玫瑰痤瘡發(fā)生的免疫學研究進展

王嵐琦 鞠強

200127上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院皮膚科

·綜述·

玫瑰痤瘡發(fā)生的免疫學研究進展

王嵐琦 鞠強

200127上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院皮膚科

玫瑰痤瘡是一種常見的累及面部的慢性炎癥性皮膚病，臨床表現(xiàn)為面中部突出區(qū)短暫紅斑或持續(xù)性紅斑（3個月以上）、丘疹、膿皰及血管擴張，皮疹有明顯散發(fā)于口周傾向。常見的臨床分型為紅斑毛細血管擴張型（erythematotelangiectatic rosacea，ETR），丘疹膿皰型（papulopustular rosacea，PPR），肥大增生型（phymatous rosacea，PhR）和眼型（ocular）［1］。導致玫瑰痤瘡的病因及發(fā)病機制尚未完全明了，內(nèi)源性因素如遺傳背景、皮膚屏障功能破壞、神經(jīng)血管失調(diào)及免疫失衡等參與疾病的發(fā)生發(fā)展；此外，環(huán)境因素也與玫瑰痤瘡密切相關，已知明確的誘發(fā)因素有紫外線、酒精、辛辣刺激、冷熱、表皮毛囊蠕螨等。在內(nèi)外因素共同作用下，圍繞皮膚血管發(fā)生免疫及炎癥反應是玫瑰痤瘡發(fā)生的主線［2］。

一、天然免疫

病原體識別受體識別病原體相關分子模式或損傷相關分子模式。Toll樣受體（Toll-like receptor，TLR）是病原體識別受體家族中重要的組成部分，皮膚細胞主要表達TLR2和TLR4，尤其是TLR2被發(fā)現(xiàn)在多種皮膚細胞如角質(zhì)形成細胞等表面表達［3］，近年來證實TLR在玫瑰痤瘡的發(fā)生中起重要作用。Cathelicidin是一種重要的抗菌肽，它在脊椎動物中高度保守，一些哺乳動物有多種cathelicidin基因，在人類CAMP是僅有編碼cathelicidin的基因，它編碼相對分子質(zhì)量18 000 hCAP18的前蛋白［4］。通過KLK-5水解作用，無活性的hCAP18轉(zhuǎn)化為有活性的LL37［5］。LL37的促炎和促血管生成作用［6］均與玫瑰痤瘡發(fā)生相關。TLR和抗菌肽均有雙重作用，一方面抗病原微生物感染保護機體［7］，另一方面其活化后產(chǎn)生的細胞因子、趨化因子及招募的免疫細胞促進機體的炎癥反應［8］。兩種作用的失衡導致疾病的發(fā)生、加重。同時TLR2過度活化促進LL37的表達上調(diào)，活性加強，進一步加重免疫失衡，導致玫瑰痤瘡的發(fā)生［9-10］。

1.Toll樣受體（Toll-like receptor，TLR）：玫瑰痤瘡患者皮損處角質(zhì)形成細胞表面高表達TLR2［11］。臨床常見的玫瑰痤瘡誘發(fā)因素如紫外線、冷熱、酒精、辛辣食物等均可誘發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激及活化未折疊蛋白反應［12］，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激可通過轉(zhuǎn)錄因子（ATF4）促進TLR2的表達［13］。另一方面，紫外線將維生素D轉(zhuǎn)化為其活性形式，上調(diào)TLR2 mRNA表達［14］，這可以解釋玫瑰痤瘡好發(fā)于暴露在紫外線下的面部。長期外用糖皮質(zhì)激素藥膏導致紅斑、毛細血管擴張等類似玫瑰痤瘡的皮疹，這種現(xiàn)象也可能與TLR2的表達相關。有研究提示，糖皮質(zhì)激素自身或協(xié)同腫瘤壞死因子α（TNF-α）或痤瘡丙酸桿菌能強烈誘導人原代角質(zhì)形成細胞表面TLR2的表達［15］。表皮毛囊蠕螨的感染密度在玫瑰痤瘡患者皮損中增高，毛囊蠕螨中分離出的奧列倫芽孢桿菌是TLR2強有力的激活物［8］，82.6%的紅斑毛細血管擴張型玫瑰痤瘡患者血清對奧列倫芽孢桿菌蛋白（相對分子質(zhì)量62 000、83 000）發(fā)生免疫應答，而正常人僅有26.9%。同時免疫反應呈陽性的患者面部毛囊蠕螨密度高于正常人［16］。

