兒童復(fù)發(fā)性A族鏈球菌性扁桃體炎免疫機(jī)制的研究進(jìn)展

施 佳，蔡 成

上海交通大學(xué)附屬兒童醫(yī)院 上海市兒童醫(yī)院 新生兒科，上海 200062

兒童復(fù)發(fā)性A族鏈球菌性扁桃體炎(recurrent group AStreptococcustonsillitis，GAS-RT) 在臨床上表現(xiàn)為發(fā)熱、咽痛、扁桃體反復(fù)急性滲出，是一種遺傳和環(huán)境等多因素相互作用引起的疾病。目前國內(nèi)外對“復(fù)發(fā)”定義基本一致，即一年內(nèi)發(fā)作7次以上；或2年以上，每年發(fā)作5次以上；或3年以上，每年發(fā)作3次以上[1]。

GAS-RT是一多因素的復(fù)雜疾病，受到宿主和環(huán)境多種因素的作用，甚至有學(xué)者提出它是發(fā)生在特定等位基因的人群中的遺傳敏感性疾病，但近年關(guān)注的焦點(diǎn)仍然落在了其免疫機(jī)制方面。如果該病患兒未經(jīng)及時(shí)有效的抗生素治療，扁桃體會(huì)因反復(fù)炎性刺激而增生肥大，出現(xiàn)阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征(obstructive sleep apnea syndrome，OSAS)。但是，抗生素使用超適應(yīng)證或使用時(shí)間過長也會(huì)造成細(xì)菌的耐藥。這些問題的解決都亟需臨床醫(yī)生提高對兒童GAS-RT的診斷及治療水平；并且，臨床工作中的調(diào)查顯示，部分感染GAS的患兒會(huì)發(fā)生復(fù)發(fā)性扁桃體炎(recurrent tonsillitis，RT)，而另一部分卻不會(huì)，這同樣讓人費(fèi)解?；诖耍瑸榱烁玫牧私庠摬?，本文對GAS-RT的免疫機(jī)制、診斷、治療因素的最新研究進(jìn)展做一綜述，以期對臨床有啟示。

1 GAS-RT的免疫機(jī)制

1.1 致病成分

隨著高通量技術(shù)的發(fā)展，對于扁桃體內(nèi)部病原的豐富度有了更深的認(rèn)識(shí)。但兒童RT最常見的病原仍然是A族β-溶血性鏈球菌(group A beta-hemolyticStreptococcus，GAS)，它是一種人類限制性的多功能致病菌，可產(chǎn)生大量毒力因子，其中包括鏈球菌超抗原(superantigens，SAgs)。

鏈球菌SAgs是核糖體合成的是一種細(xì)胞外蛋白毒素，其特性包括致熱性、特定T細(xì)胞亞群的有絲分裂活性以及增加宿主對內(nèi)毒素休克的敏感性和抑制免疫球蛋白產(chǎn)生的能力。與傳統(tǒng)的多肽抗原不同，SAgs與肽結(jié)合溝外的主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex，MHC)Ⅱ類結(jié)合，并通過T細(xì)胞受體(T cell receptor，TcR)鏈的可變區(qū)依次與TcR結(jié)合[2]。SAgs對T細(xì)胞和抗原提呈細(xì)胞的刺激可導(dǎo)致腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1β，IL-1β)、IL-2等促炎細(xì)胞因子的大量釋放。低于0.1 pg/mL的細(xì)菌SAgs就可以以一種不受控制的方式刺激T細(xì)胞，故SAgs是迄今發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)大的T細(xì)胞有絲分裂原。

鏈球菌熱原外毒素A(Streptococcuspyrogenic exotoxins A,SpeA)和SpeC是典型的鏈球菌SAgs，它們分別于1924年和1960年發(fā)現(xiàn)。最近，用表達(dá)人MHCⅡ類等位基因的轉(zhuǎn)基因小鼠的感染模型進(jìn)行的研究，證明與用抗SpeC兔血清(對鼻咽部感染無影響)被動(dòng)免疫B6HLA鼠(表達(dá)HLA-Ⅱ類分子)相比，經(jīng)兔抗SpeA血清治療的B6HLA鼠細(xì)菌負(fù)荷量顯著降低，驗(yàn)證了SpeA超抗原是誘導(dǎo)鼻咽部感染的關(guān)鍵因子[3]。

1.2 免疫機(jī)制

扁桃體是次級(jí)淋巴器官，含有生發(fā)中心(germinal center, GC)。生發(fā)中心由T濾泡輔助(T follicular helper cells，Tfh)細(xì)胞、濾泡樹突狀細(xì)胞和B細(xì)胞組成。扁桃體GC中的Tfh細(xì)胞是CD4+T細(xì)胞的一個(gè)特殊亞群，提供B-T細(xì)胞相互作用的細(xì)胞因子，促進(jìn)B細(xì)胞分化為記憶B細(xì)胞或漿細(xì)胞，并驅(qū)動(dòng)高親和力抗體的產(chǎn)生[4]。Tfh細(xì)胞表達(dá) CXC趨化因子受體5(CXCR5)，它是B細(xì)胞歸巢到B細(xì)胞濾泡所必需的一種趨化因子受體，也被認(rèn)為是控制次級(jí)淋巴器官功能組織的主要調(diào)節(jié)因子[5]。GC-Tfh被主動(dòng)激活，輔助特異性B細(xì)胞，產(chǎn)生GAS特異性抗體SpeA IgG[6]。

