自身免疫性胃炎發(fā)病機制的研究進展

吳勝男，孫為豪

南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院老年消化科，江蘇 南京 210029

自身免疫性胃炎（autoimmune gastritis，AIG）是一種由CD4+T 細胞介導的免疫性疾病，以胃底胃體黏膜萎縮以及血清存在壁細胞抗體和內(nèi)因子抗體為特點，后期可引起維生素B12缺乏和惡性貧血。近年來AIG 的發(fā)病率呈逐年升高趨勢，我國的1 項回顧性研究表明AIG 每年的檢出率為0.9%［1］，中歐的1項橫斷面研究發(fā)現(xiàn)1 123例接受胃活檢的患者中，2.3%被診斷為AIG［2］，這可能與人們對本病的認識和自身抗體檢測水平提高有關。但AIG 的病因和發(fā)病機制至今未明，可能與遺傳易感性、幽門螺桿菌（Helicobactor pylori，Hp）感染及免疫紊亂相關，文章對近年來AIG 發(fā)病機制的新進展進行簡要綜述。

1 遺傳易感性

AIG 可能是具有一定遺傳易感性的個體在感染、環(huán)境等多種因素的作用下，機體免疫功能失調(diào)而導致的疾病。目前關于AIG的遺傳易感性的研究主要集中在基因多態(tài)性研究上，基因多態(tài)性是指兩種或兩種以上的基因型同時存在于某一人群中。遺傳易感性與人類6號染色體上的主要組織相容性復合體（major histocompatibility complex，MHC）基因有關，人類MHC基因可表達3種MHC-Ⅱ蛋白：人類白細胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）-DR、HLA-DQ 和HLA-DP。在HLA-DQ 和HLA-DP 的α鏈中存在一定程度的多態(tài)性，可與MHC結合協(xié)助抗原提呈細胞提呈自身抗原并被CD4+T細胞識別［3］。AIG可能與HLA-DQB1*03、HLA-DRB1*04 等相關，芬蘭的1 項研究發(fā)現(xiàn)，AIG 患者攜帶HLA-DRB1*04（58%）和HLA-DQB1*03（83%）的頻率明顯高于一般人群（分別為28%和51%），但沒有1例攜帶HLA-B8、HLA-DRB1*03 等常見的自身免疫標志物，因此，HLA-DRB1*04 和HLA-DQB1*03 可能是AIG 的 易感基因，且AIG 的遺傳特征或許不同于許多經(jīng)典的自身免疫疾病［4］，但是意大利的1項研究卻顯示AIG患者 的HLA -DRB1*03（28.1%）和HLA -DRB1*04（25.8%）的患病率均高于對照組近2 倍（15.9%和14.4%）［5］，此外，英國1 項研究發(fā)現(xiàn)，抗質(zhì)子泵腺苷三磷酸酶（H+-K+-ATPase）自身抗體與DR3-DQ2、DRB1*0404（男性）和DR3-DQ2/DR4-DQ8（女性）相關［6］。可見，HLA 分子尤其是HLA-DR 基因位點的多態(tài)性在AIG遺傳背景中起主要作用。以上各項研究結果間有差異，原因可能為研究樣本人群來源于不同地域和種族，以及樣本量不同等，隨著研究的深入，這些基因的作用會逐漸被闡明，為AIG發(fā)病機制的研究提供更多證據(jù)。

2 免疫分子機制

2.1 自身抗體誘導AIG的發(fā)生

AIG 的顯著特征是位于壁細胞上的H+-K+-ATP酶作為自身抗原被CD4+T 細胞識別，血清中產(chǎn)生壁細胞抗體和內(nèi)因子抗體，胃底及胃體出現(xiàn)病理性炎癥損傷及黏膜萎縮。已有研究表明外源蛋白與自身抗原之間可通過分子模擬機制產(chǎn)生免疫交叉反應，最終生成病理性抗體參與AIG的發(fā)?。?］，自身抗體通過抗體依賴細胞介導的細胞毒性作用改變靶細胞功能從而損傷胃黏膜，胃黏膜受損后產(chǎn)生初始化生應答，壁細胞受損后，黏液細胞合成分泌的解痙多肽產(chǎn)生化生，即解痙多肽表達化生（spasmolytic polypeptide expressing metaplasia，SPEM）。TxA23 小鼠是一種特異性AIG的小鼠模型，可模擬人類萎縮性胃炎中壁細胞抗體以及壁細胞萎縮等［8］，在TxA23小鼠中胃蛋白酶3（gastrokine 3，GKN3）高水平表達，而GKN3 mRNA是小鼠胃體SPEM的特異性標志物，表明壁細胞缺失后SPEM 可誘導化生，參與免疫應答［9］。研究發(fā)現(xiàn)，B細胞缺乏的新生小鼠在胸腺切除后對AIG具有抵抗力，但在注射自身抗體后，可誘導小鼠發(fā)生AIG，這進一步表明，被CD4+T細胞破壞的壁細胞可能提供自身抗原，被抗原提呈細胞識別，誘導T細胞和記憶細胞的產(chǎn)生來增強免疫反應［10］。

