杜 愿,轉(zhuǎn) 黎,2,李云秀,2 綜述,胥 琴,2△ 審校
(1.昆明理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院,昆明 650093;2.昆明理工大學(xué)附屬醫(yī)院/云南省第一人民醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)科,昆明 650034)
子宮內(nèi)膜異位癥(endometriosis,EMs)是指有功能活性的子宮內(nèi)膜腺體或間質(zhì)出現(xiàn)在子宮腔以外的部位,是一種激素依賴性、炎癥性、慢性病程的異質(zhì)性疾病,典型臨床癥狀包括盆腔痛、痛經(jīng)和不孕等,其在育齡期女性中的發(fā)病率約為10%,困擾著全球約1.9億女性[1-2]。EMs的確切病因及具體發(fā)生機(jī)制尚未明確,國內(nèi)外學(xué)者提出了多種學(xué)說和觀點(diǎn)來解釋 EMs的發(fā)病機(jī)制,如經(jīng)血逆流種植學(xué)說、在位內(nèi)膜決定論、免疫紊亂因素、遺傳和環(huán)境因素及生物和環(huán)境多因素共同作用等[3-6],其中免疫系統(tǒng)的異常可能是引起并促進(jìn)EMs發(fā)生、發(fā)展的重要因素之一。近年來,許多研究發(fā)現(xiàn)在位及異位子宮內(nèi)膜免疫微環(huán)境的改變與EMs的形成和發(fā)展密切相關(guān)[7-8],而維持人體免疫系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)是保證機(jī)體健康的重要環(huán)節(jié)。因此,內(nèi)膜微環(huán)境的免疫功能失衡越來越多地引起人們的重視。因此,本文就EMs在位內(nèi)膜免疫微環(huán)境中的淋巴細(xì)胞組成和功能等方面進(jìn)行總結(jié)和分析。
EMs是一種常見而又嚴(yán)重影響育齡期女性生活質(zhì)量的疾病,但目前對其發(fā)病機(jī)制仍知之甚少,其中由SAMPSON在1927年提出的“經(jīng)血逆流種植學(xué)說”被學(xué)界廣泛接受,該學(xué)說認(rèn)為有功能活性的子宮內(nèi)膜腺體和間質(zhì)的組織碎片通過輸卵管逆行到達(dá)腹腔,進(jìn)而黏附、侵入并種植到腹腔內(nèi)組織表面,但該學(xué)說卻不能解釋出現(xiàn)在盆腔外的EMs及多數(shù)女性可發(fā)生經(jīng)血逆流,而只有少數(shù)女性發(fā)生EMs。近年來,國內(nèi)專家提出了關(guān)于EMs的“在位內(nèi)膜決定論”假說,該假說認(rèn)為EMs患者和健康婦女的在位內(nèi)膜之間,存在侵襲、黏附、血管生成等過程中相關(guān)分子在基因和分子水平的表達(dá)差異,同時(shí)該假說提出EMs病灶的存活、侵襲和血管形成的免疫學(xué)因素是十分重要的[9-10]。EMs的病灶由腺上皮、間質(zhì)、內(nèi)皮和免疫細(xì)胞等組成,與正常子宮內(nèi)膜相比,異位及在位內(nèi)膜組織均表現(xiàn)出免疫炎癥的改變[11],并且在基因轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果中顯示,異位及在位內(nèi)膜組織間存在免疫細(xì)胞招募、細(xì)胞因子與細(xì)胞因子受體相互作用、細(xì)胞黏附和凋亡相關(guān)的基因表達(dá)的差異[12]。此外,有研究發(fā)現(xiàn),EMs病灶具有類似于腫瘤樣炎癥免疫微環(huán)境改變[7]。以上表明EMs病變是建立在一個(gè)由炎癥、內(nèi)分泌和免疫系統(tǒng)介導(dǎo)的高度復(fù)雜和動(dòng)態(tài)的環(huán)境里,其中內(nèi)膜免疫微環(huán)境穩(wěn)態(tài)失衡在子宮內(nèi)膜組織移位到異常位置后的發(fā)生、發(fā)展中可能扮演重要角色。
