宋旭彤，朱 鹏，龙 爽，魏 亮，邓绍平△

(1.川北医学院，四川 南充 637000；2.西南医科大学，四川 泸州 646000；3.四川省医学科学院.四川省人民医院器官移植实验室，四川 成都 610072)

*通讯作者

细粒棘球蚴病的免疫逃逸机制探讨

宋旭彤1，朱 鹏2，龙 爽2，魏 亮3，邓绍平3△

(1.川北医学院，四川 南充 637000；2.西南医科大学，四川 泸州 646000；3.四川省医学科学院.四川省人民医院器官移植实验室，四川 成都 610072)

细粒棘球蚴病(echinococcosis granulosa)是一种慢性、繁杂性、无临床症状的地方区域性寄生虫传染病。细粒棘球蚴病主要的致病是在其幼虫阶段，通过粪口途径传播。目前细粒棘球蚴绦虫分布在全世界除南极洲以外的每个大陆，这也导致全世界有大量人口感染。本文主要研究细粒棘球蚴病在感染人体后，机体免疫状态和细粒棘球蚴免疫逃逸机制的探讨，提出免疫细胞能量代谢在检测细粒棘球病新思路。

细粒棘球蚴病；免疫逃逸；细胞能量代谢；寄生虫病

细粒棘球蚴病(echinococcosis granulosa)是由细粒棘球蚴绦虫感染的一种广泛区域性疾病，在疾病发生发展的时期没有任何临床症状和典型体征，使得该疾病很难在疾病发展的早期被诊断和治疗。现目前有效地诊断是通过影像学如B超、CT及MRI，世界卫生组织在2003年根据细粒棘球蚴虫在B超下不同的影像将病情的发展分成四个阶段(囊泡损伤阶段、激活阶段、变迁阶段、失活阶段)各个阶段对应的六个影像学分期，而通过血清学检测缺乏特异性和灵敏度一直不作为主要的诊断方法，在治疗细粒棘球蚴病方面目前外科手术治疗依然是首选，阿苯达唑、甲苯咪唑作为药物治疗的一线用药可作为辅助治疗或者前期预防治疗手段[1，2]。

1 囊泡结构对机体免疫反应的影响

细粒棘球蚴绦虫在宿主中生长缓慢，在人体中约有80%以上的棘球蚴囊肿发生在肝脏，在这其中大部分位于肝右叶，多数延向肝静脉，少数可穿透肝静脉至肺、脑等全身的任意器官发病[3]。这也使得大量学者想了解清楚细粒棘球蚴病在机体中的免疫逃逸的机制和机体在感染细粒棘球蚴绦虫之后出现的免疫水平的变化情况。在细粒棘球蚴绦虫感染中间宿主后，初期会被机体当做“异物”清除，并抑止虫体的生长，但这一过程在包囊形成后和虫体分泌一些代谢产物，使得机体的免疫环境发生改变从而逃避机体的免疫反应[4]。细粒棘球蚴虫感染中间宿主的基本过程是在宿主吞噬了细粒棘球蚴绦虫虫卵后，虫卵在肠道孵育成六钩蚴，六钩蚴侵袭肠道黏膜后进入血液，迁移到宿主的内脏器官中，比如最常见的肝脏。六钩蚴在器官中逐渐发育形成囊泡[5]。囊泡是细粒棘球蚴病的一个影像学下的特征，囊泡形成过程会使得宿主机体的免疫反应发生病理性的改变，从而抑制机体免疫反义躲避免疫细胞的攻击[1]。使得囊泡躲过免疫逃逸的机制研究中发现囊泡囊壁、虫体、囊液在抑制宿主免疫中发挥相应的作用。细粒棘球蚴虫在宿主中形成囊泡，在其囊壁的保护下细粒棘球蚴能在宿主内生存下来。