2.2 輔助性T 細胞1 型（helper T cell 1，Th1）/2 型（helper T cell 2，Th2）細胞失衡

眾所周知，大量免疫細胞相互作用共同維持體內(nèi)免疫系統(tǒng)的穩(wěn)定，AIG 患者體內(nèi)的免疫平衡遭到破壞，免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡被打亂，CD4+T 細胞分為Th1、Th2 和調(diào)節(jié)性T 細胞（regulatory T cell，Treg）等。成熟的Th1 細胞分泌干擾素（interferon，IFN）-γ、白介素（interleukin，IL）-2 等細胞因子介導細胞免疫，起到免疫監(jiān)視的作用。研究使用TxA23模型小鼠觀察IFN-γ受體在胃上皮細胞中的表達，發(fā)現(xiàn)IFN-γ缺陷的TxA23 小鼠細胞僅表現(xiàn)為輕度萎縮和化生，證明IFN-γ是壁細胞萎縮和化生的關鍵促進劑，還可直接誘導胃上皮細胞凋亡［8］。成熟的Th2細胞通過分泌IL-4、IL-10等細胞因子，激活B細胞產(chǎn)生免疫球蛋白E等抗體介導體液免疫，抵御病原微生物感染，起到抗炎作用。Th1和Th2兩類細胞的動態(tài)平衡維持細胞和體液免疫呈穩(wěn)定狀態(tài)［11-12］。二者失衡時，促炎的Th1導致組織破壞，促進AIG的發(fā)生（圖1）。

2.3 Fas/Fas配體（Fas ligand，F(xiàn)asL）表達水平的上調(diào)

Th1可通過兩條不同的途徑直接誘導靶細胞死亡，釋放細胞毒介質(zhì)如顆粒酶B/穿孔素，以及Fas/FasL［13］。FasL 也被稱為“死亡受體”，是一種I 型跨膜蛋白，其胞漿區(qū)域含有一個死亡結構域向細胞傳遞自殺信號，F(xiàn)as和FasL結合，誘導細胞凋亡。在免疫反應中，抗原刺激使得效應T細胞被激活，產(chǎn)生各種炎癥因子，之后Fas被激活誘導T細胞凋亡從而抑制過強的免疫，維持正常免疫平衡［14］。當Fas/FasL水平上調(diào)時，這一平衡便被打破。巨噬細胞可上調(diào)可溶性FasL的表達，導致CD4+T細胞的增殖，壁細胞進一步被破壞，很大程度上促進了AIG的發(fā)展［14］，同時，IFN-γ和IL-17 也可上調(diào)不同類型細胞的Fas 表達水平，并抑制Fas 介導的凋亡［12］（圖1）。

圖1 自身免疫性胃炎的發(fā)病機制Figure 1 Pathogenesis of autoimmune gastritis

2.4 Th17/Treg細胞失衡

Th17 和Treg 細胞均由幼稚的CD4+T 細胞分化而來，兩者功能相反，Th17 細胞促進自身免疫，而Treg 細胞抑制自身免疫［15］。在早期階段，轉化生長因子-β同時誘導Th17 和Treg 細胞，Th17 細胞產(chǎn)生IL-17、IL-6 和IL-23 等促炎細胞因子，將中性粒細胞招募到感染部位，介導細胞外細菌和真菌的免疫反應［16-17］。Treg 細胞，亦稱CD4+CD25+T 細胞，是由胸腺產(chǎn)生的功能成熟的CD4+T 細胞亞群，分為天然性Treg 細胞（natural Treg，nTreg）和誘導性Treg 細胞（induced Treg，iTreg），nTreg既可通過抑制免疫性受體與靶細胞直接接觸阻礙T 細胞的分化，也可通過分泌抑制性細胞因子維持機體免疫穩(wěn)定，而iTreg僅靠后者調(diào)節(jié)免疫［18-19］，Treg 數(shù)量及功能的失衡是AIG患者免疫紊亂的關鍵因素，當Treg 細胞數(shù)量下降，而Th17 細胞及其相關細胞因子如IL-17 升高，兩者之間失去動態(tài)平衡會導致CD4+T 細胞依賴的AIG，介導胃黏膜損傷［11］。Harakal 等［11］研究發(fā)現(xiàn)使用白喉毒素清除小鼠的Treg 細胞，成年小鼠可出現(xiàn)AIG，3～4 周時，胃炎嚴重程度明顯增加，出現(xiàn)壁細胞缺失，5～6 周時，82%的Treg 細胞耗盡，在小鼠體內(nèi)檢測到胃H+-K+-ATP 酶自身抗體，Treg 細胞完全耗盡后，嚴重的AIG 至少持續(xù)了16 周，證實了Treg 細胞耗竭可導致嚴重的CD4+T 細胞依賴性AIG。

