免疫性血小板減少癥中血小板生成與清除研究進(jìn)展*

王 瑤，左 斌，阮長(zhǎng)耿，何 楊

(江蘇血液研究所 蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院，江蘇蘇州 215006)

免疫性血小板減少癥(immune thrombocytopenia，ITP)是排除其他可能導(dǎo)致血小板減少因素(感染、藥物、惡性腫瘤以及其他的自身免疫性疾病等)，以血小板計(jì)數(shù)降低、伴或不伴有皮膚黏膜出血為臨床特征的一種獲得性自身免疫性疾病[1]。ITP發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，免疫因素介導(dǎo)的血小板生成受抑或血小板破壞增加是導(dǎo)致ITP血小板減少的主要原因。血小板數(shù)量的維持依賴于血小板產(chǎn)生和清除兩方面作用。生理情況下，機(jī)體通過(guò)多種細(xì)胞因子以及造血微環(huán)境調(diào)節(jié)血小板的生成，并且通過(guò)多種途徑清除血小板來(lái)維持血小板數(shù)量的相對(duì)穩(wěn)定。血小板生成或者清除調(diào)控異常，均可導(dǎo)致機(jī)體血小板數(shù)量的變化。本文將從血小板生成和清除方面對(duì)ITP發(fā)病機(jī)制進(jìn)行綜述，主要目的旨在啟發(fā)新的臨床治療以及促進(jìn)實(shí)驗(yàn)診斷的研究。

1血小板生成與清除血小板是由造血干細(xì)胞來(lái)源的巨核細(xì)胞分化成熟并釋放生成的，這一過(guò)程主要發(fā)生在骨髓中。早期的研究發(fā)現(xiàn)骨髓中血小板的生成主要受到巨核細(xì)胞集落刺激因子(macrophage colony-stimulating factor，M-CSF)、促血小板生成素(thrombopoietin，TPO)等多種細(xì)胞因子以及造血微環(huán)境中多種細(xì)胞的調(diào)控。LEFRANCAIS等[2]最近發(fā)現(xiàn)肺是骨髓外血小板生成器官，他們利用肺微循環(huán)成像證實(shí)肺內(nèi)存在大量巨核細(xì)胞并且每小時(shí)產(chǎn)生1 000萬(wàn)個(gè)血小板，約占血小板生成總量的50%。肺內(nèi)的部分巨核細(xì)胞和祖細(xì)胞來(lái)源于肺外部位，在血小板減少和骨髓干細(xì)胞相對(duì)缺乏的情況下，這些細(xì)胞可以遷出肺并且重新填充骨髓，完全恢復(fù)血小板數(shù)量。

生理情況下血小板的清除主要發(fā)生在肝脾的網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)。血小板發(fā)生凋亡或活化后，血小板細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的磷脂酰絲氨酸(phosphatidylserine，PS)外翻暴露，從而被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的乳糖凝集素和清道夫受體識(shí)別，導(dǎo)致血小板被吞噬清除。此外，衰老或低溫儲(chǔ)存的血小板發(fā)生去唾液酸化，可通過(guò)去唾液酸糖蛋白受體(ashwell-morell receptor，AMR)途徑被肝臟細(xì)胞和Kupffer細(xì)胞識(shí)別清除[3]。

血小板生成與清除過(guò)程處于動(dòng)態(tài)平衡之中，兩者協(xié)調(diào)維持血小板數(shù)量的穩(wěn)定。一方面，衰老或損傷的血小板發(fā)生去唾液酸化后被肝臟細(xì)胞AMR識(shí)別清除，并且激活JAK2-STAT3通路促進(jìn)肝細(xì)胞TPO的生成，后者再通過(guò)血液循環(huán)進(jìn)入骨髓促進(jìn)巨核細(xì)胞發(fā)育成熟和血小板生成[4]，促進(jìn)血小板數(shù)量恢復(fù)。另一方面，血小板數(shù)量對(duì)維持血液TPO濃度至關(guān)重要。血小板表面和巨核細(xì)胞一樣表達(dá)TPO受體Mpl，當(dāng)血小板數(shù)量增加時(shí)，血小板結(jié)合更多的TPO，導(dǎo)致循環(huán)TPO減少，從而抑制巨核細(xì)胞發(fā)育及血小板生成[5]。

