免疫学研究进展汇总十篇-9游会

免疫学研究进展汇总十篇

时间:2023-12-27 10:31:39

免疫学研究进展

免疫学研究进展篇(1)

许多流行病学调查提示白癜风的发生具有明显的家族聚集性,遗传模式并不遵守孟德尔遗传规律[1],而是一种多基因或多因素遗传疾病,因此其免疫学遗传背景也呈现出多样化。hla ii类等位基因常与白癜风有关,尤其是hla dr4与其关系较为密切。涉及抗原递呈及加工的基因也出现在白癜风中,如低分子量多肽1/7(lmp-1/7)、抗原递呈转运相关蛋白1/2(tap-1/2) [2]。细胞毒性t淋巴细胞抗原4(ctla-4)通过下调t淋巴细胞的激活从而控制t细胞凋亡及抑制免疫反应,而某些ctla-4多态性与白癜风有关,但只发生在伴有其他免疫疾病的白癜风中,提示白癜风的免疫机制可能并不与所有白癜风的发生有关[3]。多项研究利用全基因组关联分析研究白癜风及其他自身免疫疾病的家族鉴定出白癜风免疫易感基因座包括染色体1、7、8及17分别命名为ais1、ais2、ais3及slev1[4]。最近张学军等[5]在人类基因组的3个区域内发现与白癜风发病密切相关的基因,包括人类白细胞抗原(hla)b/c和iii区域的2个等位基因及相应的单倍型(h1和h5)、6号染色体区域的rnaset2,fgfr1op和ccr6、10号染色体区域的zmiz1,其中hla基因及ccr6与人类自身免疫病发生密切相关,该研究成果在国际上首次明确白癜风属自身免疫性疾病。

临床观察也表明,多数泛发型白癜风常常与其他自身免疫性疾病并发,更直观地支持该病的免疫学基础。已报道的与白癜风相关的自身免疫疾病包括:自身免疫甲状腺疾病、自身免疫多内分泌综合症i/ii、i型糖尿病,adisson'综合症、斑秃、系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、银屑病以及肌无力等,但以自身免疫甲状腺疾病的伴发率最高。alkhateeb 等[6]调查了2624名毕加索白癜风患者,发现30%的患者至少伴发一种其他自身免疫疾病,而以自身免疫性甲状腺病最多(19.4%)。另外两项研究分别涉及80例土耳其患者和144例日本患者,结果显示分别有55%和23.5%的白癜风患者伴发其他自身免疫疾病,同样是自身免疫甲状腺疾病的伴发率最高[7-8]。uncu 等[9]进一步分析了儿童白癜风与自身免疫性甲状腺炎的关系,发现8%的患儿(均为女孩)伴发自身免疫性甲状腺炎(对照组0%,p=0.041),而在家族性白癜风中,这种情况更为明显。greggory[10]研究了133个泛发型白癜风家族,即多家族成员发生泛发型白癜风,指出其家族成员发生白癜风[21.5±15.0)岁,中位数18.5]相较于随机选择的白癜风患者[(24.2±16.2)岁,中位数 22.0]发病年龄更小。36.8%的先证者同时伴发其他自身免疫疾病,频率最高的疾病仍为自身免疫性甲状腺疾病(22.6%)。此外,在这些家族中,患者同胞发展其他自身免疫疾病的频率也较高(37.5%),而尤其见于先证者同时伴发其他自身免疫疾病(41%)。这些都反映出白癜风作为多自身免疫疾病的重要成员,可能与其他自身免疫疾病具有相同的遗传学基础。

2细胞因子

细胞因子与相应的受体结合,在介导天然免疫和适应性免疫、诱导细胞凋亡等方面起着重要作用。多项研究检测了白癜风中细胞因子表达变化,结果表明白癜风外周血单核细胞表达il-1β、il-6、il-8及tnf-α明显增高[11-12],并且il-1α、il-6、ifn-γ及tnf-α表达在白癜风皮损区均上调[13-14]。可溶性il-2r(sil-2r)和il-17在患者外周血及皮损中均增高,且外周血sil-2r在进展期中表达高于稳定期,外周血及皮损中il-17表达均与疾病持续时间和程度呈正相关,外周血中il-17水平还与疾病受累面积呈正相关[15-17]。细胞因子表达在不同型别的白癜风中也有所不同,如寻常型(局灶型及泛发型)白癜风患者血中il-6、gm-csf表达高于节段型白癜风[18]。这些前炎症因子的表达增高,在趋化中性粒细胞至皮损区、促进白细胞-黑素细胞粘附、激活细胞毒t淋巴细胞等过程中发挥重要作用,从而加速免疫损伤推动疾病的进程。il-17作为一个较新的细胞因子,可能与th1型t淋巴细胞协调诱导自身免疫疾病。此外由于调节性t细胞能调控初始cd4 t淋巴细胞向th17型t淋巴细胞转化并产出il-17,il-17与白癜风的特殊关系可间接反映出调节性t细胞的功能异常[19]。

grimes等[20]利用他克莫司软膏外用治疗白癜风皮损24周后,原脱色区及邻近部位tnf-α的表达明显下降(p <0.001),而在另一项他克莫司研究中,白癜风患者治疗12周后,除了临床症状得到改善,平均皮损缩小(41.0±5.2)%,治疗皮损il-10表达较未治疗皮损(p=0.017)及正常皮肤(p=0.004)均明显增高[21],这些研究均表明皮肤局部炎症因子的失衡在白癜风发生中起到一定作用,纠正细胞因子的表达有利于白癜风的复色。虽然白癜风中外周血及皮损区细胞因子表达变化在不同研究中结果有所差异,但是总体倾向于th1型炎症因子。逆转th1型细胞因子向th2型变化不仅是他克莫司治疗白癜风的机制之一,同时也体现出th1型细胞因子及其介导的细胞免疫在白癜风发病中起到较大的作用。

3细胞免疫

3.1 外周血t淋巴细胞:白癜风外周血中t淋巴细胞亚群的数量及比例在不同的文献中存在较大差异,这可能与研究人群及疾病特征有关,如疾病的活动性及伴有其他免疫疾病可能影响外周血细胞比例及分类。早期一项研究表明随机选择的白癜风中cd4 t细胞数量及cd4 /cd8 t细胞较正常人明显下降(p<0.01)[22],而近期一项研究分析了40例非节段性白癜风(其中21例患者为活动期,19例为稳定期)的外周血淋巴细胞亚群,发现cd3 、 cd4 、cd8 t细胞计数没有改变,而cd4 /cd8 上升(其中位数为2.6,正常值2.4)[23]。这些研究结果都表明白癜风与淋巴细胞失衡密切相关。另外,两项研究比较了非节段性白癜风患者与正常人外周血中t细胞亚群变化,结果均示cd45ra t细胞明显下降,而cd45ro t细胞明显增高[24-25],表明白癜风外周血中t细胞呈激活记忆状态,也反映了免疫机制在白癜风中起到一定作用。basak[26]的研究同样表明白癜风患者cd45ro t细胞较正常人增多(p=0.022), 并且cd45ro 细胞在伴有自身免疫疾病的白癜风患者中的表达明显高于无其他自身免疫疾病的患者(p=0.042),同样的结论在有家族史的患者中得到体现(p<0.001)。因此,在白癜风患者外周血中,淋巴细胞普遍以记忆t淋巴细胞形式存在,并且当伴有其他免疫因素下表现更为明显,反映出白癜风患者的免疫系统在某些抗原信息的刺激下已呈激活状态。此外,多项研究利用黑素细胞分化抗原,melan-a/mart、gp100及tyrosinase,在hla-a2 限制性的白癜风患者外周血中均检测到特异的cd8 t淋巴细胞,这些细胞与疾病的活动性成正相关,不仅能特异性识别黑素细胞分化抗原,表达归巢受体cla,对黑素细胞有较高的亲和力,同时能在体外对黑素细胞发挥细胞毒作用[27-29],特异cd8 t淋巴细胞的存在与th1型细胞因子表达增高相一致,均体现了细胞免疫在白癜风病因学中的重要性。

3.2 局部浸润t淋巴细胞:虽然在不同研究中,白癜风患者外周血中淋巴细胞的分类存在差异,但在皮损局部的淋巴细胞浸润模式较为统一,即泛发型白癜风中,皮损及皮损周围以cd8 t淋巴细胞浸润为主。有报道利用免疫组化技术分析了白癜风局部皮损的免疫浸润模式,发现在围皮损区t淋巴细胞的浸润最为显著。在围皮损区表皮基底层及真皮周围等尚残存黑素细胞的部位,大部分t淋巴细胞为cd45ro ,且主要为cd8 t淋巴细胞(平均cd4 /cd8:0.48),其数量较正常皮肤明显增多(p<0.005)。利用nki-beteb/cd8标记免疫组化,检测到cd8 t淋巴细胞位于黑素细胞及其残体周围,表达归巢受体cla,而与黑素细胞接触的cd8 t淋巴细胞多数表达穿孔素(66±14)%及颗粒酶(60±34)%[30]。因此研究者认为皮肤归巢的cd8 t淋巴细胞介导黑素细胞的细胞毒作用成了白癜风重要的发病机制。

