施 佳,蔡 成
上海交通大學(xué)附屬兒童醫(yī)院 上海市兒童醫(yī)院 新生兒科,上海 200062
兒童復(fù)發(fā)性A族鏈球菌性扁桃體炎(recurrent group AStreptococcustonsillitis,GAS-RT) 在臨床上表現(xiàn)為發(fā)熱、咽痛、扁桃體反復(fù)急性滲出,是一種遺傳和環(huán)境等多因素相互作用引起的疾病。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)“復(fù)發(fā)”定義基本一致,即一年內(nèi)發(fā)作7次以上;或2年以上,每年發(fā)作5次以上;或3年以上,每年發(fā)作3次以上[1]。
GAS-RT是一多因素的復(fù)雜疾病,受到宿主和環(huán)境多種因素的作用,甚至有學(xué)者提出它是發(fā)生在特定等位基因的人群中的遺傳敏感性疾病,但近年關(guān)注的焦點(diǎn)仍然落在了其免疫機(jī)制方面。如果該病患兒未經(jīng)及時(shí)有效的抗生素治療,扁桃體會(huì)因反復(fù)炎性刺激而增生肥大,出現(xiàn)阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(obstructive sleep apnea syndrome,OSAS)。但是,抗生素使用超適應(yīng)證或使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)造成細(xì)菌的耐藥。這些問(wèn)題的解決都亟需臨床醫(yī)生提高對(duì)兒童GAS-RT的診斷及治療水平;并且,臨床工作中的調(diào)查顯示,部分感染GAS的患兒會(huì)發(fā)生復(fù)發(fā)性扁桃體炎(recurrent tonsillitis,RT),而另一部分卻不會(huì),這同樣讓人費(fèi)解?;诖?,為了更好的了解該病,本文對(duì)GAS-RT的免疫機(jī)制、診斷、治療因素的最新研究進(jìn)展做一綜述,以期對(duì)臨床有啟示。
隨著高通量技術(shù)的發(fā)展,對(duì)于扁桃體內(nèi)部病原的豐富度有了更深的認(rèn)識(shí)。但兒童RT最常見(jiàn)的病原仍然是A族β-溶血性鏈球菌(group A beta-hemolyticStreptococcus,GAS),它是一種人類(lèi)限制性的多功能致病菌,可產(chǎn)生大量毒力因子,其中包括鏈球菌超抗原(superantigens,SAgs)。
鏈球菌SAgs是核糖體合成的是一種細(xì)胞外蛋白毒素,其特性包括致熱性、特定T細(xì)胞亞群的有絲分裂活性以及增加宿主對(duì)內(nèi)毒素休克的敏感性和抑制免疫球蛋白產(chǎn)生的能力。與傳統(tǒng)的多肽抗原不同,SAgs與肽結(jié)合溝外的主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex,MHC)Ⅱ類(lèi)結(jié)合,并通過(guò)T細(xì)胞受體(T cell receptor,TcR)鏈的可變區(qū)依次與TcR結(jié)合[2]。SAgs對(duì)T細(xì)胞和抗原提呈細(xì)胞的刺激可導(dǎo)致腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、IL-2等促炎細(xì)胞因子的大量釋放。低于0.1 pg/mL的細(xì)菌SAgs就可以以一種不受控制的方式刺激T細(xì)胞,故SAgs是迄今發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)大的T細(xì)胞有絲分裂原。
鏈球菌熱原外毒素A(Streptococcuspyrogenic exotoxins A,SpeA)和SpeC是典型的鏈球菌SAgs,它們分別于1924年和1960年發(fā)現(xiàn)。最近,用表達(dá)人MHCⅡ類(lèi)等位基因的轉(zhuǎn)基因小鼠的感染模型進(jìn)行的研究,證明與用抗SpeC兔血清(對(duì)鼻咽部感染無(wú)影響)被動(dòng)免疫B6HLA鼠(表達(dá)HLA-Ⅱ類(lèi)分子)相比,經(jīng)兔抗SpeA血清治療的B6HLA鼠細(xì)菌負(fù)荷量顯著降低,驗(yàn)證了SpeA超抗原是誘導(dǎo)鼻咽部感染的關(guān)鍵因子[3]。
