嗜酸性粒細(xì)胞在大皰性類天皰瘡發(fā)病機(jī)制中的作用及臨床應(yīng)用

蓋曉磊，左亞剛

大皰性類天皰瘡(bullous pemphigoid，BP)是一種罕見的自身免疫性水皰性疾病，主要發(fā)生于老年人。目前病因和發(fā)病機(jī)制尚不清楚，BP是免疫球蛋白G(IgG)介導(dǎo)的疾病，自身抗體與位于基底膜帶的2種半橋?？乖?BP180、BP230)相結(jié)合，引起補(bǔ)體級聯(lián)反應(yīng)的激活、炎癥細(xì)胞局部募集、炎癥介質(zhì)和蛋白酶釋放、真表皮之間的連接蛋白破壞，導(dǎo)致基底膜帶損傷、真皮-表皮分離，在正常皮膚或紅斑基礎(chǔ)上出現(xiàn)瘙癢性、緊張性水皰[1]。目前，遺傳因素、藥物、X射線、感染等因素認(rèn)為是BP的觸發(fā)因素。

多數(shù)BP患者存在抗BP180抗體，BP180是一種位于表皮和基底膜之間的跨膜糖蛋白，其胞外結(jié)構(gòu)域NC16A，是BP的主要抗體結(jié)合位點(diǎn)[2]，多個(gè)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)亦證實(shí)抗BP180抗體為致病性抗體，其滴度與BP病情嚴(yán)重程度密切相關(guān)[3]。BP230是半橋粒胞內(nèi)成分，存在于基底角質(zhì)形成細(xì)胞內(nèi)，IgG自身抗體與BP230的球狀C末端結(jié)構(gòu)域結(jié)合[4]，目前BP230與病情是否具有相關(guān)性仍有爭議，可能與非典型BP相關(guān)[5]。除了IgG外，近年來，越來越多證據(jù)表明嗜酸性粒細(xì)胞(eosinophil，EOS)和免疫球蛋白E(IgE)在BP發(fā)病過程中發(fā)揮著重要作用。EOS是IgE自身抗體介導(dǎo)水皰形成所必需的細(xì)胞[6]；50% BP患者外周血EOS升高[7]；EOS數(shù)量與未經(jīng)治療BP患者的病情嚴(yán)重程度呈線性關(guān)系[8]；被動(dòng)轉(zhuǎn)移抗基底膜帶IgE自身抗體可導(dǎo)致紅斑、瘙癢、EOS浸潤和水皰的發(fā)生[9]。本文綜述EOS在BP中的作用及臨床應(yīng)用研究進(jìn)展。

1 EOS及其活性成分的特征和功能

1.1 EOS基本特征

眾所周知，EOS來源于骨髓造血干細(xì)胞，在骨髓分化成熟后，進(jìn)入血液循環(huán)，停留數(shù)小時(shí)后，在活性趨化因子作用下向組織器官遷移，正常情況下存在于胃腸道、肺、脂肪組織、胸腺、子宮和和乳腺等組織[10]，而皮膚含量較少。但在某些過敏性、感染性、自身免疫性以及腫瘤性疾病等病理情況下，皮膚中EOS會增高。EOS主要受到白細(xì)胞介素-5(IL-5)、嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子-1(eotaxin-1)、IL-3和粒細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)的調(diào)節(jié)[11]。

1.2 EOS及其活性成分功能

EOS作為固有免疫細(xì)胞，主要與宿主防御有關(guān)，可維持機(jī)體免疫穩(wěn)態(tài)。同時(shí)EOS是機(jī)體抗寄生蟲、細(xì)菌感染和過敏反應(yīng)時(shí)Th2為主的效應(yīng)細(xì)胞。當(dāng)寄生蟲感染時(shí)，EOS被招募到組織中，釋放其細(xì)胞毒性顆粒蛋白、某些細(xì)胞因子和脂質(zhì)介質(zhì)，EOS與毒性顆粒蛋白結(jié)合形成細(xì)胞外DNA誘捕網(wǎng)，導(dǎo)致寄生蟲破壞，從而發(fā)揮抗微生物、寄生蟲和抗腫瘤作用,但是釋放的毒性顆粒，也會造成組織的損傷。當(dāng)EOS被激活、脫顆粒后產(chǎn)生毒性顆粒和許多細(xì)胞因子和趨化因子，毒性顆粒包括主要堿性蛋白(major basic protein，MBP)，嗜酸性粒細(xì)胞過氧化物酶(eosinophil peroxidase, EPX)，嗜酸性粒細(xì)胞衍生的神經(jīng)毒素(eosinophil derived neurotoxin，EDN)和嗜酸性粒細(xì)胞陽離子蛋白(eosinophil cationic protein，ECP)[12]；細(xì)胞因子包括轉(zhuǎn)化生長因子-β，白細(xì)胞介素(IL)-3、IL-4、IL-5、IL-8、IL-10、IL-12、IL-13、IL-16、IL-18,腫瘤壞死因子-α, CCL5和CCL11[13]。

