩解時(shí)不宜考慮囊性占位或纖維化等永久性改變

治　療

ABPA治療目的包括緩解急性哮喘加重，控制炎性反應(yīng)，延緩疾病進(jìn)展至肺纖維化階段。應(yīng)避免患者進(jìn)一步接觸霉菌。治療患者基礎(chǔ)疾病，如哮喘、CF、鼻炎、鼻竇炎。

糖皮質(zhì)激素

口服激素治療是主要療法，機(jī)制為控制曲霉菌引起的炎性反應(yīng)。常用劑量為0.5 mg·kg-1·d-1，療程取決于疾病進(jìn)展情況。通常使用潑尼松0.5 mg·kg-1·d-1治療2周，后改為0.5 mg/kg隔日應(yīng)用，治療6～8周；然后根據(jù)病情逐漸減量，每2周減5～10 mg[18]。

多數(shù)患者需延長低劑量激素治療以控制癥狀、減少復(fù)發(fā)。需隨訪至少1年，如停用激素3個(gè)月后癥狀無加重，則認(rèn)為達(dá)到完全緩解。血清總IgE水平可指導(dǎo)治療，建議6～8周監(jiān)測1次該指標(biāo)，停藥后1年亦需要監(jiān)測，以觀測到最低濃度作為治療的基礎(chǔ)值(多數(shù)患者無法到達(dá)正常水平)，同時(shí)需監(jiān)測影像學(xué)變化及肺功能情況。吸入性糖皮質(zhì)激素療效尚未得到充分證實(shí)，不建議單獨(dú)應(yīng)用。

抗真菌治療

近年研究進(jìn)一步評(píng)價(jià)了多種抗真菌藥物對(duì)ABPA的治療效果，其中伊曲康唑的療效獲得認(rèn)可。1項(xiàng)雙盲安慰劑隨機(jī)對(duì)照研究使用伊曲康唑(200 mg，2次/d)治療16周，隨后改用200 mg/d劑量治療16周；較安慰劑對(duì)照組，伊曲康唑組患者肺功能改善，總IgE下降，糖皮質(zhì)激素治療劑量減少，但在SF-36評(píng)分、活動(dòng)耐量、影像學(xué)改善方面兩者差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[19]。另有文獻(xiàn)報(bào)道，應(yīng)用伊曲康唑200 mg/d治療1年，急性發(fā)作頻率下降，肺功能改善，血嗜酸粒細(xì)胞計(jì)數(shù)及總IgE水平下降、血清沉淀素反應(yīng)減少，糖皮質(zhì)治療劑量減少。其他文獻(xiàn)報(bào)道，伊曲康唑療程4周～1年，均獲得不同方面療效。Chishimba等[20]報(bào)道了伏立康唑、泊沙康唑在治療ABPA方面的療效，平均治療時(shí)間分別為16.7個(gè)月及16.3個(gè)月，患者癥狀緩解、IgE水平下降、影像學(xué)示肺浸潤改善，但肺功能無顯著變化。抗真菌治療可能的作用機(jī)制包括減輕抗原負(fù)荷；通過抑制細(xì)胞色素酶P450 3A4減緩激素代謝從而減少激素用量；本身具有免疫調(diào)節(jié)作用[21]。同時(shí)也有一些案例報(bào)道證實(shí)，伏立康唑、兩性霉素B在ABPA治療方面的作用。ISHAM工作組認(rèn)為應(yīng)用糖皮質(zhì)激素患者出現(xiàn)復(fù)發(fā)加重患者應(yīng)考慮抗真菌治療。

靶向治療

一些個(gè)案報(bào)道證實(shí)，奧馬珠單抗在減少ABPA急性加重及糖皮質(zhì)激素依賴方面有作用，但仍需隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)一步證實(shí)。文獻(xiàn)報(bào)道中奧馬珠單抗常用劑量為300～450 mg，每2～4周注射1次，療程1.5～32個(gè)月，主要觀察指標(biāo)為呼吸系統(tǒng)癥狀、肺功能、IgE水平。

其他

高張生理鹽水霧化、長療程阿奇霉素亦可輔助治療。

監(jiān)測

每8周再次評(píng)估病史及體格檢查、X線胸片、血清總IgE和肺功能。臨床示影像學(xué)改善且IgE下降超過25%意味著治療有效。同時(shí)需觀察藥物不良反應(yīng)。

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