体外分离白癜风围皮损区t淋巴细胞,结果提示其浸润的t淋巴细胞主要为cd8 t淋巴细胞。利用非特异性刺激后,围皮损区来源的t淋巴细胞分泌inf-γ、tnf-α 等th1型细胞因子,而正常皮肤来源的t淋巴细胞无此模式,因此,更进一步支持了白癜风趋向于th1免疫类型。此外,分离培养的cd8 t淋巴细胞能对自身来源的黑素细胞产生细胞毒作用,利用抗hla i抗体阻断这种作用,证实白癜风中cd8 t淋巴细胞对黑素细胞的细胞毒效应是hla限制性的[31]。van den boorn[32]在前人的研究基础上进行了扩大研究,表明t淋巴细胞介导的免疫损伤导致黑素细胞的丢失,而并非是各种因素的作用结果。围皮损区分离培养的t淋巴细胞及外周血单核细胞能以hla限制性方式特异性识别黑素细胞分化抗原构成的肽四聚体(酪氨酸酶、gp100、melan a/mart-1),并表达cd69、cd137、颗粒酶b、cd107a及th1细胞因子inf-γ、tnf-α。但正常人皮肤来源的t淋巴细胞和流感抗原刺激下的任何t淋巴细胞均不能表达上述分子。提示白癜风中t淋巴细胞能特异性识别黑素细胞分化抗原并激活。将皮肤移植块与自体培养的围皮损来源的完全成分的t淋巴细胞、cd8 t淋巴细胞、清除了cd8 t淋巴细胞后的细胞共培养后,在前两种共培养模式下检测到大部分黑素细胞的凋亡,伴少量角质形成细胞凋亡,而后者共培养仅检测到少量黑素细胞凋亡,表明了在白癜风中主要是cd8 t淋巴细胞介导了黑素细胞的缺失。由于角质形成细胞的凋亡并未发生在不含黑素细胞的皮损区,角质形成细胞的凋亡仅仅是旁效应作用,因此cd8 t淋巴细胞介导的细胞毒作用依赖于特异性的黑素细胞抗原。利用激光扫描共聚焦显微镜,观察到cd8 t淋巴细胞浸润到表皮及真皮,造成表真皮连接的损害及黑素细胞的丢失。因此,该研究证实了cd8 t淋巴细胞能特异性识别黑素细胞分化抗原并进一步激活,浸润至黑素细胞周围发挥细胞毒作用,从而介导细胞免疫效应,更为直接的论证了cd8 t淋巴细胞介导的细胞免疫机制在白癜风发病中的重要作用。在这个过程中,涉及大量的细胞因子和复杂的调节机制,都可能成为免疫治疗的研究方向。

3.3 调节性t淋巴细胞:尽管已表明cd8 t淋巴细胞介导的细胞免疫在白癜风中发挥重要作用,但是仅存在cd8 t淋巴细胞并不能维持泛发性白癜风的发生。人体调节免疫系统会利用反馈机制对抗异常的免疫反应,如调节性t细胞能通过细胞因子tgf-β抑制自身反应的免疫反应。研究发现白癜风患者外周血中tgf-β较正常人明显降低(p=0.004),推测白癜风中调节性t细胞的功能可能受损,而不能抑制过激的免疫反应,造成自身免疫损伤[33]。而klarquist等[34]比较了白癜风患者皮肤的调节性t淋巴细胞在浸润淋巴细胞中的比例,发现不论在非皮损区(2.6±3.5)%,围皮损区(2.0±1.6)%还是皮损区(7.3± 13.9)%,白癜风患者皮肤中的调节性t淋巴细胞较正常人皮肤(46.2±37.8)%明显降低。通过检测对抗cd4 t细胞增殖能力,发现调节性t淋巴细胞功能并未受损,细胞表达的趋化因子受体ccr4、ccr5、ccr8 及cla也未存在异常。而白癜风皮肤中趋化因子ccl22表达比正常人皮肤降低了43%,因此作者推测趋化因子ccl22的降低可能导致白癜风皮肤中调节性t淋巴细胞表达降低,从而不能调控免疫反应。在白癜风中调节性t淋巴细胞是否存在功能异常,其作用地位如何仍需要进一步研究。

4 体液免疫

在白癜风外周血中常常检测到自身抗体的存在。这些抗体的靶抗原包括黑素小体内的酪氨酸酶、gpl00、酪氨酸酶相关蛋白(trp-1/2) 以及黑素集合激素受体1 (mchr1)等,其中mchr1是较新发现的b细胞的自身抗原,可表达于黑素细胞表面。研究表明mchr1抗体能阻断该受体对黑素集合受体(mch)的反应,从而影响黑素细胞功能及黑素生成[35]。而mchr1抗体是否与白癜风发病有直接关系仍需要进行深入研究。

白癜风涉及的抗体主要为igg,包括igg1、igg2 及igg3。最近一项研究分析了白癜风患者血清免疫球蛋白谱,发现igg和iga水平明显降低(p<0.05),但是igm没有变化,并且igg的浓度与脱色斑数量有关。进一步表明了igg可能涉及白癜风发病[36]。利用dna含量测定,白癜风来源的igg(32.16±6.24)%较正常来源的igg(1.33±0.82)%能诱导更多的黑素细胞凋亡(p< 0.0001)。将黑素细胞与igg共培养后,白癜风来源的igg(62.66±8.68)%也较正常来源 igg (1.83±1.17)%更能渗透入黑素细胞(p<0.0001)[37]。这些结论表明各种抗体不仅能以adcc作用方式介导黑素细胞损伤,同时可能渗透入细胞内而诱导其凋亡。

白癜风中抗体的表达还与疾病活动性及严重度有关,在一项研究中,利用酶联免疫法,抗黑素细胞igg在80%的活动性白癜风外周血中表达,而在稳定期白癜风及健康者中未出现。而另一研究组利用免疫共沉淀法检测到在轻(受累面积<2%)、中(受累面积2%~5%)、重(受累面积>5%)患者外周血中igg出现率分别为50%、90%及93%。但也有研究报道白癜风中抗黑素细胞的iga水平而不是igg与活动性有关[38]。虽然白癜风中检测到各种针对黑素细胞抗原的抗体,但是目前为止还没有任何一种抗体被认为起主要作用,而抗体检查对于白癜风的辅助诊断及疾病进展判断仍有一定的作用。

5 总结

白癜风属自身免疫性疾病,其发生与多个免疫相关的等位基因密切相关。外周血及皮损中细胞因子的表达变化促进了免疫反应及炎症反应的进展,尤其是皮损区th1型细胞因子的表达上调增强了细胞免疫效应。受疾病的活动性等因素影响,外周血中t淋巴细胞亚群的数量及比例存在较大的差异,但淋巴细胞普遍呈激活状态。皮损局部浸润的cd8 t淋巴细胞能特异性识别黑素细胞分化抗原,进而激活并介导对黑素细胞的细胞毒作用,是白癜风中黑素细胞丢失的重要原因。调节性t淋巴细胞作为其中的调节因素,其数量在皮损中表达下调,而功能是否受损仍需要进一步研究。此外,体液免疫也参与了白癜风发病,特异性抗体的检查不仅能辅助诊断,还能有利于判断疾病的活动性和严重度。总之,免疫学机制是白癜风发病的重要原因,针对各个环节开展的治疗方法,如调节异常的细胞因子水平、抑制淋巴细胞的激活等有助于疾病的治疗。

[参考文献]

[1]arcos-burgos m,parodi e,salgar m,et al.vitiligo:complex segregation and 1inkage disequilibrium analyses with respect to micmsatel lite loci spanning the hla[j].hum genet,2002,110(4):334-342.

[2]casp cb,she jx,mccormack wt.genes of the lmp/tap cluster are associated with the human autoimmune disease vitiligo[j].genes immun,2003,4(7):492-499.

[3]blomhoff a,kemp eh, gawkrodger dj,et al.ctla4 polymorphisms are associated with vitiligo, in patients with concomitant autoimmune diseases[j].pigment cell res,2005,18(1):55-58.

[4]spritz ra,gowan k,bennett dc,et al.novel vitiligo susceptibility loci on chromosomes 7 (ais2) and 8 (ais3), confirmation of slev1 on chromosome 17,and their roles in an autoimmune diathesis[j].am j hum genet,2004,74(1):188-191.

[5]quan c,ren yq,xiang lh,et al.genome-wide association study for vitiligo identifies susceptibility loci at 6q27 and the mhc[j].nat genet,2010,42(7):614-618.

[6]alkhateeb a,fain pr,thody a,et al.epidemiology of vitiligo and associated autoimmune diseases in caucasian probands and their families[j].pigment cell res,2003,16(3):208-214.

[7]akay bn,bozkir m,anadolu y,et al.epidemiology of vitiligo,associated autoimmune diseases and audiological abnormalities: ankara study of 80 patients in turkey[j].j eur acad dermatol venereol,2010,24(10):1144-1150.

