外陰陰道念珠菌病的發(fā)生機制及免疫研究進(jìn)展

秦玉璘 王曉娟 曹永兵 呂權(quán)真 韓冰

(1.上海市閔行區(qū)中心醫(yī)院藥劑科，上海 201199；2.海軍軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)系，上海 200433；3.上海市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院脈管病研究所，上海 200082)

外陰陰道念珠菌病(VVC)是育齡期女性最常見的生殖道感染疾病，每年影響超過1.3億女性，全球流行率為3 871人/萬人/年[1]。超過75%的婦女一生中至少一次患有VVC，其中5%～10%的女性一年內(nèi)出現(xiàn)大于等于4次VVC，即復(fù)發(fā)性外陰陰道念珠菌病(recurrent vulvovaginal candidiasis, RVVC)[2-4]。超過85%的外陰陰道念珠菌病由白念珠菌感染引起，4%～5%由光滑念珠菌引起，較小部分由熱帶念珠菌或近平滑念珠菌引起[5]。雖然念珠菌性陰道炎的治療并不復(fù)雜，且急性發(fā)作可通過藥物治愈，但在4%～8%的女性中，原發(fā)性發(fā)作后常伴隨著復(fù)發(fā)以及對抗真菌藥物的耐受，最終使患者進(jìn)入疾病的慢性復(fù)發(fā)性狀態(tài)，嚴(yán)重影響生活質(zhì)量，并帶來沉重的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)[1,6]。深入探究陰道念珠菌病的發(fā)病機制及治療策略對于解決臨床陰道念珠菌感染問題至關(guān)重要，本文現(xiàn)就以上兩個方面進(jìn)行系統(tǒng)性綜述。

1 外陰陰道念珠菌病(VVC)的發(fā)病機制

1.1 念珠菌毒力因子在黏附和侵襲過程中的作用

念珠菌中的毒力因子在黏膜感染中起重要作用，這些毒力因子包括：黏附分子，菌絲形成，生物被膜形成，胞外水解酶以及White-Gray-Opaque表型轉(zhuǎn)換[7-8]。黏附是皮膚黏膜念珠菌病發(fā)生的第一步，白念珠菌通過黏附素實現(xiàn)對陰道組織的黏附和入侵[4]。念珠菌產(chǎn)生的黏附素(如Als和Hwp1蛋白)與宿主表皮細(xì)胞發(fā)生相互作用，促使菌株定植及入侵[9]。白念珠菌酵母態(tài)-菌絲態(tài)的形態(tài)轉(zhuǎn)換也是毒力形成的關(guān)鍵，臨床檢驗中發(fā)現(xiàn)，VVC和RVVC患者的病理組織標(biāo)本中存在大量的菌絲態(tài)念珠菌[10]。在健康機體中，白念珠菌主要以酵母態(tài)共生于陰道上皮表面，當(dāng)機體免疫受到抑制時，酵母態(tài)菌株向菌絲態(tài)轉(zhuǎn)換，形成生物被膜牢固地黏附于陰道表皮細(xì)胞外層[11]。在入侵過程中，白念珠菌會分泌相關(guān)水解酶獲取營養(yǎng)和破壞宿主細(xì)胞，主要包括：磷脂酶、脂肪酶、溶血素和分泌型天冬氨酸蛋白酶(secreted aspartyl proteinases,Sap)[4]。其中Sap2在念珠菌致病性的產(chǎn)生中發(fā)揮最重要的作用。Sap2不僅能水解宿主皮膚的角蛋白和陰道上皮細(xì)胞表面蛋白，還是陰道上皮的炎癥刺激因子，可以激活炎癥小體[12]。臨床研究表明，VVC患者陰道分泌物中分離出的白念珠菌比無癥狀攜帶者陰道中的白念珠菌具有更高的SAP2基因表達(dá)水平以及酶的活性[13]。影響念珠菌毒力的因素還包括White-Gray-Opaque表型之間的轉(zhuǎn)換。動物實驗顯示，在舌黏膜感染模型中3種表型菌株細(xì)胞的生長速率由快到慢依次為Gray>Opaque>White，表明Gray表型能更好地從動物組織中獲取營養(yǎng)。掃描電鏡下Gray表型及Opaque表型細(xì)胞對舌黏膜組織的破壞顯著大于White表型細(xì)胞。Gray和Opaque比White表型細(xì)胞具有更高的Sap酶活性和更強的毒力，因此更易造成表皮細(xì)胞損傷[14]。臨床研究顯示，VVC患者體內(nèi)分離出的白念珠菌中，Gray表型毒力最強，Sap酶活性最高，White表型毒力最弱，Sap酶活性最弱，初步研究的結(jié)果說明Gray表型菌株更能促進(jìn)白念珠菌在陰道中的定植[15]。念珠菌的毒力還受宿主感染部位微環(huán)境的影響，如pH、溫度以及營養(yǎng)環(huán)境等，因此當(dāng)女性正常陰道環(huán)境平衡被破壞時，陰道感染的風(fēng)險增加[4]。

