女性生殖道局部免疫系統(tǒng)研究進(jìn)展

胡蕊，俞晶，許金美，李茂余

(昆明醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院，云南省腫瘤醫(yī)院，云南 昆明 650000)

0 引言

女性生殖道(Female reproductive tract，F(xiàn)RT)包括上下兩部分，上FRT包括宮頸內(nèi)口、子宮、輸卵管、卵巢，其黏膜層多由單層柱狀上皮組成；下FRT包括宮頸外口、陰道，其黏膜層多由鱗狀上皮組成。雖然生殖道位于體內(nèi)，但與外界環(huán)境相通。因此生殖道黏膜作為免疫保護(hù)的哨兵成為第一道抵御防線。

女性生殖道免疫的特點(diǎn)，在于易受性激素影響，其包括先天性免疫和適應(yīng)性免疫。先天性免疫主要由緊密連接的上皮細(xì)胞構(gòu)成，適應(yīng)性免疫主要由體液免疫和細(xì)胞免疫構(gòu)成。上皮屏障的完整性能夠有效抵抗外界抗原入侵，這些上皮細(xì)胞除了維持保護(hù)狀態(tài)外，還進(jìn)化出對病原體的反應(yīng)，部分可通過Toll樣受體(Toll-like receptors，TLR)來增強(qiáng)免疫保護(hù)，并在必要時(shí)發(fā)起免疫反應(yīng)。除上皮細(xì)胞的緊密連接外，生殖道中的粘液層及免疫細(xì)胞、免疫因子同樣發(fā)揮著重要免疫調(diào)節(jié)作用，如巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞(Th1和Th2)、細(xì)胞因子、趨化因子等[1]。健康女性陰道免疫微環(huán)境處于一種動態(tài)平衡中，陰道局部免疫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的破壞有利于外界病原體的持久定植，最終導(dǎo)致疾病的發(fā)生[2]。因此，生殖道疾病的發(fā)生與陰道局部免疫狀態(tài)的改變有著密不可分的關(guān)系。

1 生殖道局部免疫檢測方法

目前，女性生殖道免疫測定方法多種多樣，因地域不同目前尚難達(dá)到統(tǒng)一的檢測標(biāo)準(zhǔn)。臨床中大多采用圓錐形宮頸細(xì)胞刷、局部黏膜組織活檢、陰道灌洗液等方式獲取標(biāo)本。免疫檢測方法有酶聯(lián)免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)、流式細(xì)胞術(shù)、免疫印跡法、免疫組化單克隆抗體法、放射免疫分析(radioimmunoassay，RIA)、細(xì)胞因子微球檢測技術(shù)(cytokines beads assay，CBA)等[3]。

其中，ELISA能夠真實(shí)反映測定值在體內(nèi)分泌的情況，在測定IgA、IgG水平上有一定的潛力，其靈敏度高，并可重復(fù)用于測量各種生物體液中的免疫球蛋白濃度。而流式細(xì)胞術(shù)可以更清楚具體細(xì)胞分泌的具體因子，而且可以定量，較ELISA測細(xì)胞因子水平更深入揭示機(jī)制，但需要在體外刺激后測出分泌的細(xì)胞因子量，所以此時(shí)只能反應(yīng)細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞因子的能力，而不能說明這個(gè)值能否代表體內(nèi)真實(shí)情況[4]。RIA、CBA可以一次性檢測很多因子，實(shí)際上比ELISA更快、通量更大，但價(jià)格相對較高，臨床較少應(yīng)用。

2 性激素與生殖道局部免疫環(huán)境

女性生殖道上皮細(xì)胞的獨(dú)特之處在于受甾體激素的調(diào)控，性激素水平的變化調(diào)控著FRT免疫系統(tǒng)變化、月經(jīng)周期的改變、受精卵的著床、胚胎的發(fā)育等。Vitali,D等人發(fā)現(xiàn)內(nèi)源性性激素(雌激素、孕激素)及外源性性激素類藥物能夠改變FRT防御屏障的成分，包括生殖道黏液黏度、生殖道PH值、上皮屏障厚度、免疫細(xì)胞和常駐陰道微生物等，繼而影響病原體的感染[5,6]。