[8]tanioka m,yamamoto y,katoh m,et al.vitiligo vulgaris and autoimmune diseases in japan: a report from vitiligo clinic in kyoto university hospital[j].dermatoendocrinol,2009,1(1):43-45.

[9]uncu s,yayl1 s,bahad1r s,et al. relevance of autoimmune thyroiditis in children and adolescents with vitiligo[j].int j dermatol,2011,50(2):175-179.

[10]laberge g,mailloux cm,gowan k,et al. early disease onset and increased risk of other autoimmune diseases in familial generalized vitiligo[j]. pigment cell res, 2005 ,18(4):300-305.

[11]yu hs, chang kl,yu cl,et al.alterations in il-6,il-8,gm-csf,tnf-alpha,and ifn-gamma release by perip heral mononuclear cells in patients with active vitiligo[j].j invest dermatol,1997,108(4):527-529.

[12]zailaie mz.decreased proinflammatory cytokine production by peripheral blood mononuclear cells from vitiligo patients following aspirin treatment[j].saudi med j,2005,26(5):799-805.

[13]moretti s,spallanzani a,amato l,et al.new insights into the pathogenesis of vitiligo: imbalance of epidermal cytokines at sites of lesions[j].pigment cell res,2002,15(2):87-92.

[14]birol a,kisa u,kurtipek gs,et al.increased tumor necrosis factor alpha (tnf-alpha) and interleukin 1 alpha (il1-alpha) levels in the lesional skin of patients with nonsegmental vitiligo[j].int j dermatol,2006 ,45(8):992-993.

[15]caixia t,hongwen f,xiran l.levels of soluble interleukin-2 receptor in the sera and skin tissue fluids of patients with vitiligo[j].j dermatol sci,1999,21(1):59-62.

[16]basak py,adiloglu ak,ceyhan am,et al.the role of helper and regulatory t cells in the pathogenesis of vitiligo[j].j am acad dermatol,2009,60(2):256-260.

[17]bassiouny da,shaker o.role of interleukin-17 in the pathogenesis of vitiligo[j].clin exp dermatol, 2011,36(3):292-297.

[18]tu cx,gu js,lin xr.increased interleukin-6 and granulocyte-macrophage colony stimulating factor levels in the sera of patients with non-segmental vitiligo[j].j dermatol sci,2003,31(1):73-78.

[19]veldhoen m,hocking rj,atkins cj,et al.tgf beta in the context of an inflammatory cytokine milieu supports de novo differentiation of il-17-producing t cells[j].immunity,2006,24(2):179-189.

[20]grimes pe,morris r,avaniss-aghajani e,et al.topical tacrolimus therapy for vitiligo: therapeutic responses and skin messenger rna expression of proinflammatory cytokines[j].j am acad dermatol,2004,51(1):52-61.

[21]taher za,lauzon g,maguiness s,et al.analysis of interleukin-10 levels in lesions of vitiligo following treatment with topical tacrolimus[j].br j dermatol,2009,161(3):654-659.

[22]grimes pe,ghoneum m,stockton t,et al.t cell profiles in vitiligo[j].j am acad dermatol,1986,14(2 pt 1):196-201.

[23]pichler r,sfetsos k,badics b,et al.lymphocyte imbalance in vitiligo patients indicated by elevated cd4 /cd8 t-cell ratio[j].wien med wochenschr,2009,159(13-14):337-341.

[24]abdel-naser mb,ludwig wd,gollnick h,et al.nonsegmental vitiligo: decrease of the cd45ra t-cell subset and evidence for peripheral t-cell activation[j].int j dermatol,1992,31(5):321-326.

[25]mahmoud f,abul h,haines d,et al.decreased total numbers of peripheral blood lymphocytes with elevated percentages of cd4 cd45ro and cd4 cd25 of t-helper cells in non-segmental vitiligo[j].j dermatol,2002,29(2):68-73.

[26]basak py,adiloglu ak,koc ig,et al.evaluation of activatory and inhibitory natural killer cell receptors in non-segmental vitiligo: a flow cytometric study[j].j eur acad dermatol venereol,2008,22(8):970-976.

[27]palermo b,campanelli r,garbelli s,et al.specific cytotoxic t lymphocyte responses against melan-a/mart1, tyrosinase and gp100 in vitiligo by the use of major histocompatibility complex/peptide tetramers: the role of cellular immunity in the etiopathogenesis of vitiligo[j].invest dermatol,2001,117(2):326-332.

[28]lang ks,caroli cc,muhm a,et al.hla-a2 restricted, melanocyte-specific cd8( ) t lymphocytes detected in vitiligo patients are related to disease activity and are predominantly directed against melana/mart1[j].j invest dermatol,2001,116(6):891-897.

[29]mandelcorn-monson rl,shear nh,yau e,et al.cytotoxic t lymphocyte reactivity to gp100, melana/mart-1, and tyrosinase, in hla-a2-positive vitiligo patients[j].j invest dermatol,2003,121(3):550-556.

[30]van den wijngaard r,wankowicz-kalinska a,le poole c,et al.local immune response in skin of generalized vitiligo patients. destruction of melanocytes is associated with the prominent presence of cla t cells at the perilesional site[j].lab invest,2000,80(8):1299-1309.

[31]wakowicz-kaliska a,van den wijngaard rm,tigges bj,et al. immunopolarization of cd4 and cd8 t cells to type-1-like is associated with melanocyte loss in human vitiligo[j].lab invest,2003,83(5):683-695.

[32]van den boorn jg,konijnenberg d,dellemijn ta,et al.autoimmune destruction of skin melanocytes by perilesional t cells from vitiligo patients[j].j invest dermatol,2009,129(9):2220-2232.

[33]basak py, adiloglu ak,ceyhan am,et al.the role of helper and regulatory t cells in the pathogenesis of vitiligo[j].j am acad dermatol,2009,60(2):256-260.

[34]klarquist j,denman cj,hernandez c,et al. reduced skin homing by functional treg in vitiligo[j].pigment cell melanoma res,2010,23(2):276-286.

[35]gavalas ng,gottumukkala rv,gawkrodger dj,et al.mapping of melanin-concentrating hormone receptor 1 b cell epitopes predicts two major binding sites for vitiligo patient autoantibodies[j].exp dermatol,2009,18(5):454-463.

[36]ali r,ahsan ms,azad ma,et al.immunoglobulin levels of vitiligo patient[j].pak j pharm sci,2010,23(1):97-102.

免疫学研究进展篇(2)

1.1主要病因-hpv

自20世纪50年代,人瘤病毒(humanpapillomavirus,hpv)被推测能诱发宫颈癌之后,大量流行病学和分子生物学研究证实了高危型hpv感染是发生宫颈上皮内瘤变(cervi-calintraepithelialneoplasia,cin)及宫颈癌的必要病因。hpv是一种双链闭环的小型dna病毒,基因片段分为3个区:上游非编码区,早期编码区,晚期编码区。早期编码区包括e1~e7,编码产物主要调节病毒dna复制(e1,e2)、病毒rna转录(e2)、细胞骨架重组(e4)和细胞转化(e5,e6,e7);e6、e7作为cin和宫颈癌发病的高危因素,e6可诱发p53降解,e7可抑制rb的抑癌功能,所以是目前研究hpv致癌机制及针对hpv相关癌症的防治疫苗研制中的重要靶基因。晚期编码区包括l1和l2,编码产物是病毒衣壳的结构元件,其中l1为主要衣壳蛋白,l2为次要衣壳蛋白。如果hpv感染人体后,机体能够针对hpv衣壳蛋白l1和l2产生中和抗体,就能够预防hpv的感染。目前已经得到鉴定的hpvdna有百余种,其中低危型(hpv6、11、30等)可引起尖锐湿疣、扁平湿疣等良性病变,高危型(hpv16、18、31、58等)主要导致cin和宫颈癌。流行病学显示,约99%cin和宫颈癌是由高危型hpv持续感染所致,其中2/3患者与hpv16、18的持续感染相关,hpv16型多发展为宫颈鳞癌,而hpv18型与宫颈腺癌密切相关。e6蛋白可能在其恶性转化中扮演重要角色,主要通过抑制p53与dna结合,导致p53蛋白降解失活;水解bax、bcl-2,从而抑制凋亡;激活端粒酶,使正常细胞永生化;使感染的hpv细胞逃逸机体免疫[2]。因此,hpv16和hpv18e6蛋白可作为hpv持续感染及cin发生与发展的重要预警指标,提示我们在开展hpvdna临床检测时,必要者作hpv16和hpv18e6蛋白检测,为宫颈癌的早期诊断和预防提供最新参考价值。e2蛋白作为主要的调节蛋白,对e6蛋白和e7蛋白起抑制作用。大多数宫颈癌患者的hpv基因整合进宿主染色体dna并导致病毒e2基因的破坏,从而导致e6和e7基因的上调。国外一项研究筛选了103名健康人群,检测其体内不同部位hpv混合感染的情况,发现hpv总患病率为68.9%,感染率(皮肤61.3%,阴道41.5%,口咽30%,肠道17.3%),48.1%hpv感染者存在多种hpv亚型混合感染的现象[3]。免疫因素可能是hpv混合感染长期发生的风险因素,而短期风险主要是多个或活跃的性活动[4]。由于非致癌病毒可以通过干扰病毒或免疫交叉反应来刺激/抑制共存的致癌病毒,从而促进癌变,所以混合感染也是导致宫颈癌变的一个高危因素。但是,目前常用的检测工具只能检出导致宫颈癌发生的少数hpv亚型。

