宋旭彤，朱 鵬，龍 爽，魏 亮，鄧紹平△

(1.川北醫(yī)學(xué)院，四川 南充 637000；2.西南醫(yī)科大學(xué)，四川 瀘州 646000；3.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院.四川省人民醫(yī)院器官移植實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610072)

*通訊作者

細(xì)粒棘球蚴病的免疫逃逸機(jī)制探討

宋旭彤1，朱 鵬2，龍 爽2，魏 亮3，鄧紹平3△

(1.川北醫(yī)學(xué)院，四川 南充 637000；2.西南醫(yī)科大學(xué)，四川 瀘州 646000；3.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院.四川省人民醫(yī)院器官移植實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610072)

細(xì)粒棘球蚴病(echinococcosis granulosa)是一種慢性、繁雜性、無臨床癥狀的地方區(qū)域性寄生蟲傳染病。細(xì)粒棘球蚴病主要的致病是在其幼蟲階段，通過糞口途徑傳播。目前細(xì)粒棘球蚴絳蟲分布在全世界除南極洲以外的每個大陸，這也導(dǎo)致全世界有大量人口感染。本文主要研究細(xì)粒棘球蚴病在感染人體后，機(jī)體免疫狀態(tài)和細(xì)粒棘球蚴免疫逃逸機(jī)制的探討，提出免疫細(xì)胞能量代謝在檢測細(xì)粒棘球病新思路。

細(xì)粒棘球蚴??；免疫逃逸；細(xì)胞能量代謝；寄生蟲病

細(xì)粒棘球蚴病(echinococcosis granulosa)是由細(xì)粒棘球蚴絳蟲感染的一種廣泛區(qū)域性疾病，在疾病發(fā)生發(fā)展的時期沒有任何臨床癥狀和典型體征，使得該疾病很難在疾病發(fā)展的早期被診斷和治療?，F(xiàn)目前有效地診斷是通過影像學(xué)如B超、CT及MRI，世界衛(wèi)生組織在2003年根據(jù)細(xì)粒棘球蚴蟲在B超下不同的影像將病情的發(fā)展分成四個階段(囊泡損傷階段、激活階段、變遷階段、失活階段)各個階段對應(yīng)的六個影像學(xué)分期，而通過血清學(xué)檢測缺乏特異性和靈敏度一直不作為主要的診斷方法，在治療細(xì)粒棘球蚴病方面目前外科手術(shù)治療依然是首選，阿苯達(dá)唑、甲苯咪唑作為藥物治療的一線用藥可作為輔助治療或者前期預(yù)防治療手段[1，2]。

1 囊泡結(jié)構(gòu)對機(jī)體免疫反應(yīng)的影響

細(xì)粒棘球蚴絳蟲在宿主中生長緩慢，在人體中約有80%以上的棘球蚴囊腫發(fā)生在肝臟，在這其中大部分位于肝右葉，多數(shù)延向肝靜脈，少數(shù)可穿透肝靜脈至肺、腦等全身的任意器官發(fā)病[3]。這也使得大量學(xué)者想了解清楚細(xì)粒棘球蚴病在機(jī)體中的免疫逃逸的機(jī)制和機(jī)體在感染細(xì)粒棘球蚴絳蟲之后出現(xiàn)的免疫水平的變化情況。在細(xì)粒棘球蚴絳蟲感染中間宿主后，初期會被機(jī)體當(dāng)做“異物”清除，并抑止蟲體的生長，但這一過程在包囊形成后和蟲體分泌一些代謝產(chǎn)物，使得機(jī)體的免疫環(huán)境發(fā)生改變從而逃避機(jī)體的免疫反應(yīng)[4]。細(xì)粒棘球蚴蟲感染中間宿主的基本過程是在宿主吞噬了細(xì)粒棘球蚴絳蟲蟲卵后，蟲卵在腸道孵育成六鉤蚴，六鉤蚴侵襲腸道黏膜后進(jìn)入血液，遷移到宿主的內(nèi)臟器官中，比如最常見的肝臟。六鉤蚴在器官中逐漸發(fā)育形成囊泡[5]。囊泡是細(xì)粒棘球蚴病的一個影像學(xué)下的特征，囊泡形成過程會使得宿主機(jī)體的免疫反應(yīng)發(fā)生病理性的改變，從而抑制機(jī)體免疫反義躲避免疫細(xì)胞的攻擊[1]。使得囊泡躲過免疫逃逸的機(jī)制研究中發(fā)現(xiàn)囊泡囊壁、蟲體、囊液在抑制宿主免疫中發(fā)揮相應(yīng)的作用。細(xì)粒棘球蚴蟲在宿主中形成囊泡，在其囊壁的保護(hù)下細(xì)粒棘球蚴能在宿主內(nèi)生存下來。

