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噬血细胞综合征诊治研究进展
徐晓军 汤永民
噬IIIL细胞综合征又称为噬血细胞性淋巴组织细胞增生
葛芷(hemophagocyticIymphohistjocytosis,HLH),是一组较为少
见的由淋巴细胞和组织细胞过度增牛、无效免疫应答火控引
起多器官高炎症反应而导致的临J术综合征,起病急、病情进
展迅速、病死率高,HLH既亓丁发生于本身存在基因缺陷的
个体,也可以继发于感染、肿瘤及f二l身免疫性疾病.近年来,
HLH分了遗传学、发病机制方面的研究有了较大的进展,治
疗水平也有了很大提高.
一、分子遗传学
穿孔素依赖的细胞毒作用是自然杀伤(NK)细胞和细胞
毒性T细胞(CTL)清除病毒、胞内菌感染和突变细胞的重要
武器,一旦NK细胞和crllL与靶细胞接触后,细胞内便开始
进行一系列细胞毒活动。这一过程包括细胞毒颗粒的合成
和成熟、极化到免疫突触部位、停靠在细胞膜上、释放前的编
辑及与细胞膜融合,最终穿孔素、颗粒酶等物质被释放到靶
细胞中,引起靶细胞凋亡⋯(I-*11)。,其中任一个环节的异常
均可导致杀伤作用的火败,,日前已经发现多种基因位点突
变后引起上述环节.的异常并导致HLH的发生。自从1999
年第一个家族性HLH(FHL)亚型发现至今心。,已有5种
FHI.相火的突变基因被相继证实”f(
1),提示HLH是一
种异质性疾病。
HPSII
图l 细胞毒惟颗粒合成和分泌模式图及其与IILH相炎基Iq
亚型的荚系
FHLI在1999年被发现与9号染色体9q21.3-22位点的
突变有荚。2.但至今仍来发现其相关的基冈及功能蛋白,.
蠕科
DOI:10.3760/cma.j.issn.0578.1310.2011.09.019
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30971283)
作者单位:310003杭州,浙江大学医学院附属儿童医院血液肿
通信作者:汤永民(Email:Y—M—TANG@zju.edu.t.n)
·综述.
FHL2是由于穿孔素基因(PRVI)的突变引起,占到HLH的
15%~50%”,I=t前已经在FHL2患者身上发现超过70种
的PRFI突变f市点’,穿孔素通过在靶细胞上彤成跨膜通
道,使得颗粒酶等进入靶细胞引起靶细胞的凋亡jPRFl突
变后,穿孔素的合成数量明显减少,合成的突变蛋白功能发
生变化,或者两者皆而有之¨,结果导致效应细胞不能杀伤
靶细胞、清除抗原?第j个被_:殳现与FHL(FHL3)有关的基
因是UNCl3-D,其编码蛋白为Muncl3-46,目前已发现
Munci34在细胞毒活动中的两种功能:一是埘细胞毒颗粒
的囊泡与细胞膜的融合进行编辑,保iJf!其顺利释放颗粒内的
物质";二是在囊泡合成过程中,Muncl3-4介导晚期内体与
循环内体结合形成成熟的囊泡¨。FHIA的发牛被证实与
STX】1的突变有关”。STXll编码的synlaxinll蛋白是
SNARE(可溶性N已基顺丁烯二酰亚胺敏感因子辅助蛋白
受体)家族的成员,与辅助蛋白结合后町以诱导SNARE介
导的质膜融合“o,,而其辅助蛋|上1Muncl8家族的成员
Muncl8-2已被证实与FHl5的发生有关“。。Muncl8-2蛋白
由STXBP2基因编码.主要调节SNARE复合物的聚合和解
离¨“。细胞毒颗粒被转运到胞膜附近后,可以停靠在
Muncl8与闭合状态syntaxinll结合所形成的平台上,然后接
受Muncl3-4的编辑,主要是将Muncl8-2/syntaxinll由闭合
状态转化为开放状态,从而使囊泡膜与靶细胞膜之间形成
SNARE复合物_·”。
除r上述基凶突变町以导致HI.H外,很多原发性免疫
缺陷病的个体也容易发生HLH,其中包括Chediak—Higashi
综合征(CHS,INST基因突变)、Hermansky—Pudlak综合征
tiPS1I型(AP3Bl基因突变)、Griscelli综合征(GS)2型
(RAB27A基因突变)、x连锁淋巴增殖性疾病(XI.P)1型
万方数据
虫堡』L挝盈盍!!!!生!旦筮塑鲞笙!翻些i!』£型熊!:!!P!!坐!竺!!!!,y!!:!!:型!:!