MBP通過影響細(xì)胞表面電荷,改變細(xì)胞膜通透性，可造成細(xì)胞損傷[14]，同時(shí)對培養(yǎng)的角質(zhì)形成細(xì)胞具有濃度依賴細(xì)胞毒性作用。ECP是一種細(xì)胞毒性核糖核酸酶，具有多種生物學(xué)和免疫調(diào)節(jié)功能，調(diào)節(jié)成纖維細(xì)胞活性、誘導(dǎo)氣道黏液分泌、與凝血和補(bǔ)體系統(tǒng)相互作用等[15]。同時(shí)ECP是炎癥敏感性指標(biāo)，是EOS活化標(biāo)記物，因其與病情嚴(yán)重程度有關(guān)，常用于炎癥性、免疫性疾病的療效評估、病情監(jiān)測及預(yù)后判斷。與ECP相比，EDN細(xì)胞毒性可能相對較低[16]。

在EOS缺乏、部分基因缺失的小鼠模型的研究中，EOS具有組織損傷、修復(fù)、重塑以及免疫調(diào)節(jié)作用[12]。

綜上，EOS具有抗微生物、寄生蟲和抗腫瘤，組織損傷、修復(fù)、重塑以及免疫調(diào)節(jié)作用等多種功能。

2 EOS及活性成分在BP中可能作用機(jī)制

2.1 EOS、ECP和EDN

EOS浸潤是BP突出病理特征，在BP血清存在的情況下，EOS分布于真表皮交界處；在BP患者外周血、皮損中均可見EOS升高[7]；EOS脫顆粒主要發(fā)生在BP早期，紅斑以及水皰前病變階段[17]；EOS被激活后，脫顆粒的EOS黏附在基底膜角質(zhì)形成細(xì)胞上，提示EOS顆?？赡苤苯悠茐幕捉琴|(zhì)形成細(xì)胞導(dǎo)致真皮-表皮分離[18]；EOS聚集、活化、釋放ECP，ECP帶有正電荷，它與帶負(fù)電荷的分子蛋白聚糖，硫酸乙酰肝素和脂質(zhì)相互作用后，誘導(dǎo)細(xì)胞膜孔道、跨膜通道形成，破壞皮膚的完整性，造成組織、細(xì)胞損傷和水皰形成[19]；ECP可能通過線粒體依賴性途徑誘導(dǎo)活性氧的形成和凋亡；BP患者血清、皰液中ECP、EDN濃度升高，其水平與疾病嚴(yán)重程度有關(guān)，ECP還能為BP預(yù)后判斷提供參考[20-21]；BP患者皰液中ECP水平與皰液中凝血酶原片段F1+2和D-dimer呈線性關(guān)系，提示活化的EOS在皮膚水平可能啟動(dòng)凝血級聯(lián)反應(yīng)[22]。