1.1 囊壁和蟲體對機(jī)體免疫反應(yīng)的影響 無細(xì)胞的多層紋理狀腳皮層囊壁使得內(nèi)層的和囊內(nèi)的子囊及在囊內(nèi)的原頭節(jié)能有效的躲避宿主的免疫攻擊[2]。蟲體已有相關(guān)研究表明在抗宿主反應(yīng)中也起到了一定的作用，如在Baz等用細(xì)粒棘球蚴囊液免疫小鼠，產(chǎn)生囊液的親和力較強(qiáng)的抗體，在感染包蟲蟲體250天里抗囊液抗體的親和力一直很低，這證明了細(xì)粒棘球蚴蟲可以調(diào)節(jié)宿主的抗體反應(yīng)[6]。

1.2 囊液對對機(jī)體免疫反應(yīng)的影響 囊液是一種復(fù)雜的混合物，含有獨(dú)特的宿主和寄生蟲來源的抗原，主要是兩種抗原一種是抗原5，另一種是抗原B(AgB)，它們在囊液中含量的比率為1∶10[7]。在囊液中約占總蛋白含量的10%，抗原B是一種160 KDa的耐熱性的脂蛋白，在不同的物種中表達(dá)的抗原B的亞型為有所區(qū)別，而在細(xì)粒棘球蚴病中抗原B基因編碼五種亞型，分別是抗原B1、抗原B2、抗原B3、抗原B4、抗原B5[8～13]。目前對于抗原B在寄生蟲生物學(xué)中扮演的角色不是完全清楚，但是在一些免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮了一定的作用，如在抑制中性粒細(xì)胞趨化性，抑制活性氧(ROS)的產(chǎn)生和彈性蛋白酶的活性[4，14]。在單個核細(xì)胞與抗原B混合培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)樹突狀細(xì)胞的分化成熟受到影響，檢測到了大量的細(xì)胞因子IL-10和TH2的偏移，還在誘導(dǎo)單個核細(xì)胞凋亡和參與IgG4亞型反應(yīng)都發(fā)揮了作用[15～20]。抗原5是一種400 KDa的不耐熱的糖蛋白，屬于胰蛋白酶家屬。目前對于抗原5的研究報(bào)道較少，但是有研究表明其在單個核細(xì)胞中誘導(dǎo)促炎因子產(chǎn)生有一定的作用[5]。這同時也說明囊液中的蛋白具有抗原性，會調(diào)節(jié)機(jī)體免疫應(yīng)答。

