王 瑤,左 斌,阮長耿,何 楊
(江蘇血液研究所 蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院,江蘇蘇州 215006)
免疫性血小板減少癥(immune thrombocytopenia,ITP)是排除其他可能導(dǎo)致血小板減少因素(感染、藥物、惡性腫瘤以及其他的自身免疫性疾病等),以血小板計數(shù)降低、伴或不伴有皮膚黏膜出血為臨床特征的一種獲得性自身免疫性疾病[1]。ITP發(fā)病機制復(fù)雜,免疫因素介導(dǎo)的血小板生成受抑或血小板破壞增加是導(dǎo)致ITP血小板減少的主要原因。血小板數(shù)量的維持依賴于血小板產(chǎn)生和清除兩方面作用。生理情況下,機體通過多種細(xì)胞因子以及造血微環(huán)境調(diào)節(jié)血小板的生成,并且通過多種途徑清除血小板來維持血小板數(shù)量的相對穩(wěn)定。血小板生成或者清除調(diào)控異常,均可導(dǎo)致機體血小板數(shù)量的變化。本文將從血小板生成和清除方面對ITP發(fā)病機制進行綜述,主要目的旨在啟發(fā)新的臨床治療以及促進實驗診斷的研究。
1血小板生成與清除血小板是由造血干細(xì)胞來源的巨核細(xì)胞分化成熟并釋放生成的,這一過程主要發(fā)生在骨髓中。早期的研究發(fā)現(xiàn)骨髓中血小板的生成主要受到巨核細(xì)胞集落刺激因子(macrophage colony-stimulating factor,M-CSF)、促血小板生成素(thrombopoietin,TPO)等多種細(xì)胞因子以及造血微環(huán)境中多種細(xì)胞的調(diào)控。LEFRANCAIS等[2]最近發(fā)現(xiàn)肺是骨髓外血小板生成器官,他們利用肺微循環(huán)成像證實肺內(nèi)存在大量巨核細(xì)胞并且每小時產(chǎn)生1 000萬個血小板,約占血小板生成總量的50%。肺內(nèi)的部分巨核細(xì)胞和祖細(xì)胞來源于肺外部位,在血小板減少和骨髓干細(xì)胞相對缺乏的情況下,這些細(xì)胞可以遷出肺并且重新填充骨髓,完全恢復(fù)血小板數(shù)量。
生理情況下血小板的清除主要發(fā)生在肝脾的網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)。血小板發(fā)生凋亡或活化后,血小板細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的磷脂酰絲氨酸(phosphatidylserine,PS)外翻暴露,從而被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的乳糖凝集素和清道夫受體識別,導(dǎo)致血小板被吞噬清除。此外,衰老或低溫儲存的血小板發(fā)生去唾液酸化,可通過去唾液酸糖蛋白受體(ashwell-morell receptor,AMR)途徑被肝臟細(xì)胞和Kupffer細(xì)胞識別清除[3]。
血小板生成與清除過程處于動態(tài)平衡之中,兩者協(xié)調(diào)維持血小板數(shù)量的穩(wěn)定。一方面,衰老或損傷的血小板發(fā)生去唾液酸化后被肝臟細(xì)胞AMR識別清除,并且激活JAK2-STAT3通路促進肝細(xì)胞TPO的生成,后者再通過血液循環(huán)進入骨髓促進巨核細(xì)胞發(fā)育成熟和血小板生成[4],促進血小板數(shù)量恢復(fù)。另一方面,血小板數(shù)量對維持血液TPO濃度至關(guān)重要。血小板表面和巨核細(xì)胞一樣表達TPO受體Mpl,當(dāng)血小板數(shù)量增加時,血小板結(jié)合更多的TPO,導(dǎo)致循環(huán)TPO減少,從而抑制巨核細(xì)胞發(fā)育及血小板生成[5]。
2ITP中血小板生成減少巨核細(xì)胞成熟障礙是臨床ITP患者骨髓常見特征,主要表現(xiàn)為產(chǎn)血小板的成熟巨核細(xì)胞數(shù)量減少,其機制包括自身抗體等免疫因素導(dǎo)致巨核細(xì)胞分化受阻和巨核細(xì)胞凋亡異常,從而導(dǎo)致血小板生成減少。
2.1 自身抗體抑制巨核細(xì)胞成熟 MCMILLAN等[6]通過體外研究發(fā)現(xiàn),慢性ITP患者血清的IgG抗體可抑制巨核細(xì)胞集落形成,導(dǎo)致4,8及16倍體的巨核細(xì)胞數(shù)量減少。進一步的研究發(fā)現(xiàn),ITP患者自身抗體可抑制體外培養(yǎng)的巨核細(xì)胞釋放血小板,并且這一作用可在血小板生成素受體激動劑羅米司亭(romiplostim)和艾曲波帕(eltrombopag)治療后逆轉(zhuǎn)[7]。以上的研究提示ITP患者自身抗體可通過抑制巨核細(xì)胞增殖和成熟從而抑制血小板的生成。