2.5 細胞因子的調(diào)節(jié)作用

細胞因子是慢性炎癥過程中免疫和上皮細胞功能的重要調(diào)節(jié)因子，近年來研究發(fā)現(xiàn)，一些細胞因子不僅在維持Th17 和Treg 細胞平衡中起到了重要作用，如IL-10和IL-6等［20］，而且能直接作用于胃壁細胞，如IL-17A 可直接誘導壁細胞凋亡［21］。IL-6由多種細胞分泌并引起反應。它不僅通過影響中性粒細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞的產(chǎn)生、募集、分泌和轉化來調(diào)節(jié)免疫，而且能夠激活NF-κB，促進FasL與Fas結合，介導上皮細胞凋亡，觸發(fā)信號轉導并且下調(diào)Treg 的表達［22-23］，IL-6 可作為信號分子激活NF-κB信號通路導致胃腺體萎縮，進而導致胃酸分泌減少［24］。Foxp3 是Treg 細胞的主要調(diào)節(jié)因子，IL-2 影響Foxp3 的DNA 結合能力，從而影響Treg 功能［25］。研究發(fā)現(xiàn)，自身免疫性疾病表現(xiàn)為Treg功能不全，IL-2 可用在自身免疫性疾病患者體內(nèi)擴增Treg細胞，低劑量的IL-2治療耐受性良好［26-28］。IL-27由巨噬細胞和樹突狀細胞分泌，TxA23 小鼠模型使用單細胞RNA 測序顯示，IL-27 幾乎只作用于胃浸潤的CD4+T細胞，IL-27基因缺陷的小鼠出現(xiàn)更嚴重的萎縮性胃炎，補充IL-27可逆轉萎縮和化生，促進細胞再生［29］。

3 Hp感染

日本最近的一份研究報告發(fā)現(xiàn)，在43例AIG患者中，40例有治療Hp 2次以上失敗史。對胃黏膜標本進行培養(yǎng)試驗，35 例接受培養(yǎng)檢測的AIG 患者中，有33例被鑒定出尿素酶陽性細菌，13C尿素呼氣試驗陽性并且至少根除Hp 失敗2 次的患者中，約1/5 患有AIG。AIG 患者常常被誤診為難以根除Hp的患者，可能是因為胃酸水平受到強烈抑制，允許除Hp 外來自腸道和口腔的細菌在胃內(nèi)定植，比如肺炎克雷伯桿菌和α-鏈球菌，從而導致呼氣試驗的假陽性［30］。2019年的1項多中心的回顧性研究也提出這一結論，約15%的患者因13C尿素呼氣試驗假陽性而反復錯誤治療Hp［31］。

然而大量研究發(fā)現(xiàn)，Hp或許確實促進了AIG的發(fā)生。Hp相當于“扳機點”，通過一種分子擬態(tài)觸發(fā)自身免疫機制，這涉及H+-K+-ATP酶的表位，進而觸發(fā)AIG［7，32］。分子擬態(tài)是感染體為適應宿主，避開其免疫應答機制而采取的一種常用機制。Hp 與宿主細胞具有同源序列成分，免疫細胞長期暴露于該成分下，誘發(fā)自身抗體形成，介導免疫反應，推動組織破壞和發(fā)展成病理性炎癥［33］。Hp 感染可能會誘導CD4+T 細胞的增殖，觸發(fā)細胞凋亡［34］。1 項研究發(fā)現(xiàn)，AIG 患者體內(nèi)存在可識別H+-K+-ATP 酶和9 種Hp蛋白的交叉反應表位［35］。根除Hp感染也許可以阻止或逆轉AIG的早期階段［36］。

同時，Toll樣受體（Toll-like receptor，TLR）對Hp的識別也至關重要，TLR是一種模式識別受體，不僅識別病原體相關分子模式（pathogen-associated molecular pattern，PAMP），也識別從壞死細胞中釋放的內(nèi)源性危險相關分子模式（damage-associated molecular pattern，DAMP），并在巨噬細胞和樹突狀細胞中產(chǎn)生炎性細胞因子及趨化因子，一旦檢測到PAMP或DAMP，TLR會觸發(fā)信號級聯(lián)反應，產(chǎn)生促炎細胞因子激活先天免疫［37-38］。70%的Hp 菌株擁有特異性的CAG 致病島（cytotoxin-associated gene pathogenicity island，CAG-PAI），該致病島所編碼的Ⅳ型分泌系統(tǒng)（type Ⅳsecretion system，T4SS），即CAG T4SS可激活TLR9，并能誘導其產(chǎn)生下游靶點，與宿主細胞結合［39］。同時，CAG 可以作為TLR5 激活劑來調(diào)節(jié)對Hp的免疫應答，TLR5受體特異性結合Hp鞭毛蛋白，其特有的D0結構域與TLR5的C-末端區(qū)域相互作用，并在下游信號通路中激活NF-κB，引起免疫應答，導致壁細胞受損，促進AIG 的發(fā)生［40］，壁細胞的損傷同時也有利于Hp的定植［41］，我國的1項研究也證實了TLR5基因多態(tài)性與Hp感染有關［42］。

