徐佳佳 周春華 孟雨亭 趙九龍 鄒多武
海軍軍醫(yī)大學附屬長海醫(yī)院,上海 200433
【提要】 1型自身免疫性胰腺炎(AIP)屬IgG4相關疾病(IgG4-RD)的胰腺表現(xiàn),臨床上治療以激素為主,但治療后易復發(fā)。目前關于1型AIP的病因尚不清楚,對于其發(fā)病機制認識尚淺。近年來,遺傳、環(huán)境及免疫等因素對1型AIP的作用方面有諸多研究進展,本文就此進行綜述。
自身免疫性胰腺炎(autoimmune pancreatitis, AIP)是一類以梗阻性黃疸、腹痛等為主要癥狀的特殊類型胰腺炎,組織學上常表現(xiàn)為淋巴漿細胞浸潤和纖維化,對激素治療敏感[1-2]。AIP的概念由Yoshida等[1]在1995年首次提出,2011年AIP的國際共識統(tǒng)一診斷標準又進一步將其分為1型AIP和2型AIP兩種亞型[2-3]。1型AIP常伴有特征性血清免疫球蛋白G4(immunoglobulin G4,IgG4)水平升高,是血清IgG4相關疾病(IgG4-related disease, IgG4-RD)的胰腺表現(xiàn),組織學上表現(xiàn)為淋巴漿細胞硬化性胰腺炎(lymphoplasmacyticsclerosing pancreatitis,LPSP)[2,4-5];2型AIP是一類與IgG4無關的胰腺特異性疾病,常在青中年人中發(fā)病,組織學表現(xiàn)為特發(fā)性導管中心性胰腺炎(idiopathic duct centric pancreatitis,IDCP),常并發(fā)炎癥性腸病等疾病[6-9]。目前1型AIP發(fā)病機制雖尚不明確,但在遺傳、環(huán)境及免疫等因素作用方面有諸多研究進展。本文就近年來關于1型AIP發(fā)病機制相關研究進行綜述。
1961年Sarles等[10]報道了1例特殊的慢性胰腺炎病例,該例患者合并高丙種球蛋白血癥,組織學表現(xiàn)為炎癥性纖維化。1991年Kawaguchi等[2]提出了LPSP這一概念,指出這種胰腺炎病理學表現(xiàn)以淋巴漿細胞浸潤、硬化性纖維化和閉塞性靜脈炎為特征,該概念的提出為1型AIP診斷提供了病理學基礎。1995年Yoshida等[1]首次提出了AIP這一概念。隨后Hamano等[4]報道IgG4水平升高對診斷1型AIP具有高度特異性和敏感性。2003年Kamisawa等[5]發(fā)現(xiàn)1型AIP患者的胰腺及其他相關器官(膽管、腎臟、唾液腺等)中均存在大量IgG4陽性漿細胞浸潤和纖維化,提示1型AIP是一種全身性疾病,是IgG4-RD的胰腺表現(xiàn)。2011年首次IgG4-RD國際研討會正式采用了IgG4-RD這一術語,并將1型AIP定義為IgG4-RD在胰腺上的累及[11]。
目前認為1型AIP發(fā)病機制復雜,與遺傳易感性相關并具有獨特的免疫學特征。
1.遺傳易感性:1型AIP是與多個基因相關的具有復雜遺傳背景的疾病。Kawa等[12]發(fā)現(xiàn)人類白細胞抗原(human leukocyte antigen, HLA)血清型DRB1*0405和DQB1*0401可增加日本人群1型AIP的易感性,從而首次揭示1型AIP具有潛在遺傳易感性。Freitag等[13]用轉(zhuǎn)基因小鼠模型證實HLA-DB1*0405是1型AIP發(fā)病的重要危險因素。2007年中國臺灣的一項研究發(fā)現(xiàn)細胞毒性T淋巴細胞相關抗原-4(cytotoxic T lymphocyte-associated-4, CTLA-4)外顯子1上的49 A等位基因的出現(xiàn)頻率增高與1型AIP的易感性相關[14]。在韓國人群中發(fā)現(xiàn)1型AIP的復發(fā)與DQB1的第57位天冬氨酸的缺失顯著相關[15]。