T淋巴細(xì)胞是適應(yīng)性免疫系統(tǒng)中介導(dǎo)細(xì)胞免疫的效應(yīng)細(xì)胞,占正常子宮內(nèi)膜細(xì)胞總數(shù)的1%~2%,并且在整個(gè)月經(jīng)周期中的分布各不相同,在增生期占正常內(nèi)膜細(xì)胞中白細(xì)胞總數(shù)的40%~60%,而在分泌晚期其數(shù)量占比小于10%[13-14]。根據(jù)細(xì)胞表面標(biāo)志和功能的不同,成熟T淋巴細(xì)胞可分為不同亞群,表達(dá)CD8的細(xì)胞(細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞)、表達(dá)CD4的細(xì)胞(輔助性T淋巴細(xì)胞)和不表達(dá)CD8或CD4的細(xì)胞。CD4+細(xì)胞群包括輔助性T淋巴細(xì)胞1、2(Th1、Th2)及調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞(Treg)等。
2.1.1CD8+T淋巴細(xì)胞
正常子宮內(nèi)膜中,CD8+T淋巴細(xì)胞分布于間質(zhì)中發(fā)揮細(xì)胞殺傷功能。與月經(jīng)周期分泌期相比,CD8+T淋巴細(xì)胞數(shù)量和對細(xì)胞的殺傷活性在增殖早期增加,而在分泌期均較低[15],說明CD8+T淋巴細(xì)胞在增殖期的增殖和活化增加可能受雌激素調(diào)節(jié),并且其在分泌期數(shù)量及活性下降說明孕激素可能參與對CD8+T淋巴細(xì)胞殺傷活性的抑制,能特異性地減少對分泌期內(nèi)膜組織的細(xì)胞毒性,該現(xiàn)象可能是為了在胚胎著床過程中將細(xì)胞毒性的影響降低[16]。
與正常在位內(nèi)膜相比,EMs患者在位子宮內(nèi)膜中CD8+T淋巴細(xì)胞的數(shù)量和分布沒有差異,但是T淋巴細(xì)胞數(shù)量在月經(jīng)周期增殖早期達(dá)到高峰后,隨著T淋巴細(xì)胞的絕對數(shù)量減少,在月經(jīng)周期末期CD8+T淋巴細(xì)胞相對于CD4+T淋巴細(xì)胞數(shù)量增多[17]。并且,CD8+T淋巴細(xì)胞活性在正常子宮內(nèi)膜的分泌期與胚胎種植同樣降低[15]。
與正常在位內(nèi)膜相比,異位的內(nèi)膜組織中CD8+T淋巴細(xì)胞數(shù)量更多,并且不受激素水平的影響[18]。另外,有研究顯示,健康對照組外周血中CD8+T淋巴細(xì)胞數(shù)量出現(xiàn)月經(jīng)周期性波動(dòng),而EMs患者外周血中CD8+T淋巴細(xì)胞數(shù)量沒有周期性波動(dòng)[19],這說明EMs患者CD8+T淋巴細(xì)胞失去調(diào)節(jié)活性。還有體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),重組白細(xì)胞介素(IL)-2可以恢復(fù)T淋巴細(xì)胞的殺傷活性,能夠有效殺傷子宮內(nèi)膜細(xì)胞,但不影響角質(zhì)細(xì)胞,這可能成為新的藥物治療靶點(diǎn)[20]。 綜上,雖然EMs患者CD8+T淋巴細(xì)胞數(shù)量與健康女性相比沒有明顯差異,但是缺少探討其活性差異的相關(guān)研究,這可能是一個(gè)新的研究方向,同時(shí)IL-2在EMs中的治療作用需要更多的研究驗(yàn)證。
2.1.2CD4+T淋巴細(xì)胞
CD4+T淋巴細(xì)胞被抗原提呈細(xì)胞激活后,通過分泌一系列細(xì)胞因子來啟動(dòng)特異性免疫反應(yīng)。正常子宮內(nèi)膜中,CD4+T淋巴細(xì)胞數(shù)量少于CD8+T淋巴細(xì)胞[13],CD4+T淋巴細(xì)胞在月經(jīng)周期增殖期最為豐富,之后逐漸減少[21]。