1.2其他病因

人类免疫缺陷病毒(humanimmu-nodeficiencyvirus,hiv)靶向攻击cd4 t细胞,导致严重的免疫功能受损。hiv阳性宫颈癌占hiv感染相关性肿瘤中的14.4%,仅次于淋巴瘤而居hiv相关性肿瘤的第二位,居女性hiv相关性肿瘤的第一位[5,6]。提示我们在对这类患者进行抗肿瘤治疗的同时,应采取免疫辅助治疗,更好地改善其预后。人类白细胞抗原(humanleukocyteantigen,hla)是人类主要组织相容性复合体(mhc)位于6号染色体上(6p21.31)的表达产物,具有高度多态性,主要负责细胞间相互识别、诱导免疫反应和调节免疫应答的功能。有研究表明,hla的基因多态性是hpv感染和宫颈病变的危险因素,免疫调节可能在其中发挥了关键性的作用,但仍需进一步研究确定[7]。流行病学研究发现,hpv相关肿瘤的发展和生殖道沙眼衣原体感染有关,其可能通过损伤宫颈黏膜屏障、降低病毒清除率、减少下生殖道抗原呈递细胞、抑制细胞介导的免疫反应、抗凋亡等机制,导致hpv持续感染甚至宫颈癌变[8]。此外,统计学研究发现,久坐的女性患cin的风险增加,坚持体育锻炼的女性患cin的风险降低[9]。原因可能在于体育锻炼能提高机体的免疫能力,从而更好地抵御hpv的感染。因此应当提倡女性合理安排坐姿时间并保持终生规律的体育锻炼。

2免疫学发病机制

机体免疫系统能够识别肿瘤细胞表面表达的肿瘤抗原产生免疫应答,引起效应细胞的激活和释放一系列效应分子,攻击和清除肿瘤细胞、抑制肿瘤生长。在抗肿瘤的细胞免疫应答中,t细胞尤其是cd8 t(ctls)介导的细胞毒效应发挥着主要作用。t细胞通过tcr识别mhc提呈的抗原肽,启动信号转导通路,产生特异性免疫应答。一方面通过ctl介导特异性细胞裂解作用,另一方面通过th1细胞介导迟发性超敏反应。当机体免疫功能下降,无法有效识别、清除“异己”成分或突变细胞时,就可能发生肿瘤。为探讨hpv感染对宫颈癌局部免疫功能的影响,一项研究选取医院2004年8月~2010年8月收治并确诊hpv感染的283例女性患者,分为宫颈癌组109例及cin组174例,对比其宫颈局部免疫功能,发现宫颈癌组白细胞计数、免疫球蛋白、tnf-α、inf-γ、il-6及il-10水平等较cin组显著降低,提示持续hpv感染可导致机体免疫机能下降,使局部免疫功能耗竭,是影响其生存质量的主要原因[10]。在某些情况下,肿瘤能够通过多种机制逃避机体免疫系统的攻击,如肿瘤细胞免疫原性下降、产生血清封闭因子、cd4/cd8倒置、th1/th2漂移、分泌免疫抑制因子等[11]。此外,有研究表明hpv16e5蛋白通过影响表皮生长因子受体信号转导途径及环氧化酶2(cox-2)途径的活性,增加宿主细胞的免疫逃避,促进肿瘤细胞增殖、减少凋亡,促进肿瘤新生血管的形成等机制影响宫颈癌的发生与发展[12]。免疫缺陷是高危型hpv感染持续存在的重要特点,抗原耐受、宿主防御不可逆损害、hpv抗原特异性效应细胞无法到达感染中心,导致宫颈上皮hpv大量表达e6和e7蛋白。stanley等[13]在研究中避开感染中心,采取肌肉注射高效预防性hpvl1vlp的方式,从而启动强大的免疫反应,产生高浓度的l1特定血清中和抗体,增强机体免疫力,有效防止病毒经上皮逃避。

3免疫治疗与预防

随着细胞分子生物学和免疫学的发展,免疫治疗成为了宫颈癌的一种新的治疗模式。肿瘤免疫治疗主要通过提高肿瘤细胞的免疫原性和对效应细胞杀伤的敏感性,激发和增强机体抗肿瘤免疫应答,借助生物制剂的作用,回输免疫细胞和效应分子到体内,协同机体免疫系统,不仅能杀灭体内残存的微小癌细胞,还能防止肿瘤的转移和复发。因此,无论是早期、中期还是晚期宫颈癌,都可以通过免疫治疗获得理想治疗效果。肿瘤疫苗是免疫治疗的重要代表,目前用于宫颈hpv感染的疫苗主要分为预防性疫苗和治疗性疫苗两大类。

3.1预防性疫苗

hpv感染是一种全身性疾病,hpv相关妇科恶性肿瘤的控制,关键在于预防。目前,接种疫苗是预防这些疾病最可靠的手段。预防性疫苗主要通过重组dna技术表达l1或l1和l2蛋白,组装成病毒样颗粒(virus-likeparticles,vlps),激发体液免疫应答,诱导机体产生中和性抗体,特别是黏膜分泌型iga,从而预防hpv感染。由于vlps只含病毒抗原,不含病毒dna,不会导致病毒感染,使用较安全。由美国fda认证上市并已被世界多个国家接受的第一代预防性疫苗:cervarix疫苗(美国葛兰素史克公司研制,二价),为包含hpv16、18的vlps;gardasil疫苗(美国默沙东公司研制,四价),为包含hpv16、18、11、6的vlps。3.1.1适应症及副作用cervarix疫苗主要用于宫颈癌前病变和宫颈癌的预防,而gardasil疫苗用于预防生殖器疣、不典型性病变、癌前病变及癌症。最新全球癌症预防设想能够通过对感染hpv的年轻女性接种这两种疫苗来预防hpv相关疾病的发生[14]。美国fda批准男女性均可接种gardasil疫苗,女性注射gardasil疫苗可预防hpv16型和18型引起的宫颈癌、外阴阴道癌、癌和hpv6、11型引起的生殖器疣,男性则用于预防生殖器疣和癌;但cervarix疫苗只用于年轻女性,用于预防hpv16和18型引起的宫颈癌。上述两种疫苗上市以来,相关临床试验报道的大多数不良反应事件都不严重,主要包括注射部位疼痛、头痛、恶心、发热、晕厥等,耐受性良好,且抗体效价比自然感染hpv患者显著提高[15]。有研究分析,hpv四价疫苗具有较高的注射不良反应发生率,但均属于疫苗接种常见免疫反应[16]。deleré等[17]人对接种疫苗的功效进行系统文献评价和荟萃分析,hpv16、18疫苗接种后,长期观察并未发现抗病毒能力消失,但长期保护力比短期稍弱。目前,cervarix疫苗和gardasil疫苗的技术已基本成熟,但由于其价格昂贵、需低温保存等因素,极大地限制了其在发展中国家的推广。3.1.2接种方案由美国卫生部管辖的免疫实践咨询委员会(acip)于2014年最新的hpv疫苗指南,推荐:11~12岁女孩应接种hpv疫苗(二价或四价);11~26岁女性,未开始或未完成全程hpv疫苗注射的应予以免疫;11~12岁男孩应接种四价hpv疫苗;13~21岁男性,未开始或未完成全程三剂hpv疫苗注射的,应注射四价疫苗进行免疫;两种疫苗最早可提前到9岁注射;疫苗接种方案分三次注射,第二剂与第一剂间隔1-2个月,而第三剂在首剂注射后6个月接种。此外,boxus等[18]人用酶联免疫吸附实验(elisa)测量抗原-抗体反应的亲和力,发现二剂和三剂接种方案的抗体反应质量相似,对9~14岁的女孩也可采取cervarix疫苗二剂接种方案。这一实验提示,对于9~14岁的少女,cervarix疫苗的临床方案可有两种:6个月内注射三剂(0、1、6月),或6个月内注射两剂(0、6月)。3.1.3第二代预防性疫苗随着第一代hpv预防性疫苗技术的成熟,第二代疫苗也已进入临床试验,其主要靶向hpvl2,可诱导更多的中和抗体,进而阻止更多hpv亚型的感染[19]。然而,优化l2抗原决定簇使其更好的被免疫系统识别以及降低生产和销售成本,是目前设计第二代疫苗的难题。在三期临床研究中,merck等[20]人最新研究的hpv疫苗v503能预防97%高分期、癌前病变的外阴、阴道、宫颈疾病(由hpv31、33、45、52、58亚型导致);该疫苗对hpv6、11、16、18亚型也有效,甚至效果比现有的gardasil疫苗更有效,能通过诱导中和抗体来预防感染,是监视疫苗生产、效能以及诱导免疫反应的有力工具。提示我们应该在目前疫苗的基础上,重组更多的致瘤性hpv亚型(hpv31、33、45、52、58型),即构建九价疫苗,从而扩大相关肿瘤的预防范围,使其更好地为临床服务。但由于该疫苗还处在三期临床研究,所以相关的安全性问题尚缺乏数据支持。