GC-Tfh是如何和B細(xì)胞相互作用導(dǎo)致抗體的減少，以及在抗體減少中具體起什么作用。有研究證明，SpeA經(jīng)由誘導(dǎo)異常的Tfh細(xì)胞介導(dǎo)的B細(xì)胞細(xì)胞毒作用來發(fā)揮功能[7]。GC-Tfh細(xì)胞異常表達(dá)編碼細(xì)胞毒效應(yīng)蛋白顆粒酶B(cytotoxic effector protein granulation enzyme B，GzmB)和穿孔素，顆粒酶B和穿孔素是細(xì)胞毒性T細(xì)胞和自然殺傷(NK)細(xì)胞用來殺死感染或轉(zhuǎn)化細(xì)胞的分子。GzmB+穿孔素+GC-Tfh細(xì)胞不斷地與生發(fā)中心B細(xì)胞(BGC)進(jìn)行短暫的同源相互作用，對B細(xì)胞顯示出特異性的殺傷作用，逃避免疫。

對一地區(qū)(5～18歲)接受扁桃體切除術(shù)兒童的的免疫學(xué)特征研究顯示，其扁桃體免疫反應(yīng)的差異可能解釋一些兒童選擇性地發(fā)生GAS-RT的原因，佐證上述關(guān)于其免疫機(jī)制的理論。1)RT兒童的抗SpeA IgG滴度明顯低于非RT兒童。 2)RT患兒Tfh細(xì)胞占GAS特異性CD4+T細(xì)胞總數(shù)的比例較低，GAS特異性GC-Tfh細(xì)胞反應(yīng)不足。3)編碼GzmB的GzmB mRNA在RT Tfh細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)[8]。

同年，有學(xué)者進(jìn)行了一項(xiàng)研究以探討化膿性鏈球菌的超抗原發(fā)揮作用的機(jī)制。在沒有超抗原的情況下，扁桃體7天內(nèi)釋放了大量的免疫球蛋白。而在SpeA和其他超抗原存在的情況下，B細(xì)胞凋亡顯著，總免疫球蛋白產(chǎn)量減少，T細(xì)胞增殖并表現(xiàn)出典型的促炎細(xì)胞因子釋放，Tfh的CXCR5(CD185)表達(dá)降低，而TNF受體超家族成員OX40(CD134)和誘導(dǎo)性T細(xì)胞共刺激因子(CD278)表達(dá)上調(diào)[9]。

該扁桃體研究因?yàn)榇嬖趥€(gè)體間差異，其研究對象為年齡大于16歲的成人，仍需要在兒童中進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證。另一在5～18歲的兒童中進(jìn)行的研究則可從免疫學(xué)的角度重新理解該疾病，其缺陷在于扁桃體標(biāo)本是在特定的醫(yī)院獲得的，是否可以解釋其他地區(qū)的GAS-RT的發(fā)病受到質(zhì)疑。

在扁桃體內(nèi)，鏈球菌超抗原引起Tfh表型改變，趨化功能降低，可能導(dǎo)致Tfh細(xì)胞不能遷移到生發(fā)中心并促進(jìn)B細(xì)胞抗體的產(chǎn)生，改變了機(jī)體的免疫應(yīng)答。為將來在化膿性鏈球菌疫苗中加入SpeA和其他超抗原類毒素，為中和免疫提供理論依據(jù)。

2 GAS-RT的檢測

GAS-RT僅憑臨床依據(jù)很難準(zhǔn)確識(shí)別，臨床中采用的檢測方法特異度和靈敏度也不高，故急需探索新的檢測手段或者將既往的檢測方法改進(jìn)，用于臨床實(shí)踐。

2.1 GAS的檢測

兒童扁桃體表面和核心的細(xì)菌菌群有很大不同。淺層拭子培養(yǎng)出GAS并不總是代表扁桃體內(nèi)部實(shí)際存在[10]。細(xì)針穿刺活檢(fine needle aspira-tion biopsy，F(xiàn)NAB)是一種微創(chuàng)技術(shù)，可以對扁桃體局部病變進(jìn)行有針對性的采樣[11]。

核心FNA取樣雖然存在培養(yǎng)陽性率低，部分病原體不適用等因素，但因其可以在門診進(jìn)行，結(jié)果也更可靠，避免了選用選擇性扁桃體切除術(shù)，故仍被認(rèn)為是可選擇的診斷方法。

2.2 血清學(xué)的檢測

2.2.1 糖原合成酶-3(glycogen synthase kinase-3, GSK-3)活化指數(shù):GSK-3是一種在所有真核生物中普遍表達(dá)、高度保守的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，由兩個(gè)高度相似的蛋白組成，即GSK3α和β，參與了包括炎性反應(yīng)在內(nèi)的多種人類疾病的發(fā)病過程[12]。