EMs患者與健康女性在位內(nèi)膜中CD4+T淋巴細(xì)胞數(shù)量沒有差異[17]。然而,與正常子宮內(nèi)膜相比,EMs患者內(nèi)膜中CD4+T淋巴細(xì)胞比CD8+T淋巴細(xì)胞更為豐富[19],說明EMs患者子宮內(nèi)膜由于CD8+T淋巴細(xì)胞較少,其細(xì)胞毒活性低于正常水平。根據(jù)分泌細(xì)胞因子的不同將CD4+T淋巴細(xì)胞分為Th1、Th2和Treg等。
Th1通過分泌IL-2、γ干擾素(INF-γ)和淋巴毒素作用于效應(yīng)細(xì)胞來增強(qiáng)其他細(xì)胞免疫反應(yīng)。在正常子宮內(nèi)膜中,Th1數(shù)量在增殖期最高[22]。研究發(fā)現(xiàn),Th1分泌的細(xì)胞因子與流產(chǎn)和不孕有關(guān),在母胎交界面Th1的細(xì)胞活性反應(yīng)增強(qiáng)與流產(chǎn)相關(guān),而Th2的細(xì)胞活性增強(qiáng)則與胎兒存活相關(guān)[23]。與異位病變相比,EMs患者在位子宮內(nèi)膜中Th1的相關(guān)研究甚少?,F(xiàn)有證據(jù)表明,Th1可通過促進(jìn)炎癥環(huán)境的構(gòu)建,導(dǎo)致其他促炎免疫細(xì)胞的招募和異位病變的發(fā)展和生長,在疾病嚴(yán)重程度中發(fā)揮作用。
Th2主要通過分泌細(xì)胞因子發(fā)揮抗炎功能,這些細(xì)胞因子在分泌期增加,與孕激素周期性變化一致[24]。Th2發(fā)揮抗炎作用主要是通過分泌IL-4和IL-10等因子抑制Th1分泌促炎細(xì)胞因子,并且Th2也可激活B淋巴細(xì)胞分泌免疫球蛋白,以及在炎癥部位募集和激活中性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞而發(fā)揮體液免疫效應(yīng)[25]。另有研究發(fā)現(xiàn),在健康早孕階段內(nèi)膜中Th2數(shù)量增加,并且Th2數(shù)量在增殖期最低,在早孕蛻膜中最高[26]。因此,Th2對正常子宮內(nèi)膜炎癥環(huán)境的抑制作用可能是促進(jìn)胚胎植入和妊娠維持的機(jī)制之一。此外,與健康內(nèi)膜組織相比,EMs患者在位內(nèi)膜組織中T淋巴細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子GATA結(jié)合蛋白3(GATA3)的mRNA和蛋白水平更高,同時(shí)GATA3的表達(dá)受雌激素調(diào)節(jié),并激活Th2分泌細(xì)胞因子[27]。以上表明,子宮內(nèi)膜中Th2的活化表型及分泌細(xì)胞因子的功能是進(jìn)一步了解EMs患者不孕癥、復(fù)發(fā)性流產(chǎn)和不良妊娠結(jié)局機(jī)制的重要方向。
Treg是炎癥免疫反應(yīng)的有效抑制因子,在預(yù)防自身免疫疾病的發(fā)生中起著重要作用,其中研究最廣泛的Treg特異性標(biāo)記物是轉(zhuǎn)錄因子Foxp3,它僅限于CD4+T淋巴細(xì)胞核內(nèi)表達(dá)[28]。FOXP3調(diào)節(jié)Treg發(fā)生,使其表面表達(dá)CD4+CD25+,在正常子宮內(nèi)膜中Treg在增殖期增加,分泌期結(jié)束時(shí)減少[29]。在健康女性中,Treg數(shù)量在排卵前增高,其通過分泌IL-10和腫瘤壞死因子-β(TGF-β)等免疫抑制細(xì)胞因子來抑制其他免疫細(xì)胞的細(xì)胞毒活性[30],這可能為胚胎植入前創(chuàng)造一個(gè)免疫耐受的環(huán)境。