TLR2活化后，促進角質(zhì)形成細胞分泌細胞因子和趨化因子如TNF-α、白細胞介素1β（IL-1β）、白細胞介素8（IL-8）等［8］，IL-8趨化白細胞聚集至皮膚［17］，這與玫瑰痤瘡患者皮損處大量白細胞浸潤的病理特點相吻合；IL-1β和TNF-α促進血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）表達［18］，可解釋玫瑰痤瘡患者的血管高反應性。TLR2還參與NOD樣受體家族蛋白3（NOD-like receptor protein3，NLRP3）炎癥小體的活化［8］，介導IL-1β釋放和后續(xù)的炎癥反應，促進玫瑰痤瘡患者皮疹發(fā)生。TLR2激活后通過維生素D途徑上調(diào)表皮絲氨酸蛋白酶（KLK-5）的表達［11］，同時TLR2活化后導致鈣內(nèi)流，促進鈣依賴性KLK-5釋放［14］。KLK-5參與抗菌肽cathelicidin翻譯后修飾，將無活性的抗菌肽前體轉(zhuǎn)化為有活性的LL37［5］，參與玫瑰痤瘡發(fā)生。

2.抗微生物肽LL37：抗菌肽主要由皮膚角質(zhì)形成細胞產(chǎn)生，保護機體對抗多種病原體感染（如細菌、真菌、病毒等）［4］。一方面LL37產(chǎn)生趨化因子誘導白細胞、單個核細胞、T細胞局部聚集［19］，另一方面，LL37通過激活表皮生長因子受體（EGFR），進而活化VEGF，導致血管增生擴張及炎癥介質(zhì)外滲［20］。因此LL37不僅具有抗菌活性，也兼具“報警”功能，這使得其在皮膚固有免疫中具有重要作用［21］。

研究發(fā)現(xiàn)，LL37在玫瑰痤瘡患者皮損處不僅大量表達，而且呈現(xiàn)出更大分子量模式，表面增強激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜檢查顯示，玫瑰痤瘡患者皮損處LL37在3 000～3 500 M/Z、4 500 M/Z處均出現(xiàn)特異性肽段峰值，而正常人皮膚在此區(qū)段則無顯示［11］。LL37多肽皮下注入BALB/c小鼠可誘導出類似玫瑰痤瘡的皮損和病理變化，如毛細血管擴張、紅斑及炎癥。但是在CAMP基因敲除的小鼠中并不能再誘導出皮膚炎癥［11］。

人角質(zhì)形成細胞中LL37的過度表達與維生素D途徑［22］、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激［23］、TLR2活化等多種信號通路相關［9-10］?？咕腸athelicidin基因CAMP啟動子區(qū)存在維生素D反應原件（vitamin D responsive element，VDRE），活性維生素D與受體結(jié)合后“打開”CAMP啟動子區(qū)VDRE，促進cathelicidin的表達［22］。紫外線照射活化維生素D通路進一步增加cathelicidin的表達，或許是玫瑰痤瘡好發(fā)面部的原因［14］。除此之外，玫瑰痤瘡的多種誘發(fā)因素均可引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激，通過下游NF-kB-C/EBPα信號通路上調(diào)抗菌肽cathelicidin的表達［23］。TLR2活化后通過下游MyD88-ASK1激活絲裂原活化蛋白激酶p38也促進LL37的表達［9-10］。

