硬化性苔蘚的免疫學(xué)和分子生物學(xué)機制研究進展

呂嘉琪 常建民

北京醫(yī)院皮膚科 國家老年醫(yī)學(xué)中心 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院老年醫(yī)學(xué)研究院，北京，100730

硬化性苔蘚(lichen sclerosus，LS)是一種淋巴細胞介導(dǎo)的慢性炎癥性瘢痕性皮膚病，最常表現(xiàn)為累及肛門生殖器皮膚的瓷白色斑塊。男性LS患者可伴有勃起障礙、包莖或尿道狹窄，女性LS患者可伴有外陰瘙癢、性交痛或排尿困難。本病的發(fā)病機制目前仍存爭議，涉及遺傳因素、免疫因素、激素水平、微生物感染等方面，本文就近年來LS的免疫學(xué)和分子生物學(xué)機制研究進展進行綜述，以期為本病的基礎(chǔ)研究及臨床工作提供新思路。

1 ECM1相關(guān)的免疫和分子生物學(xué)機制

細胞外基質(zhì)蛋白1(extracellular matrix protein 1，ECM1)是一種存在于真皮與表皮交界處的可溶性糖蛋白，具有多種細胞外結(jié)合靶點，包括基底蛋白(層粘連蛋白332、層粘連蛋白10、膠原蛋白IV、fibulin多糖(透明質(zhì)酸、肝素、硫酸軟骨素A)、基底膜蛋白多糖、磷脂爬行酶1和蛋白水解酶等[1]，可維持人體皮膚的結(jié)構(gòu)組織和完整性[2]，如其結(jié)合功能異?？蓪?dǎo)致病理過程。目前已有較多證據(jù)支持ECM1是LS體液免疫的自身抗原，且在LS女性和男性患者中都發(fā)現(xiàn)了ECM1自身抗體[3，4]。但有學(xué)者人認為ECM1自身免疫可能并非一個致病因素，Edmonds等[3]分析發(fā)現(xiàn)盡管生殖器LS成年男性和兒童男性患者之間的基因表達譜一致，即兩者具有相同的病理過程，但ECM1基因表達水平在兒童男性LS皮損中顯著降低。因此，僅憑ECM1的自身免疫機制并不能完全解釋LS的發(fā)病機制。

ECM1可使基質(zhì)金屬肽酶(matrix metallopeptidase，MMP)9的蛋白水解活性降低。ECM1自身抗體以重組ECM1的c-末端第二串聯(lián)重復(fù)序列(外顯子7)為靶點，MMP9也與該區(qū)域結(jié)合[1]。若出現(xiàn)ECM1基因突變或存在ECM1自身抗體致此區(qū)域缺失，可阻礙ECM1與MMP9結(jié)合，導(dǎo)致MMP9膠原酶活性增加，破壞膠原穩(wěn)態(tài)，進而導(dǎo)致LS病變組織中局部基底膜受損[1]。由于存在針對不同ECM1表位的ECM1抗體，有學(xué)者推測LS皮損中的抗ECM1抗體比MMP9更能影響ECM1與IV型膠原蛋白和基底膜蛋白聚糖的結(jié)合，進而導(dǎo)致細胞外基質(zhì)成分異常[1，4]。但是，MMP9膠原酶活性增加也可能使基底膜某些區(qū)域膠原合成增加而致其增厚，可能原因是MMP9除了具有膠原酶功能外，還能夠裂解潛伏形式的TGF-β而使其被激活，從而促進膠原的合成和再生[1，5]。Fancher等[6]發(fā)現(xiàn)LS中蛋白MMP-2和-9、組織金屬蛋白酶抑制劑-1和組織金屬蛋白酶抑制劑-2的表達量較正常外陰皮膚增加，這些分子均可能與LS病理中皮膚膠原重塑有關(guān)。

Godoy等[7]發(fā)現(xiàn)LS皮損真皮上部彈性纖維減少，這與LS均質(zhì)區(qū)內(nèi)I型、III型和V型膠原蛋白沉積增加和ECM1蛋白在血管內(nèi)皮細胞表達降低有關(guān)。V型膠原蛋白可誘發(fā)兔硬皮病[8]，故推測其過度表達可能促進LS病變中的膠原重構(gòu)和組織硬化。Utsunomiya等[2]研究表明在成纖維細胞缺乏ECM1表達的情況下，細胞外基質(zhì)分子選擇性地功能失調(diào)和分解，這可能導(dǎo)致生殖器LS微觀結(jié)構(gòu)的異常。