裹1 HLH相关的基凶突变
·7l3
单位都存在难度。所以,原发性和继发性HLH的鉴别仍存
在很大困难。从临床角度,患儿的发病年龄、NK细胞功能是
否明显缺陷、疾病是否容易复发对于鉴别原发性和继发性
HLH具有重要的提示意义¨“。
二、发病机制
HLH是由于NK细胞和CTL介导的穿孔素依赖的细胞
毒作用缺陷所导致的多系统炎症反应,其主要的病理生理包
括以下两个方面:(1)T淋巴细胞和巨噬细胞的过度增殖和
活化;(2)细胞因子风暴的形成(图2)。当抗原不能被完全
清除时,持续的抗原刺激可以导致抗原特异性T细胞的扩增
失控11“,同时穿孔素依赖的细胞活化凋亡(activation-
inducedcelldeath)机制受到损伤‘1⋯,从而导致CTL不断收
到活化和增殖信号,在自身扩增的同时,分泌大量的干扰素
(IFN)..y。高水平的IFN.1则持续激活巨噬细胞,分泌白介
素(IL)一1、IL-6、IL-10、IL.12、IL一18和TNF—Of.等细胞因子。
其中IL.12刺激NK细胞和CTL的扩增并分泌肿瘤坏死因子
(IFN)._y、促进初始T细胞向Thl细胞分化并分泌IFN一1。
IL—18则与IL.12协同作用促进T细胞活化及IFN-^y的产生。
TNF.d和IL.1可招募中性粒细胞和单核细胞到感染部位。
上述细胞因子的大量分泌最终导致淋巴细胞和炎症细胞的
极度增生、活化和浸润。lL—IO虽然是负调控因子,可以抑制
Th)细胞和巨噬细胞的活化及相关细胞因子的分泌。但在该
细胞因子风暴中的作用有限。上述炎症反应的结果是淋巴
组织细胞在肝、脾、淋巴结、骨髓及中枢神经系统等脏器的浸
润并造成组织损伤。目前已发现HLH患者血清中IFN-.y、
IL-6、IL.10、IL.12、IL-18、TNF-Ot、巨噬细胞炎症蛋白(MIPI-
o【)和sCD25均升高。活化的巨噬细胞功能失控,在骨髓及
其他器官中出现吞噬红细胞、白细胞、血小板及细胞碎片等
自身造血成分的现象,HLH由此得名。HLH的一系列I临床
表现均由高细胞因子血症和炎症细胞的浸润引起Ⅲ1:IL-1、
IL-6和TNF.a引起持续性发热;高浓度TNF-a和IFN-.y、噬
血现象造成血细胞减少症;TNF·n的增加引起脂蛋白活性下
降并最终导致高甘油三酯血症;活化的巨噬细胞表达大量的
纤维蛋白溶解酶原活化因子导致低纤维蛋白原血症;sCD25
的增高系大量活化的淋巴细胞所分泌;肝脾肿大、肝功能异
常、中枢神经系统症状均是由于淋巴细胞和组织细胞浸润
所致。
——·捌徽成分泌—-一抑棚戚杀伤 ×阻新玻缺陷
圈2 HLH的细胞因子风暴模式图
三、HLH的早期诊断
虽然HLH在1939年就有报道(当时称为组织细胞性髓
性网状细胞增生症)[2i1,但HLH的诊断
在1991年才被
国际组织细胞协会提出[221。2004年曾加以修改,形成目前的
HLH.2004
嵋副(表2)。HLH的诊断主要依赖于临床、实
验室和组织病理学表现。长期发热、肝脾肿大、血细胞减少
是主要临床表现,淋巴结肿大、皮疹和神经细胞症状如惊厥、
瘫痪相对少见。特征性的实验室检查包括甘油i酯、血清铁
蛋白、转氨酶、胆红紊水平的升高和纤维蛋白原水平的下降。
噬血细胞现象在疾病早期很少见到,而常见于疾病进展期。
最具诊断意义的检查是血清可溶性IL·2受体(sCD25)水平
的升高和NK细胞活性的下降。前者提示T细胞的活化.后
者与疾病的发病机制相关。值得注意的是,对于HLH患者
NK细胞活性下降.NK细胞的细胞毒功能缺陷是肯定的。但
NK细胞的数量是否减少存在争议。有学者认为HLH患者