以上研究均表明，EOS本身或是分泌的毒性顆粒均可能損傷角質(zhì)形成細(xì)胞，從而造成皮膚或黏膜損害。

2.2 EOS和基質(zhì)金屬蛋白酶-9

在水皰部位，EOS可釋放基質(zhì)金屬蛋白酶-9(metal metalloprotease 9，MMP-9)。MMP-9是以92 kDa酶原的形式從胞內(nèi)分泌到胞外，在體內(nèi)經(jīng)一系列蛋白酶級聯(lián)反應(yīng)依次激活MMP-2、3、7、10、13而完成，主要功能是降解和重塑細(xì)胞外基質(zhì)。目前國內(nèi)外研究均表明MMP-9在BP中水皰形成的過程中具有重要作用，一方面可直接切割BP180抗原胞外結(jié)構(gòu)域[23]，另一方面也可激活中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶[24]，從而裂解BP180抗原，真表皮間基底膜帶出現(xiàn)損害，從而導(dǎo)致皮損形成。在小鼠模型中，MMP-9通過滅活α1-蛋白酶抑制劑來調(diào)節(jié)中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶活性，從而促進(jìn)BP180降解以及基底膜帶的分離[24]。在離體BP模型中，抑制白細(xì)胞彈性蛋白酶和MMP-9可抑制水皰生成[25]。ECP和EDN可上調(diào)角質(zhì)形成細(xì)胞中MMP-9的表達(dá)。

2.3 EOS相關(guān)的其他細(xì)胞因子

在BP中，BP患者血清及皰液中IL-5明顯升高，IL-5激活EOS可直接導(dǎo)致水皰形成，并且與病情嚴(yán)重程度相關(guān)[26]，IL-5可促進(jìn)EOS生長、活化,而ECP可以誘導(dǎo)角質(zhì)形成細(xì)胞產(chǎn)生IL-5，從而形成正反饋回路[27]，ECP也能夠誘導(dǎo)角質(zhì)形成細(xì)胞表達(dá)EOS趨化因子[27]，進(jìn)一步增強(qiáng)正反饋回路，導(dǎo)致疾病發(fā)生發(fā)展。

瘙癢也是BP的主要特征，除了與嗜堿性粒細(xì)胞、組胺和神經(jīng)肽等有關(guān)外，EOS本身及產(chǎn)生的IL-31也是與瘙癢相關(guān)的重要細(xì)胞及細(xì)胞因子，BP患者皮損和外周血中均可見高水平IL-31[28]，血清IL-31與外周血EOS、抗BP180 IgE抗體相關(guān)[29]，IL-31同時(shí)對EOS具有趨化作用，釋放活性氧，趨化CCL26[30]。IL-31引起瘙癢的機(jī)制，可能通過IL-31RA(+)/TRPV1(+)/TRPA1(+)神經(jīng)元亞群介導(dǎo)輔助性T細(xì)胞引起[31]，也可能通過JAK/STAT 傳導(dǎo)通路，激活JAK-1、JAK-2、STAT-1、STAT-3和STAT-5[32]。EOS也可表達(dá)P物質(zhì)、神經(jīng)激肽1R等其它瘙癢介質(zhì)[33]。P物質(zhì)刺激表達(dá)神經(jīng)激肽1R細(xì)胞,激活EOS,導(dǎo)致釋放更多的瘙癢介質(zhì)并引起瘙癢[34]。

EOS本身產(chǎn)生或表達(dá)的IL-31、P物質(zhì)、神經(jīng)激肽1R等物質(zhì)，瘙癢介質(zhì)也可能激活EOS，從而導(dǎo)致瘙癢癥狀產(chǎn)生及加重。

2.4 EOS和IgE

IgE主要由呼吸道和消化道黏膜固有層漿細(xì)胞產(chǎn)生，在正常人血液中含量極低，當(dāng)血清IgE含量明顯升高時(shí)，常提示遺傳過敏體質(zhì)或I型變態(tài)反應(yīng)的存在。早期研究結(jié)果已表明BP患者皮膚基底膜帶除了IgG抗體線狀沉積外，還可見IgE抗體，但其作用機(jī)制尚不清楚。近期研究表明，70%～85%未經(jīng)治療BP患者可以檢測到高水平循環(huán)總IgE抗體[35]，且循環(huán)總IgE抗體水平與疾病嚴(yán)重程度不相關(guān)，而且IgE水平不會隨著病情緩解而下降[36]；而特異性抗BP180 IgE抗體水平與皮損面積或BP疾病面積指數(shù)評分(BPDAI)密切相關(guān)[37]。本課題組研究表明，總IgE抗體、抗BP180NC16A IgE抗體水平均與BP發(fā)病有密切關(guān)系, 且BP180 IgE水平與BPDAI中蕁麻疹/紅斑評分相關(guān),而與水皰評分無關(guān)[5]；EOS是抗BP180 IgE抗體介導(dǎo)水皰所必需的細(xì)胞[6]；被動(dòng)轉(zhuǎn)移抗基底膜帶IgE自身抗體可導(dǎo)致免疫缺陷小鼠出現(xiàn)紅斑、瘙癢、EOS浸潤和水皰的發(fā)生[9]；以上結(jié)果表明 IgE 自身抗體同樣具有致病作用。IgE 可能與肥大細(xì)胞上的 FcεRI 受體相互作用，并通過結(jié)合 BP180 的 NC16A 結(jié)構(gòu)域促進(jìn)其交聯(lián)，隨后某些組胺和細(xì)胞因子脫顆粒，EOS趨化；此外，IgE還可以與角質(zhì)形成細(xì)胞上BP180的NC16A結(jié)構(gòu)域直接結(jié)合，導(dǎo)致IL-5、IL-6和IL-8的釋放，從而募集更多的EOS[38]。