1.1 囊壁和虫体对机体免疫反应的影响 无细胞的多层纹理状脚皮层囊壁使得内层的和囊内的子囊及在囊内的原头节能有效的躲避宿主的免疫攻击[2]。虫体已有相关研究表明在抗宿主反应中也起到了一定的作用，如在Baz等用细粒棘球蚴囊液免疫小鼠，产生囊液的亲和力较强的抗体，在感染包虫虫体250天里抗囊液抗体的亲和力一直很低，这证明了细粒棘球蚴虫可以调节宿主的抗体反应[6]。

1.2 囊液对对机体免疫反应的影响 囊液是一种复杂的混合物，含有独特的宿主和寄生虫来源的抗原，主要是两种抗原一种是抗原5，另一种是抗原B(AgB)，它们在囊液中含量的比率为1∶10[7]。在囊液中约占总蛋白含量的10%，抗原B是一种160 KDa的耐热性的脂蛋白，在不同的物种中表达的抗原B的亚型为有所区别，而在细粒棘球蚴病中抗原B基因编码五种亚型，分别是抗原B1、抗原B2、抗原B3、抗原B4、抗原B5[8～13]。目前对于抗原B在寄生虫生物学中扮演的角色不是完全清楚，但是在一些免疫调节中发挥了一定的作用，如在抑制中性粒细胞趋化性，抑制活性氧(ROS)的产生和弹性蛋白酶的活性[4，14]。在单个核细胞与抗原B混合培养中发现树突状细胞的分化成熟受到影响，检测到了大量的细胞因子IL-10和TH2的偏移，还在诱导单个核细胞凋亡和参与IgG4亚型反应都发挥了作用[15～20]。抗原5是一种400 KDa的不耐热的糖蛋白，属于胰蛋白酶家属。目前对于抗原5的研究报道较少，但是有研究表明其在单个核细胞中诱导促炎因子产生有一定的作用[5]。这同时也说明囊液中的蛋白具有抗原性，会调节机体免疫应答。

2 细粒棘球蚴病的免疫逃逸机制探讨

2.1 Th1和Th2偏移理论 前面所探讨的细粒棘球蚴在宿主中形成的囊泡结构及其成分在其体内的免疫反应中所发挥的作用，而在研究细粒棘球蚴在宿主中免疫逃逸机制的理论中，Th1和Th2偏移与细粒棘球蚴病的免疫逃逸有着直接的关系。Th2反应是助于寄生虫在宿主中寄生，而Th1反应对寄生虫的杀灭起着主要的作用，所以寄生虫想在机体中存活就会使得Th2反应增强而减弱Th1反应。Newport等在研究62例临床病例，通过检测病人血清中的细胞因子证明在感染细粒棘球蚴的病人中Th2细胞的细胞因子占主导地位[21]。Mourglia-Ettlin等研究表明在体外试验中将脾脏细胞和原头蚴混培后检测出了大量的IL-10细胞因子[22]。将IFN-γ和IL-12基因转染到小鼠体内，用原头蚴感染转染后的小鼠，小鼠体内的囊泡明显减少。而用IL-4基因转染小鼠后，在感染原头蚴基因转染后的小鼠体内囊泡与对照组相比显著增加[23]。Mourglia-Ettlin 等在其研究细粒棘球蚴绦虫感染的早期腹膜的免疫反应中，在用PCR技术检测Th1和Th2相关的细胞因子基因表达情况时发现在原头蚴感染Th1细胞因子表达明显高于Th2细胞因子的表达，直到第七天后Th2细胞因子的表达远高于Th1细胞因子[22]。也有研究表明在感染细粒棘球幼的患者中检测到囊性包虫特异性抗原B时，这种患者中的T细胞会在细胞因子的趋化作用下表达出大量的Th2细胞，因此这个研究也说明了抗原B是一个在固有免疫中的信号，它会使得适应性免疫应答向Th2反应偏移[24～26]。研究报道体外抗体B会影响树突状细胞的成熟，包括通过诱导其表型使其能够分泌IL-10和使T细胞分化成为能够分泌IL-4的细胞[27]。然而上述对于抗原B诱导Th2产生的研究只能作为解释细粒棘球蚴免疫逃避机制的可能存在理论之一，其中还有许多复杂的因素的影响存在，比如不同的基因或者多态性的形成激活了不同的免疫反应，也有可能是免疫调节是通过脂质传递给免疫细胞，并且一些强烈的免疫调节反应的级联效应，促使了受感染的机体免疫应答反应的消失，如在局部或者是在受感染的机体的全身系统中检测到抑制免疫应答的相关细胞因子如TGF-β、IL-10等，也在机体的局部或者全身系统中检测到了FoxP3+调节细胞的聚集[28]。