2 T細胞相關(guān)的免疫機制

30%～50%的生殖器LS活檢組織中的T細胞表達單克隆性重排T細胞受體鏈(monoclonally rearranged T-cell receptorg-chain, mTCRγ)基因[9]。TCRγ-PCR的熒光片段分析顯示，LS活檢組織中僅1.4%～21%的DNA含有mTCRγ[10]，此比例偏低說明LS不是一種腫瘤性疾病,但引起LS惡性轉(zhuǎn)化的抗原尚不明確。除LS皮損中有單克隆T細胞增殖外，亦有其出現(xiàn)于血液中的報道[11]。LS皮損中，促炎因子(IL-1α、IL-7、IL-15、IFN-γ、TNF-α)比抗炎因子(TNF-β)更加上調(diào)表達，這表明LS是由輔助性 T 細胞1(helper T cell 1, Th1 細胞)特異性介導(dǎo)的疾病[12，13]。IFN-γ可抑制成纖維細胞合成I型和III型膠原，還可抑制成纖維細胞的趨化和增殖；TNF -α可誘導(dǎo)IL-1的合成，IL-1可趨化和激活巨噬細胞，促進T細胞活化并誘導(dǎo)其表達IL-2和IL-2受體，誘導(dǎo)內(nèi)皮細胞表達ICAM-1，促進成纖維細胞合成Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型膠原和透明質(zhì)酸且誘導(dǎo)成纖維細胞膠原酶的活性，進而影響LS的病理過程[14，15]。

LS皮損中的T細胞主要包括CD4+，CD8+和FOXP3+調(diào)節(jié)性T(regular T cell，Treg)細胞，還可見CD3+T細胞、顆粒酶-B陽性的細胞毒T細胞，且伴有CXCR3、CCR5等趨化因子受體的顯著表達[16]。

LS可能伴有全身性T細胞免疫失調(diào)。Regauer等[9]統(tǒng)計45例女性外陰LS患者血清中T細胞增多占25%，減少占5%，抑制性或輔助性T細胞的增加和減少導(dǎo)致CD4/CD8比值在1.15～5.1之間。

半乳糖凝集素-7(Galactin-7)可促進T細胞的免疫反應(yīng)。小鼠心臟移植中，Galectin-7通過增加Th1細胞比例和降低IL-10水平而促進T細胞反應(yīng)[17]，但其在LS中對T細胞的作用機制還需進一步研究。此外，LS中成纖維細胞的活性受Galactin-7的調(diào)節(jié)[18]。Zhao等[18]注意到LS組織中Galectin-7呈高表達水平，其可抑制真皮成纖維細胞生長且促進I型和III型膠原的轉(zhuǎn)錄。

3 miR-155相關(guān)的免疫和分子生物學(xué)機制

MicroRNAs是一種小的內(nèi)源性RNA分子，通過與靶mRNA的3’端非翻譯區(qū)結(jié)合來調(diào)節(jié)基因表達[19]。Treg細胞通過IL-10和TGF-β的產(chǎn)生來抑制自身反應(yīng)性CD4+效應(yīng)T細胞的增殖而維持自身耐受性，下調(diào)Treg細胞或改變其功能表型可誘導(dǎo)自身免疫反應(yīng)[13]。過度表達的miR-155可破壞Treg細胞的抑制功能[20]。有研究發(fā)現(xiàn)，來自LS皮損的miR-155的表達是對照組的9.5倍[16]。與健康對照組相比，LS皮損中CD4+, CD8+和FOXP3+Treg細胞數(shù)也明顯增加，而IL-10表達降低，TGF-β表達水平相同[16]。這表明表達水平升高的miR-155并未減少Treg細胞數(shù)目，而可能是通過改變Treg細胞表型來抑制其活性的[16,21]；在LS中發(fā)現(xiàn)的低水平IL-10可能表明Treg細胞在保護機體免受自身免疫反應(yīng)的作用中抑制活性降低[22]。因此，在LS發(fā)病中，miR-155可能是觸發(fā)正常Treg細胞抑制功能喪失和CD4+自身耐受喪失的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。

此外，miR-155還與硬化性組織的形成有關(guān)。Ren等[23]發(fā)現(xiàn)在LS組織中miR-155的表達水平升高，同時FOXO3和CDKN1B的表達水平相應(yīng)降低，這兩個抑癌基因分別與成纖維細胞增殖和細胞周期抑制有關(guān)，其減少可促進成纖維細胞的增殖，故高表達的miR-155可通過下調(diào)FOXO3和CDKN1B促進成纖維細胞的增殖，進而使LS組織真皮中均質(zhì)化區(qū)域的膠原合成水平增加。

