梅毒及其與HIV合并感染的免疫機制研究

王鑫 蔣娟

梅毒及其與HIV合并感染的免疫機制研究

王鑫 蔣娟

梅毒不同的臨床表現(xiàn)多取決于細胞免疫的強度和持續(xù)時間，巨噬細胞、CD4+T淋巴細胞、CD8+T淋巴細胞、自然殺傷細胞均在梅毒感染的細胞免疫中起重要作用。而與HIV合并感染更是增加了其免疫機制的復(fù)雜性和臨床表現(xiàn)的多形性。在與HIV合并感染的二期梅毒中，Th1、Th17型細胞免疫增強，而Th2型細胞免疫的改變目前尚不確切。梅毒與HIV合并感染時兩者的免疫機制、病程以及療效均可能發(fā)生影響，因此，有必要進行梅毒患者的HIV篩查和HIV感染者的梅毒篩查，以便獲得及時有效的治療。

梅毒；HIV；免疫；蒼白密螺旋體；感染

2013年，中國梅毒報告發(fā)病率達32.86/10萬，已成為重要的公共衛(wèi)生問題［1］。梅毒與人免疫缺陷病毒（HIV）有共同的危險因素且同樣通過性接觸傳播［2］。近年來，兩者合并感染人數(shù)不斷上升，而梅毒與HIV的合并感染使其病程變得更為復(fù)雜，這與免疫機制密切相關(guān)。

1 梅毒螺旋體感染免疫機制

梅毒兔模型研究表明，梅毒硬下疳是一種遲發(fā)型超敏反應(yīng)，可有效清除感染部位的病原體，而體液免疫在清除梅毒螺旋體感染中作用不大。如果遲發(fā)型超敏反應(yīng)作用不足，一期梅毒會快速進展為二、三期梅毒。雖然在兔模型上沒有誘導(dǎo)出真正的二期梅毒，但是通過血管內(nèi)注射誘導(dǎo)出了播散性皮損。雖與人二期梅毒皮損不同，但仍然是遲發(fā)型超敏反應(yīng)，且對于大量病原體的清除極為有效［3］。

梅毒螺旋體引起強烈的Th1型細胞免疫，與遲發(fā)型超敏反應(yīng)一致。細胞免疫中，T淋巴細胞、巨噬細胞以及自然殺傷細胞（NK細胞）均起重要作用。在感染了梅毒螺旋體的兔模型中，其皮損內(nèi)T淋巴細胞與梅毒螺旋體計數(shù)一起迅速到達峰值，幾天后皮損內(nèi)出現(xiàn)巨噬細胞，同時伴隨著螺旋體計數(shù)急劇下降［4］。同樣，在人一期及二期梅毒皮損中發(fā)現(xiàn)了T淋巴細胞和巨噬細胞。在細胞免疫功能研究中，已經(jīng)證實由干擾素（IFN）γ激活的巨噬細胞對梅毒螺旋體有吞噬作用，并在巨噬細胞吞噬泡中發(fā)現(xiàn)了降解的螺旋體。有學(xué)者認為，由IFN-γ激活的巨噬細胞是梅毒螺旋體感染中主要的病原體清除者［5］，對于產(chǎn)生IFN-γ的T細胞亞群，則有不同觀點。

作者單位：210042 南京，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 皮膚病醫(yī)院皮膚科

1.1 CD4+T細胞與梅毒螺旋體感染：有研究認為，CD4+T細胞通過分泌IFN-γ激活巨噬細胞清除梅毒螺旋體。但Stary等［5］發(fā)現(xiàn)，在二期梅毒患者皮損中，只有少量分泌IL-17和（或）IFN-γ的CD4+T細胞。由此作者推測：①所需CD4+T細胞是CD8+T細胞的輔助細胞；②有一大部分CD4+T細胞具有調(diào)節(jié)表型，這限制了對梅毒螺旋體的免疫反應(yīng)；③IL-17和IFN-γ是由低于檢測系統(tǒng)閾值CD4+T細胞產(chǎn)生的；④CD4+T細胞在抗螺旋體免疫應(yīng)答中作用不大。