万方数据
714·
周血NK细胞的数量并无明显下降‘241,但我们在临床实
中发现,初诊的HLH患儿NK细胞的数量明显下降,而在
病缓解后数量可上升至正常。HLH发作时NK细胞数量
少可能与IL-IO抑制骨髓有关。因此,推断NK活性的检
需要经过NK细胞数量的校正方有诊断意义。
表2 HLH的诊断标准
满足以下两条任一条的可诊断为HLH:
1.发现HLH相关的分子遗传学异常者,结合临床可诊断为FIlL:
如PRFI、UNCl3D、STXIl、STXBP2等基凼突变
2.满足下列诊断标准8条中的5条者:
①发热:持续时间≥7d,最高体温≥38.5℃
②脾大:肋下≥3cm
③血细胞减少(两系或三系):ANC<1.0×109/L,HB<90s/L
(新生儿<100g/L),PL.T<100x10’/L
④高甘油三酯血症和(或)低纤维蛋白原血症:甘油三酯(空腹)
≥3.0mmol/L,纤维蛋白原≤1.5g/L
⑤骨髓或脾或淋巴结发现噬血细胞,无恶性病证据
⑥NK细胞活性降低或完全缺失
⑦血清铁蛋白增高(≥500¨g/L)
⑧可溶性CD25(IL-2受体)增高(≥2400U/m1)
一项对65例HLH病例的回顾性研究表明mJ,HLH从
最初发病到诊断的中位时间是3.5个月。在诊断之初,发热
和脾肿大见于约3/4的患者,两系血细胞下降、高甘油三酯
血症和铁蛋白>500∥L见于约1/2的患者,而低纤维蛋白
原血症和噬血现象仅分别见于1/4和1/3的患者。但是,
sCD25的升高和NK细胞活性下降可见于所有患者。该研
究提示,HLH的治疗需要更多像sCD25和NK活性
这样
更为敏感的指标,因为诊断和治疗的延误很可能危及患者的
生命。高细胞因子风暴是HLH的核心环节,并且导致各种
临床表现的发生。本研究组通过研究发现,采用流式微阵列
(CBA)技术检测Thl/Th2细胞因子谱对于HLH的早期诊断
具有重要意义哺j。在HLH患者,细胞因子谱表现为IFN—Y
和IL-10水平均明显升高,IL-6中等升高,而败血症患儿则
表现为I¨显著升高,IL-10明显升高,而IFNl轻度升高。
回顾性研究发现,92%的HLH患儿在疾病诊断时具有典型
的细胞因子谱惮1,许多病例在达到HLH-2004标准前10余
天已经表现出该细胞因子谱。所以对于疾病的早期诊断很
有帮助,许多患者可以因此得到及时的救治。
四、HLH的鉴别诊断
HLH不是一个独立的疾病实体,而是各种原因导致的
一组临床和实验室表现相似的临床综合征。广义上。HLH
可以分为原发性(遗传性)和继发性(获得性)。原发性HLH
通过常染色体隐性遗传或x连锁遗传,可以表现为家族性
HLH或合并于原发性免疫缺陷综合征。继发性HLH通常
不存在基因缺陷或目前还不知道其缺陷所在,主要由各种因
素诱发。最常见的是病毒相关的HLH(VAHS),其中亚洲人
以EB病毒最常见旧“.其他可引起HLH的病毒还包括单纯
疱疹病毒、巨细胞病毒、人类免疫缺陷病毒、流感病毒、风疹
病毒等Ⅲ】。除病毒外,其他病原体也可引发HLH,称为感染
相关的HLH(IAHS),结核杆菌、支原体、真菌、寄生虫等感染
均是可能的诱发因素惮J。HLH也常见于自身免疫性疾病的
患者,最典型例子是全身型类风湿性关节炎合并巨噬细胞活
化综合征(MAS)。HLH还见于肿瘤患者,尤其是淋巴系统
肿瘤,由此相关的HLH被命名为肿瘤相关的HLH(MAHS)
或淋巴瘤相关的HLH(LAHS)。此外,在肿瘤化疗过程中也
可以并发HLH,可能与化疗引起的免疫抑制有关mJ。因此
