华中科技大学同济医学院附属同济医院临床免疫研究室 习东 宁琴

[内容摘要]自身耐受遭到破坏后,机体产生自身免疫应答。病毒性肝炎的发生发展和自身免疫性肝病与自身免疫紊乱相关。自身免疫紊乱的进行性加重可致肝病加重,本文从分子模拟、凋亡和遗传因素等方面初步探讨了自身免疫紊乱机制在重症肝病发展中的作用。

[关键词]自身免疫紊乱; 重症肝病

近年来发现,肝炎病毒可打破病人自身免疫耐受,致自身免疫紊乱,加重肝细胞的破坏,从而引发肝病进行性加重。自身免疫性肝炎(autoimmunehepatitis, AIH)和原发性胆汁硬化症(primary biliary cirrhosis, PBC)均为自身免疫性肝病,它们的进行性加重可引致重症肝病。下面就病毒性肝炎、AIH和PBC等疾病由于自身免疫紊乱引起的肝细胞和胆道上皮细胞(biliary epithelial cell, BEC)损伤的机制进行探讨。

一分子模拟(molecular mimicry)

“分子模拟”是指针对于外部病原的免疫应答直接作用于体内结构相似的自身组分。Bogdanos^[1]认为在自身免疫病的动物模型和人T、B细胞水平上引发的自身免疫病中,分子模拟是发病的主要机制。他发现在慢性肝炎病毒所致的自身免疫紊乱和自身免疫性肝病中,病原体与体内自身抗原之间的免疫交叉反应发挥重要作用。

1.肝肾微粒体1型抗体(Liver -Kidney microsomal type 1 antibody, LKM1)和分子模拟
肝细胞表面表达细胞色素P4502D6(cytochromeP4502D6,CYP2D6),CYP2D6是肝P450酶家族的一员,其相对应的抗体为LKM1。LKM1识别CYP2D6上的线性B细胞表位,其中最主要的基团是CYP2D6257-269,此基团可在85%的2型AIH(AIH2)病人中查出。LKM1结合肝细胞上的CYP2D6,使得肝细胞被破坏。HCV第310-324位氨基酸与CYP2D6主要抗原决定簇(第254-271位氨基酸)序列同源,HCV感染可引起LKM1表达增强,其对CYP2D6的反应性增强,导致肝细胞破坏,从而使肝炎进行性加重。Vergani^[2]发现,10%的HCV感染病人中可查出LKM1,它与疾病严重程度相关,IFN治疗使LKM1水平下降。可见通过分子模拟机制,慢性感染的HCV可以促使重症肝炎的发展。

LKM1是AIH2的免疫标记,与AIH2强相关。Muratori^[3]认为LKM1在AIH2的发病中起作用。除CYP2D6外,AIH2病人中还发现几种其它自身抗原,如肝细胞溶质抗原(Liver cytosolic antigen,LC)、可溶性肝抗原(soluble liver antigen,SLA)和肝脱涎酸糖蛋白受体(asialoglycoprotein receptor,ASGP-R)。LC1是肝脏特异组分,也是AIH2的另一个标记,严重AIH病人可见有抗LC1自身抗体。ASGP-R也是肝脏特有的,是一个重要的自身免疫的靶抗原,大于90%的AIH病人有抗ASGP-R自身抗体。AIH病人中可见ASGP-R特异的循环和肝浸润CD4+T细胞,这些Ｔ细胞能够诱导Ｂ细胞产生抗ASGP-R抗体^[4]。

自身免疫引起的肝病中,不仅存在B细胞水平的分子模拟,T细胞水平也有交叉反应。Kammer^[5]发现肝细胞上有两个CYP450同种型序列,即CYP4502A6和2A7,它们与HCV核心序列有10个氨基酸同源。2A6和2A7是T细胞表位。他们将对应于HCV核心序列的人工肽段体外诱导健康供血者和慢性HCV感染病人的外周血单个核细胞,以产生细胞毒性Ｔ细胞应答(CTL response),结果发现,供者和病人的CTL库中包含有HCV诱导的交叉反应性CTL,它识别CYP4502A6和2A7肽段,并识别内源性的CYP4502A6蛋白。然而,体内固有的2A6和2A7肽段不能诱导CTL,表明它不能打破自身耐受。这些结果表明HCV可能通过分子模拟,诱导自身反应性CD8+CTL,从而通过细胞介导的细胞毒性作用损害肝细胞,引起肝炎向重症发展。

2PBC和分子模拟
96%的PBC病人有抗线粒体抗体(anti-mitochondria antibody,AMA),AMA的靶抗原是丙酮酸盐脱氢酶的E2组分(PDC-E2)。PBC的交叉反应发生在E.coli的PDC-E2与人PDC-E2之间。通过荧光显微镜观察到与AMA起免疫反应的抗原在BEC上,在PBC病人的肝脏中此反应特别明显。Migliaccio^[6]等发现仅在PBC病人BEC顶端处,BCD-PDC-E2和OGDC-E2的单抗显示明显的染色。PBC病人在唾液、胆汁和尿中有显著增高的分泌型IgA水平,Reynoso-Paz^[7]认为PDC-E2特异的IgA通过抗体依赖性细胞介导细胞毒作用(antibody-dependend cell-mediated cytotoxicity,ADCC)引起胆道损伤。