1.2 CD8+T細胞與梅毒螺旋體感染：研究表明，抗梅毒螺旋體免疫應(yīng)答不僅由產(chǎn)生IFN-γ的T細胞介導(dǎo)，而且還由同時產(chǎn)生IFN-γ、IL-17的T細胞介導(dǎo)。一類新發(fā)現(xiàn)的效應(yīng)細胞Th17/TC17細胞引起關(guān)注。Stary等在梅毒患者皮損中，通過使用多克隆抗體進行多色免疫熒光染色發(fā)現(xiàn)了同時表達IL-17與IFN-γ的CD8+T細胞，認為CD8+T細胞介導(dǎo)梅毒螺旋體感染中的遲發(fā)型超敏反應(yīng)。此外CD8+T細胞還有細胞毒作用，會造成組織損傷和炎癥反應(yīng)。CD8+T細胞可以直接通過Toll樣受體識別并結(jié)合病原體相關(guān)分子模式介導(dǎo)免疫反應(yīng)，而梅毒螺旋體膜脂蛋白是Toll樣受體2識別的病原體相關(guān)分子模式［5］。

1.3 NK細胞與梅毒螺旋體感染：二期梅毒患者皮損中除CD4+T細胞、CD8+T細胞外，還有大量CD56+NK細胞，NK細胞有分泌IFN-γ以及其他免疫調(diào)節(jié)分子，激活巨噬細胞，促進T細胞分化以及樹突細胞成熟等作用。外周血單核細胞中，NK細胞是IFN-γ的主要來源，而梅毒患者循環(huán)血中，NK細胞計數(shù)明顯降低，二期梅毒患者與未感染者相比，前者循環(huán)血中，NK細胞比例不足后者的5%。對NK細胞亞群根據(jù)CD56、CD16相對表達量，用流式細胞儀進行分類，與對照組相比，CD56negativeCD16brightNK細胞亞群計數(shù)明顯升高，而CD56bright和CD56dim-CD16brightNK細胞亞群數(shù)量減少。CD56negativeCD16brightNK細胞的特點是細胞毒以及分泌IFN-γ等細胞因子的作用都十分有限，CD56brightNK細胞的細胞因子分泌作用強而細胞毒作用弱，CD56dimCD16brightNK細胞與之相反［6］。推測后兩類NK細胞的減少導(dǎo)致其清除梅毒螺旋體能力的減弱。Liu等［7］研究發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)梅毒患者外周血中，NK細胞計數(shù)與健康人相比明顯降低，且無癥狀神經(jīng)梅毒患者中，NK細胞計數(shù)最低，早期患者最高，晚期患者居中，認為對感染宿主細胞的清除使NK細胞數(shù)目減少，推測NK細胞激活巨噬細胞及分泌IL-12的能力隨時間延長而減退，造成針對梅毒螺旋體的細胞免疫減弱。

早期梅毒感染以Th1細胞免疫應(yīng)答為主，Th2型免疫應(yīng)答相對較弱。隨病情發(fā)展，Th2型免疫開始占優(yōu)勢，而Th1型免疫受到抑制，即“Th1向Th2漂移”。Th1主要起清除梅毒螺旋體作用。Th2輔助體液免疫產(chǎn)生抗體，還可抑制Th1型細胞免疫對梅毒螺旋體的清除作用，導(dǎo)致梅毒螺旋體免疫逃避，可能造成機體清除病原體能力下降，發(fā)展為潛伏梅毒。

2 梅毒與HIV合并感染的免疫機制

梅毒皮損中有大量的巨噬細胞，而其表面的CD4是HIV的靶受體。研究發(fā)現(xiàn)，HIV感染者潛伏梅毒的激活與免疫抑制發(fā)展相吻合。因此，在沒有出現(xiàn)免疫抑制的HIV感染者中，潛伏梅毒是可以被控制的，但當細胞免疫受抑制時，三期梅毒的表現(xiàn)顯現(xiàn)出來。