GSK-3β/pGSK-3β可以反映GSK-3β磷酸化抑制程度，有研究建議用它作為小兒慢性扁桃體炎(chronic tonsillitis，TC)的一種新的診斷和預(yù)測工具[13]。

2.2.2 組織非特異性堿性磷酸酶(tissue nonspecific alkaline phosphatase，TNAP):堿性磷酸酶(alkaline phosphatase，AP)分為組織特異性和組織非特異性兩類。TNAP是一種細(xì)胞膜結(jié)合的糖蛋白，它的表達(dá)與B細(xì)胞分化、活化和增殖的分期密切相關(guān)[14]。扁桃體和腺樣體是主要的B淋巴器官，推測TNAP是這些組織中B細(xì)胞增殖和活性的標(biāo)志，用于評估B淋巴器官的免疫功能[15]。

3 GAS-RT復(fù)發(fā)的免疫治療

除了抗生素治療、扁桃體切除[16]，基于免疫功能調(diào)節(jié)的治療是近年的熱點(diǎn)[17]。

3.1 OM-85BV制劑

OM-85BV(Broncho-Vaxom，泛福舒)是一種細(xì)菌免疫刺激劑，含有呼吸道感染中最常見的8種細(xì)菌病原體(等份)的裂解物[18]。它可以影響巨噬細(xì)胞的先天免疫、中性粒細(xì)胞活性和促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生，也促進(jìn)獲得性免疫反應(yīng)和免疫球蛋白的合成[19]。

口服OM-85BV可能對提高兒童反復(fù)呼吸道感染的免疫力有積極作用，建議在新冠肺炎大流行期間有反復(fù)呼吸道感染風(fēng)險(xiǎn)的人服用OM-85BV。這項(xiàng)研究可能存在選擇偏差，因?yàn)樘嘁寻l(fā)現(xiàn)的研究被排除在分析之外[20]。

3.2 GSK3抑制劑

GSK3的促炎作用為GSK3抑制劑進(jìn)行抗感染治療提供可能。核因子-κB(NF-κB)是炎性反應(yīng)中重要的信號(hào)通路，抑制GSK-3β活性可明顯抑制NF-κB的激活。

GSK3抑制劑能影響機(jī)體的多種生理過程，在許多疾病中都顯示出了良好的前景[21]，但因?yàn)?GSK3在炎性反應(yīng)中的兩面性[22]，還需要進(jìn)一步探索其在炎性過程中的復(fù)雜調(diào)節(jié)作用。

3.3 細(xì)菌療法

替代的細(xì)菌療法即將相對無害的“效應(yīng)”細(xì)菌植入感染部位并持續(xù)存在于正常的微生物菌群中，它們可以競爭性地排除或阻止?jié)撛谥虏〖?xì)菌的增殖，而不會(huì)顯著干擾現(xiàn)有微生物生態(tài)系統(tǒng)的平衡[23]。

最近，從健康人的咽部分離到特定類型的α溶血性鏈球菌，即唾液鏈球菌24SMB和口腔鏈球菌89A。這些潛在的鼻咽益生菌，具有免疫調(diào)節(jié)和抗感染技能，能產(chǎn)生纖溶酶編碼的細(xì)菌素，具有良好的安全性[24]。對該噴霧劑的的研究結(jié)果表明，該藥可以顯著減少扁桃體炎的發(fā)作次數(shù)[25]。鏈球菌益生菌的局部應(yīng)用是一個(gè)相對未開發(fā)的領(lǐng)域，現(xiàn)在正在成為預(yù)防和治療的一種有吸引力的方法，尤其是對兒童患者。

4 問題和展望

GAS-RT是一種免疫敏感性疾病，其敏感性與一種已提出的免疫逃避機(jī)制有關(guān)，SpeA誘導(dǎo)異常的Tfh細(xì)胞介導(dǎo)的B細(xì)胞細(xì)胞毒作用。SpeA和其他超抗原導(dǎo)致扁桃體免疫功能失調(diào)，促使T細(xì)胞從Tfh變?yōu)樵鲋潮硇?，從而?dǎo)致B細(xì)胞的喪失和抗SpeA抗體反應(yīng)受損。這些見解可能有助于GAS-RT的臨床治療和/或疫苗接種策略發(fā)展的候選靶點(diǎn)。

兒童GAS-RT治療過程中抗生素不規(guī)范使用帶來諸如增加抗生素耐藥性和黏膜微生物群受損的后果，所以針對兒童呼吸道感染的新的治療和預(yù)防方式受到大家的重視，免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和細(xì)菌治療手段開始嶄露頭角。盡管有了這些令人鼓舞的研究結(jié)果，但關(guān)于GAS-RT診斷和預(yù)防方面依然有許多問題有待解決。因此，兒童GAS-RT的研究與診治工作任重道遠(yuǎn)，以期實(shí)現(xiàn)對該病的早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療并改善患兒的預(yù)后。