通過小規(guī)模全基因組關聯(lián)研究(genome-wide association studies, GWAS)發(fā)現(xiàn)了另外幾種易感基因,包括Fc受體樣3和KCNA3等。有研究根據(jù)1型AIP組織的DNA甲基化陣列結果將一種原癌基因SKI鑒定為候選基因,并使用定量SYBR GREEN甲基化特異性PCR和免疫組織化學技術檢測SKI的甲基化水平,發(fā)現(xiàn)SKI甲基化在1型AIP患病及致癌中可能發(fā)揮重要作用[16]??傮w而言,目前對1型AIP的遺傳易感性仍然知之甚少,上述研究也存在一定的局限性,如研究樣本量較少或臨床診斷標準不精確,國際合作有望進一步闡明1型AIP的遺傳風險因素。
2.環(huán)境因素:1983年有研究發(fā)現(xiàn)反復暴露于蜂蜜、蜂毒、花粉或屋塵螨等過敏原的受試者血清IgG4濃度升高[17]。 2014年歐洲施行了一項觀察性研究,通過問卷調(diào)查探討職業(yè)暴露在1型AIP和(或)IgG4相關性硬化性膽管炎(也稱為IgG4相關性膽管炎,IgG4-associated cholangitis,IAC)中的可能作用。該研究發(fā)現(xiàn)25例患有IAC和(或)1型AIP的患者中,大多數(shù)長期從事藍領工作。而在21例患有原發(fā)性硬化性膽管炎(primary sclerosing cholangitis,PSC)患者中,僅15%的患者具有藍領工作經(jīng)驗[18]。另一項英國的單獨隊列研究使用了類似的問卷方法,發(fā)現(xiàn)藍領工作者占IgG4-RD患者的61%,僅占PSC患者的22%。這些研究提示長期暴露于溶劑、工業(yè)粉塵、工業(yè)油或聚合物的易感個體更易患1型AIP。
3.幽門螺桿菌感染:2005年Guarneri等[19]發(fā)現(xiàn)人碳酸酐酶Ⅱ(carbonic anhydrase Ⅱ, CA-Ⅱ)和幽門螺桿菌(H.pylori)的α-CA之間具有同源性,從而推測H.pylori可能參與1型AIP發(fā)病。隨后,F(xiàn)rulloni等[20]發(fā)現(xiàn)H.pylori的纖溶酶原結合蛋白(plasminogen-binding protein, PBP)與泛素-蛋白連接酶E3組分n-識別蛋白2(一種在胰腺腺泡細胞中表達的酶)之間存在序列同源性,推測H.pylori感染可能引發(fā)免疫反應,產(chǎn)生抗H.pylori血清PBP抗體,從而通過分子擬態(tài)導致胰腺腺泡細胞產(chǎn)生自身免疫反應,誘發(fā)1型AIP。但Buijs等[21]的一項研究在1型AIP患者中未找到抗PBP肽血清抗體,認為PBP血清抗體并非診斷1型AIP的有效指標。英國的一項前瞻性隊列研究通過對比IgG4-RD組和疾病對照組之間胃和十二指腸組織的H.pylori和H.pyloriPBP的免疫應答,發(fā)現(xiàn)兩組的胃潰瘍患病率、暴露于H.pylori及對H.pyloriPBP的細胞因子反應和免疫記憶方面均無差異,否定了H.pyloriPBP在IgG4-RD中作為微生物抗原的作用[22]。目前H.pylori感染是否能誘發(fā)1型AIP仍有待進一步探索。
4.免疫相關因素:目前1型AIP患者中可發(fā)現(xiàn)多種針對自身抗原的抗體,包括針對乳鐵蛋白、碳酸酐酶、泛素連接酶、胰蛋白酶及核抗原等抗原的自身抗體[20,23]。但這些抗體也能在其他自身免疫性疾病中檢測到,并非僅存在于1型AIP。目前尚不清楚這些自身抗體是1型AIP的致病因素,還是發(fā)病后伴隨現(xiàn)象。