目前大多數(shù)研究一致認(rèn)為,在EMs患者和健康女性子宮內(nèi)膜中CD4+Treg增加,并且EMs患者子宮內(nèi)膜中活化的Treg百分比低于健康子宮內(nèi)膜;同時(shí),在合并不孕癥的EMs患者圍植入期子宮內(nèi)膜中觀察到較高比例的Treg,并且與健康生育女性相比,合并不孕癥的EMs患者圍著床期子宮內(nèi)膜中Treg數(shù)量較多,且與疾病分期呈正相關(guān)[31],也充分說明了Treg與EMs患者胚胎著床有關(guān),其相關(guān)不孕癥的發(fā)生、發(fā)展同Treg及相關(guān)分子表達(dá)顯著相關(guān),可作為一個(gè)新的治療靶點(diǎn)及EMs相關(guān)不孕癥新的研究方向。
B淋巴細(xì)胞通過產(chǎn)生針對外來抗原的抗體在適應(yīng)性免疫反應(yīng)中發(fā)揮體液免疫功能,通過與外來抗原相互作用,使其細(xì)胞表面表達(dá)CD19、CD22和CD20等特異性標(biāo)記物,與早期B淋巴細(xì)胞激活相關(guān)的細(xì)胞表面標(biāo)志物CD40、CD80、CD86和CD69表達(dá)水平升高[32]。活化的B淋巴細(xì)胞可分化為分泌抗體的漿細(xì)胞,也可分化為記憶B淋巴細(xì)胞,從而對再次感染提供長期保護(hù)。B淋巴細(xì)胞數(shù)量占正常在位子宮內(nèi)膜白細(xì)胞總數(shù)的1%~2%,無月經(jīng)周期相關(guān)性[33]。
1987年發(fā)現(xiàn)EMs患者外周B淋巴細(xì)胞反應(yīng)性增高[34]。另有研究顯示,IgG抗體和補(bǔ)體在子宮內(nèi)膜沉積,血清補(bǔ)體減少,說明抗原-抗體復(fù)合物消耗了補(bǔ)體促使自身免疫反應(yīng)的發(fā)生[35]。近年研究表明,EMs患者在位內(nèi)膜中的B淋巴細(xì)胞與健康對照組相比有明顯差異[36]。但也有研究認(rèn)為,B淋巴細(xì)胞數(shù)量與對照組相比無明顯差異[37]。研究結(jié)果產(chǎn)生差異可能是試驗(yàn)方案及制訂標(biāo)準(zhǔn)不同導(dǎo)致。自從假設(shè)EMs可能是一種自身免疫性疾病以來,不同研究測量了血清和子宮內(nèi)膜分泌物中的自身抗體,EMs患者血清子宮內(nèi)膜細(xì)胞、卵巢細(xì)胞、卵泡膜細(xì)胞和顆粒細(xì)胞抗體滴度明顯高于非EMs患者[38]。CD22為一種成熟B淋巴細(xì)胞的表面標(biāo)記物,其可防止免疫系統(tǒng)過度激活和自身免疫性疾病的發(fā)生,有研究認(rèn)為,EMs患者在位、異位的子宮內(nèi)膜與健康女性子宮內(nèi)膜CD22表達(dá)無明顯差異[39]。所以,需要進(jìn)一步研究來區(qū)分EMs患者和健康女性子宮內(nèi)膜中B淋巴細(xì)胞數(shù)量、周期依賴性和自身抗體的產(chǎn)生,以確定在疾病背景下在位子宮內(nèi)膜可能存在的特異性自身免疫反應(yīng)。
在EMs的異位病變、腹腔液和血清中發(fā)現(xiàn)B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生自身抗體或抗子宮內(nèi)膜表位抗體,與對照組相比,腹腔液和外周循環(huán)中B淋巴細(xì)胞數(shù)量增加[36],并且輕度EMs患者血液和腹腔液中IgG自身抗體水平升高,B淋巴細(xì)胞活化增強(qiáng),說明在早期EMs階段發(fā)生B淋巴細(xì)胞反應(yīng)升高,而晚期EMs表現(xiàn)出較低的IgG水平,表明EMs早期比晚期具有更強(qiáng)的免疫活性。