2ITP中血小板生成減少巨核細(xì)胞成熟障礙是臨床ITP患者骨髓常見(jiàn)特征，主要表現(xiàn)為產(chǎn)血小板的成熟巨核細(xì)胞數(shù)量減少，其機(jī)制包括自身抗體等免疫因素導(dǎo)致巨核細(xì)胞分化受阻和巨核細(xì)胞凋亡異常，從而導(dǎo)致血小板生成減少。

2.1 自身抗體抑制巨核細(xì)胞成熟 MCMILLAN等[6]通過(guò)體外研究發(fā)現(xiàn)，慢性ITP患者血清的IgG抗體可抑制巨核細(xì)胞集落形成，導(dǎo)致4，8及16倍體的巨核細(xì)胞數(shù)量減少。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，ITP患者自身抗體可抑制體外培養(yǎng)的巨核細(xì)胞釋放血小板，并且這一作用可在血小板生成素受體激動(dòng)劑羅米司亭(romiplostim)和艾曲波帕(eltrombopag)治療后逆轉(zhuǎn)[7]。以上的研究提示ITP患者自身抗體可通過(guò)抑制巨核細(xì)胞增殖和成熟從而抑制血小板的生成。

2.2 巨核細(xì)胞凋亡缺陷 巨核細(xì)胞的正常凋亡是血小板生成的關(guān)鍵過(guò)程。體外研究發(fā)現(xiàn)，ITP患者來(lái)源的CD8+T細(xì)胞可以抑制巨核細(xì)胞的凋亡從而使得巨核細(xì)胞生成血小板受阻，這一現(xiàn)象可以被地塞米松糾正。另有研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)ITP患者血清處理的巨核細(xì)胞中Bcl-xL水平升高，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)巨核細(xì)胞腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(tumor necrosis factor-related apoptosis inducing ligand，TPAIL)，Caspase-3和Caspase-8以及有絲分裂和多倍體形成相關(guān)的重要細(xì)胞因子Cyclin B1和Cyclin D3的表達(dá)均降低[8]，提示ITP患者巨核細(xì)胞成熟障礙與其細(xì)胞凋亡缺陷有關(guān)。

2.3 血小板生成微環(huán)境的調(diào)節(jié)異常 TPO可與巨核細(xì)胞表面cMpl配體結(jié)合，TPO-cMpl信號(hào)通路在巨核細(xì)胞發(fā)育成熟過(guò)程中發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用。研究發(fā)現(xiàn)，血小板生成缺陷可能與存在TPO自身抗體有關(guān)。2001年，有研究報(bào)道在3例血小板減少患者體內(nèi)檢測(cè)出針對(duì)TPO的IgG抗體。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)該抗體可以和外源性的TPO發(fā)生交叉反應(yīng)并中和TPO的活性。最近研究發(fā)現(xiàn)，在ITP及一些血小板減少性疾病的患者體內(nèi)存在抗TPO受體(cMpl)和抗TPO/cMpl復(fù)合體的抗體[9]，這些抗體在ITP中的作用還有待闡明。