4 維生素D（vitamin D，VitD）缺乏

眾所周知，AIG 可導致維生素B12的缺乏，然而近年來研究發(fā)現(xiàn)，在AIG人群中最常見的是VitD的缺乏。VitD 缺乏是因是果并不清楚。VitD 可調(diào)節(jié)先天免疫，激活單核細胞和巨噬細胞，并增強其趨化和吞噬能力，也可調(diào)節(jié)獲得性免疫，直接調(diào)節(jié)B和T淋巴細胞的功能，抑制B細胞增殖、漿細胞分化和免疫球蛋白分泌，以及誘導B細胞凋亡，抑制樹突狀細胞的分化和成熟，激發(fā)免疫耐受機制［43］，VitD 缺乏會損害巨噬細胞的成熟能力以及抑制其抗菌能力，此外，VitD 可下調(diào)CD4+T 細胞分化為Th1 和Th17亞群的多種信號和代謝途徑，其保護作用涉及表觀遺傳機制如DNA甲基化，這可能為細胞記憶提供分子基礎，介導長期效應，補充VitD 最顯著的效果是CD4+T細胞的增殖減少［44］。

VitD 在腎臟內(nèi)被轉化為1，25（OH）2D3，與VitD受體（vitamin D receptor，VDR）結合，VDR 多態(tài)性與自身免疫性疾病的發(fā)病率增加有關，1，25（OH）2D3與VDR 相互作用，抑制樹突狀細胞分化和成熟，增強耐受性，減少促炎細胞因子如IL-6 的產(chǎn)生，增加抗炎細胞因子如IL-10 的產(chǎn)生，使Th1/Th2 平衡向Th2 反應傾斜，抑制促炎的Th17 細胞同時增強Treg細胞的功能，還可直接作用于T淋巴細胞，抑制IL-2、IFN-γ、IL-17 和IL-21 等促炎細胞因子的產(chǎn)生［45-46］，促進從促炎免疫狀態(tài)向耐受性免疫狀態(tài)的轉變［46-48］。VDR 可上調(diào)和活化單核細胞和巨噬細胞的TLR，1，25（OH）2D3可抑制TLR 對PAMP 免疫應答的過度表達［47，49］。1 項獨立研究發(fā)現(xiàn)，VDR 基因甲基化和VDR 多態(tài)性改變了VDR 介導的單核細胞TLR1/2信號轉導［50］，Massironi等［51］最近的1項前瞻性研究發(fā)現(xiàn)與健康對照組相比，87 例AIG 患者的1，25（OH）2D3水平顯著降低，此外，他們還發(fā)現(xiàn)胃炎的嚴重程度與1，25（OH）2D3水平呈負相關。1 項對122 例診斷為AIG 患者進行11 年的隨訪研究發(fā)現(xiàn)，62%的患者存在VitD 缺乏，嚴重缺乏（低于10 ng/mL）占14%［43］。但這些研究存在一定局限性，如研究干擾因素眾多，樣本量較少，以及缺乏特異性模型等，并不能證明VitD 水平和AIG之間的直接聯(lián)系。

5 小結和展望

綜上所述，AIG 可能為多因素、多基因致病，遺傳易感性的發(fā)現(xiàn)，免疫調(diào)節(jié)機制的改變，Hp 感染及VitD 缺乏機制為闡明AIG 的發(fā)病機制帶來新的曙光。針對Fas/FasL 通路的靶向性治療，操縱TLR 信號，開發(fā)針對細胞因子的新療法有望抑制炎癥性疾病，根除HP 及積極補充VitD 都能抑制AIG 的發(fā)生發(fā)展。然而，未來依然存在諸多亟待解決的問題：①免疫紊亂的具體調(diào)節(jié)機制；②對AIG 發(fā)病過程的動態(tài)觀察，明確各因素間有無因果聯(lián)系；③對各獨立因素進行對照實驗，以明確各因素在發(fā)病中的作用比例?？傊?，AIG的發(fā)病機制尚未完全闡明，今后仍需進一步研究探索，為降低其發(fā)病率、促進診斷及治療提供新的思路。