3.2治疗性疫苗

由于预防性疫苗对已感染hpv人群无效,因此研制hpv治疗性疫苗成为近年来相关疾病研究领域的热点。hpv治疗性疫苗的主要类型包括:hpv载体疫苗、多肽疫苗/蛋白疫苗、基因疫苗、细胞疫苗等。由于高危型hpv的e6、e7蛋白是公认的转化蛋白及肿瘤排斥抗原,在宫颈癌组织中有较高的表达,故成为研究最多的靶抗原。3.2.1作用机制载体疫苗用有效的病毒或细菌作为载体,融合hpv靶抗原,注入机体内后可产生特异性的ctl反应,从而削减肿瘤细胞;具有高度免疫原性和载体类型可选择性等优点。多肽疫苗/蛋白疫苗是将hpv靶抗原与人hla型相配的多肽片段直接输注到体内以诱导ctl反应,从而杀伤肿瘤细胞;具有特异性高、安全性强和易于生产的优点,但其免疫原性较弱且具有hla限制性。基因疫苗是把编码特定抗原的基因克隆到真核质粒表达载体上,然后将重组的质粒dna直接注射到体内,刺激机体产生抗原特异的免疫反应;制备简单、性质稳定,且无mhc限制性,可反复免疫,但其免疫原性较弱。细胞疫苗,如树突状细胞(dc)疫苗,荷载hbv靶抗原,可表达高水平的mhc分子和b7、cd40等共刺激分子,启动cd4 和cd8 t细胞反应。杨爱珍等[21]人解读美国fda行业指南的主要内容并指出:肿瘤治疗性疫苗的作用机制不同于细胞毒药物,其特殊之处在于诱导特异性抗肿瘤免疫反应须经一定的时间,才能转化为临床效应;并且复发或转移的患者通常都接受了多轮治疗,可能影响免疫系统,降低疫苗疗效。因此是选择晚期肿瘤患者,还是选择少瘤负荷或缓解期无明显残留灶的患者,需要我们权衡其中的利弊。可见,现阶段hpv治疗性疫苗的发展仍面临着一些挑战。首先,不同于hpv预防性疫苗,治疗性疫苗需要在机体刺激出有效细胞免疫应答才能发挥作用。dc作为一种抗原提呈细胞,是体内唯一能激活t细胞免疫的细胞。如果hpv感染部位缺乏细胞因子的产生,可妨碍dc细胞的活化和成熟,从而抑制正常细胞免疫应答的激发,所以在hpv相关肿瘤局部增加dc数量可明显抑制肿瘤进展。但使hpv相关肿瘤能逃避机体免疫攻击,所以这一技术的成熟仍有待深入评估才能获得新的突破。其次,调节性t细胞(treg)产生的免疫抑制也是目前宫颈癌免疫治疗面临的瓶颈。cd4 cd25 foxp3 treg在维持自身抗原的免疫耐受中起重要作用。有研究报道,cin和宫颈癌患者外周血中treg水平增高,可导致免疫功能障碍,清除hpv16 宫颈癌患者体外cd25 t细胞可使抗hpv16e6和e7蛋白t细胞应答增加[22]。这对宫颈癌治疗性疫苗今后进一步的研制有着重要意义。3.2.2临床研究新进展目前有一些治疗性疫苗已用于临床前期及临床试验,并在临床前期显示了极好的有效性。虽然在最初临床试验中很少获得成功案例,但近期研究获得了一些较好成果。有研究者对vgx-3100(经ep产生的hpvdna疫苗)的安全性、耐受性和免疫原性进行评价,结果发现vgx-3100疫苗的安全性和耐受性良好,不仅能诱导强烈而持久的体液免疫反应,而且能诱导有效的hpv特异性th1细胞免疫反应,促进cd8 t细胞向ctl表型转化,提示vgx-3100可使高危hpv血清型产生有力的免疫反应,有助于消除hpv感染性细胞和促进发育不良细胞的逆转[23]。2014年6月,生物科技公司inovio制药宣布其旨在消除宫颈癌癌前病变的试验药物vgx-3100在中期试验中达到主要终点,该公司的数据表明,用药患者中,49.5%的cin2/3患者可恢复至cin1水平甚至疾病信号消失,相比之下,安慰剂组的这一比例为30.6%,这一结果具有明显的统计学意义。sugiyama等[24]人的前期研究结果显示接受过放疗的局部晚期宫颈癌患者使用低剂量(0.2mi-crog)的免疫调制剂z-100比使用高剂量(40mi-crog)获得更好的总生存期(os),此次他们进行了一项以安慰剂为对照的三期临床双盲随机试验:将249位iib-iva期宫颈鳞癌病人随机分配并按计划给予z-1000.2microg(z组)或安慰剂(p组),观察总生存期(os)、无瘤生存和毒性,发现死亡事件发生极其慢于预期,虽然统计功效低于预期(两组的存活率比预期的高),但是z-100能改善局部晚期宫颈癌的总生存期。phippennt等[25]人进行的一项三期临床试验,用以评估贝伐单抗治疗复发性、长期或晚期宫颈癌患者的成本效益,通过比较标准化疗方案和由“标准疗法 贝伐单抗”组成的实验方案,发现总生存期(os)与贝伐单抗呈正相关,并且当每1个质量调整生命年增加155美元时,在标准化疗的基础上增加贝伐单抗能达到共同的成效比,提示了适度降价贝伐单抗的价格或使用小剂量就能显著改变其可购性。此外,有研究者还提出贝伐单抗联合化疗能显著提高ivb期、复发或者长期卵巢癌患者的缓解率、无疾病进展存活期和总体生存期,是第一个能够改善妇科癌症生存期的靶向药物,能给那些不肯接受根治性治疗的患者提供更多的治疗方案,并有望能改善其预后[26,27]。rosales等[28]研究者为了评估mvae2重组痘苗病毒用于治疗上皮内瘤变伴随hpv感染性疾病的有效性,进行了一项三期临床试验研究,试验招募了1176名女性和180名男性患者,予以局部(生殖器或者)注射mvae2疫苗,观察各项组织和免疫指标,发现1051名(89.3%)女性患者病变完全消除,28名(2.4%)病变退到cin1,另97名(8.3%)治疗后发现孤立的凹空细胞;男性患者所有上皮内瘤变均完全消失;所有接受mvae2疫苗治疗的患者均能产生抗体及产生特异性细胞毒性免疫反应,83%患者治疗后hpvdna消失。这些数据提示mvae2疫苗是治疗性疫苗极好的代表,局部应用可激活免疫系统并使上皮内瘤变病变消退。现阶段国内外已经开展hpv治疗性疫苗的临床研究,试验效果显示着hpv治疗性疫苗的诱人前景。但在成功上市之前,hpv治疗性疫苗仍有一些亟待解决的问题,如怎样提高疫苗的安全性和免疫原性等。

免疫学研究进展篇(3)

中图分类号:q939.91文献标识码:a文章编号:1672-979x(2007)03-0050-05

research advance in immunoproteomics

han chen

(college of food science, southwest university, chongqing 400716, china)

abstract:immunoproteomics is a new science from the combination of proteomics and immunological analytical methods. the forming process,tools, main technical points and applications of immunoproteomics have been discussed in this paper. meanwhile, the development of this new science is prospected in terms of its limitations.

key words:immunoproteomics; advance

免疫原性蛋白质一直是微生物学家及医学家研究的热点。酶联免疫吸附测定(elisa)、免疫共沉淀及蛋白质印迹(western blot)等技术都是基于抗原抗体特异结合的原理,用于检测抗原存在与否,及探测一种疾病或一种微生物的免疫蛋白质组。但是,elisa不能区分不同的免疫原性蛋白质,免疫沉淀则需要大量的抗体,且在抗原鉴定前需要去除抗体。起初,科学家曾试图用抗体从电泳后的固体胶中探测抗原,但因所需抗体量大、操作过程复杂且重复性差等原因进展缓慢。蛋白质从凝胶向膜转移技术的建立,使经凝胶分离后免疫原性蛋白质的探测成为可能,也促进了蛋白质印迹技术的发展。但传统的蛋白质印迹技术由于电泳分离的效果差,及抗原鉴定成功率低,往往只用于普通的检测、分析,很少用于大规模探测免疫原性蛋白质[1]。

蛋白质组学的特点是采用高分辨率的蛋白质分离手段,结合高效率的蛋白质鉴定技术,研究蛋白质的各种代谢和调控途径[2],使分离高分辨率及鉴定高成功率复杂蛋白质成为可能。现代蛋白质组学技术与传统免疫杂交方法相结合产生了一门新兴的交叉学科免疫蛋白质组学(immunoproteomics)[3]。