研究表明多種方式影響先天性免疫過程,均可對1型AIP發(fā)病產(chǎn)生重要影響。有研究發(fā)現(xiàn)與健康對照組相比,用Toll樣受體(toll-like receptors, TLR)配體刺激后,1型AIP患者的外周血單核細胞中IgG4和IL-10水平增加[24]。另一項研究發(fā)現(xiàn)單核細胞和嗜堿性粒細胞可產(chǎn)生B細胞活化因子,促進B細胞激活,增加IgG4產(chǎn)生[25-26]。Fukui等[27]發(fā)現(xiàn)1型AIP患者切除的胰腺中存在大量的TLR-7陽性M2型巨噬細胞浸潤 ,進一步研究發(fā)現(xiàn)活化的嗜堿性粒細胞可導致單核細胞分化為M2型巨噬細胞,影響Th2免疫環(huán)境,同時通過TLR信號通路影響IgG4的產(chǎn)生。Arai等[28]發(fā)現(xiàn)1型AIP患者中嗜中性粒細胞胞外陷阱(neutrophil extracellular traps, NETs)也與IgG4產(chǎn)生有關。1型AIP患者的胰管中存在NETs,NETs可誘導1型AIP患者的漿細胞樣樹突狀細胞產(chǎn)生TNF-α和B細胞活化因子,并誘導B細胞產(chǎn)生IgG4。近年來人們還在1型AIP患者的胰腺中發(fā)現(xiàn)TLR陽性嗜堿性粒細胞的浸潤,并發(fā)現(xiàn)TLR信號可激活嗜堿性粒細胞,與M2型巨噬細胞一同在1型AIP發(fā)病中發(fā)揮重要作用[29]。目前認為先天免疫反應可促進IgG4產(chǎn)生,從而與1型AIP發(fā)病有關。
CD4+T細胞可從幼稚T細胞(Th0)分化為Th1、Th2、Th17和調(diào)節(jié)T細胞(Tregs)。IL-12誘導Th1細胞,使其產(chǎn)生IL-2、TNF-α 和IFN-γ,從而介導細胞免疫、巨噬細胞活化和細胞毒性作用[30]。而IL-4誘導Th2細胞產(chǎn)生IL-4、IL-5、IL-6和IL-10,使組織和(或)血清嗜酸性粒細胞增多和血清IgE水平升高[31-32]。在1型AIP中,Th1細胞和Th2細胞至關重要。研究發(fā)現(xiàn),在1型AIP及IgG4相關硬化性膽管炎中,Th2細胞因子(即IL-4、IL-5和IL-13)和Tregs因子(IL-10、TGF-β)的表達明顯上調(diào)[33]。另外,在IgG4相關性硬化性膽管炎患者的膽汁樣本中,IL-4和IL-5水平顯著升高[34]。IL-21是由Th2和T濾泡輔助細胞表達的另一種細胞因子,可引起IgG4類別轉(zhuǎn)換且與IL-4協(xié)同產(chǎn)生IgG4,均提示Th2細胞及其細胞因子在1型AIP發(fā)病機制中可能具有重要作用。Th1反應在典型的自身免疫性疾病中通常較弱,因此Th2免疫優(yōu)勢更好地代表了1型AIP的免疫學特征。另外,在1型AIP早期和進展期之間Th1/Th2平衡可能呈現(xiàn)動態(tài)變化??傊?,Th1細胞因子可誘導1型AIP的發(fā)生,而Th2細胞因子參與1型AIP的進展,尤其是局部B細胞和漿細胞的成熟和增殖[35]。
IgG4-RD與Tregs向靶器官的大量浸潤有關。在典型的自身免疫性疾病中,Tregs的數(shù)量和功能受損,而在1型AIP中,Tregs可能被異常激活。目前認為,Th2細胞因子(IL-4、IL-5、IL-13)和Tregs細胞因子(IL-10和TGF-β)與IgG4-RD發(fā)病有關[24,33,36-37]。有研究發(fā)現(xiàn)在1型AIP患者的外周血中,CD4+CD25high和記憶Tregs水平顯著升高,還發(fā)現(xiàn)在未治療的1型AIP患者的外周血中CD4+CD25highTregs的增加水平與血清IgG4水平呈正相關[38]。2011年發(fā)現(xiàn)Tregs的細胞因子也與1型AIP的發(fā)病有關。