2 細(xì)粒棘球蚴病的免疫逃逸機(jī)制探討

2.1 Th1和Th2偏移理論 前面所探討的細(xì)粒棘球蚴在宿主中形成的囊泡結(jié)構(gòu)及其成分在其體內(nèi)的免疫反應(yīng)中所發(fā)揮的作用，而在研究細(xì)粒棘球蚴在宿主中免疫逃逸機(jī)制的理論中，Th1和Th2偏移與細(xì)粒棘球蚴病的免疫逃逸有著直接的關(guān)系。Th2反應(yīng)是助于寄生蟲在宿主中寄生，而Th1反應(yīng)對寄生蟲的殺滅起著主要的作用，所以寄生蟲想在機(jī)體中存活就會使得Th2反應(yīng)增強(qiáng)而減弱Th1反應(yīng)。Newport等在研究62例臨床病例，通過檢測病人血清中的細(xì)胞因子證明在感染細(xì)粒棘球蚴的病人中Th2細(xì)胞的細(xì)胞因子占主導(dǎo)地位[21]。Mourglia-Ettlin等研究表明在體外試驗(yàn)中將脾臟細(xì)胞和原頭蚴混培后檢測出了大量的IL-10細(xì)胞因子[22]。將IFN-γ和IL-12基因轉(zhuǎn)染到小鼠體內(nèi)，用原頭蚴感染轉(zhuǎn)染后的小鼠，小鼠體內(nèi)的囊泡明顯減少。而用IL-4基因轉(zhuǎn)染小鼠后，在感染原頭蚴基因轉(zhuǎn)染后的小鼠體內(nèi)囊泡與對照組相比顯著增加[23]。Mourglia-Ettlin 等在其研究細(xì)粒棘球蚴絳蟲感染的早期腹膜的免疫反應(yīng)中，在用PCR技術(shù)檢測Th1和Th2相關(guān)的細(xì)胞因子基因表達(dá)情況時發(fā)現(xiàn)在原頭蚴感染Th1細(xì)胞因子表達(dá)明顯高于Th2細(xì)胞因子的表達(dá)，直到第七天后Th2細(xì)胞因子的表達(dá)遠(yuǎn)高于Th1細(xì)胞因子[22]。也有研究表明在感染細(xì)粒棘球幼的患者中檢測到囊性包蟲特異性抗原B時，這種患者中的T細(xì)胞會在細(xì)胞因子的趨化作用下表達(dá)出大量的Th2細(xì)胞，因此這個研究也說明了抗原B是一個在固有免疫中的信號，它會使得適應(yīng)性免疫應(yīng)答向Th2反應(yīng)偏移[24～26]。研究報(bào)道體外抗體B會影響樹突狀細(xì)胞的成熟，包括通過誘導(dǎo)其表型使其能夠分泌IL-10和使T細(xì)胞分化成為能夠分泌IL-4的細(xì)胞[27]。然而上述對于抗原B誘導(dǎo)Th2產(chǎn)生的研究只能作為解釋細(xì)粒棘球蚴免疫逃避機(jī)制的可能存在理論之一，其中還有許多復(fù)雜的因素的影響存在，比如不同的基因或者多態(tài)性的形成激活了不同的免疫反應(yīng)，也有可能是免疫調(diào)節(jié)是通過脂質(zhì)傳遞給免疫細(xì)胞，并且一些強(qiáng)烈的免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)的級聯(lián)效應(yīng)，促使了受感染的機(jī)體免疫應(yīng)答反應(yīng)的消失，如在局部或者是在受感染的機(jī)體的全身系統(tǒng)中檢測到抑制免疫應(yīng)答的相關(guān)細(xì)胞因子如TGF-β、IL-10等，也在機(jī)體的局部或者全身系統(tǒng)中檢測到了FoxP3+調(diào)節(jié)細(xì)胞的聚集[28]。

