邢　燕，谷俊朝



麻风反应的免疫特征研究进展

邢燕，谷俊朝

［摘要］在当前麻风病流行趋势显著下降的情况下，麻风反应（lepra reaction， LR）仍然是一个重大而持久的问题。1型麻风反应和2型麻风反应是神经损伤和永久残疾的主要原因。最近几年，LR的免疫病理学已成为重要的研究领域之一，它可能为早期发现和控制LR提供有价值的靶标。目前尚无普遍接受的LR实验室标志物。因此，更深入了解LR所涉及的分子机制可能为LR的早期诊断和预防其造成的灾难性后果提供合理的策略。

［关键词］麻风；病人；因素分析

DOI∶ 10.3969/j.issn.1007-8134.2016.03.017

麻风病患者在治疗过程中存在的主要问题是发生麻风反应（lepra reaction， LR），这些反应是患者对麻风杆菌的免疫应答动态变化的结果，可能发生在多种药物治疗（multidrug therapy， MDT）之前、期间或完成之后。LR有2大类：1型LR （type 1 lepra reaction， T1LR） 和2型LR（type 2 lepra reaction， T2LR）。T1LR也被称为“逆向反应”，是Ⅳ型超敏反应，发生在界线类麻风患者，这些患者对麻风杆菌抗原决定簇产生细胞免疫反应，其特征是旧皮损呈急性炎症或出现新皮损和（或）神经炎。约95％的T1LR病例与麻风病同时或在MDT的前2年被诊断。T2LR也称为麻风结节性红斑，是瘤型麻风（lepromatous leprosy， LL）的并发症，由免疫复合物介导。T2LR呈现皮肤病变（红、痛和触痛性皮下病变）、发热和全身性炎症反应，后者可能影响神经、眼、关节、睾丸和淋巴结等。多数T2LR发生在MDT的第1年。因为LR可能发生于MDT完成后数月甚至数年，因此甚至是在麻风病治愈的情况下相关的残疾仍会继续发生。因此，目前迫切须要了解这些反应的发病机制，寻找分子、免疫学和遗传生物标记物，以提供预测和预后的生物标志物来早期识别处于LR高风险的患者和监测最终的疗效，并制定新的治疗方法以减少神经损伤。

1　流行病学和危险因素

诱发LR的可能因素有许多，但未得到证实。易发生LR的遗传因素也尚未明了。根据LR的发病时间和诊断标准，T1LR的发生率为3.5％～47.5％，且在MDT期间更高［1］。多菌型麻风患者T1LR发生率高于少菌型麻风患者，两者有发病风险的人-年数分别为10.6/100 和4.3/100［2］。界线类偏瘤型麻风和LL患者的T2LR患病率有很明显的地域差异 ：从亚洲的19％～26％到巴西的37％，国内报道T1LR的发生率为11.4％～15.0％，T2LR的发生率为19.3％～28.3％［3-4］。

一些队列研究对T1LR的危险因素进行了评估。然而，不同的标准使得比较和概括这些危险因素相当困难。一般来说，性别、年龄、广泛分布的病变、多菌型麻风和确诊时出现WHO 1级和2级畸残被认为是T1LR的危险因素［5］。但也有研究发现这些因素对T1LR进展无影响［6］。与麻风患者T1LR发病相关的其他危险因素有激素水平的变化，如怀孕以及皮损中存在分枝杆菌抗原。除此之外，有些研究者发现口腔慢性感染与T1LR和T2LR的发生和（或）持续有关［6-7］。另一方面，LL和细菌指数大于4+被确定为T2LR的危险因素。另有研究提示病毒感染，如乙型和丙型病毒性肝炎可能是LR发生的危险因素。对合并HIV感染的麻风患者进行的研究，发现与HIV阴性的麻风患者相比，合并HIV感染的患者在麻风确诊时会更多地遭受LR困扰［8］；接受抗反转录病毒治疗的合并感染患者更可能发生T1LR［9］；高效抗反转录病毒治疗与严重的反应病变相关，可能与免疫重建炎症综合征的发生有关［10-11］。此外，家庭内接触也可能是LR的重要预测因素，巴西的一项回顾性研究发现女性患者LR发病率升高与家庭内接触者较多有关，提示LR可能由健康家庭成员携带的麻风杆菌触发，该假设尚须通过大样本量、严格病例选择的长期随访研究予以证实［12］。