2.2 免疫细胞能量代谢理论 随着全世界学者对于细粒棘球蚴病免疫的深入研究，对于它的一些免疫逃逸的机制也有了一定的认识，但还尚未能完全清楚。我们经过一些研究也提出了一些新的思路和想法，免疫细胞在受到外来异物刺激时会产生一系列的应对措施来消灭异物，这一过程中细胞需要能量的补给，而免疫逃避中这种免疫细胞能量补给的变化情况尚未知。这个思路提示在细粒棘球蚴长期感染的机体中存在这种免疫逃避反应，能否通过检测免疫细胞的能量代谢的变化水平，从免疫细胞的能量代谢方面入手来探索免疫逃逸的机制。T细胞的激活与细胞线粒体的氧化磷酸化和糖酵解变化密切相关，而在T细胞不同的分化水平有着不同的能量代谢的利用水平，Michalek 等第一次证明了当T细胞分化成为CD4+辅助T细胞(Th1，Th2，Th17)时，糖酵解反应明显强于线粒体氧化磷酸化反应，而在诱导分化成CD4+调节性T细胞时，除了有氧化磷酸化反义和糖酵解反应还有脂质氧化反应的参加[29]，特别是在Th17细胞中，通过增加糖酵解反应来保持和维护Th17细胞的持续分化。缺氧诱导因子-1α(HIF-1a)是一种氧化敏感的转录因子，它调控糖酵解在Th17细胞中的表达，通过缺氧诱导因子-1α来阻断糖酵解反应，使Th17细胞的分化降低而调节性T细胞的分化增加[30]。证明在活化的T细胞进行不同类型的增殖分化，相应的能量代谢的水平也不同。Hung等在研究肝细胞移植后供体T细胞代谢的重组，得出在治疗移植术后供体抗受体的免疫排斥反应的疾病中，将T细胞的能量代谢变化作为一个潜在的治疗指标[31]。在研究Notch细胞通路对维持记忆CD4 T细胞存活的实验中，在敲基因小鼠模型中，证明Notch细胞通路通过调节细胞对葡糖糖的摄取从而维持了记忆CD4 T细胞存活[32]。细胞能量代谢的改变能反应细胞某些生理活动，为我们辨别这些细胞生理活动提供了讯息。Keppel等发现如当NK细胞在被激活产生IFN-γ时，如果是被细胞因子IL12和IL18激活是不依赖线粒体氧化磷酸化或者糖酵解的，而被NK受体激活却恰恰相反[33]。在研究能量免疫代谢中，有学者认为T细胞接受刺激初始，T细胞增殖分化成效应T细胞的过程中，糖酵解反应大于氧化磷酸化反应，而效应T细胞部分转变成记忆T细胞的过程中氧化磷酸化反应大于糖酵解反应[34]。这也说明在T细胞处于不同的时期对于能量的摄取的途径是有差异的。我们从前面的Th1和Th2偏移理论中得到启发，免疫细胞受到抑制是否与细胞能量代谢的重新编码有直接的关系，但尚有待进一步的实验证明。