因此，天然免疫在玫瑰痤瘡發(fā)病中起到關鍵作用，在外界環(huán)境因素刺激下，表皮角質(zhì)形成細胞中KLK-5表達及活性上調(diào)，促進具有生物活性LL37的產(chǎn)生，同時TLR2的活化進一步放大了該過程。

二、獲得性免疫

1.T細胞：組織病理研究顯示，玫瑰痤瘡患者皮損處T細胞浸潤，以CD4+T細胞為主［24-25］，在疾病的不同階段細胞浸潤數(shù)量不同，丘疹膿皰型患者皮損中CD4+T細胞比例高于紅斑毛細血管擴張型和肥大增生型。轉(zhuǎn)錄組研究顯示，玫瑰痤瘡患者皮損中Th1細胞和Th17細胞相關轉(zhuǎn)錄因子及細胞因子基因轉(zhuǎn)錄上調(diào)，Th1相關轉(zhuǎn)錄因子STAT1及細胞因子IFNG、細胞受體IL12R1、CCR5與Th17相關細胞因子IL-22、趨化因子CCL20、細胞受體CD8A mRNA水平明顯上升（PPR＞PhR＞ETR）。免疫組化結(jié)果與之相符。趨化因子CCR5、CCL20可以吸引更多的Th1、Th17細胞聚集在皮損處。IL-17A作為Th17重要的細胞因子，在玫瑰痤瘡患者皮損處高表達，強有力地刺激LL37的產(chǎn)生［26］，同時通過VEGF促血管生成［27］。

轉(zhuǎn)錄組和免疫組化研究并沒有發(fā)現(xiàn)Th2和調(diào)節(jié)性T細胞（Treg）相關細胞因子及細胞受體上調(diào)［25］。這是否說明玫瑰痤瘡中參與炎癥反應的主要是Th1和Th17細胞，還需要進一步研究驗證。

2.B細胞/漿細胞：轉(zhuǎn)錄組研究顯示，在丘疹膿皰型和肥大增生型患者皮損處B細胞相關基因CD20、PAX5、CD24基因有所上升。CD20免疫組化染色僅在紅斑毛細血管擴張中可見，但同正常對照相比并無統(tǒng)計學意義。而表達于漿細胞表面的CD79+在紅斑毛細血管擴張型、丘疹膿皰型和肥大增生型患者中均有表達，在肥大增生型中呈強陽性染色，這與轉(zhuǎn)錄組學中高達170倍增加的免疫球蛋白輕/重鏈表達一致［25］。但可以產(chǎn)生抗體的漿細胞在玫瑰痤瘡發(fā)病中究竟起到何作用還有待進一步研究。

值得注意的是，CD4+T細胞、B細胞、漿細胞僅在丘疹膿皰型和肥大增生型中高表達，這是否提示這兩型玫瑰痤瘡的發(fā)病過程中獲得性免疫不可或缺，還需要進一步研究明確。

三、結(jié)語

綜上所述，免疫（包括天然免疫與獲得性免疫）在玫瑰痤瘡的發(fā)生機制中起重要作用。玫瑰痤瘡患者對環(huán)境刺激敏感，多種誘發(fā)因素（如紫外線、冷熱、酒精等）可能通過維生素D途徑或激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激誘導抗菌肽cathelicidin的表達，上調(diào)KLK5的表達和酶活性，促進具有生物學活性LL37的產(chǎn)生。TLR2信號通路可協(xié)同促進這一過程。LL37一方面通過EGFR促血管生成，另一方面通過趨化炎癥細胞產(chǎn)生促炎作用。這兩種作用共同導致皮膚出現(xiàn)紅斑、毛細血管擴張、丘疹、膿皰等表現(xiàn)。天然免疫的激活導致后續(xù)獲得性免疫活化，Th1/Th17途徑參與其中，而漿細胞是否參與疾病的發(fā)生還需要進一步深入研究。這一過程不是單向的，而是形成了免疫環(huán)路，炎癥反應不斷放大，最終導致玫瑰痤瘡的發(fā)生發(fā)展。

［1］Two AM,Wu W,Gallo RL,et al.Rosacea:part I.Introduction,categorization,histology,pathogenesis,and risk factors［J］.J Am Acad Dermatol,2015,72（5）:749-758;quiz 759-760.DOI:10.1016/j.jaad.2014.08.028.