研究表明，雌二醇和孕酮通過下層基質(zhì)細(xì)胞直接和間接起作用，進(jìn)而調(diào)節(jié)上皮細(xì)胞的先天性和適應(yīng)性免疫功能，以保護(hù)免受潛在病原體的侵害，足夠的雌激素水平將有益于預(yù)防濾泡輔助性T細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫。另外，雌激素水平的降低會導(dǎo)致Th1/Th2平衡向Th1偏移，黏膜內(nèi)皮細(xì)胞遭到一定損傷，進(jìn)而增加機(jī)體局部炎癥反應(yīng)[7]。一定程度的雌孕激素水平升高能夠作用于生殖道免疫細(xì)胞，增強(qiáng)細(xì)胞生長因子、IL-8、IL-1的表達(dá)，抑制IFN-α、IFN-β的生成，進(jìn)而改變生殖道局部免疫功能，對于絕經(jīng)后婦女而言，隨著體內(nèi)雌激素水平下降，生殖道免疫微環(huán)境也發(fā)生著顯著變化[8]。

更有研究表明，在月經(jīng)中期生殖道免疫功能出現(xiàn)抑制現(xiàn)象，在促進(jìn)精子通過生殖道、受精卵形成的同時(shí)，同樣形成了月經(jīng)周期中所謂的“脆弱窗口”，潛在的病原體更容易通過窗口期入侵機(jī)體[9]。女性成功的繁殖取決于性激素和多種生長因子的共同作用，受精、植入、胚胎發(fā)育的每個(gè)環(huán)節(jié)都離不開性激素的支持。性激素的免疫增強(qiáng)效果似乎是直觀的，但更應(yīng)該檢測生殖道免疫反應(yīng)的強(qiáng)度及過程，進(jìn)一步了解性激素對免疫功能的影響。

3 陰道炎癥與生殖道局部免疫環(huán)境

陰道是女性生殖道的入口，與外界環(huán)境相通并且與尿道、肛門相鄰，性交、分娩及宮腔操作也均通過陰道完成，因此生殖道易受外原體入侵和感染。

研究表明，當(dāng)陰道黏膜受到細(xì)菌或病原體入侵時(shí)，陰道局部將引發(fā)多種細(xì)胞因子及趨化因子釋放，如IL-1、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12、 IL-17、GM-CSF、IFN-γ和TNF-α等[10]。Carey,AJ等人研究表明CD4+淋巴細(xì)胞分泌的IL-17在控制鏈球菌生殖道黏膜定植中起到重要作用[11]，而念珠菌能夠主動抑制IL-17的分泌[10]。研究發(fā)現(xiàn)，在外陰陰道假絲酵母菌病(vulvovaginal candidiasis，VVC)的發(fā)病過程中，發(fā)揮保護(hù)作用的免疫分子IFN-γ、IgG、IL-17表達(dá)是降低的[12]；而在細(xì)菌性陰道病(bacterial vaginosis，BV)中，加德納菌的定植并不總是導(dǎo)致BV的發(fā)生[13]，免疫因子IL-1α、IL-1β及IFN-γ誘導(dǎo)蛋白IP-10在BV的發(fā)展上具有一定的臨床意義[14]，同時(shí)Fruitwala,S等人認(rèn)為人β-防御素2(HBD-2)和人防御素5(HD-5)可能參與防御BV等相關(guān)微生物的侵襲，而IL-4、IL-1的缺乏可能對BV的發(fā)病機(jī)制起作用[15,16]。

可見，當(dāng)外源性病毒及細(xì)菌入侵女性生殖道時(shí)，陰道分泌物中存在的免疫物質(zhì)提供了針對病毒和細(xì)菌感染的有效保護(hù)機(jī)制，此刻對機(jī)體而言生殖道黏膜免疫應(yīng)答尤其重要[12]。

4 宮頸病變與生殖道局部免疫環(huán)境

子宮頸陰道部分在結(jié)構(gòu)學(xué)和免疫學(xué)上與陰道相似。在宮頸感染的早期階段，多涉及巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、朗格漢斯細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞及多種細(xì)胞因子參與免疫反應(yīng)。

4.1 HPV感染與生殖道局部免疫環(huán)境

持續(xù)高危型HPV感染與宮頸癌前病變及宮頸癌發(fā)生相關(guān)[17]，HPV在宮頸粘膜上皮細(xì)胞定植，機(jī)體產(chǎn)生的抗體有時(shí)不足以對抗病原體的進(jìn)攻，因此，除了評估全身免疫力外，宮頸局部免疫力的準(zhǔn)確測量對于評估對HPV感染和疫苗接種的局部免疫反應(yīng)也很重要。

近來，研究發(fā)現(xiàn)HPV的感染能促進(jìn)生殖道中多種免疫細(xì)胞遷移并分泌IL-10或轉(zhuǎn)化生長因子β(TGF-β)等多種細(xì)胞因子來抵御感染[18]。Nguyen,PV等人表明宮頸上常駐有IgA漿細(xì)胞，當(dāng)宮頸受到外界病原體感染時(shí)，上皮細(xì)胞將釋放促炎細(xì)胞因子IL-8、IL-10及趨化因子[19]，以介導(dǎo)炎癥反應(yīng)的開始及免疫細(xì)胞向感染部位的募集，同時(shí)也表達(dá)β-防御素參與免疫機(jī)制反應(yīng)。