扁桃體是次級(jí)淋巴器官,含有生發(fā)中心(germinal center, GC)。生發(fā)中心由T濾泡輔助(T follicular helper cells,Tfh)細(xì)胞、濾泡樹(shù)突狀細(xì)胞和B細(xì)胞組成。扁桃體GC中的Tfh細(xì)胞是CD4+T細(xì)胞的一個(gè)特殊亞群,提供B-T細(xì)胞相互作用的細(xì)胞因子,促進(jìn)B細(xì)胞分化為記憶B細(xì)胞或漿細(xì)胞,并驅(qū)動(dòng)高親和力抗體的產(chǎn)生[4]。Tfh細(xì)胞表達(dá) CXC趨化因子受體5(CXCR5),它是B細(xì)胞歸巢到B細(xì)胞濾泡所必需的一種趨化因子受體,也被認(rèn)為是控制次級(jí)淋巴器官功能組織的主要調(diào)節(jié)因子[5]。GC-Tfh被主動(dòng)激活,輔助特異性B細(xì)胞,產(chǎn)生GAS特異性抗體SpeA IgG[6]。
GC-Tfh是如何和B細(xì)胞相互作用導(dǎo)致抗體的減少,以及在抗體減少中具體起什么作用。有研究證明,SpeA經(jīng)由誘導(dǎo)異常的Tfh細(xì)胞介導(dǎo)的B細(xì)胞細(xì)胞毒作用來(lái)發(fā)揮功能[7]。GC-Tfh細(xì)胞異常表達(dá)編碼細(xì)胞毒效應(yīng)蛋白顆粒酶B(cytotoxic effector protein granulation enzyme B,GzmB)和穿孔素,顆粒酶B和穿孔素是細(xì)胞毒性T細(xì)胞和自然殺傷(NK)細(xì)胞用來(lái)殺死感染或轉(zhuǎn)化細(xì)胞的分子。GzmB+穿孔素+GC-Tfh細(xì)胞不斷地與生發(fā)中心B細(xì)胞(BGC)進(jìn)行短暫的同源相互作用,對(duì)B細(xì)胞顯示出特異性的殺傷作用,逃避免疫。
對(duì)一地區(qū)(5~18歲)接受扁桃體切除術(shù)兒童的的免疫學(xué)特征研究顯示,其扁桃體免疫反應(yīng)的差異可能解釋一些兒童選擇性地發(fā)生GAS-RT的原因,佐證上述關(guān)于其免疫機(jī)制的理論。1)RT兒童的抗SpeA IgG滴度明顯低于非RT兒童。 2)RT患兒Tfh細(xì)胞占GAS特異性CD4+T細(xì)胞總數(shù)的比例較低,GAS特異性GC-Tfh細(xì)胞反應(yīng)不足。3)編碼GzmB的GzmB mRNA在RT Tfh細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)[8]。
同年,有學(xué)者進(jìn)行了一項(xiàng)研究以探討化膿性鏈球菌的超抗原發(fā)揮作用的機(jī)制。在沒(méi)有超抗原的情況下,扁桃體7天內(nèi)釋放了大量的免疫球蛋白。而在SpeA和其他超抗原存在的情況下,B細(xì)胞凋亡顯著,總免疫球蛋白產(chǎn)量減少,T細(xì)胞增殖并表現(xiàn)出典型的促炎細(xì)胞因子釋放,Tfh的CXCR5(CD185)表達(dá)降低,而TNF受體超家族成員OX40(CD134)和誘導(dǎo)性T細(xì)胞共刺激因子(CD278)表達(dá)上調(diào)[9]。
該扁桃體研究因?yàn)榇嬖趥€(gè)體間差異,其研究對(duì)象為年齡大于16歲的成人,仍需要在兒童中進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證。另一在5~18歲的兒童中進(jìn)行的研究則可從免疫學(xué)的角度重新理解該疾病,其缺陷在于扁桃體標(biāo)本是在特定的醫(yī)院獲得的,是否可以解釋其他地區(qū)的GAS-RT的發(fā)病受到質(zhì)疑。
在扁桃體內(nèi),鏈球菌超抗原引起Tfh表型改變,趨化功能降低,可能導(dǎo)致Tfh細(xì)胞不能遷移到生發(fā)中心并促進(jìn)B細(xì)胞抗體的產(chǎn)生,改變了機(jī)體的免疫應(yīng)答。為將來(lái)在化膿性鏈球菌疫苗中加入SpeA和其他超抗原類(lèi)毒素,為中和免疫提供理論依據(jù)。
GAS-RT僅憑臨床依據(jù)很難準(zhǔn)確識(shí)別,臨床中采用的檢測(cè)方法特異度和靈敏度也不高,故急需探索新的檢測(cè)手段或者將既往的檢測(cè)方法改進(jìn),用于臨床實(shí)踐。
兒童扁桃體表面和核心的細(xì)菌菌群有很大不同。淺層拭子培養(yǎng)出GAS并不總是代表扁桃體內(nèi)部實(shí)際存在[10]。細(xì)針穿刺活檢(fine needle aspira-tion biopsy,F(xiàn)NAB)是一種微創(chuàng)技術(shù),可以對(duì)扁桃體局部病變進(jìn)行有針對(duì)性的采樣[11]。
核心FNA取樣雖然存在培養(yǎng)陽(yáng)性率低,部分病原體不適用等因素,但因其可以在門(mén)診進(jìn)行,結(jié)果也更可靠,避免了選用選擇性扁桃體切除術(shù),故仍被認(rèn)為是可選擇的診斷方法。
2.2.1 糖原合成酶-3(glycogen synthase kinase-3, GSK-3)活化指數(shù):GSK-3是一種在所有真核生物中普遍表達(dá)、高度保守的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶,由兩個(gè)高度相似的蛋白組成,即GSK3α和β,參與了包括炎性反應(yīng)在內(nèi)的多種人類(lèi)疾病的發(fā)病過(guò)程[12]。