以上研究均表明，IgE與EOS二者之間具有千絲萬縷的聯(lián)系，IgE介導(dǎo)的EOS活化是間接通過組織肥大細(xì)胞進(jìn)行的，而后釋放EOS趨化因子或遷移介質(zhì)；IgE本身具有致病性，通過激活EOS，導(dǎo)致水皰發(fā)生。

3 EOS在BP診斷治療中的價(jià)值

3.1 EOS水平與病情嚴(yán)重程度密切相關(guān)

既往研究顯示EOS與病情嚴(yán)重程度相關(guān)，與激素治療最大劑量間具有線性關(guān)系[39]。在尚未開展抗BP180抗體檢測的單位，可通過EOS水平初步評估、了解病情變化情況。

3.2 EOS相關(guān)生物制劑

IL-5單克隆抗體：美伯利單抗(mepolizumab)、瑞利珠單抗(reslizumab)、貝那珠單抗(benralizumab)在國外已用于嗜酸性、重癥哮喘的治療。目前mepolizumab治療BP的臨床試驗(yàn)已經(jīng)完成，但結(jié)果表明對BP療效不佳[40]。reslizumab國外已開展BP治療的臨床試驗(yàn)(www.clinicaltrials.gov,NCT01705795)，有希望成為治療BP的藥物。柏替木單抗(bertilimumab),可靶向嗜酸細(xì)胞活化趨化因子-1(eotaxin-1)，從而抑制炎癥反應(yīng)，關(guān)于bertilimumab治療中重度BP的Ⅱa期臨床研究(www.clinicaltrials.gov, NCT02226146)也已經(jīng)開展。

目前針對瘙癢介質(zhì)的生物制劑已開展臨床實(shí)驗(yàn)，度普利尤單抗(dupilumab)通過阻斷IL-4Rα調(diào)節(jié)IL-4、IL-13通路的信號傳導(dǎo)，有可能成為BP新的治療藥物[41]。奈莫珠單抗(nemolizumab)是IL-31RA拮抗劑，舍洛匹坦(serlopitant)是神經(jīng)激肽1R拮抗劑[42-43],以上多用于特應(yīng)性皮炎患者瘙癢的治療，尚未見治療BP的相關(guān)報(bào)道。

奧馬珠單抗(omalizumab)是人源化單克隆抗體，因其可結(jié)合游離IgE，從而阻斷IgE與其受體相互作用，在國外主要用于治療重度哮喘和慢性蕁麻疹，目前研究表明，該藥與利妥昔單抗具有相似的療效和安全性[44]。

綜上所述，BP患者出現(xiàn)異常B細(xì)胞免疫反應(yīng)，產(chǎn)生針對半橋粒蛋白BP180和BP230的IgG和IgE自身抗體，出現(xiàn)以EOS為主的炎細(xì)胞聚集，炎癥細(xì)胞產(chǎn)生的IL-5等細(xì)胞因子激活，產(chǎn)生活性氧，形成EOS外捕獲網(wǎng)和脫顆粒，釋放ECP、MBP、MMP-9和IL-31，導(dǎo)致基底膜帶降解，從而形成水皰和瘙癢癥狀，提示EOS在BP發(fā)病過程中發(fā)揮重要作用。此外，EOS與BP病情嚴(yán)重程度相關(guān)，可作為BP病情嚴(yán)重程度評估的指標(biāo)。目前已出現(xiàn)針對EOS的生物制劑，相信不久的將來會成為BP有效的治療手段。