2　病原体致病因素

研究发现T1LR患者的神经和皮肤内存在麻风杆菌抗原决定簇，该抗原定位于雪旺氏细胞和巨噬细胞。T1LR病灶内发现抗原，支持麻风杆菌抗原在T1LR的发病机制中起作用。对皮肤切刮涂片阴性、单个皮损和少菌型的巴西麻风病患者的随访研究发现，皮损中检测到麻风杆菌DNA的患者，比未检测到麻风杆菌DNA的患者更可能发生T1LR［13］。研究发现T1LR和T2LR患者中细胞凋亡数量显著增加［14］，LR发病机制的假说之一是麻风杆菌抗原决定簇诱导巨噬细胞的程序性死亡，导致细菌量减少。细胞凋亡增强似乎是LR中组织损伤的促进因素之一。有一些麻风杆菌特异性的基因已被用作麻风病诊断和治疗的靶点。对生物素依赖蛋白accA3的遗传分析发现，与临床分型相同但无明显LR的对照患者相比，accA3基因在活检标本中表达水平更高。提示accA3可作为潜在的用于监测LR的生物标记物［15］。此外实时定量PCR分析表明，麻风杆菌热休克蛋白18 mRNA存在于T1LR患者的组织样品中，表明LR的治疗方案应考虑活的麻风杆菌存在的可能性，MDT与抗炎药物配合使用可能是控制后期反应和复发的更好方法［16］。

3　宿主相关的免疫学因素

麻风杆菌菌株之间存在很小的基因型差异，与个体间毒力和疾病外显率高度可变的事实不一致。这表明麻风杆菌感染和疾病进展在很大程度上有赖于宿主的免疫应答和遗传互补。超过99％的人群会产生足够的、针对感染的保护性免疫而不出现临床症状。分枝杆菌诱导细胞因子应答的细胞内机制尚未充分阐释，然而许多研究者专注于目前假设的病理机制，并试图寻找血清和组织中受麻风杆菌影响的相关免疫细胞和细胞因子，作为诊断的标记物或治疗的靶点。

3.1先天免疫宿主快速识别入侵病原体的能力是先天免疫系统的重要特征，并通过模式识别受体识别各种微生物配体，特别是Toll样受体（Toll-like receptor， TLR）2参与识别分枝杆菌脂蛋白。TLR刺激还激活核转录因子NF-κB，后者调节许多免疫反应基因的转录。研究显示基因多态性可以作为LR的临床预测因素。TLR基因多态性也许影响患麻风和T1LR的风险，可能是由于对细菌抗原更强的免疫反应。研究发现TLR2的单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism， SNP）（597C＞T）与T1LR的保护性有关，而280 bp微卫星标记物与T1LR风险增加有关；此外TLR4 SNP（1530G＞ T）在T1LR患者中更常见［17-18］；用皮质类固醇治疗患者的过程中，TLR2和TLR4基因和蛋白表达降低，以上数据表明TLR2和TLR4可能在T1LR的发病机制中起重要作用［19］。另一方面，TLR1的非同义SNP rs5743618（I602S）可能预防T1LR发生［20］。而TLR1的另一非同义SNP（N248S）与T2LR发生有关，在T2LR患者中N248等位基因出现更频繁［21］。因此TLR在LR中的作用可能影响治疗策略的疗效。TLR激动剂作为LR治疗剂的原则是其产生促炎反应但不造成组织损伤。而TLR拮抗剂可能预防麻风杆菌感染引起的先天免疫反应所致的免疫病理表现。除了TLR，模式识别受体还包括胞质受体家族，它们是固有免疫系统的一部分，如核苷酸结合寡聚化结构域蛋白（nucleotide-binding oligomerization domain， NOD）2。尼泊尔的一项病例对照研究发现NOD2 SNP rs2287195、rs8043770、rs7194886和rs1861759与T1LR的保护性相关，这与NOD2抑制TLR2介导的辅助性T淋巴细胞（T helper lymphocyte， Th）1反应有关，而后者与T1LR相关；而SNP rs2287195、rs8044354、rs7194886、rs6500328、rs17312836、rs1861759和 rs1861758 与T2LR的易感性有关［22］。

3.2适应性免疫先天免疫的激活引起细胞因子的产生和共刺激分子的表达，从而激活适应性免疫系统细胞。T1LR发生是由于对麻风杆菌抗原决定簇的细胞反应性增强，其特点是Th1激活表达白细胞介素（interleukin， IL）2和干扰素（interferon，IFN）γ。但皮损处直接注射IL-2和IFN γ未促发T1LR。此外，产生IFN γ和肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor， TNF）-α的CD4+T淋巴细胞和细胞毒性T细胞随着细菌的清除和伴随组织损伤而选择性地增多。促炎性细胞因子TNF-α对于抗分枝杆菌免疫至关重要，在分枝杆菌感染过程的肉芽肿形成中起着重要作用。然而，尽管沙利多胺抑制TNF-α，但其对T1LR治疗无效，具体原因尚不清楚。