2.1 Th1、Th17型細胞免疫與合并感染：HIV陽性的二期梅毒患者皮損中，梅毒螺旋體數(shù)量顯著增加，表明該人群中抗梅毒免疫應(yīng)答不是十分有效。有學(xué)者根據(jù)是否感染HIV對25例二期梅毒患者分為2組進行對比分析，通過反轉(zhuǎn)錄PCR發(fā)現(xiàn)，HIV陽性梅毒患者皮損組織中，Th1、Th17型細胞因子IL-17、IFN-γ、IL-23p19、IL-22 mRNA 較 HIV 陰性梅毒患者明顯升高。進一步對梅毒皮損進行免疫熒光研究，發(fā)現(xiàn)HIV陽性患者分泌IFN-γ/IL-17的CD8+T細胞增多，而免疫調(diào)節(jié)性T細胞減少。作者推測，合并感染者中，CD8+T細胞的功能耗竭導(dǎo)致Th17/Tc17細胞數(shù)量代償性增加，這不但不能消除病原菌，還導(dǎo)致組織的破壞［8］。另一方面，真皮調(diào)節(jié)性T細胞和（或）表皮朗格漢斯細胞減少，導(dǎo)致過度的 細 胞 免 疫 應(yīng) 答［9］；IFN-γ 刺 激 漿 細 胞 表 達B7-H1，從而抑制T細胞的功能。因此，梅毒晚期病變中漿細胞數(shù)量的增多與IFN-γ水平的升高共同導(dǎo)致了免疫抑制，病原體清除能力減弱［5］。

2.2 Th2型細胞免疫與合并感染：與HIV陰性梅毒患者相比，HIV陽性的二期梅毒患者皮損中，Th2型細胞因子IL-10、轉(zhuǎn)化生長因子β明顯降低，而IL-10、轉(zhuǎn)化生長因子β可以下調(diào)IFN-γ介導(dǎo)的細胞免疫反應(yīng)。Knudsen等［10］對梅毒合并HIV感染患者進行回顧性隊列研究，根據(jù)其梅毒感染前、感染中、感染后分為3組，分別取血漿進行分析，通過觀察血漿中細胞因子及HIV RNA病毒載量，發(fā)現(xiàn)在一、二期梅毒合并HIV感染患者中IL-10升高，進行梅毒治療后TNF-α和IL-10的濃度均下降，作者認為，在合并感染中，增加的IL-10濃度與疾病進程、CD4+T細胞減少、HIV RNA病毒載量升高有關(guān)。IL-10是先天和適應(yīng)性免疫中重要的抗炎癥調(diào)節(jié)因子，其與調(diào)節(jié)蛋白共同作用，防止過度的保護性免疫應(yīng)答造成組織損傷，同時也造成梅毒螺旋體逃逸宿主的免疫反應(yīng)。梅毒螺旋體重組蛋白刺激單核細胞釋放IL-10、轉(zhuǎn)化生長因子β等細胞因子，促進調(diào)節(jié)性T細胞的分化，以及TNF-α、IL-6、IL-1β參與炎癥反應(yīng)。與Stary觀察結(jié)果不同的是，未見IL-2以及IFN-γ明顯升高，推測兩種細胞因子是由皮損局部分泌或者是升高的IL-10抑制了兩者的釋放［10-12］。

2.3 合并感染對梅毒及HIV感染者病程的影響：兔模型研究發(fā)現(xiàn)，HIV與梅毒螺旋體合并感染延遲梅毒皮損的愈合。研究者對4只家兔靜脈接種感染HIV的人類細胞系，6個月后4只家兔體內(nèi)既沒有血清抗體，外周血單核細胞DNA中也沒有HIV DNA序列的整合。然而，在家兔皮膚接種梅毒螺旋體后，4只家兔中有2只硬下疳愈合時間明顯延長；4只兔的外周血單核細胞的DNA中均檢測到HIV DNA序列；而且，在梅毒皮損處的巨噬細胞和淋巴細胞中也檢測到了HIV DNA序列，但是在沒有梅毒皮損的部位未檢測到HIV DNA序列。此外，除延長梅毒皮損愈合外，與HIV合并感染還增加梅毒甚至神經(jīng)梅毒的風(fēng)險［13-15］。而接受高效抗反轉(zhuǎn)錄病毒治療（HAART）的HIV感染者與未接受者相比梅毒發(fā)病率較低［16］。接受HAART的梅毒與HIV合并感染者患神經(jīng)梅毒的風(fēng)險亦比未接受者低［17］。Naniche等［18］通過前瞻性隊列研究發(fā)現(xiàn)，在合并以及未合并梅毒感染的HIV患者之間，HIV RNA數(shù)量的差異無統(tǒng)計學(xué)意義，梅毒引起的T細胞活化與HIV RNA水平無相關(guān)性。他們認為，梅毒感染激活先天免疫系統(tǒng)，引起巨噬細胞和樹突細胞的活化，從而導(dǎo)致獨立于HIV RNA水平的T細胞活化增加。Bhattar等［19］研究也發(fā)現(xiàn)，與單純HIV感染者相比，雖然合并梅毒感染使HIV感染者血液中CD4+T細胞計數(shù)降低而血漿病毒載量升高，但這些差異并無統(tǒng)計學(xué)意義。Weintrob等［20］則認為，合并感染會使HIV感染者CD4+T計數(shù)和病毒載量有短暫變化，不會增加其進展為艾滋病期或死亡的速度。故認為合并感染對HIV感染者病程無明顯影響。