可见,HLH是一个高度异质性的疾病,一旦HLH的诊断确
立,还必须积极寻找相关的诱发因素,比如是否存在基因缺
陷、类风湿疾病、恶性肿瘤或潜在的感染。
HLH-2004的诊断标准使得大部分HLH患者能够得到
及时恰当的治疗。但是,这一诊断标准主要是基于各种非特
异性的临床表现,从而导致许多重症败血症、SIRS和MODS
的患者也可能符合诊断条件唧J。Castillo和Careillol3¨通过
对比发现,发热、两系血细胞下降、高甘油三酯血症、低纤维
蛋白原血症、高铁蛋白血症、噬血现象、甚至sCD25的升高均
可见于上述疾病。根据这一诊断标准,许多重症感染的患者
可能面临着接受化疗的风险,而这无疑会造成免疫系统的进
一步严重抑制,加重感染,甚至引起机会性感染。另一种需
要特别引起临床医生重视的临床状况是HLH患者在治疗缓
解后再次出现发热,这可能是免疫抑制后的感染,也可能是
HLH尚未完全控制或者出现复发。对于前者,需要应用强
力的抗生素等针对病原菌的治疗,免疫抑制治疗会加重感
染;而对于后者,则需要更强的免疫抑制治疗,否则炎症反应
的进一步扩大将危及生命。因此,这两种状况的治疗是完全
不同甚至相反的,区分继发感染还是疾病的活动可以避免不
恰当的治疗。血清铁蛋白是诊断HLH快捷方便的指标。一
项关于儿童的研究表明血清铁蛋白水平高于10000彬L
对于HLH诊断的敏感度是90%,特异度是96%旧J。有学
者推荐血清铁蛋白可以作为鉴别疑似HLH病例的手段¨引。
HLH和重症败血症虽然均存在高炎症反应,但由于机制不
同,其细胞因子谱也并不相同哺4j,Thl/Th2细胞因子检测
在二者的鉴别有重要意义。
川崎病合并HLH近年来常见报道。二者均是以发热等
临床表现、实验室检查作为诊断条件的综合征,同时均伴有
高细胞因子血症,因此鉴别比较困难。但是在细胞因子谱上
也存在差别:IL-6、IL-10、TNF和sCD为在二者均有升高,但
IFNl的升高一般仅见于HLHⅢJ。因此,nl/Th2细胞因子
谱的检测对于鉴别也有重要意义。
五、HLJ{的治疗
HLH由于其本质的复杂性,在诊断和治疗上都存在一
定的困难。许多病例来势凶险,早期诊断和及时治疗对于挽
救患者的生命尤为重要。但是,部分患者HLH的进展比较
隐匿,可能病情经过一段时问发展后才能满足HLH-2004的
诊断条件。同时,HLH发生的背景因素又非常复杂。因此,
HLH的治疗不仅应该根据临床表现的轻重判断,也应该根
据其潜在的病因个体化治疗。HLH的治疗目标主要包括以
万方数据
下三个方面:(1)抑制高炎症反应;(2)杀灭病原感染的细
胞;(3)治疗潜在的病因:如家族性HLH需要进行造血干细
胞移植。
HLH-2004的治疗方案包括两部分:初始治疗和维持治
疗。初始治疗的基本药物包括地塞米松(DXM)、环孢霉素
(CSA)和足叶乙甙(VP-16)旧1。激素可以溶解淋巴细胞。抑
制细胞因子的分泌;CSA与亲环蛋白(cyclophilin)结合后通
过抑制NF.AT的去磷酸化达到抑制T细胞活化和分泌细胞
因子的目标;VP.16可以十扰DNA的合成,从而促进T细胞
的凋亡。因此,该方案的主要理念就是抑制淋巴细胞的活化
和高细胞因子风暴,从而使疾病获得临床缓解。由于继发第
二肿瘤的风险,VP-16在轻症的HLH通常不推荐使用。大
部分继发性HLH病例和轻症病例可以通过激素和CSA的
应用获得缓解。而对于原发性HLH和重症病例,则需要
DXM、CSA和VP一16的联合应用。CHS、GS2和XLP等免疫
缺陷的患者,对于含VP-16的化疗方案反应良好,但和家族