1.2 宿主清除陰道念珠菌的免疫應(yīng)答

白念珠菌的無癥狀定植態(tài)和感染態(tài)的轉(zhuǎn)變不僅取決于白念珠菌的毒力，也受宿主免疫狀態(tài)的影響。盡管外陰陰道念珠菌病在世界范圍內(nèi)流行，但與系統(tǒng)性念珠菌感染相比，黏膜免疫的保護(hù)機制尚不明了。研究宿主與真菌的相互作用可以更好地了解黏膜念珠菌病的發(fā)病機理，有益于防治念珠菌感染[16]。

陰道上皮細(xì)胞主要通過模式識別受體(PRRs)識別病原體相關(guān)分子模式(PAMPs)和感應(yīng)菌絲相關(guān)毒力因子(包括：Sap和念珠菌素)等途徑感知病原體的入侵，從而招募免疫細(xì)胞，誘導(dǎo)免疫細(xì)胞的激活以及炎性介質(zhì)的分泌?，F(xiàn)有研究表明，上皮細(xì)胞只有部分Toll樣受體(TLRs)和C型凝集素受體(CLRs)表達(dá)。上皮細(xì)胞和固有免疫系統(tǒng)是抵御外陰陰道念珠菌感染的第一道防線，中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞最先在感染部位募集。固有免疫細(xì)胞表面的PRRs可以感知白念珠菌表面的多糖，繼而誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，刺激細(xì)胞因子和防御素等效應(yīng)分子的產(chǎn)生。固有免疫細(xì)胞PRRs主要包括：TLRs(TLR2、4、9)和CLRs(MBL、Dectin-1、Dectin-2、DC-SIGN、Mincle等)。上皮細(xì)胞的TLR4受體可以識別白念珠菌細(xì)胞壁表面的甘露聚糖，通過NLRP3炎癥小體誘導(dǎo)關(guān)鍵炎癥介質(zhì)(S100A8警報蛋白和IL-1β)的產(chǎn)生，炎性介質(zhì)會促進(jìn)PMN募集到陰道，導(dǎo)致急性炎癥的發(fā)生[17-18]。念珠菌素也可以通過激活p38/c-Fos和MKP1兩條信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，促進(jìn)促炎因子(IL-1α、IL-1β、IL-8、G-CSF、GM-CSF、β-防御素3、CCL20)以及抗菌肽(S100A8、S100A9)的表達(dá)，進(jìn)而募集固有免疫細(xì)胞[19-20]。此外，中性粒細(xì)胞還可以被念珠菌分泌的毒力因子Saps(Sap2、Sap6)招募至感染部位，殺傷真菌并產(chǎn)生趨化因子IL-8和MIP-2[21]。中性粒細(xì)胞殺傷真菌主要依賴于胞內(nèi)吞噬和胞外誘捕網(wǎng)(NETs)[22]。巨噬細(xì)胞則可以通過RNS和ROS兩種殺傷機制，實現(xiàn)對念珠菌的胞內(nèi)殺傷。在適應(yīng)性免疫應(yīng)答過程中，Th17細(xì)胞是抵御真菌黏膜感染的關(guān)鍵。固有免疫細(xì)胞表面的Dectin-1識別β-葡聚糖后，通過Syk-CARD9-NFκB信號通路，促進(jìn)TGF-β、IL-6的分泌，繼而促進(jìn)幼稚T細(xì)胞向Th-17細(xì)胞分化[23]。激活的Th-17細(xì)胞通過釋放IL-17增強中性粒細(xì)胞的殺傷功能和趨化因子、抗菌肽的釋放[18]。以上研究說明免疫系統(tǒng)與陰道上皮一起形成了抵御陰道念珠菌感染的防線，在陰道使用免疫抑制劑時應(yīng)注意真菌感染的風(fēng)險。