2.2 免疫細(xì)胞能量代謝理論 隨著全世界學(xué)者對于細(xì)粒棘球蚴病免疫的深入研究，對于它的一些免疫逃逸的機(jī)制也有了一定的認(rèn)識，但還尚未能完全清楚。我們經(jīng)過一些研究也提出了一些新的思路和想法，免疫細(xì)胞在受到外來異物刺激時會產(chǎn)生一系列的應(yīng)對措施來消滅異物，這一過程中細(xì)胞需要能量的補(bǔ)給，而免疫逃避中這種免疫細(xì)胞能量補(bǔ)給的變化情況尚未知。這個思路提示在細(xì)粒棘球蚴長期感染的機(jī)體中存在這種免疫逃避反應(yīng)，能否通過檢測免疫細(xì)胞的能量代謝的變化水平，從免疫細(xì)胞的能量代謝方面入手來探索免疫逃逸的機(jī)制。T細(xì)胞的激活與細(xì)胞線粒體的氧化磷酸化和糖酵解變化密切相關(guān)，而在T細(xì)胞不同的分化水平有著不同的能量代謝的利用水平，Michalek 等第一次證明了當(dāng)T細(xì)胞分化成為CD4+輔助T細(xì)胞(Th1，Th2，Th17)時，糖酵解反應(yīng)明顯強(qiáng)于線粒體氧化磷酸化反應(yīng)，而在誘導(dǎo)分化成CD4+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞時，除了有氧化磷酸化反義和糖酵解反應(yīng)還有脂質(zhì)氧化反應(yīng)的參加[29]，特別是在Th17細(xì)胞中，通過增加糖酵解反應(yīng)來保持和維護(hù)Th17細(xì)胞的持續(xù)分化。缺氧誘導(dǎo)因子-1α(HIF-1a)是一種氧化敏感的轉(zhuǎn)錄因子，它調(diào)控糖酵解在Th17細(xì)胞中的表達(dá)，通過缺氧誘導(dǎo)因子-1α來阻斷糖酵解反應(yīng)，使Th17細(xì)胞的分化降低而調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的分化增加[30]。證明在活化的T細(xì)胞進(jìn)行不同類型的增殖分化，相應(yīng)的能量代謝的水平也不同。Hung等在研究肝細(xì)胞移植后供體T細(xì)胞代謝的重組，得出在治療移植術(shù)后供體抗受體的免疫排斥反應(yīng)的疾病中，將T細(xì)胞的能量代謝變化作為一個潛在的治療指標(biāo)[31]。在研究Notch細(xì)胞通路對維持記憶CD4 T細(xì)胞存活的實(shí)驗(yàn)中，在敲基因小鼠模型中，證明Notch細(xì)胞通路通過調(diào)節(jié)細(xì)胞對葡糖糖的攝取從而維持了記憶CD4 T細(xì)胞存活[32]。細(xì)胞能量代謝的改變能反應(yīng)細(xì)胞某些生理活動，為我們辨別這些細(xì)胞生理活動提供了訊息。Keppel等發(fā)現(xiàn)如當(dāng)NK細(xì)胞在被激活產(chǎn)生IFN-γ時，如果是被細(xì)胞因子IL12和IL18激活是不依賴線粒體氧化磷酸化或者糖酵解的，而被NK受體激活卻恰恰相反[33]。在研究能量免疫代謝中，有學(xué)者認(rèn)為T細(xì)胞接受刺激初始，T細(xì)胞增殖分化成效應(yīng)T細(xì)胞的過程中，糖酵解反應(yīng)大于氧化磷酸化反應(yīng)，而效應(yīng)T細(xì)胞部分轉(zhuǎn)變成記憶T細(xì)胞的過程中氧化磷酸化反應(yīng)大于糖酵解反應(yīng)[34]。這也說明在T細(xì)胞處于不同的時期對于能量的攝取的途徑是有差異的。我們從前面的Th1和Th2偏移理論中得到啟發(fā)，免疫細(xì)胞受到抑制是否與細(xì)胞能量代謝的重新編碼有直接的關(guān)系，但尚有待進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證明。

3 展望

在研究細(xì)粒棘球蚴病的免疫逃逸機(jī)制是為了更好地認(rèn)識疾病，能使我們更早更有效的診斷疾病的發(fā)生發(fā)展水平，使患者得到更及時的治療。在研究該疾病的免疫機(jī)制中，不少專家學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了大量血清學(xué)的研究，想通過檢測特異性的抗體或者抗原來診斷疾病，而在研究免疫細(xì)胞能量代謝的變化確實(shí)對于細(xì)胞的生物學(xué)活性產(chǎn)生了相應(yīng)的改變，這也為研究細(xì)粒棘球蚴病的免疫逃逸和血清學(xué)診斷該疾病提供了一個全新的思路。研究細(xì)粒棘球蚴病的免疫逃逸的機(jī)制時，需要更加深入全方位多角度地分析其逃避免疫應(yīng)答的原因，對于日后希望用免疫學(xué)技術(shù)來診斷治療細(xì)粒棘球蚴病有著深遠(yuǎn)的意義。