血小板生成過(guò)程中巨核細(xì)胞需要遷移到骨髓血管竇釋放血小板前體，巨核細(xì)胞遷移能力缺陷將導(dǎo)致血小板的生成障礙。整合素ανβ3是巨核細(xì)胞遷移黏附的關(guān)鍵分子。近期研究發(fā)現(xiàn)，ITP患者體內(nèi)存在抗整合素ανβ3抗體，體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)抗整合素ανβ3抗體可通過(guò)抑制巨核細(xì)胞的遷移黏附從而抑制血小板生成[10]。此外，缺氧誘導(dǎo)因子1α(hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α)是調(diào)節(jié)造血干細(xì)胞分化的重要因子。在ITP患者骨髓樣本中發(fā)現(xiàn)HIF-1α表達(dá)下調(diào)，巨核細(xì)胞和血小板的數(shù)量減少。體外研究顯示，HIF-1α激動(dòng)劑處理后巨核細(xì)胞及其多倍體數(shù)量增加和體積增大[11]。這一結(jié)果表明，HIF-1α表達(dá)異?？赡苁荌TP疾病巨核細(xì)胞成熟障礙的機(jī)制之一。

3ITP中血小板清除增加血小板破壞增加是ITP血小板減少的主要原因，其中涉及多種血小板清除機(jī)制，包括抗體介導(dǎo)的血小板清除、CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞(cytotoxic T cell，CTL)介導(dǎo)血小板清除以及血小板凋亡等。

3.1 自身抗體介導(dǎo)的血小板清除 1951年，Harrington發(fā)現(xiàn)給自己注射ITP患者血清后出現(xiàn)了一過(guò)性的血小板減少，這證明患者體內(nèi)存在一種可以破壞血小板的物質(zhì)。后期研究證明，抗血小板表面糖蛋白的自身抗體介導(dǎo)了這一破壞作用。研究發(fā)現(xiàn)，70%～80%的ITP患者體內(nèi)可檢測(cè)到抗血小板自身抗體，主要包括抗血小板糖蛋白Ib(glycoprotein Ib，GP1b)、GPIIb及GPIIIα抗體。血小板自身抗體的產(chǎn)生與T輔助細(xì)胞1(T help cell，Th1)，CD4+CD25hiFoxp3+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulation T cell，Treg)以及細(xì)胞因子IL-10和IL-2等失調(diào)有關(guān)，最終導(dǎo)致B細(xì)胞過(guò)度活化產(chǎn)生抗血小板自身抗體。ITP患者中血小板自身抗體介導(dǎo)的血小板清除機(jī)制目前發(fā)現(xiàn)的有以下兩種：Fc依賴途徑和Fc非依賴途徑。

3.1.1 Fc依賴途徑的血小板清除：該過(guò)程的血小板清除機(jī)制是最經(jīng)典清除途徑。ITP患者體內(nèi)自身反應(yīng)性血小板抗體的Fc段與肝脾網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)中的巨噬細(xì)胞或Kuffer細(xì)胞的Fc受體(Fc receptor，F(xiàn)cR)，隨后啟動(dòng)血小板的吞噬清除過(guò)程。

3.1.2 Fc非依賴途徑的血小板清除：有研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)難治性ITP患者體內(nèi)存在GP1b抗體，可通過(guò)Fc非依賴途徑介導(dǎo)血小板清除?？笹P1b抗體結(jié)合血小板后導(dǎo)致血小板活化，細(xì)胞膜發(fā)生轉(zhuǎn)位使得唾液酸苷酶1(neuraminidase-1，NEU1)暴露并后者介導(dǎo)GP1b復(fù)合物去唾液酸化，繼而暴露β半乳糖。β半乳糖可被肝臟細(xì)胞和巨噬細(xì)胞上的AMR受體識(shí)別從而導(dǎo)致血小板的清除。最近QUACH等[12]發(fā)現(xiàn)，某些難治性ITP患者體內(nèi)的抗GP1bα抗體可通過(guò)誘導(dǎo)血小板機(jī)械傳感機(jī)制介導(dǎo)血小板清除。研究發(fā)現(xiàn)，抗GP1bα抗體與血小板上機(jī)械門(mén)控復(fù)合物GP1b-IX的GP1bα結(jié)合，導(dǎo)致血小板發(fā)生交聯(lián)，GP1b-IX復(fù)合體受到牽拉，從而觸發(fā)機(jī)械敏感結(jié)構(gòu)域(mechanosensory domain，MSD)介導(dǎo)Fc非依賴性的血小板清除。