［2］Woo YR,Lim JH,Cho DH,et al.Rosacea:molecular mechanisms and management of a chronic cutaneous inflammatory condition［J］.Int J Mol Sci,2016,17（9）:pii:E1562.DOI:10.3390/ijms17091562.

［3］Liu Y,Yin H,Zhao M,et al.TLR2 and TLR4 in autoimmune diseases:a comprehensive review［J］.Clin Rev Allergy Immunol,2014,47（2）:136-147.DOI:10.1007/s12016-013-8402-y.

［4］Gallo RL,Ono M,Povsic T,et al.Syndecans,cell surface heparan sulfate proteoglycans,are induced by a proline-rich antimicrobial peptide from wounds［J］.Proc Natl Acad Sci U S A,1994,91（23）:11035-11039.

［5］Yamasaki K,Schauber J,Coda A,et al.Kallikrein-mediated proteolysis regulates the antimicrobial effects of cathelicidins in skin［J］.FASEB J,2006,20（12）:2068-2080.DOI:10.1096/fj.06-6075com.

［6］Yamasaki K,Gallo RL.Rosacea as a disease of cathelicidins and skin innate immunity［J］.J Investig Dermatol Symp Proc,2011,15（1）:12-15.DOI:10.1038/jidsymp.2011.4.

［7］Oliveira-Nascimento L,Massari P,Wetzler LM.The role of TLR2 in infection and immunity［J］.Front Immunol,2012,3:79.DOI:10.3389/fimmu.2012.00079.

［8］Casas C,Paul C,Lahfa M,et al.Quantification ofDemodex folliculorumby PCR in rosacea and its relationship to skin innate immune activation［J］.Exp Dermatol,2012,21（12）:906-910.DOI:10.1111/exd.12030.

［9］Li X,Jiang S,Tapping RI.Toll-like receptor signaling in cell proliferation and survival［J］.Cytokine,2010,49（1）:1-9.DOI:10.1016/j.cyto.2009.08.010.

［10］Sayama K,Komatsuzawa H,Yamasaki K,et al.New mechanisms ofskin innate immunity:ASK1-mediated keratinocyte differentiation regulates the expression of beta-defensins,LL37,and TLR2.Eur J Immunol,2005,35（6）:1886-1895.

［11］Yamasaki K,Kanada K,Macleod DT,et al.TLR2 expression is increased in rosacea and stimulates enhanced serine protease production by keratinocytes［J］.J Invest Dermatol,2011,131（3）:688-697.DOI:10.1038/jid.2010.351.

［12］Melnik BC.Endoplasmic reticulum stress:key promoter of rosacea pathogenesis［J］.Exp Dermatol,2014,23（12）:868-673.DOI:10.1111/exd.12517.

［13］Shimasaki S,Koga T,Shuto T,et al.Endoplasmic reticulum stress increases the expression and function of toll-like receptor-2 in epithelial cells［J］.Biochem Biophys Res Commun.,2010,402（2）:235-240.DOI:10.1016/j.bbrc.2010.09.132.

［14］Morizane S,Yamasaki K,Kabigting FD,et al.Kallikrein expression and cathelicidin processing are independently controlled in keratinocytes by calcium,vitamin D（3）,and retinoic acid［J］.J Invest Dermatol,2010,130（5）:1297-1306.DOI:10.1038/jid.2009.435.

［15］ShibataM,KatsuyamaM,OnoderaT,etal.Glucocorticoidsenhance Toll-like receptor 2 expression in human keratinocytes stimulated withPropionibacterium acnesor proinflammatory cytokines［J］.J Invest Dermatol,2009,129（2）:375-382.DOI:10.1038/jid.2008.237.