4 p53相關(guān)的分子生物學(xué)機制

活性氧物種是DNA損傷的結(jié)果，可與凋亡的大分子相互作用，從而為激活自身免疫反應(yīng)創(chuàng)造新的表位，例如在ECM1自身抗體中發(fā)現(xiàn)的表位[24,25]。而顯著的炎癥也可通過產(chǎn)生更多的活性氧進一步加速LS疾病的進展[24]。在LS皮損基底層角質(zhì)形成細胞中有較高水平p53蛋白的表達[26,27]。p53蛋白除了具有抑制腫瘤發(fā)生及誘導(dǎo)Galectin-7表達的作用外，也可觸發(fā)氧化應(yīng)激反應(yīng)[28]，促進LS病變組織中的炎癥反應(yīng)和活性氧物種的釋放，反之，真皮的均質(zhì)化和硬化還會導(dǎo)致硬化性血管的出現(xiàn)，從而限制氧氣流動并誘導(dǎo)缺血性應(yīng)激[29]，這種應(yīng)激可增強p53蛋白的穩(wěn)定性。此外，多數(shù)學(xué)者證明LS皮損中主要表達野生型p53蛋白[22]，病變皮損中TP53的突變頻率僅為4%[28]，但有一項研究顯示突變型p53蛋白出現(xiàn)在高達70%的患者中[28]。綜合這些研究結(jié)論可知，LS病變中野生型p53蛋白的高表達強烈提示LS皮損中存在氧化應(yīng)激，可作為判斷存在氧化應(yīng)激的指標(biāo)。

CDKN2A基因編碼p16(INK4)與p14(ARF)蛋白，p16可激活Rb蛋白家族阻止G1期進入S期，p14可與MDM2結(jié)合防止p53被泛素化降解，二者通過共同調(diào)節(jié)細胞周期而抑制腫瘤細胞的生長[26]。由于無惡性轉(zhuǎn)化的LS中未發(fā)現(xiàn)TP53和CDKN2A基因突變[26]，研究人員考慮了表觀遺傳修飾在LS中的作用，特別是其誘導(dǎo)惡性轉(zhuǎn)化的可能性。5-羥甲基化修飾異常和異檸檬酸脫氫酶的改變與LS相關(guān)[22]，高達42.8%的病變組織顯示p16(INK4)基因啟動子高甲基化[26]，從而為LS的表觀遺傳背景奠定基礎(chǔ)。然而，在與鱗狀細胞癌相關(guān)的LS皮損中，TP53突變的發(fā)生率明顯升高，這表明LS在向鱗狀細胞癌轉(zhuǎn)化的過程中，作為早期事件的p16(INK4)或p14(ARF)基因高甲基化與作為晚期事件的p53體細胞突變之間可能發(fā)生協(xié)同效應(yīng)，以促進腫瘤發(fā)展[26]。

5 表皮內(nèi)神經(jīng)纖維相關(guān)的分子生物學(xué)機制

Milian-Ciesielska等[30]檢測了外陰LS患者和正常外陰皮膚組織內(nèi)表皮神經(jīng)纖維的密度，發(fā)現(xiàn)LS組織中蛋白基因產(chǎn)物9.5陽性的表皮內(nèi)神經(jīng)纖維較對照組減少，而降鈣素基因相關(guān)肽(calcitonin gene-related peptide，CGRP)陽性的表皮內(nèi)神經(jīng)纖維較正常外陰組織增多，表明LS發(fā)病中有細小神經(jīng)纖維受損，這可能與LS患者感覺異常的產(chǎn)生機制有關(guān)。抓撓動作會在1-3天內(nèi)影響皮膚中感覺神經(jīng)的生長，可通過神經(jīng)生長因子相關(guān)機制上調(diào)CGRP和其他神經(jīng)肽的水平[31],LS內(nèi)CGRP陽性神經(jīng)纖維對表皮的過度神經(jīng)支配可能與瘙癢所致的抓撓動作有關(guān)。此外，CGRP從背根神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元的中央投射中釋放出來，可能參與瘙癢和疼痛通路的中樞敏化[31]。

6 結(jié)論

LS的病因仍不清楚，本文對近年來研究發(fā)現(xiàn)的免疫學(xué)和分子生物學(xué)機制進展進行了闡述。ECM1是一種維持皮膚穩(wěn)態(tài)的重要的支架糖蛋白，但針對ECM1自身抗原的體液免疫仍不足以單獨解釋LS的全部病理過程。LS患者皮損組織中以Th1型免疫反應(yīng)為主，可受Galactin-7調(diào)節(jié)，Treg細胞抑制活性降低為LS病變組織喪失自我耐受性的關(guān)鍵機制，可能伴外周血T細胞免疫失調(diào)。過表達的miR-155通過下調(diào)FOXO3和CDKN1B促進成纖維細胞增殖。CDKN2A啟動子的表觀遺傳修飾，炎癥和血管損傷引起的氧化應(yīng)激的作用，CGRP陽性的表皮內(nèi)神經(jīng)纖維的異常，進一步增加了LS發(fā)病機制的復(fù)雜性。目前治療本病最常外用的藥物是糖皮質(zhì)激素，但部分LS患者的皮損易復(fù)發(fā)或?qū)ν庥锰瞧べ|(zhì)激素治療抵抗，故未來仍需進一步從免疫學(xué)和分子生物學(xué)角度研究LS的發(fā)病機制，為本病臨床藥物的研發(fā)提供更為有效的指導(dǎo)。