相關(guān)研究表明，Th2細(xì)胞因子水平增加和Th1細(xì)胞因子(例如IFN-γ、IL-12、IL-2、IL-33和TNF-α)水平降低與HPV感染及宮頸病變發(fā)展有一定相關(guān)性[20]。同樣，生殖道中IL-10、IL-2、IL-23水平變化與宮頸癌前病變發(fā)展有關(guān)，但阻斷類似IL-10等細(xì)胞因子似乎并不簡單，可能是免疫因子在不同濃度和不同環(huán)境中具有多種免疫調(diào)節(jié)作用所致[21,22]。

4.2 宮頸病變與生殖道局部免疫環(huán)境

Petrini,CG等人，從HPV感染的宮頸組織中檢測多種細(xì)胞因子，結(jié)果顯示相對活檢正常組，宮頸癌前病變組織中的IL-2、IL-18、IL-23和IL-1β水平較低，低水平的IL-2、IL-18、IL-23細(xì)胞因子可能與病毒持續(xù)存在及癌前病變發(fā)生有關(guān)[23,24]。另有研究顯示，隨著宮頸病變程度的增加，陰道免疫因子IL-2減少，IL-10增加，IL-2 / IL-10減少，而SIgA和IgG增加，IL-2 / IL-10比率的降低以及SIgA和IgG水平的變化都可能影響宮頸病變的發(fā)展[25]。同時(shí)，Colacurci,N等人[26]在不同級別宮頸細(xì)胞中檢測免疫表型，結(jié)果顯示CD29、CD38、HLA-I和HLA-II的高表達(dá)與CIN程度正相關(guān)，這些細(xì)胞及標(biāo)志物的高表達(dá)有望作為持續(xù)感染患者的檢測指標(biāo)。

另外，Sahin,E等人對LSIL、HSIL及正常患者分別采取宮頸分泌物，使用ELISA方法檢測各組宮頸粘液中分泌白細(xì)胞蛋白酶抑制劑(secretory leukocyte protease inhibitor，SLPI)水平，結(jié)果顯示LSIL和HSIL組的宮頸粘液SLPI水平明顯高于正常組，SLPI似乎是宮頸黏膜中提供局部免疫應(yīng)答的重要免疫調(diào)節(jié)蛋白[27]。Fahim,NM等人對SIL、LSIL、HSIL及宮頸癌患者的宮頸組織通過PCR方法檢測人類白細(xì)胞抗原-G(Human leukocyte antigen-G ，HLA-G)表 達(dá) 情 況，結(jié)果顯示HLA-G表達(dá)從癌前期和癌性宮頸病變逐漸增加，但HPV陽性和HPV陰性宮頸病變之間HLA-G沒有顯著差異，此外該研究通過抑制宿主免疫應(yīng)答觀察到HLA-G在功能上涉及腫瘤逃逸機(jī)制[28]。同時(shí)，Chauhan,A等人研究表明Toll樣受體(Toll-like receptor，TLR)參與宮頸癌的發(fā)病機(jī)制，其中TLR4和TLR9在宮頸病變應(yīng)答的誘導(dǎo)上起關(guān)鍵作用，然而宮頸癌中血清TLR濃度的顯著性尚不清楚，目前仍需進(jìn)一步研究TLR的預(yù)后價(jià)值[29,30]。

Th9細(xì)胞是T細(xì)胞中新發(fā)現(xiàn)的一個(gè)亞群細(xì)胞，近年來，一些研究多集中在IL-9/IL-9R信號傳導(dǎo)通路的調(diào)節(jié)及IL9細(xì)胞在腫瘤細(xì)胞中的作用，Chauhan,SR等人研究表明細(xì)胞因子IL9能夠抑制HeLa細(xì)胞增殖，增強(qiáng)細(xì)胞的凋亡并刺激MHCI的表達(dá)，并且在宮頸病變組織中存在IL-9R過表達(dá)現(xiàn)象[31]，Th9似乎增強(qiáng)了抗腫瘤免疫反應(yīng)，但具體機(jī)制仍需要進(jìn)一步研究。

近年來，研究逐漸證實(shí)了生殖道局部免疫功能的削弱是宮頸病變發(fā)生發(fā)展的重要因素。但宮頸免疫學(xué)環(huán)境并非單一存在，其受陰道微環(huán)境及遺傳因素影響，了解其涉及機(jī)制有望為宮頸相關(guān)疾病的療法奠定基礎(chǔ)。