［16］Jarmuda S,McMahon F,Zaba R,et al.Correlation between serum reactivity toDemodex-associatedBacillus oleroniusproteins,and altered sebum levels andDemodexpopulations in erythematotelangiectatic rosacea patients［J］.J Med Microbiol,2014,63（Pt 2）:258-262.DOI:10.1099/jmm.0.065136-0.

［17］Mukaida N,Harada A,Matsushima K.Interleukin-8（IL-8）and monocyte chemotactic and activating factor（MCAF/MCP-1）,chemokines essentially involved in inflammatory and immune reactions［J］.Cytokine Growth Factor Rev,1998,9（1）:9-23.

［18］Maloney JP,Gao L.Proinflammatory cytokines increase vascular endothelial growth factor expression in alveolar epithelial cells［J］.Mediators Inflamm,2015,2015:387842.DOI:10.1155/2015/387842.

［19］De Yang,Chen Q,Schmidt AP,et al.LL-37,the neutrophil granule-and epithelial cell-derived cathelicidin,utilizes formyl peptide receptor-like 1（FPRL1）as a receptor to chemoattract human peripheral blood neutrophils,monocytes,and T cells［J］.J Exp Med,2000,192（7）:1069-1074.

［20］Kittaka M,Shiba H,Kajiya M,et al.Antimicrobial peptide LL37 promotes vascular endothelial growth factor-A expression in human periodontal ligament cells［J］.J Periodontal Res,2013,48（2）:228-234.DOI:10.1111/j.1600-0765.2012.01524.x.

［21］Li N,Yamasaki K,Saito R,et al.Alarmin function of cathelicidin antimicrobial peptide LL37 through IL-36γ induction in human epidermal keratinocytes［J］.J Immunol,2014,193（10）:5140-5148.DOI:10.4049/jimmunol.1302574.

［22］Antal AS,Dombrowski Y,Koglin S,et al.Impact of vitamin D3 on cutaneous immunity and antimicrobial peptide expression［J］.Dermatoendocrinol,2011,3（1）:18-22.DOI:10.4161/derm.3.1.14616.

［23］Park K,Elias PM,Shin KO,et al.A novel role of a lipid species,sphingosine-1-phosphate,in epithelial innate immunity［J］.Mol Cell Biol,2013,33（4）:752-762.DOI:10.1128/MCB.01103-12.

［24］Brown TT,Choi EY,Thomas DG,et al.Comparative analysis of rosacea and cutaneous lupus erythematosus:histopathologic features,T-cell subsets,and plasmacytoid dendritic cells［J］.J Am Acad Dermatol,2014,71（1）:100-107.DOI:10.1016/j.jaad.2014.01.892.

［25］Buhl T,Sulk M,Nowak P,et al.Molecular and morphological characterization of inflammatory infiltrate in rosacea reveals activation of Th1/Th17 pathways［J］.J Invest Dermatol,2015,135（9）:2198-2208.DOI:10.1038/jid.2015.141.

［26］Sakabe J,Umayahara T,Hiroike M,et al.Calcipotriol increases hCAP18 mRNA expression but inhibits extracellular LL37 peptide production in IL-17/IL-22-stimulated normal human epidermal keratinocytes［J］.Acta Derm Venereol,2014,94（5）:512-516.DOI:10.2340/00015555-1775.

［27］Gerber PA,Buhren BA,Steinhoff M,et al.Rosacea:the cytokine and chemokine network［J］.J Investig Dermatol Symp Proc,2011,15（1）:40-47.DOI:10.1038/jidsymp.2011.9.

鞠強，Email：qiangju401@sina.com

國家自然科學基金（81472894、81502718）

10.3760/cma.j.issn.0412-4030.2017.03.018

2016-12-14）

（本文編輯：顏艷）