3 展望

在研究细粒棘球蚴病的免疫逃逸机制是为了更好地认识疾病，能使我们更早更有效的诊断疾病的发生发展水平，使患者得到更及时的治疗。在研究该疾病的免疫机制中，不少专家学者已经进行了大量血清学的研究，想通过检测特异性的抗体或者抗原来诊断疾病，而在研究免疫细胞能量代谢的变化确实对于细胞的生物学活性产生了相应的改变，这也为研究细粒棘球蚴病的免疫逃逸和血清学诊断该疾病提供了一个全新的思路。研究细粒棘球蚴病的免疫逃逸的机制时，需要更加深入全方位多角度地分析其逃避免疫应答的原因，对于日后希望用免疫学技术来诊断治疗细粒棘球蚴病有着深远的意义。

[1] AgudeloHiguita NI，Brunetti E，Mccloskey C.Cystic Echinococcosis[J].Journal of Clinical Microbiology，2016，54 (3)：518-523.

[2] Manzanoromán R，Sánchezovejero C，Hernándezgonzález A et al.Serological Diagnosis and Follow-Up of Human Cystic Echinococcosis：A New Hope for the Future[J].BioMed ResearchInternational，2015，2015：428205.

[3] 吴孟超，吴在德.黄家驷外科学[M].第7版，北京：人民卫生出版社，2013：1760.

[4] Siracusano A，Delunardo F，Teggi F at al.Host-parasite relationship in cystic echinococcosis：an evolving story[J].Clinical & Developmental Immunology，2012，2012(1740-2522)：579-590.

[5] Tamarozzi F，Mariconti M，Neumayr A，et al.The intermediate host immune response in cystic echinococcosis [J].Parasite Immunology，2016，38：170-181.

[6] Cucher M，PradaL，Mourgliaettlin G，et al.Identification of Echinococcus granulosus microRNAs and their expression in different life cycle stages and parasite genotypes[J].International Journal for Parasitology，2011，41(3-4)：439-448.

[7] Everts B，Smits HH，Hokke CH at al.Helminths and dendritic cells：sensing and regulating via pattern recognition receptors，Th2 and Treg responses[J].European Journal of Immunology，2010，40(6)：1525-1537.

[8] Zhang W，Li J，Jones MK，et al.The Echinococcus granulosus antigen B gene family comprises at least 10 unique genes in five subclasses which are differentially expressed[J].PLoS Negl Trop Dis，2010，4：e784.

[9] Obal G，Ramos A，Silva1 V，et al.Characterisation of the Native Lipid Moiety of Echinococcus granulosus Antigen B[J].Plos Neglected Tropical Diseases，2012，6(5)：e1642.

[10]Tsai IJ，Zarowiecki M，Holroyd N，et al.The genomes of four tapeworm species reveal adaptations to parasitism[J].Nature，2013，496(7443)：57-63.

[11]CarmenaD， Benito A，ErasoE.Antigens for the immunodiagnosis of Echinococcus granulosus infection：An update[J].Journal of Linguistics/Jazykovedny casopis，2012，98(2)：74-86.

[12]BrehmK .Echinococcus multilocularis as an experimental model in stem cell research and molecular host-parasite interaction[J].Parasitology，2010，137：537-555.

[13]Olson PD，Zarowiecki M，Kiss F,et al.Cestode genomics-progress and prospects for advancing basic and applied aspects of flatworm biology[J].Parasite Immunology，2012，34(2-3)：130-150.

[14]Zhang W，Wen H，Li J，et al.Immunology and Immunodiagnosis of Cystic Echinococcosis：An Update[J].Clinical & Developmental Immunology，2012，2012(1)：109-112.

[15]Pan W，Zhou HJ，Shen YJ，et al.Surveillance on the status of immune cells after Echinnococcus granulosus protoscoleces infection in Balb/c mice[J].PLoS One，2013，8(3)：59746.

[16]Nono JK，Pletinckx K，Lutz MB，at al.Excretory/secretory-products of Echinococcus multilocularis larvae induce apoptosis and tolerogenic properties in dendritic cells in vitro[J].Plos Neglected Tropical Diseases，2011，6(2)：1516-1516.