1 蛋白质组学

1.1概述

蛋白质组学属蛋白质化学的范畴,蛋白质化学包括研究蛋白质的结构和功能,通常涉及生物化学和酶学。蛋白质组学重点研究组成一个大系统的多个不同蛋白质的相互作用,它需对复杂混合物进行分析,不是通过测定完整序列进行鉴定,而是在数据库匹配工具帮助下进行部分序列测定。它是系统生物学而不是结构生物学;是鉴定系统的行为而不是鉴定任何单一组分的行为。

“蛋白质组”是一种细胞、组织或完整的生物体所拥有的全套蛋白质[4]。生命科学的研究工作主要有4个层次:基因组学(genomics),转录组学(transcriptomics),蛋白质组学(proteomics)和代谢组学(metabolomics)。人类基因组计划(human genomic project)顺利完成之后,后基因组时代(post genome era)来临,从而蛋白质组学成为科学家面临的最大挑战[5-7]。

蛋白质组学研究也是对分析手段的挑战。如何同时测定一个生物中大量或全部基因的表达似乎通过引入cdna或寡核苷酸微阵已得以解决。用dna微阵和相关方法分析基因表达依赖于两个重要工具:聚合酶链反应(pcr)和寡核苷酸与互补序列的杂交。但是没有类似的工具用于蛋白质分析。原因首先是没有蛋白质pcr等价物,目前不可能有多肽分子类似于核苷酸通过pcr复制的方式复制;其次,蛋白质不能专一性与互补氨基酸序列杂交。

另一个蛋白质组学的特有问题是细胞中每一个蛋白质产物并不一定只有一种分子实体。这是由于蛋白质翻译后有修饰[8]。修饰的内容随蛋白质的种类、细胞的调节机制和环境因子变化,许多蛋白质以多种形式存在。对任何特定基因的多种蛋白质产物进行检测和区分的必要性使蛋白质组学在分析方面更具挑战性[9]。

1.2蛋白质组学的工具

高通量、高灵敏度和规模化的双向凝胶电泳-质谱是目前最流行、最可靠的技术平台[10];酵母双杂交技术已用于研究蛋白质连锁群和蛋白质功能网络系统。生物信息学方法在蛋白质组学研究领域已得到有效的利用,其中突出的代表是eisenberg等联合采用系统发育分布图(phylogenetic profiles)法、融合蛋白序列(rosetta stone)法和基因邻居(gene neighbor)法,成功地建立了酵母沉默信息调节子(silencing information regulator,sir)作用网络和酵母朊病毒(prion)功能连锁网络。

除双向凝胶电泳,其他的蛋白质分离技术包括一维十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳 (1d -sds age)、高效液相色谱(hplc)、毛细管电泳(ce)、等电聚焦(ief)和亲和层析。最有力的技术是将不同的蛋白质和肽分离技术结合为多维技术,例如离子交换液相层析(lc)与反相高效液相色谱(rp-hplc)的串联是分离复杂肽混合物的有力工具[11]。

1.3蛋白质组学的应用

1.3.1蛋白质表达谱鉴定生物或细胞的特定状态,如分化、发育状态或疾病状态下蛋白质的表达以及物理、化学刺激下蛋白质的表达。这种信息对于检测药物治疗的潜在靶子极为有用。

1.3.2蛋白质网络谱这是在生物系统中测定蛋白质之间相互作用的蛋白质组学方法。大多数蛋白质在执行功能时与其他蛋白质密切相关,这些相互作用是通过体外纯化的蛋白质和酵母双杂交系统获得的。通过亲和俘获配对技术与分析蛋白质组学方法相结合,蛋白质组学可以鉴定更复杂的蛋白质网络。在细胞中多蛋白质复合物与点到点的信号传导途径有关。在蛋白质网络谱可测定的过程中,所有参与者的状态是蛋白质组学最具远大前景的应用之一。

1.3.3蛋白质修饰谱这是鉴定蛋白质怎样以及在何处得到了修饰。许多蛋白质翻译后的修饰控制着蛋白质的靶向、结构、功能和转换。此外,许多环境化学因素、药物和内源化学因素可产生修饰蛋白质的活性亲电体。修饰蛋白质可用抗体测定,但是一个特定修饰的精确序列位点往往是未知的。蛋白质组学是研究翻译后修饰的性质和序列专一性最好的方法。此法的扩展允许在一个网络中同时鉴定调节蛋白质的修饰状态,这是蛋白质组学技术的重要扩充[12]。

2 免疫蛋白质组学的技术要点

2.1二维凝胶电泳

二维凝胶电泳(two-dimensional gel elect-rophoresis,2de)又称双向凝胶电泳,它的发展使得蛋白质混合物的分离达到高重现性和高分辨率,使定性和定量分析2个或多个细胞或组织标本中的蛋白质成为可能。2de的出现早于通过基因测序技术检测基因表达的方法,但2de本身是一种重要的描述性技术,当分离后的蛋白质缺少快速和可靠的鉴定工具时,它在分子生物学研究中的应用受到限制。

软电离技术电喷雾离子化 (esi)和基体辅助激光解吸电离 (maldi)的出现,使质谱成为现代蛋白质科学中最重要的组成部分。基体辅助激光解吸电离-飞行时间质谱(maldi-tof-ms)、电喷雾离子化串联质谱(esi-ms/ms)取代了速度较慢、灵敏度较差的eadman化学降解法,用于分析和鉴定2de分离所获得的蛋白质样品。此类方法的一般步骤是:先从2de胶切下待分析的蛋白质斑点,用胰蛋白酶对蛋白质进行胶内消化,然后用质谱技术分析消化后得到的多肽片断,用maldi-tof-ms测定酶解后的多肽片断得到肽质量指纹图谱并通过数据库检索来对蛋白质进行鉴定。在同一实验中未鉴定的蛋白质,再用纳升电喷雾串联质谱(nano- esi-ms/ms)或联机的反相毛细管柱液相色谱电喷雾串联质谱进行自动的数据扫描,肽离子经碰撞诱导裂解(cid)产生的串联质谱图谱,与数据库中肽序列的理论串联质谱图进行对比检索,鉴定蛋白质。

纳升电喷雾串联质谱是基于wilm和mann的理论研究,现已成为分析从1d和2d上分离得到的微量蛋白质的有力工具。电喷雾上样还可在电喷雾接口前用hplc分离多肽(在线caplc-esi-ms/ms)。nano-esi- ms/ms和在线caplc-esi-ms/ms 2种方法是相互补充的,各有优势[3]。

2.2 半干转印

蛋白质从凝胶中向固相支持物的转移创造了western免疫杂交研究方法,由于是在液体环境中进行,它转移速度慢,需要大电流,而大电流易产热,所以实验需在低温下进行,使用很不方便。半干转印解决了这个问题,且避免了缓冲液中不纯杂质向固相膜载体的转移。半干转印法只需将凝胶与膜紧贴,夹在转移缓冲液浸泡过的滤纸中间,然后将它们一起置于石墨电极之间,接通电源即可转移,在室温下1~2 h即可完成,非常方便。由于sds在转移环境中与蛋白质可逆结合,如果胶上的蛋白质与sds已经分离,则它由于失去了电场提供的驱动力而不能转移到膜上;相反,如果蛋白质已经转移到膜上而仍未与sds分开,则蛋白质可能穿透膜而不能结合到膜上,因此,要控制好半干转印的时间。一般而言,高相对分子质量的蛋白质易丢掉sds而留在胶中,低相对分子质量的蛋白质则不易丢掉sds穿透膜。在阴极滤纸的转印缓冲液中补加sds可促进sds与蛋白质结合,从而有利于高相对分子质量蛋白质向膜上转移;通过增加杂交缓冲液中的离子强度,增加蛋白质与膜之间的疏水性相互作用,使低相对分子质量蛋白质获得了较好的杂交效率。

2.3免疫芯片

免疫芯片(immunochip)作为一种高通量同步多元检测系统,其检测操作所需样品量少、反应速度快、灵敏度高、稳定性好,在分子诊断学和蛋白质组学领域将会大有作为[13]。

目前,蛋白质组分析的研究主要依靠双向电泳和质谱,繁琐且低效,亟需建立简便易行、灵敏、高通量的表达蛋白质分析方法。其中之一就是基于抗体微阵列的蛋白质芯片[14]。通过抗体工程可以得到各种重组抗体,加上目前商业可得的抗体,将组成数量可观的抗体库,应用这些抗体制造的抗体微阵列免疫芯片即能对含有各种功能基团的蛋白质进行全面快速的分析。

随着芯片微型化技术的发展,微点的尺度进一步缩小至纳米尺度,出现了纳米阵列(nanoarray)免疫芯片。纳米点阵应用原子力显微镜(atom force microscopy,afm)的针尖制作,纳点(nanospot)直径一般为100~350 nm,仅约为微米阵列中微点尺度的1/1 000。它不仅微型化程度高,而且检测程序无需进行分子标记,可直接用于复合物的测定,与表面等离子体共振(surface plasmon resonance,spr)检测方法有相似之处。2002年,美国西北大学的研究人员利用afm制作了以免疫球蛋白为捕获探针的纳米阵列免疫芯片,并验证其可与抗免疫球蛋白结合反应。