[1] AgudeloHiguita NI，Brunetti E，Mccloskey C.Cystic Echinococcosis[J].Journal of Clinical Microbiology，2016，54 (3)：518-523.

[2] Manzanoromán R，Sánchezovejero C，Hernándezgonzález A et al.Serological Diagnosis and Follow-Up of Human Cystic Echinococcosis：A New Hope for the Future[J].BioMed ResearchInternational，2015，2015：428205.

[3] 吳孟超，吳在德.黃家駟外科學(xué)[M].第7版，北京：人民衛(wèi)生出版社，2013：1760.

[4] Siracusano A，Delunardo F，Teggi F at al.Host-parasite relationship in cystic echinococcosis：an evolving story[J].Clinical & Developmental Immunology，2012，2012(1740-2522)：579-590.

[5] Tamarozzi F，Mariconti M，Neumayr A，et al.The intermediate host immune response in cystic echinococcosis [J].Parasite Immunology，2016，38：170-181.

[6] Cucher M，PradaL，Mourgliaettlin G，et al.Identification of Echinococcus granulosus microRNAs and their expression in different life cycle stages and parasite genotypes[J].International Journal for Parasitology，2011，41(3-4)：439-448.

[7] Everts B，Smits HH，Hokke CH at al.Helminths and dendritic cells：sensing and regulating via pattern recognition receptors，Th2 and Treg responses[J].European Journal of Immunology，2010，40(6)：1525-1537.

[8] Zhang W，Li J，Jones MK，et al.The Echinococcus granulosus antigen B gene family comprises at least 10 unique genes in five subclasses which are differentially expressed[J].PLoS Negl Trop Dis，2010，4：e784.

[9] Obal G，Ramos A，Silva1 V，et al.Characterisation of the Native Lipid Moiety of Echinococcus granulosus Antigen B[J].Plos Neglected Tropical Diseases，2012，6(5)：e1642.

[10]Tsai IJ，Zarowiecki M，Holroyd N，et al.The genomes of four tapeworm species reveal adaptations to parasitism[J].Nature，2013，496(7443)：57-63.

[11]CarmenaD， Benito A，ErasoE.Antigens for the immunodiagnosis of Echinococcus granulosus infection：An update[J].Journal of Linguistics/Jazykovedny casopis，2012，98(2)：74-86.

[12]BrehmK .Echinococcus multilocularis as an experimental model in stem cell research and molecular host-parasite interaction[J].Parasitology，2010，137：537-555.

[13]Olson PD，Zarowiecki M，Kiss F,et al.Cestode genomics-progress and prospects for advancing basic and applied aspects of flatworm biology[J].Parasite Immunology，2012，34(2-3)：130-150.

[14]Zhang W，Wen H，Li J，et al.Immunology and Immunodiagnosis of Cystic Echinococcosis：An Update[J].Clinical & Developmental Immunology，2012，2012(1)：109-112.

[15]Pan W，Zhou HJ，Shen YJ，et al.Surveillance on the status of immune cells after Echinnococcus granulosus protoscoleces infection in Balb/c mice[J].PLoS One，2013，8(3)：59746.

[16]Nono JK，Pletinckx K，Lutz MB，at al.Excretory/secretory-products of Echinococcus multilocularis larvae induce apoptosis and tolerogenic properties in dendritic cells in vitro[J].Plos Neglected Tropical Diseases，2011，6(2)：1516-1516.