盡管EMs患者在位和異位內(nèi)膜中免疫球蛋白種類和濃度與健康對照組相近,但EMs患者B淋巴細(xì)胞中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,如B淋巴細(xì)胞誘導(dǎo)成熟蛋白1(Blimp-1)的mRNA水平明顯降低,其拮抗劑B細(xì)胞淋巴瘤蛋白-6(B-cell lymphoma protein-6,BCL-6)的mRNA水平明顯升高,而Blimp-1水平升高導(dǎo)致免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白A(IgA)水平升高[40],表明EMs患者腹腔免疫反應(yīng)可能與IgG和IgA水平升高及促炎細(xì)胞因子和轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)改變,從而改變B淋巴細(xì)胞功能有關(guān)。同時(shí),EMs異位病變表達(dá)高水平的激活B淋巴細(xì)胞的細(xì)胞因子,如B淋巴細(xì)胞刺激因子(B lymphocyte stimulator,BLyS),該因子在自身免疫性疾病中也過度表達(dá)[41]。因此,BLyS可能成為治療B淋巴細(xì)胞缺陷疾病的潛在靶點(diǎn)。但由于檢測方法的多樣性及方法間不同的敏感性[如免疫組織化學(xué)、免疫熒光、流式細(xì)胞儀、ELISA、實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-PCR)、親和素-生物素免疫過氧化物酶技術(shù)等],目前存在許多相互矛盾的研究結(jié)果。盡管認(rèn)為EMs患者的子宮內(nèi)膜自身抗體產(chǎn)生異常,但B淋巴細(xì)胞在其中扮演的具體角色目前尚無共識。由于B淋巴細(xì)胞相關(guān)研究的矛盾性及差異性,可通過基于組織和血清自身抗體的檢測等非侵入性診斷方法的開發(fā),以及采用先進(jìn)技術(shù)識別病變和在位內(nèi)膜中不同表型B淋巴細(xì)胞,研究不同B淋巴細(xì)胞活化的分子(如BLyS)并評估其診斷和治療EMs的潛力。
EMs患者內(nèi)膜中的淋巴細(xì)胞及其相關(guān)細(xì)胞因子在內(nèi)膜免疫微環(huán)境的變化和相關(guān)促進(jìn)炎癥表型中發(fā)揮重要作用。健康女性同EMs患者相比,部分淋巴細(xì)胞及細(xì)胞因子的表達(dá)更為豐富;同時(shí),EMs作為一種激素依賴性疾病,某些淋巴細(xì)胞亞群對孕激素反應(yīng)遲鈍,且在位、異位內(nèi)膜中淋巴細(xì)胞和細(xì)胞因子的分泌對類固醇激素反應(yīng)性不同,說明免疫系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)可能共同參與EMs的發(fā)生、進(jìn)展。在位子宮內(nèi)膜中,免疫細(xì)胞異常表達(dá)更多地與胚胎植入的不適宜環(huán)境有關(guān),而且增加EMs患者發(fā)生不孕和不良妊娠結(jié)局的風(fēng)險(xiǎn)。此外,患病女性在位內(nèi)膜免疫細(xì)胞的改變也會(huì)影響其他子宮內(nèi)膜細(xì)胞群,從而促進(jìn)異位病灶的形成、存活和生長。因此,EMs患者的在位、異位子宮內(nèi)膜比正常子宮內(nèi)膜更容易發(fā)生炎癥反應(yīng)。目前可以認(rèn)為,淋巴細(xì)胞的功能異常參與了EMs致病過程,導(dǎo)致胚胎植入失敗、宮外病灶形成、纖維化和疼痛。通過了解在位內(nèi)膜中淋巴細(xì)胞群的功能變化,能更好地理解EMs的發(fā)病機(jī)制,并增加對EMs免疫和炎癥方面的了解。同時(shí),增加EMs相關(guān)不同研究方法的共識,將有助于開發(fā)侵入性更小、更新的診斷方法和預(yù)后生物標(biāo)志物,以及相關(guān)不孕和盆腔疼痛的治療方法。