探针点并非越小越好,当点尺度小到一定程度时,因每点所含捕获分子数量过少,检测体系将表现出较大的差异性,从而失去统计学意义[15]。

3 免疫蛋白质组学的临床应用

3.1在糖尿病中的应用

ⅰ型糖尿病(t1dm)是一种多基因、多病因的自身免疫性疾病,发病特点是选择性且不可逆的破坏胰岛b细胞,导致胰岛素产生障碍,患者终生需要外源性胰岛素。1987年,nepom等用2de和免疫沉淀法分析t1md患者hla分子,发现hla分子存在杂合性。winer研究非肥胖型糖尿病(non obesity diabetes,nod)小鼠和糖尿病患者,通过seldi-tof-ms的质谱技术鉴定出胰岛schwann细胞和langerhans细胞分泌自身抗体,刺激胶质纤维酸性蛋白。研究发现,t1dm发病机制中存在自发免疫系统对抗胰岛神经组织的途径。nielsen等的体外研究发现,b细胞成熟过程中在2 239个蛋白点中135个有差异变化,这是翻译后修饰的结果,这些翻译后修饰的蛋白质是研究t1dm发病机制的潜在靶位[16]。

蛋白质组学的研究技术在提高,将双向电泳技术用于小鼠组织,通过增大2d胶、使用窄范围的ph胶、细胞器分离可以获得超过10 000个蛋白点,远远超过传统方法获得的1 900个蛋白点。用 il-1β研究胰岛b细胞系的蛋白质组学得到得结论是t1dm发病是多因素、动态的,并非某个基因单独作用的结果。

3.2在肿瘤诊断中的应用

蛋白质组学被用于鉴定癌症诊断的标志物,检测疾病进展和鉴定治疗的靶位。它在发现癌症的标志物方面具有重要价值,因为蛋白质组反映了细胞内在的遗传程序和直接的环境影响。美国国立肿瘤研究所组织的早期疾病探测研究机构多中心三期临床试验得出结论:通过血清及仪器标准化质控,增强激光解吸电离飞行时间质谱(seldi-tof-ms)是目前最有希望的检测肿瘤早期的方法[17]。对乳腺癌和卵巢癌检测的敏感性和特异性为93%和91%,较传统的检测标志物癌抗原提高很多[18];对前列腺癌检测的敏感性和特异性为83%和97%;国内外学者还用seldi技术对肺癌、肝癌、胃癌、肠癌、食道癌、鼻咽癌、喉癌、胰腺癌、膀胱癌、神经胶质瘤进行了检验和研究,也取得了很好的效果[19, 20]。

3.3在病原性疾病中的应用

许多感染性疾病如乙型肝炎、丙型肝炎、艾滋病、梅毒、鼠疫等的抗原尚依赖elisa、放射免疫法、免疫荧光法等间接测定,用seldi则可同时直接检测这些疾病特异性抗原的相对分子质量,并进行窗口期检查,这是其他检测手段无法做到的。

jungblut等[21]通过免疫蛋白质组学手段,利用感染早期和晚期患者的血清研究了嘎氏疏螺旋体的免疫原性蛋白,在验证了传统使用的2个靶标抗原的同时,又找到了2个新的靶抗原。并且在幽门螺杆菌的诊断中,分别用幽门螺杆菌感染不同阶段及其他原因导致的胃炎患者的血清,探测了幽门螺杆菌不同菌株的免疫原性蛋白,对其感染特异的免疫原性靶标蛋白进行了深入系统的研究,为其诊断、预防和治疗奠定了良好的基础。

应天翼等[22]提取福氏贺杆菌2a 2457t全菌蛋白进行不同ph梯度的双向电泳,结合蛋白质印迹技术寻找发生免疫反应的蛋白质。用maldi-tof-ms鉴定了19个免疫反应蛋白点,对应于10种蛋白质,成功建立了福氏贺杆菌2a 2457t的免疫蛋白质组学研究方法,为寻找保护性抗原打下了基础。

pitarch等[23]通过免疫蛋白质组学手段从白假丝酵母中鉴定到了42个有免疫原性的持家酶。通过进一步的研究发现,在念珠菌病发病过程中,磷酸甘油酸激酶与乙醇脱氢酶抗体的产生与刺激人的免疫分化有关,并验证了循环系统中白假丝酵母特异性抗体对念珠菌病发展的抑制作用。他们认为,高浓度的抗烯醇酶抗体的出现标志着患者处于恢复期,可作为病情发展的标记物。此研究为念珠菌病的早期检测及临床跟踪提供了靶标,且可能被用作设计抗真菌药物及疫苗的靶标。

3.4在其他疾病中的应用

英国rrian austen研究小组检测了老年性痴呆(ad)患者的组织和脑脊液,发现了一种β-淀粉样蛋白多肽,并被公认为是人脑产生神经退行性改变的标志物[24]。用seldi进一步确定了抗原变异片段,为b型多肽的片段1~42,相对分子质量为4 511,是引发疾病的关键标志物。

在心血管病的诊断中,allard等用seldi技术首次发现载脂蛋白c-i(apoc-i)和载脂蛋白c-ⅲ(apoc-ⅲ)可区别缺血性和出血性脑卒中。用seldi技术测定补体c3α链及纤维蛋白原的早期降解蛋白指纹,能更早地发现心肌梗死。

最近,chen等提出免疫蛋白质组学应该分为3部分,(1)通过免疫蛋白质组学筛选外膜中具有免疫原性的蛋白质;(2)通过免疫后攻毒的方法鉴定免疫原性蛋白的保护性;(3)通过其中和能力来确定候选疫苗。按照上述原则,该研究小组通过实验从嗜水气单孢菌的外膜蛋白中筛选出了保护性达71.4%的抗原。但研究者认为,如果只作为诊断靶标,后两步不是必需的,而应通过与其他菌株之间的交叉反应来筛选。

4 展望

目前免疫蛋白质组学已成功地应用于生物医学的许多领域,如病源性微生物、自身抗原、肿瘤抗原及蛋白质修饰等的研究;也应用于不同种类免疫反应以及免疫反应过程中不同阶段特异性免疫蛋白质的研究。其原理还用于蛋白质翻译后修饰的研究,如通过磷酸化抗体来探测被检蛋白质中磷酸化的情况等。在今后生命科学的相关研究中,免疫蛋白质组学将应用于更为广泛的领域。

方法学上,二维凝胶电泳-质谱仍是目前最流行和较可靠的技术,但其通量、灵敏度和规模化均有待进一步加强,一些学者开始重视研究以色谱/电泳-质谱为主的技术。此外,酵母双杂交技术虽已用于研究蛋白质连锁群和蛋白质功能网络系统,但尚缺乏快速、高效的手段获取复杂蛋白质相互作用的多维信息。蛋白质组的生物信息学研究虽已有成功的先例,但其应用范围与准确率仍需提高,所面临的更大挑战是如何综合信息,准确分析蛋白质的相互作用,界定相互作用连锁群。

学术上,在基因组、转录组基础上的蛋白质组全谱研究,微生物已有成功的报道,但是在高等生物尤其是哺乳动物尚未见报道,人类组织或细胞的蛋白质组全谱研究则基本未涉足。此外,人类基因组草图虽已公布,但是,估计的3.5万左右基因中一半以上属理论推测,需要从蛋白质组水平予以检验与确认,因此,开展人类组织或细胞的蛋白质组表达谱的分析势在必行。

受基因调控的细胞内各种信号转导途径之间是相互交错和彼此关联的。虽然近年人们对转导途径以及相互关系的认识取得了进展,但是,针对任一生物体组织、细胞开展全方位的蛋白质组相互作用网络的分析鲜有报道。而此类相互作用网络的揭示对于深刻认识重要生理、病理过程的机制是不可缺少的[25]。

参考文献

[1]王军军,王恒,黄留玉. 免疫蛋白质组学及其在病原菌研究中的应用[j]. 生物技术通讯,2005,16(3):313-316.

[2]blonder j, rodriguez-galan m c, lucas d a, et al. proteomic investigation of natural killer cell microsomes using gas-phase fractionation by mass spectrometry [j]. proteomics, 2004, 1698(1): 87-95.

[3]利布莱尔d c. 蛋白质组学导论[m]. 北京:科学出版社,2005:17-69.

[4]孙薇,贺福初. 差异蛋白质组学研究技术新进展[j]. 化学通报,2005,(6):401-407.

[5]schaefer h, chamrad d c, herrmann m, et al. study of posttranslational modifications in lenticular αa-crystallin of mice using proteomic analysis techniques [j]. proteomics, 2006,1764(12): 1948-1962.