3病毒性肝炎和非器官特异性自身抗体(non-organ-specific autoantibody,NOSA)
HBV感染中,经常可见抗平滑肌自身抗体(smooth muscle antibody,SMA)和抗核抗体(nuclear antigen antibody,ANA)。Gregorio^[8]发现在HBV DNA多聚酶(HBV-DNA-pol)的同源区与4个核蛋白,2个平滑肌蛋白之间存在交叉反应性抗体应答。他们通过免疫印迹发现HBV-DNA-pol和平滑肌肌球蛋白(myosin),钙调节蛋白(caldesmon)有相同的决定簇,HBV-DNA-poll99-118、myosin836-855和caldesmon600-619之间存在交叉反应,推测myosin和caldesmon是慢性HBV感染中的重要自身抗原。这表明通过分子模拟,HBV-DNA-pol引起针对胞核和平滑肌的体液免疫应答。他们也发现许多HCV抗原与人胞核、平滑肌抗原之间存在交叉反应性抗体应答。在HCV感染中,myosin也是一个重要的靶分子,与HBV感染相比,myosin上的识别表位不同。Lenzi^[9]认为肝炎病毒可以通过分子模拟引起自身抗原的交叉反应,这也许是病毒的一种免疫逃避机制:针对病毒的免疫应答转而针对于同源的自身组分。这样在病毒持续存在的同时有ANA和SMA增高。并证实NOSA的增高与肝损伤进行性加重和活跃的病毒复制相关。

二凋亡与免疫耐受

凋亡是程序性细胞死亡的基础,在细胞生命周期中起着重要作用,特别是对于维持自身耐受显得更为重要。半胱氨酸－天门冬氨酸蛋白酶家族(cysteine aspatate protease family,caspases)促使细胞死亡,其活性主要是由膜受体Fas及其配体FasL所介导。凋亡的缺陷或过度对自身免疫耐受造成损害。Faubion^[10]发现Fas在肝细胞、BEC上高度表达,然而抗凋亡蛋白Bcl-2的水平却较低。肝细胞或BEC发生Fas介导的凋亡,就会发生自身免疫应答而致细胞受损,此过程可被病毒感染或自身免疫应答所加强。

Graham^[11]发现PBC病人的BEC的促凋亡蛋白Fas表达增高,同时Bcl-2很少表达,并且单核细胞表达高密度FasL,Fas／FasL相互作用,使BEC凋亡,从而加重PBC,可能使其向重型肝病发展。

三遗传因素

免疫应答中,肽－MHC复合物的呈递主要是受MHC－II类分子DRβ链结构的影响^[12]。Czaja^[13]在北欧白人中发现,HLA等位基因DR3(DRB1*0301)和DR4(DRB1*0401)与AIH1之间有强相关。在MHC－II分子抗原结合槽的DRβ67-72位,这两个等位基因都编码6个相同的氨基酸LLEQKR,其中DRβ71位的赖氨酸(K)是其关键位点^[14]。在此位点赖氨酸被丙氨酸替代会导致原来带高电荷的位点被中性无电荷位点所取代,这就改变了MHC呈递自身抗原的能力。Czaja^[15]也在北欧人中发现AIHI病人存在TNF-A基因-308位存在多肽性g→a,基因型ａ与高水平TNFα相关,这有利于I型细胞因子应答。可见,AIH1中存在的遗传多肽性可能对免疫应答的发生有影响。

综上所述,自身免疫紊乱中引起肝细胞损害的机制尚未十分明了,细胞介导的细胞毒性作用和ADCC途径在此过程中起着重要作用。近年来,大量实验结果证实微生物通过分子模拟机制引起机体的自身免疫应答或自身免疫性肝炎,被认为是引起自身免疫紊乱的最主要原因。此外,凋亡的异常和遗传因素在其中也发挥一定的作用。这些因素的持续存在可引起肝脏炎症的进行性加重,从而引发重症肝病。深入理解自身免疫紊乱机制在重症肝病中的作用将有助于临床医生对疾病的认识,指导预防与治疗。 参考文献
1 Bogdanos DP,Miedi-Vergani G,Vergani D. Virus,liver and autoimmunity. Dig Liver Dis 2000;32:440-6
2 Vergani D. LKM antibody: getting in some target practice. Gut 2000;46:449-50
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5 Kammer AR, Van der Burg SH,Grabscheid B,et al. A molecular mimicry of human cytochrome P450 by hepatitis C virus at the level of cytotoxic T cell recognition. J Exp Med 1999;190:169-176
6 Migliacio C,Nishio A,van de Water J,et al. Monoclonal antibodies to mitochondrial E2 components define autoepitopes in primary biliary cirrhosis. J Immunol.1998;161:5157-5163.
7 Regnoso-Paz S,Leung RS,van de Water J,et al. Evidence for a locally driven mucosal response and the presence of mitochodrial antigens in saliva in primary biliary cirrhosis. Hepatology 2000;31:24-29.
8 Gregorio GV,Choudhuri K,Ma y,et al. Mimicry between the hepatitis B virus DNA polymerase and the antigenic targets of nuclear and smooth muscle antibodies in chronic hepatitis B virus infection.J Immunol.1999;162:1802-1810.
9 Lenzi M,Bellentani S,Saccoccio G,et al. Prevalence of non-organ-specific autoantibodies and chronic liver disease in the general population: a nested case-control study of the Dionysos cohort.Gut 1999;45:435-441.
10 Faubion WA,Gores GJ. Death receptor in liver biology and pathobiology. Hepatology 1999;29:1-4.
11 Graham AM,Dollinger MM,Houwie SE,et al. Bile duct cells in primary biliary cirrhosis are primed for apoptosis. Eur J Gastroenterol Hepatol 1998;10:553-557.
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