5 全身免疫與生殖道局部免疫環(huán)境

生殖道局部免疫是女性全身免疫的一部分，生殖道局部感染病原體后，機(jī)體抵抗大多是細(xì)胞免疫，主要在生殖道局部起作用。目前關(guān)于生殖道疾病的全身免疫與局部免疫的關(guān)系研究較少。臨床中，全身免疫多通過采集外周血進(jìn)行檢測，生殖道局部免疫多通過采集陰道灌洗液或活檢病變組織進(jìn)行檢測。

Xue,J等人，通過對宮頸癌及癌前病人外周血及宮頸組織離心的上清液進(jìn)行細(xì)胞因子IL-17檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在HPV感染的病人中，不論其宮頸病變程度如何，宮頸組織中的IL-17水平均高于外周血，免疫抗體能夠以宮頸上皮細(xì)胞滲出的方式與外周血相通[32]。另外，凡是患有免疫系統(tǒng)疾病(例如系統(tǒng)性紅斑狼瘡、HIV)的女性無論是否進(jìn)行免疫抑制治療，其患宮頸癌前病變和癌癥的風(fēng)險(xiǎn)都高于普通人群[33,34]，機(jī)體全身免疫的降低將有助于生殖道病原體入侵定植。另外，Chen,Z等人通過ELISA方法檢測宮頸病變患者及正?；颊哐錓L-10水平，發(fā)現(xiàn)宮頸病變組中外周血IL-10水平顯著高于正常組[35]。宮頸癌是涉及到黏膜組織的疾病，而黏膜相關(guān)不變性T細(xì)胞(Mucosal-associated invariant T cells ,MAITs)對于抵抗傳染性病原體的免疫防御和調(diào)節(jié)各種炎性疾病具有重要意義，Huang,WC等人通過流式細(xì)胞術(shù)檢測宮頸癌患者及正?；颊咄庵苎狢D3細(xì)胞中MAITs水平，研究顯示宮頸癌患者外周血中MAITs比例更低，并且越低的MAIT宮頸癌患者PFS越差[36]。

目前HPV疫苗是全球首個(gè)把癌癥(宮頸癌)作為適應(yīng)證列入說明書的疫苗，至今上市的HPV疫苗有2價(jià)、4價(jià)、9價(jià)三種，“價(jià)”代表疫苗可預(yù)防的病毒種類。HPV疫苗產(chǎn)生的抗體會通過宮頸上皮細(xì)胞滲出作用于局部生殖道免疫，但目前還不清楚子宮頸局部免疫是否或如何影響HPV疫苗功效的長期持續(xù)時(shí)間[37]。不過，相關(guān)研究顯示通過支持生殖道局部免疫因子sIgA、溶菌酶及C3補(bǔ)體成分的穩(wěn)定生長，有望緩解女性生殖道疾病的發(fā)展[38]。盡管HPV疫苗產(chǎn)生的特異性抗體在陰道分泌物中的滴度低于血清，但在陰道分泌物中檢測抗體也是可行的，未來陰道黏膜部位的特定疫苗接種有望成為刺激女性生殖道免疫的首選途徑[39]。

疫苗重在預(yù)防，而不是治愈。理想的疫苗既需要引起細(xì)胞介導(dǎo)的免疫又要激發(fā)體液免疫，雖然許多候選疫苗正在動物模型中進(jìn)行廣泛測試，但仍需更多臨床研究進(jìn)行考量[40]，或許從黏膜免疫系統(tǒng)的分子和細(xì)胞方面以及它們對傳染病、炎癥和免疫系統(tǒng)疾病的防御機(jī)制入手更易于研發(fā)新的疫苗。

6 小結(jié)

正常女性生殖道的免疫微環(huán)境復(fù)雜且穩(wěn)定，需要先天性免疫及適應(yīng)性免疫共同維持。機(jī)體免疫功能在病毒的清除及疾病的發(fā)生發(fā)展中起重要作用，生殖道的各個(gè)部位免疫應(yīng)答獨(dú)立存在又相輔相成。生殖道黏膜作為天然屏障的重要組成部分，通過免疫調(diào)節(jié)機(jī)制改變生殖道菌落將有望對生殖道感染的治療提供策略，但如何提高生殖道局部免疫，尚有待于進(jìn)一步的深入研究。近年來，對女性生殖道菌群、生殖道黏膜免疫、黏膜疫苗的研究以成為女性生殖道微生態(tài)研究的熱點(diǎn)，相信不久的將來，生殖道免疫狀態(tài)會更加清晰的擺在人們面前。