[17]Petrone L，Vanini V，Petruccioli E，et al.Polyfunctional specific response to Echinococcus granulosus associates to the biological activity of the cysts[J].PLoS Negl Trop Dis，2015，9：0004209.

[18]Spotin A，Majdi MM，Sankian M，at al.The study of apoptotic bifunctional effects in relationship between host and parasite in cystic echinococcosis：a new approach to suppression and survival of hydatid cyst[J].Parasitol Res，2012，110：1979-1984.

[19]De ML，Yamano K，Almeida CE，et al.Serological reactivity of patients with Echinococcus infections (E.granulosus，E.vogeli，and E.multilocularis) against three antigen B subunits[J].Parasitology Research，2010，106(3)：741-745.

[20]Wang H，Li J，Pu H，at al.Echinococcus granulosus infection reduces airway inflammation of mice likely through enhancing IL-10and down-regulation of IL-5 and IL-17A[J].Parasites &Vectors，2014，7(1)：1-13.

[21]Newport MJ，F(xiàn)inan C.Genome-wide association studies and susceptibility to infectious diseases[J].Briefings in Functional Genomics，2011，10(2)：98-107.

[22]Mourglia-Ettlin G，Marqués JM，Chabalgoity JA，et al.Early Peritoneal Immune Response during Echinococcus granulosus Establishment Displays a Biphasic Behavior [J].PLoS Negl Trop Dis，2011，5(8)：1293.

[23]Foster N，Elsheikha HM.The immune response to parasitic helminths of veterinary importance and its potential manipulation for future vaccine control strategies[J].Parasitology Research，2012，110(5)：1587-1599.

[24]Tuxun T，Wang JH，Lin RY，et al.Th17/Treg imbalance in patients with liver cystic echinococcosis[J].Parasite Immunol，2012，34(11)：520-527.

[25]Petrone L，Vanini V，Petruccioli E，et al.IL-4 specific-response in whole blood associates with human Cystic Echinococcosis and cyst activity[J].Infect，2014，70：299-306.

[26]Zheng H，Zhang W，Zhang L，et al.The genome of the hydatid tapeworm Echinococcus granulosus[J].Nature Genetics，2013，45(10)：1168-1175.

[27]Harnett W，Harnett MM.Helminth-derived immunomodulators：can understanding the worm produce the pill[J].Nature Reviews Immunology，2010，10(4)：278-284.

[28]Díaz A，Casaravilla C，Barrios AA.parasite molecules and host responses in cystic echinococcosis[J].Parasite Immunology，2016，38(3)：193-205.

[29]Michalek RD，Gerriets VA，JacobsSR，et al.Cutting edge：Distinct glycolytic and lipid oxidative metabolic programs are essential for effector and regulatory CD4+ T cell subsets[J].Immunol，2011，186：3299-3303.

[30]DangEV，BarbiJ，YangHY，et al.Control of T(H)17/T(reg) balance by hypoxia-inducible factor [J].Cell，2011，146(146)：772-84.

[31]Hung D，Nguyen A，Shilpak C，et al.Metabolic reprogramming of alloantigen-activated T cells after hematopoietic cell transplantation[J].JCI，2016，126(4)：1337-1352.

[32]Maekawa Y，Ishifune C，Tsukumo S，et al.Notch controls the survival of memory CD4+ T cells by regulating glucose uptake[J].Nature Medicine，2015，21(1)：55-61.

[33]Keppel MP，Saucier N，Mah AY，et al.Activation-specific metabolic requirements for NK Cell IFN-γproduction[J].Immunol， 2015，15，194(4)：1954-1962.

[34]Pearce EL，Poffenberger MC，ChangCH，et al.Fueling Immunity：Insights into Metabolism and Lymphocyte Function[J].Science，2013，342(6155)：1242454.

The immune escape of echinococcosis granulosa mechanism discussion

SONG Xu-tong，ZHU Peng，LONG Shuang，WEI Liang，DENG Shao-ping

R532.32

B

1672-6170(2017)03-0138-04

2016-11-25；

2016-12-20)