2.2 巨核細(xì)胞凋亡缺陷 巨核細(xì)胞的正常凋亡是血小板生成的關(guān)鍵過程。體外研究發(fā)現(xiàn),ITP患者來源的CD8+T細(xì)胞可以抑制巨核細(xì)胞的凋亡從而使得巨核細(xì)胞生成血小板受阻,這一現(xiàn)象可以被地塞米松糾正。另有研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過ITP患者血清處理的巨核細(xì)胞中Bcl-xL水平升高,同時還發(fā)現(xiàn)巨核細(xì)胞腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(tumor necrosis factor-related apoptosis inducing ligand,TPAIL),Caspase-3和Caspase-8以及有絲分裂和多倍體形成相關(guān)的重要細(xì)胞因子Cyclin B1和Cyclin D3的表達均降低[8],提示ITP患者巨核細(xì)胞成熟障礙與其細(xì)胞凋亡缺陷有關(guān)。
2.3 血小板生成微環(huán)境的調(diào)節(jié)異常 TPO可與巨核細(xì)胞表面cMpl配體結(jié)合,TPO-cMpl信號通路在巨核細(xì)胞發(fā)育成熟過程中發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用。研究發(fā)現(xiàn),血小板生成缺陷可能與存在TPO自身抗體有關(guān)。2001年,有研究報道在3例血小板減少患者體內(nèi)檢測出針對TPO的IgG抗體。體外實驗證實該抗體可以和外源性的TPO發(fā)生交叉反應(yīng)并中和TPO的活性。最近研究發(fā)現(xiàn),在ITP及一些血小板減少性疾病的患者體內(nèi)存在抗TPO受體(cMpl)和抗TPO/cMpl復(fù)合體的抗體[9],這些抗體在ITP中的作用還有待闡明。
血小板生成過程中巨核細(xì)胞需要遷移到骨髓血管竇釋放血小板前體,巨核細(xì)胞遷移能力缺陷將導(dǎo)致血小板的生成障礙。整合素ανβ3是巨核細(xì)胞遷移黏附的關(guān)鍵分子。近期研究發(fā)現(xiàn),ITP患者體內(nèi)存在抗整合素ανβ3抗體,體外實驗證實抗整合素ανβ3抗體可通過抑制巨核細(xì)胞的遷移黏附從而抑制血小板生成[10]。此外,缺氧誘導(dǎo)因子1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)是調(diào)節(jié)造血干細(xì)胞分化的重要因子。在ITP患者骨髓樣本中發(fā)現(xiàn)HIF-1α表達下調(diào),巨核細(xì)胞和血小板的數(shù)量減少。體外研究顯示,HIF-1α激動劑處理后巨核細(xì)胞及其多倍體數(shù)量增加和體積增大[11]。這一結(jié)果表明,HIF-1α表達異??赡苁荌TP疾病巨核細(xì)胞成熟障礙的機制之一。
3ITP中血小板清除增加血小板破壞增加是ITP血小板減少的主要原因,其中涉及多種血小板清除機制,包括抗體介導(dǎo)的血小板清除、CD8+細(xì)胞毒性T細(xì)胞(cytotoxic T cell,CTL)介導(dǎo)血小板清除以及血小板凋亡等。
3.1 自身抗體介導(dǎo)的血小板清除 1951年,Harrington發(fā)現(xiàn)給自己注射ITP患者血清后出現(xiàn)了一過性的血小板減少,這證明患者體內(nèi)存在一種可以破壞血小板的物質(zhì)。后期研究證明,抗血小板表面糖蛋白的自身抗體介導(dǎo)了這一破壞作用。研究發(fā)現(xiàn),70%~80%的ITP患者體內(nèi)可檢測到抗血小板自身抗體,主要包括抗血小板糖蛋白Ib(glycoprotein Ib,GP1b)、GPIIb及GPIIIα抗體。血小板自身抗體的產(chǎn)生與T輔助細(xì)胞1(T help cell,Th1),CD4+CD25hiFoxp3+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulation T cell,Treg)以及細(xì)胞因子IL-10和IL-2等失調(diào)有關(guān),最終導(dǎo)致B細(xì)胞過度活化產(chǎn)生抗血小板自身抗體。ITP患者中血小板自身抗體介導(dǎo)的血小板清除機制目前發(fā)現(xiàn)的有以下兩種:Fc依賴途徑和Fc非依賴途徑。