与T1LR相比，T2LR中Th2细胞因子IL-6、IL-8和IL-10表达增加，IL-4和IL-5持续产生。长时间皮内注射IFN γ治疗LL患者可增加T2LR发生的风险。T2LR是全身性炎症反应，其特征是中性粒细胞浸润、补体激活、血管外免疫复合物形成以及病变组织和血液循环中产生高水平的TNF-α。中性粒细胞募集和炎症的完整通路主要包括以下几方面： Fc受体或TLR2诱导IL-1b释放；内皮细胞活化，包括E-选择素上调和随后的中性粒细胞结合；与中性粒细胞和单核/巨噬细胞相关的炎症介质上调［23］。IL-6可促进细胞介导的免疫反应，特别是通过刺激IL-17和抑制调节性T细胞。IL-6在急性期反应中发挥关键作用，是对刺激的最早反应之一。研究发现T2LR和IL-6标签SNPs之间有显著关联，提示IL-6参与T2LR的发病，且可能作为有价值的预测指标［24］。Th17是一种新发现的能够分泌IL-17的T 细胞亚群，在自身免疫性疾病和机体防御反应中具有重要的意义。研究发现Th17细胞可能参与T2LR的免疫病理过程［25］。此外，研究者通过系统性回顾发现，IFN γ和IL-1β与T1LR、T2LR及慢性牙周病均有关，IL-1β和IFN γ升高被认为可预测T1LR和T2LR的发生［26］。

4　其他因素

维生素D通路通过IL-15和IFN γ介导的机制在抗分枝杆菌感染中发挥主要作用［27］。免疫系统中的大多数增殖细胞表达活性1，25-二羟维生素D3的核受体——维生素 D受体（vitamin D receptor， VDR），提示维生素D具有免疫调节作用［28］。印度的研究发现大多数T1LR或T2LR患者血清中维生素D3水平低，与健康对照相比，神经炎/ T2LR患者的VDR mRNA表达水平非常低；而且这些患者的细菌指数也很高，提示VDR表达水平可决定麻风病进展的复杂性和严重程度［29］。吲哚胺2，3-双加氧酶（indoleamine 2，3-dioxygenase，IDO）可促进必需氨基酸色氨酸的代谢。IDO的抗菌作用主要是由于色氨酸的耗竭，而IDO的免疫调节功能目前还不清楚且有争议。有研究表明IDO能诱导免疫抑制并在慢性感染中发挥主要作用，研究发现与LL患者相比，界线类偏结核样型麻风和T1LR患者皮损组织中IDO蛋白表达减少［30］，这样的结果可能开启麻风病治疗的新视角。由于IDO可用于血清学检测以确定处于早期阶段的反应患者，或者有希望区分反应和复发，这样可以在临床实践中对麻风病医生有一定的帮助。

5　未来方向

遗传多态性与独特的危险因素致免疫反应改变而释放出的某些细胞因子，可能在麻风病患者LR的发生中起作用。血循环中参与免疫病理反应的细胞因子谱可作为早期发现疾病和预测LR发生的潜在血浆标志物，但由于大多数研究只检测1个或几个细胞因子或细胞活化标志物，加之受试者数量有限，所以相关主要细胞因子的结果存在矛盾，然而这些结果仍为LR新的治疗干预策略提供了新的思路。以后应在更多患者中进行研究，检测LR发生前这些细胞因子标志物的血清水平和在皮损中的表达，并比较反应时和治疗过程中的变化，阐明这些细胞因子标志物在LR中的作用。由于局部免疫反应和组织稳态的建立对LR的进展起重要作用，确定敏感而稳定的系统性代谢物作为LR的预测标志物是未来一个重要的挑战。也许与遗传学研究的结合，会在不久的将来为预测LR发生带来希望。

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（2015-12-27收稿 2016-02-02修回）

（责任编委 曲 芬 本文编辑 张云辉）

［文献标志码］［中国图书资料分类号］ R755 A

［文章编号］1007-8134（2016）03-0189-04

*Corresponding author， E-mail： reyansuo2008@sohu.com

［基金项目］北京友谊医院科研启动基金资助项目（Z20150512030143）

［作者单位 ］100050，首都医科大学附属北京友谊医院 北京热带医学研究所 热带病防治研究北京市重点实验室（邢燕、谷俊朝）

［通讯作者］谷俊朝，E-mail∶ reyansuo2008@sohu.com

Advances in the immunological characteristics of lepra reactions

XING Yan， GU Jun-chao*
Beijing Key Laboratory for Research on Prevention and Treatment of Tropical Diseases，Beijing Tropical Medicine Research Institute， Beijing Friendship Hospital， Capital Medical University， Beijing 100050， China

［Abstract］In the current situation of dramatic reduction in the prevalence of leprosy， lepra reactions （LRs） continue to be a major and persistent problem. Type 1 LRs and type 2 LRs are the main causes of nerve damage and permanent disabilities. In recent years， immunopathology of LRs has become an important research field， and it may provide the valuable targets for the early detection and control of LRs. There are no extensively accepted laboratory markers for LRs， therefore， a better understanding of the molecular mechanisms involved in LRs may provide a reasonable strategy for early diagnosis and prevention of devastating consequences of LRs.

［Key words］leprosy； patients； factor analysis