2 復(fù)發(fā)性外陰陰道念珠菌病的免疫治療進(jìn)展

現(xiàn)有抗真菌療法對緩解個體癥狀非常有效，但不能預(yù)防復(fù)發(fā)。雖然有效抗念珠菌藥物的維持治療可以延長復(fù)發(fā)時間，但無法保證完全治愈。此外，重復(fù)治療也會引起真菌耐藥，導(dǎo)致非白念珠菌感染的發(fā)病率增加。由于臨床上有限的抗真菌藥物及耐藥性的產(chǎn)生，陰道念珠菌感染急需尋找新的治療方法。開發(fā)有效的抗念珠菌疫苗，可以減少系統(tǒng)性及陰道念珠菌感染，減輕抗真菌治療的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。目前，抗念珠菌陰道炎的疫苗研究主要包括重組蛋白類疫苗和糖復(fù)合物疫苗兩大類[24]。重組蛋白類疫苗包括重組凝集素樣黏附素(Als)和重組分泌型天門冬氨酸蛋白酶(Sap)兩種。

凝集素樣黏附素(Als)是錨定于白念珠菌表面的GPI錨定蛋白，在白念珠菌黏附及侵襲上皮細(xì)胞過程中發(fā)揮重要作用[25]。這些蛋白暴露于真菌表面且功能重要，適合作為抗原開發(fā)重組疫苗。釀酒酵母表達(dá)的重組Als1的N端(rAls1-N，即Als1的17～432氨基酸)與完全弗氏佐劑(CFA)混合后皮下注射，免疫21 d后，系統(tǒng)性白念珠菌感染小鼠存活率上升了50%～57%，且預(yù)免小鼠體內(nèi)的真菌荷菌量明顯減少[26]。相比之下，以重組的Als3 N端(rAls3-N)作為疫苗預(yù)免小鼠，可誘導(dǎo)更強的抗體反應(yīng)和更高的存活率，并且在口咽和陰道念珠菌感染模型中比rAls1-N更有效[27]。以rAls3-N為主要成分開發(fā)的NDV-3A疫苗，在二期臨床試驗中安全性好，具有高度免疫原性。研究表明，接種NDV-3A疫苗的40歲以下RVVC患者中，念珠菌性陰道炎12個月未發(fā)作的比例遠(yuǎn)高于安慰劑組[28]。

SAP2基因突變菌的毒力顯著降低，其重組蛋白也已用于陰道或鼻內(nèi)免疫大鼠，接種rSap2疫苗的大鼠可以有效清除陰道念珠菌[29]。新型疫苗PEV7由截短的白念珠菌Sap2與流感病毒體組裝而成。小鼠及大鼠接受PEV7肌肉注射以及陰道給藥后，均可在體內(nèi)產(chǎn)生有效的血清抗體反應(yīng)[5,30]。PEV7疫苗的一期臨床數(shù)據(jù)顯示，無論是肌肉注射還是陰道內(nèi)注射，受試者的陰道和子宮頸中均出現(xiàn)強烈的B細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答[30]。

目前，糖綴合物類疫苗尚未進(jìn)入臨床研究，但臨床前研究表明此類疫苗對小鼠陰道念珠菌感染有效，包括：β-葡聚糖偶聯(lián)疫苗和Lam-CRM偶聯(lián)疫苗[24]。β-葡聚糖偶聯(lián)疫苗是以人相容性MF59為佐劑與β-葡聚糖偶聯(lián)制成的疫苗，通過促進(jìn)血清和陰道抗β-葡聚糖IgG的生成促進(jìn)機體抵御陰道念珠菌感染[31]。Lam-CRM是將昆布多糖(laminarin, Lam)與白喉毒素CRM197偶聯(lián)得到的疫苗。在小鼠模型中，該疫苗對系統(tǒng)性念珠菌感染和曲霉感染具有顯著的交叉保護(hù)作用[32]。

3 結(jié) 語

VVC作為女性常見的陰道感染性疾病，具有發(fā)病率高和易復(fù)發(fā)的特點，嚴(yán)重影響女性健康及生活質(zhì)量。白念珠菌是VVC的主要致病菌，通過菌株對陰道黏膜的黏附，菌絲的形成，菌絲對黏膜表皮的穿刺作用，分泌蛋白水解酶，生物被膜的形成以及菌株形態(tài)的轉(zhuǎn)變等一連串方式實現(xiàn)對宿主的入侵。雖然陰道念珠菌病的發(fā)生受多種因素影響，但最重要的決定因素是宿主免疫與菌株毒力的相互作用。近年來，宿主對白念珠菌的免疫應(yīng)答、炎癥機制以及耐受性等相關(guān)研究取得了令人矚目的進(jìn)展，為念珠菌疫苗的研發(fā)提供了堅實的理論基礎(chǔ)，一些針對RVVC患者的疫苗已成功進(jìn)入臨床研究，這些疫苗有望解決陰道念珠菌感染反復(fù)發(fā)作和耐藥的問題，具有良好的發(fā)展前景。