3.1.1 Fc依賴途徑的血小板清除:該過程的血小板清除機制是最經(jīng)典清除途徑。ITP患者體內(nèi)自身反應(yīng)性血小板抗體的Fc段與肝脾網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)中的巨噬細(xì)胞或Kuffer細(xì)胞的Fc受體(Fc receptor,F(xiàn)cR),隨后啟動血小板的吞噬清除過程。
3.1.2 Fc非依賴途徑的血小板清除:有研究發(fā)現(xiàn),大多數(shù)難治性ITP患者體內(nèi)存在GP1b抗體,可通過Fc非依賴途徑介導(dǎo)血小板清除??笹P1b抗體結(jié)合血小板后導(dǎo)致血小板活化,細(xì)胞膜發(fā)生轉(zhuǎn)位使得唾液酸苷酶1(neuraminidase-1,NEU1)暴露并后者介導(dǎo)GP1b復(fù)合物去唾液酸化,繼而暴露β半乳糖。β半乳糖可被肝臟細(xì)胞和巨噬細(xì)胞上的AMR受體識別從而導(dǎo)致血小板的清除。最近QUACH等[12]發(fā)現(xiàn),某些難治性ITP患者體內(nèi)的抗GP1bα抗體可通過誘導(dǎo)血小板機械傳感機制介導(dǎo)血小板清除。研究發(fā)現(xiàn),抗GP1bα抗體與血小板上機械門控復(fù)合物GP1b-IX的GP1bα結(jié)合,導(dǎo)致血小板發(fā)生交聯(lián),GP1b-IX復(fù)合體受到牽拉,從而觸發(fā)機械敏感結(jié)構(gòu)域(mechanosensory domain,MSD)介導(dǎo)Fc非依賴性的血小板清除。
3.2 T細(xì)胞介導(dǎo)的血小板清除 OLSSON等[13]發(fā)現(xiàn)在部分ITP患者的血小板清除不依賴于抗體,而與CD3+T細(xì)胞有關(guān)。進一步研究發(fā)現(xiàn),這些CD3+細(xì)胞毒性T細(xì)胞(cytotoxic T cell,CTL)可介導(dǎo)血小板的直接破壞。最近另外的一項研究發(fā)現(xiàn),ITP患者體內(nèi)Fas功能的缺失可能是CD8+CTL持續(xù)攻擊自身血小板的原因[14]。另外QIU等[15-16]研究提出在血小板特異性CD8+CTL陽性的ITP患者中NEU1與血小板表面GPIb-IX復(fù)合物去唾液酸化呈現(xiàn)正相關(guān)。體內(nèi)外的研究均證明CD8+ CTL促進NEU1向血小板表面轉(zhuǎn)移并活化導(dǎo)致血小板去唾液酸化,隨后血小板通過去唾液酸化-AMR途徑被肝臟細(xì)胞識別清除。
3.3 血小板過度凋亡 多項研究發(fā)現(xiàn),ITP患者中血小板凋亡增加。DENG等[17]發(fā)現(xiàn)慢性成人ITP患者血小板中凋亡蛋白Bax和Bak表達升高、抗凋亡蛋白Bcl-xL表達降低并且血小板的線粒體內(nèi)膜電位發(fā)生去極化。GOETTE等[18]發(fā)現(xiàn)難治性ITP患者血小板凋亡增加與抗GP1b抗體有關(guān),抗GP1b抗體結(jié)合導(dǎo)致血小板Caspase 3表達升高、線粒體膜電位發(fā)生去極化以及PS外露。另一研究發(fā)現(xiàn),自身抗體導(dǎo)致的血小板凋亡與抗GPIIbIIIa抗體有關(guān)[19]。ZHAO等[20]發(fā)現(xiàn)血小板凋亡受Akt-PKA信號途徑調(diào)控。血小板Akt蛋白通過磷酸化激活磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE3A),后者進一步降解cAMP導(dǎo)致其濃度下降從而抑制PKA(protein kinase A,PKA)活性,導(dǎo)致血小板發(fā)生凋亡。CHEN等[21]進一步研究發(fā)現(xiàn),ITP患者血小板減少與Akt介導(dǎo)的血小板凋亡有關(guān)。ITP患者抗GP1b抗體結(jié)合導(dǎo)致血小板Akt活性升高,PKA活性下降,從而發(fā)生血小板凋亡。通過Akt抑制劑或Akt基因敲除均可抑制抗GP1b抗體介導(dǎo)的血小板凋亡。
4結(jié)語ITP是一個異質(zhì)性的疾病,其發(fā)病機制復(fù)雜,目前研究尚不夠深入。對血小板生成和清除機制的研究,有助于拓展ITP疾病的病理機制,也為ITP的治療提供了新的思路。血小板生成方面,目前已有羅米司亭、艾曲波帕等血小板生成素受體激動劑成功用于ITP臨床治療;血小板清除方面,神經(jīng)氨酸酶抑制劑(NCT03520049)用于ITP治療已開展臨床試驗,同時血小板凋亡的最新進展有望成為ITP治療新的突破口。相信隨著研究的 不斷深入,將有更多的新理念新思路出現(xiàn)。另一方面,ITP疾病呈現(xiàn)個體化特征,未來將其與多樣性的發(fā)病機制相結(jié)合并實施針對性的治療,將有助于建立ITP個體化治療,提升ITP的臨床診治水平。
現(xiàn)代檢驗醫(yī)學(xué)雜志2019年3期