3.2 T細(xì)胞介導(dǎo)的血小板清除 OLSSON等[13]發(fā)現(xiàn)在部分ITP患者的血小板清除不依賴于抗體，而與CD3+T細(xì)胞有關(guān)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這些CD3+細(xì)胞毒性T細(xì)胞(cytotoxic T cell，CTL)可介導(dǎo)血小板的直接破壞。最近另外的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，ITP患者體內(nèi)Fas功能的缺失可能是CD8+CTL持續(xù)攻擊自身血小板的原因[14]。另外QIU等[15-16]研究提出在血小板特異性CD8+CTL陽(yáng)性的ITP患者中NEU1與血小板表面GPIb-IX復(fù)合物去唾液酸化呈現(xiàn)正相關(guān)。體內(nèi)外的研究均證明CD8+ CTL促進(jìn)NEU1向血小板表面轉(zhuǎn)移并活化導(dǎo)致血小板去唾液酸化，隨后血小板通過(guò)去唾液酸化-AMR途徑被肝臟細(xì)胞識(shí)別清除。

3.3 血小板過(guò)度凋亡 多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，ITP患者中血小板凋亡增加。DENG等[17]發(fā)現(xiàn)慢性成人ITP患者血小板中凋亡蛋白Bax和Bak表達(dá)升高、抗凋亡蛋白Bcl-xL表達(dá)降低并且血小板的線粒體內(nèi)膜電位發(fā)生去極化。GOETTE等[18]發(fā)現(xiàn)難治性ITP患者血小板凋亡增加與抗GP1b抗體有關(guān)，抗GP1b抗體結(jié)合導(dǎo)致血小板Caspase 3表達(dá)升高、線粒體膜電位發(fā)生去極化以及PS外露。另一研究發(fā)現(xiàn)，自身抗體導(dǎo)致的血小板凋亡與抗GPIIbIIIa抗體有關(guān)[19]。ZHAO等[20]發(fā)現(xiàn)血小板凋亡受Akt-PKA信號(hào)途徑調(diào)控。血小板Akt蛋白通過(guò)磷酸化激活磷酸二酯酶(phosphodiesterase，PDE3A)，后者進(jìn)一步降解cAMP導(dǎo)致其濃度下降從而抑制PKA(protein kinase A，PKA)活性，導(dǎo)致血小板發(fā)生凋亡。CHEN等[21]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，ITP患者血小板減少與Akt介導(dǎo)的血小板凋亡有關(guān)。ITP患者抗GP1b抗體結(jié)合導(dǎo)致血小板Akt活性升高，PKA活性下降，從而發(fā)生血小板凋亡。通過(guò)Akt抑制劑或Akt基因敲除均可抑制抗GP1b抗體介導(dǎo)的血小板凋亡。

4結(jié)語(yǔ)ITP是一個(gè)異質(zhì)性的疾病，其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，目前研究尚不夠深入。對(duì)血小板生成和清除機(jī)制的研究，有助于拓展ITP疾病的病理機(jī)制，也為ITP的治療提供了新的思路。血小板生成方面，目前已有羅米司亭、艾曲波帕等血小板生成素受體激動(dòng)劑成功用于ITP臨床治療；血小板清除方面，神經(jīng)氨酸酶抑制劑(NCT03520049)用于ITP治療已開(kāi)展臨床試驗(yàn)，同時(shí)血小板凋亡的最新進(jìn)展有望成為ITP治療新的突破口。相信隨著研究的 不斷深入，將有更多的新理念新思路出現(xiàn)。另一方面，ITP疾病呈現(xiàn)個(gè)體化特征，未來(lái)將其與多樣性的發(fā)病機(jī)制相結(jié)合并實(shí)施針對(duì)性的治療，將有助于建立ITP個(gè)體化治療，提升ITP的臨床診治水平。