性HLH一样,骨髓移植仍是目前治愈上述疾病的惟一方法。
EBV相关的HLH通常病情较重、病死率相对较高。VP.16
不仅能够杀伤T细胞,还可以抑制EBV核抗原(EBNA)的合
成,因此VP一16的应用(在确诊后的4周内)对于EBV相关
的HLH大有裨益ⅢJ。此外,由于肿瘤本身的复杂性,MAHS
的治疗也难以一概而论,而需要根据各个病例的具体情况进
行个体化治疗。
HLH曾经是一个致命性的疾病。1983年Jankamo报道
一组121例HLH病例的随访研究,其1年的生存率为5%。
而13年后,Arico等¨¨报道的122例HLH病例的5年生存
率也仅有22%。但2002年,Henter等m1报道HLH-94方案
协作组的3年总体生存率已经达到55%,而家族性HLH病
例也达到了5l%,表明HLH治疗取得了巨大成功。该方案
治疗的有效性得益于引入VP.16和开展造血干细胞移植。
HLH治疗虽然有了很大进步,但仍有22%的病例在初
始及维持治疗阶段死亡,其中4/5是由于疾病本身所致”81,
许多患者并不能顺利地达到l临床缓解并接受造血干细胞移
植.这是目前所面临的巨大挑战。同时.HLH本身也容易复
发,甚至长期处于疾病活动状态,这也是治疗难点。遗憾的
是,目前关于复发性及难治HLH的治疗报道并不多。一项
38例HLH病例的研究表明.胸腺球蛋白作为一线治疗措施
的1个疗程治疗缓解率达到82%(23/28),作为二线治疗手
段的1个疗程缓解率也有50%(5/10),显示出该药物在
HLH治疗上的良好应用前景m】。同时。也有采用联合CD25
单抗、CD52单抗、TNF抑制刺成功治疗HLH的病例报
道m·40-41].但仅限于个例报道.更大规模的治疗试验还有待
开展。最近.Pachlopnik等【4引报道采用抗IFN-ly抗体成功治
疗了穿孑L素缺陷和Rab27a缺陷的小鼠。HLH的动物模型
在接受抗IFN..v抗体治疗后,其生存期明显延长.细胞因子
风暴被抑制.一系列的临床和组织病理学表现也得以恢复。
该单抗由于其针对性强、副作用小,是一个很有开发潜力的
药物。
·715·
六、展望
在过去的20年里。HLH的诊治水平有了非常大的提
高。HLH相关基因的发现使得对该疾病的认识迸一步深
入。但目前发现的基因缺陷仅占HLH病例的30%一
70%14J,分子遗传学的研究还需要进一步深入,对于疾病精
确诊断、治疗药物开发具有积极意义。临床实践中,由于
HLH的症状与重症感染存在重叠,仍有一部分HLH病例的
诊断被忽视。而诊断标准的非特异性,使很多重症感染患者
被过度诊断和过度治疗。HLH的诊断标准还需要进一步完
善,需要加入更敏感、更特异的指标。
通过细胞毒药物的应用和干细胞移植的开展,HLH的
生存率已经从20年前的接近0提高到目前的接近60%。但
仍有相当一部分患者不能获得I临床缓解。疾病早期诊断和
早期治疗对于提高生存率非常重要,对于常规初始治疗反应
不佳的患儿尽早采用新的、更为强烈的治疗手段。发展新
的、更为高效、低毒性的药物也是HLH治疗的一大挑战。
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(收稿日期:2010-10·19)
(本文编辑:关卫屏)
更正
本刊201l,49(5)361-366刊出的。吸入高浓度氧对大鼠
肺泡发育过程促红细胞生成素受体的影响”一文中,图8应
为以下这幅图。特此更正!
作者:王晓蕾
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