GSK-3β/pGSK-3β可以反映GSK-3β磷酸化抑制程度,有研究建議用它作為小兒慢性扁桃體炎(chronic tonsillitis,TC)的一種新的診斷和預(yù)測(cè)工具[13]。
2.2.2 組織非特異性堿性磷酸酶(tissue nonspecific alkaline phosphatase,TNAP):堿性磷酸酶(alkaline phosphatase,AP)分為組織特異性和組織非特異性?xún)深?lèi)。TNAP是一種細(xì)胞膜結(jié)合的糖蛋白,它的表達(dá)與B細(xì)胞分化、活化和增殖的分期密切相關(guān)[14]。扁桃體和腺樣體是主要的B淋巴器官,推測(cè)TNAP是這些組織中B細(xì)胞增殖和活性的標(biāo)志,用于評(píng)估B淋巴器官的免疫功能[15]。
除了抗生素治療、扁桃體切除[16],基于免疫功能調(diào)節(jié)的治療是近年的熱點(diǎn)[17]。
OM-85BV(Broncho-Vaxom,泛福舒)是一種細(xì)菌免疫刺激劑,含有呼吸道感染中最常見(jiàn)的8種細(xì)菌病原體(等份)的裂解物[18]。它可以影響巨噬細(xì)胞的先天免疫、中性粒細(xì)胞活性和促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生,也促進(jìn)獲得性免疫反應(yīng)和免疫球蛋白的合成[19]。
口服OM-85BV可能對(duì)提高兒童反復(fù)呼吸道感染的免疫力有積極作用,建議在新冠肺炎大流行期間有反復(fù)呼吸道感染風(fēng)險(xiǎn)的人服用OM-85BV。這項(xiàng)研究可能存在選擇偏差,因?yàn)樘嘁寻l(fā)現(xiàn)的研究被排除在分析之外[20]。
GSK3的促炎作用為GSK3抑制劑進(jìn)行抗感染治療提供可能。核因子-κB(NF-κB)是炎性反應(yīng)中重要的信號(hào)通路,抑制GSK-3β活性可明顯抑制NF-κB的激活。
GSK3抑制劑能影響機(jī)體的多種生理過(guò)程,在許多疾病中都顯示出了良好的前景[21],但因?yàn)?GSK3在炎性反應(yīng)中的兩面性[22],還需要進(jìn)一步探索其在炎性過(guò)程中的復(fù)雜調(diào)節(jié)作用。
替代的細(xì)菌療法即將相對(duì)無(wú)害的“效應(yīng)”細(xì)菌植入感染部位并持續(xù)存在于正常的微生物菌群中,它們可以競(jìng)爭(zhēng)性地排除或阻止?jié)撛谥虏〖?xì)菌的增殖,而不會(huì)顯著干擾現(xiàn)有微生物生態(tài)系統(tǒng)的平衡[23]。
最近,從健康人的咽部分離到特定類(lèi)型的α溶血性鏈球菌,即唾液鏈球菌24SMB和口腔鏈球菌89A。這些潛在的鼻咽益生菌,具有免疫調(diào)節(jié)和抗感染技能,能產(chǎn)生纖溶酶編碼的細(xì)菌素,具有良好的安全性[24]。對(duì)該噴霧劑的的研究結(jié)果表明,該藥可以顯著減少扁桃體炎的發(fā)作次數(shù)[25]。鏈球菌益生菌的局部應(yīng)用是一個(gè)相對(duì)未開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域,現(xiàn)在正在成為預(yù)防和治療的一種有吸引力的方法,尤其是對(duì)兒童患者。
GAS-RT是一種免疫敏感性疾病,其敏感性與一種已提出的免疫逃避機(jī)制有關(guān),SpeA誘導(dǎo)異常的Tfh細(xì)胞介導(dǎo)的B細(xì)胞細(xì)胞毒作用。SpeA和其他超抗原導(dǎo)致扁桃體免疫功能失調(diào),促使T細(xì)胞從Tfh變?yōu)樵鲋潮硇?,從而?dǎo)致B細(xì)胞的喪失和抗SpeA抗體反應(yīng)受損。這些見(jiàn)解可能有助于GAS-RT的臨床治療和/或疫苗接種策略發(fā)展的候選靶點(diǎn)。
兒童GAS-RT治療過(guò)程中抗生素不規(guī)范使用帶來(lái)諸如增加抗生素耐藥性和黏膜微生物群受損的后果,所以針對(duì)兒童呼吸道感染的新的治療和預(yù)防方式受到大家的重視,免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和細(xì)菌治療手段開(kāi)始嶄露頭角。盡管有了這些令人鼓舞的研究結(jié)果,但關(guān)于GAS-RT診斷和預(yù)防方面依然有許多問(wèn)題有待解決。因此,兒童GAS-RT的研究與診治工作任重道遠(yuǎn),以期實(shí)現(xiàn)對(duì)該病的早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療并改善患兒的預(yù)后。