在1型AIP胰腺組織中,誘導型共刺激分子(inducible costimulator, ICOS)陽性Tregs可能通過分泌IL-10促進IgG4產(chǎn)生,從而使外周血中IgG4水平增加,IgG4+細胞大量浸潤胰腺組織。IL-10是導致IgG4類轉(zhuǎn)換的關鍵細胞因子。 IL-4誘導B細胞和漿細胞產(chǎn)生IgE和IgG4,而IL-10抑制IgE并增強IgG4產(chǎn)生[39]。 因此,IL-4和IL-10協(xié)同可導致IgG4的選擇性誘導[40]。而ICOS陰性Tregs可能通過分泌TGF-β影響胰腺組織纖維化[41]。
臨床上抗CD20抗體 (利妥昔單抗) 治療1型AIP有效,這表明調(diào)節(jié)性B細胞(Bregs)在1型AIP發(fā)病機制中具有重要作用[42]。Sumimoto等[43]報道在1型AIP患者外周血中,CD19+CD24highCD38highBregs顯著增加,而CD19+CD24highCD27+Bregs減少,表明CD19+CD24highCD38highBregs似乎反應性地增加以抑制1型AIP免疫反應活性,而CD19+CD24highCD27+Bregs則可能參與了1型AIP的進展。由此可知,Bregs與1型AIP疾病發(fā)病有關。另外,還有報道稱漿母細胞可能在IgG4-RD發(fā)病中發(fā)揮重要作用[44],但仍需進一步的研究確定其在1型AIP發(fā)病機制中的作用及與IgG4+漿細胞的關系。
5.IgG4:IgG4是IgG的一個亞類,其在健康人中僅占4%[38]。Hamano等[4]發(fā)現(xiàn)在1型AIP患者中IgG4血清水平顯著升高。還有研究發(fā)現(xiàn)IgG4+漿細胞大量浸潤是1型AIP的病理學標志[2,45]。IgG4恒定結構域中的氨基酸存在變異,導致IgG4與C1q及Fc受體的結合較弱[46-47]。另外,IgG4鉸鏈區(qū)的氨基酸變異,形成由半抗體片段組成的不對稱抗體。這種不對稱的IgG4不能交聯(lián)抗原形成免疫復合物,導致針對自身抗原(如乳鐵蛋白、碳酸酐酶Ⅱ和胰蛋白酶抑制劑等)的抗體產(chǎn)生[30]。另外,在1型AIP的胰腺組織中發(fā)現(xiàn)許多由IgG4和C3組成的免疫復合物沉積物[48-49],提示1型AIP中IgG4具有組織破壞特性。IgG4在1型AIP的發(fā)病機制中是否發(fā)揮主要作用仍有待進一步研究。
目前已知的1型AIP可能發(fā)病過程為:具有特定基因缺陷的易感人群暴露于易患病因素下,幼稚Tregs細胞及CD19+CD24highCD27+Bregs數(shù)量減少,誘導1型AIP發(fā)病。Th2細胞分泌多種炎癥因子促使1型AIP進展。ICOS+Tregs細胞分泌IL-10影響IgG4產(chǎn)生。嗜堿性粒細胞導致單核細胞分化為M2型巨噬細胞,通過TLR信號也影響IgG4的產(chǎn)生,并影響Th2免疫環(huán)境及導致胰腺纖維化。此外,ICOS-Tregs細胞通過分泌TGF-β影響胰腺組織纖維化,嗜中性粒細胞通過NETs影響IgG4的產(chǎn)生,從而多方面促進1型AIP的發(fā)病及進展。
1型AIP的發(fā)病機制尚不完全清楚,仍亟待進一步研究,這也導致新型治療方法發(fā)展緩慢,目前有效治療1型AIP仍存在困難。未來需進一步確定1型AIP的免疫學特征,如進行全面的組織蛋白質(zhì)組學及系統(tǒng)遺傳學方法分析,包括DNA測序、蛋白質(zhì)組學和代謝組學。這些努力有望徹底揭示1型AIP的發(fā)病機制,從而為攻克該疾病奠定堅實基礎。
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