[17]Petrone L，Vanini V，Petruccioli E，et al.Polyfunctional specific response to Echinococcus granulosus associates to the biological activity of the cysts[J].PLoS Negl Trop Dis，2015，9：0004209.

[18]Spotin A，Majdi MM，Sankian M，at al.The study of apoptotic bifunctional effects in relationship between host and parasite in cystic echinococcosis：a new approach to suppression and survival of hydatid cyst[J].Parasitol Res，2012，110：1979-1984.

[19]De ML，Yamano K，Almeida CE，et al.Serological reactivity of patients with Echinococcus infections (E.granulosus，E.vogeli，and E.multilocularis) against three antigen B subunits[J].Parasitology Research，2010，106(3)：741-745.

[20]Wang H，Li J，Pu H，at al.Echinococcus granulosus infection reduces airway inflammation of mice likely through enhancing IL-10and down-regulation of IL-5 and IL-17A[J].Parasites &Vectors，2014，7(1)：1-13.

[21]Newport MJ，Finan C.Genome-wide association studies and susceptibility to infectious diseases[J].Briefings in Functional Genomics，2011，10(2)：98-107.

[22]Mourglia-Ettlin G，Marqués JM，Chabalgoity JA，et al.Early Peritoneal Immune Response during Echinococcus granulosus Establishment Displays a Biphasic Behavior [J].PLoS Negl Trop Dis，2011，5(8)：1293.

[23]Foster N，Elsheikha HM.The immune response to parasitic helminths of veterinary importance and its potential manipulation for future vaccine control strategies[J].Parasitology Research，2012，110(5)：1587-1599.

[24]Tuxun T，Wang JH，Lin RY，et al.Th17/Treg imbalance in patients with liver cystic echinococcosis[J].Parasite Immunol，2012，34(11)：520-527.

[25]Petrone L，Vanini V，Petruccioli E，et al.IL-4 specific-response in whole blood associates with human Cystic Echinococcosis and cyst activity[J].Infect，2014，70：299-306.

[26]Zheng H，Zhang W，Zhang L，et al.The genome of the hydatid tapeworm Echinococcus granulosus[J].Nature Genetics，2013，45(10)：1168-1175.

[27]Harnett W，Harnett MM.Helminth-derived immunomodulators：can understanding the worm produce the pill[J].Nature Reviews Immunology，2010，10(4)：278-284.

[28]Díaz A，Casaravilla C，Barrios AA.parasite molecules and host responses in cystic echinococcosis[J].Parasite Immunology，2016，38(3)：193-205.

[29]Michalek RD，Gerriets VA，JacobsSR，et al.Cutting edge：Distinct glycolytic and lipid oxidative metabolic programs are essential for effector and regulatory CD4+ T cell subsets[J].Immunol，2011，186：3299-3303.

[30]DangEV，BarbiJ，YangHY，et al.Control of T(H)17/T(reg) balance by hypoxia-inducible factor [J].Cell，2011，146(146)：772-84.

[31]Hung D，Nguyen A，Shilpak C，et al.Metabolic reprogramming of alloantigen-activated T cells after hematopoietic cell transplantation[J].JCI，2016，126(4)：1337-1352.

[32]Maekawa Y，Ishifune C，Tsukumo S，et al.Notch controls the survival of memory CD4+ T cells by regulating glucose uptake[J].Nature Medicine，2015，21(1)：55-61.

[33]Keppel MP，Saucier N，Mah AY，et al.Activation-specific metabolic requirements for NK Cell IFN-γproduction[J].Immunol， 2015，15，194(4)：1954-1962.

[34]Pearce EL，Poffenberger MC，ChangCH，et al.Fueling Immunity：Insights into Metabolism and Lymphocyte Function[J].Science，2013，342(6155)：1242454.

The immune escape of echinococcosis granulosa mechanism discussion

SONG Xu-tong，ZHU Peng，LONG Shuang，WEI Liang，DENG Shao-ping

R532.32

B

1672-6170(2017)03-0138-04

2016-11-25；

2016-12-20)