2.4 合并感染對梅毒治療的影響：Calson等［3］認為，在HIV感染的梅毒患者治療中，需更高劑量的芐星青霉素，雖然青霉素直接殺死梅毒螺旋體，但療效受到宿主從組織清除微生物的免疫應(yīng)答能力的影響。與此持相同觀點的Wang等［14］認為，HIV感染造成的免疫缺陷減弱了對梅毒螺旋體的免疫應(yīng)答，從而導(dǎo)致芐星青霉素治療梅毒的失敗。Kim等［21］通過對合并HIV的梅毒患者進行對照研究，發(fā)現(xiàn)梅毒治療的成功與否與HIV病毒載量、CD4細胞計數(shù)以及是否行HAART無關(guān)，僅與梅毒處于何種階段以及治療前快速血漿反應(yīng)素環(huán)狀卡片試驗滴度顯著相關(guān)。Saje等［22］通過對一期、二期、潛伏以及神經(jīng)梅毒合并HIV感染患者均行等劑量芐星青霉素治療，發(fā)現(xiàn)治療是否成功與梅毒臨床階段無明確關(guān)系，此項研究中所有HIV感染者均已行＞6個月HAART治療。

3 結(jié)語

梅毒感染的免疫機制較為復(fù)雜，研究表明，巨噬細胞、CD4+T淋巴細胞、CD8+T淋巴細胞、NK細胞均在梅毒感染的細胞免疫中起重要作用。而梅毒與HIV合并感染進一步增加了免疫機制的復(fù)雜性，在與HIV合并感染二期梅毒中，Th1、Th17型細胞免疫增強，而Th2型細胞免疫改變目前尚不確切。應(yīng)注意的是，合并感染時兩者的免疫機制、病程以及治療效果均可能發(fā)生影響，因此，有必要進行梅毒患者的HIV篩查和HIV感染者的梅毒篩查，以便獲得及時有效的治療。

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Immune mechanisms in syphilis and its concurrence with human immunodeficiency virus infection

Wang Xin,Jiang Juan.Institute of Dermatology,Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College,Nanjing 210042,China

The intensity and duration of cellular immune response determine differences in clinical manifestations of syphilis.Macrophages,CD4+T lymphocytes,CD8+T lymphocytes and natural killer （NK）cells all play important roles in cellular immunity in syphilis.Concurrent human immunodeficiency virus（HIV） infection increases the complexity of immune pathogenesis as well as variety in clinical manifestations of syphilis.In secondary syphilis concurrent with HIV infection,T helper type 1 （Th1） and Th17 cellmediated immunity are enhanced,while changes in Th2 cell-mediated immunity remain unclear.The concurrence of syphilis and HIV infection may alter their immunologic mechanisms,clinical course and therapeutic outcomes.Thus,it is necessary for timely and effective treatment to screen for HIV infection in patients with syphilis and for syphilis in patients with HIV infection.

Syphilis;HIV;Immunity;Treponema pallidum;Infection

Jiang Juan,Email:drjjiang@vip.163.com

2015-04-22）

江蘇省臨床醫(yī)學(xué)科技專項（BL2012003）

Fund program:Jiangsu Provincial Special Programof Medical Science（BL2012003）

10.3760/cma.j.issn.1673-4173.2016.02.020

蔣娟，Email:drjjiang@vip.163.com