[6]li c, hong y, tan y x, et al. accurate qualitative and quantitative proteomic analysis of clinical hepatocellular carcinoma using lasercapture microdissection coupled with isotope-coded affinity tag and two-dimensional liquid chromatography mass spectrometry [j]. mol cell proteomics, 2004, 3 (4): 399-409.

[7]eisener a f, pato c n, dewan m, et al. from genomics to proteomics: new directions in molecular neuropsychiatry [j]. acta neuropsychiatrica, 2003, 15(6): 388-397.

[8]sechi s, chait b t. modification of cystrine residues by alkylation-a tool in peptide mapping and protein identification [j]. anal chem,1998, 70(24): 5150-5158.

[9]sickmann a, meyer h e. phosphoamino acid analysis [j]. proteomics, 2001, 1(2): 200-206.

[10] 贺福初,孙建中,叶鑫生,等. 蛋白质科学[m]. 北京:军事医学科学出版社,2002:1-74.

[11] 李明珠,张部昌,黄留玉. 蛋白质组学中的分离检测术[j]. 生物技术通讯,2005,16(1):93-95.

[12] 徐燕丰,胡晋红,朱全刚. 蛋白质组学:药理学研究的新动力[j]. 中国药理学通报,2004,20(8):849-852.

[13] 史绵红,曲海云,张松,等. 疾病标志物快速检测的免疫芯片研究[j]. 化学通报,2005,25(2):356-357.

[14] 叶雯,刘凯于,洪华珠,等. 定量蛋白质组学中的同位素标记技术[j]. 中国生物工程杂志,2005,25(12):56-61.

[15] 宋世平. 免疫芯片研究的现状及未来[j]. 中华检验医学杂志,2003,26(8):515-517.

[16] 李平平,申竹芳. 蛋白质组学及其在糖尿病学中的应用[j]. 中国药理学通报,2005,21(12):1409-1413.

[17] 毕晔,宋现让,左文述. 蛋白质组学在乳腺癌研究中应用的现状与展望[j]. 肿瘤防治杂志,2005,12(20):1589-1594

[18] 郑长黎. 胃癌蛋白质组学研究进展[j]. 国外医学・生理、病理科学与临床分册,2005,25(2):142-144.

[19] 胡学飞, 张国锋. 结肠癌及其肝转移的蛋白质组学研究进展[j]. 国际外科学杂志,2006,3(1):37-40.

[20] 张辉. seldi-tof-ms技术在妇科恶性肿瘤早期诊断中的应用[j]. 国外医学妇产科学分册,2006,33(1):36-39.

[21] jungblut p r, bumann d, hass g, et al. comparative proteome analysis of helicobacter pylori. [j]. microbiol, 2000, 36: 710-725.

[22] 应天翼,廖翔,冯尔玲,等. 福氏志贺杆菌2a 2457t免疫蛋白质组学方法的建立[j]. 世界华人消化杂志,2005,13(11):1272-1274.

免疫学研究进展篇(4)

1 回顾

多年来,有许多学者提出了ibd的各种致病假说。1984年,chiodini等[3]首次在cd患者的病变组织中分离出副结核分枝杆菌,随后sanderson等[4]应用pcr扩增技术证实并提出了副结核分枝杆菌与cd之间的病因学关系。还有研究认为[5],机体免疫系统的异常是诱发ibd的重要原因。1992年,pavli等[6]提出传入肢理论,认为微生物及饮食等大分子抗原和机体肠粘膜通透性增高是cd发生的因素之一。1996年国际ibd会议上,普遍认为ibd有基因易感性和遗传特质性,并将饮食、吸烟、产期事件、阑尾切除术、口服避孕药等列为诱发ibd的危险因素。

2 ibd与mhc

ibd与免疫系统的激活及免疫细胞产物之间的关系非常密切。无论细胞免疫还是体液免疫,人类白细胞抗原(hla)的限制在免疫反应中起了关键作用。正常的结肠上皮不表达hla-ⅱ类抗原,但在ibd活动期却具有表达能力,使得上皮细胞成为抗原提呈细胞而导致进一步的免疫激活。toyoda等[7]用分子学基因分类及结合使用pcr等位基因特异性寡核苷肽杂交技术系统研究了hla-ⅱ类基因与ibd的关系。结果表明,cd患者的hla-dr1出现率增加(p<0.05),uc患者的hla-dr2出现率增加(p<0.01),而hla-dr4与hla-drw6出现率均减少(p<0.05)。masuda等[8]研究则发现,dr4出现在左半结肠的频率比全结肠炎高,drw11-dr2结合型在全结肠炎患者中有非常高的检出率,而在患者行结肠切除术后,drw11出现率减少。

3 ibd与抗中性粒细胞胞浆抗体(anca)

anca是一组针对中性粒细胞和单核细胞颗粒蛋白的特异性抗体。近几年anca与ibd的关系是研究热点之一,进展很快,已证实大部分uc患者血清中存在anca。anca采用免疫荧光检测可分为胞浆型(canca)和核旁型(panca),后者与ibd相关。对panca研究发现普遍人群中阳性率为2.9%,cd患者阳性率为10%~20%,而uc患者的阳性率达50%~85%。反映了病变过程中机体存在免疫功能紊乱。由于anca在uc患者中呈家族聚集现象,有希望成为uc较特异的血清标记物[9]。

4 ibd与血小板异常[10,11]

近年来研究发现ibd患者存在着血小板形态和功能的异常,表现为血小板体积缩小,活化增加,促炎和促血栓作用增强,在ibd粘膜损伤中起重要作用。血小板活化可释放出多种炎性介质,如血小板活化因子(paf),12-羟二十烷四烯醇酸(12-hete)、转化生长因子β(tgfβ)、氧自由基等,促使其他炎症细胞聚集、趋化、或者通过调节其他炎性细胞活性,参与ibd肠粘膜的炎症反应。如可激活中性粒细胞释放大量paf,后者进入肠系膜血循环,可延长或促进血小板活化。致敏的血小板接触适当抗原可使其表面的ige受体活化产生自由基,氧自由基不仅能造成细胞毒性损伤,还可作为促进血小板活化的介质,从而形成恶性循环,导致肠粘膜的病理损伤。关于血小板异常的发生机制,有待于进一步的研究阐明。

5 ibd与no[12,13]

大量资料证实,no参与了uc发生过程中的炎症和组织损伤。对uc活动期患者的结肠粘膜作还原型辅酶ⅱ(nadph)检测发现:粘膜隐窝中还原型辅酶ⅱ依赖性黄递酶(nadph-diaphourase,nd)染色增多,表明在uc中有一氧化氮合酶(nos)诱导存在。nos分为原生酶(cnos)和诱生酶(inos)两种,在uc结肠粘膜层主要以inos为主。no在uc炎症过程中充当了双重角色,即no既有保护作用,又有杀伤毒性和促炎作用。在炎症初期,可抑制激活的巨噬细胞和t细胞的功能,并能抑制血小板聚集,防止血栓形成,同时抑制髓过氧化物酶的活性,保护上皮屏障及促进上皮修复。随着炎症的发展,大剂量no由inos催化产生,从而一方面可通过伴随产生的自由基损伤组织,另一方面启动机体免疫防御系统,如巨噬细胞、中性粒细胞,抑制靶细胞内dna复制,或者介导细胞内传递,降低靶细胞内camp/cgmp 比例,激活nk、lak细胞,直接增强其细胞毒性。若作用过强,即可造成正常组织的损伤。

6 ibd与细胞因子(cytokkines,ck)[14-16]

ck是免疫效应细胞间的信息传递中介,主要由活化的t细胞产生,与ibd发病有关的ck包括il-1、il-2、il-4、il-6、il-8、il-10、il-11、ifn-γ和tnf-α等。ck既可以使大量的t细胞,尤其是cd4 t细胞迅速分裂、增殖,形成致敏淋巴细胞,又可以活化粒细胞、增强nk细胞和lak细胞的杀伤力,并诱导粘附分子表达及肥大细胞脱颗粒,以增进炎症反应。根据已有的研究资料,认为il-1、il-2在ibd发生中起的作用非常重要。t细胞活化产生的il-2可通过激活t细胞、b细胞和巨噬细胞产生多种ck,从而参与ibd的炎症过程。tnf-α也是cd粘膜损伤的重要介质。用抗tnf抗体和重组人il-10、il-11治疗cd病人,已发现可以使肠道炎症很快消退。ibd炎症粘膜的内皮细胞成为抗原提呈细胞向cd4 t细胞提呈mhc-ⅱ类抗原后,也有诱导ck异常表达。

7 ibd与其他

tcr在t细胞发生效应过程中起了重要的作用。waters等[17]发现tcr-a缺陷小鼠在8~9月龄时可自发ibd,而在1周龄时感染cryptosporidium parvum后,4周龄时即可诱发ibd,两者病变相似,即在肠粘膜固有层内均有单核细胞的浸润和增殖。加速ibd发生的机制目前尚不明确,但由此可看出tcr在维持正常非炎症的肠道免疫调节中可能起着潜在作用。

vainer等[18]研究认为,选择素(e-、p-和l-)及它们的配体、icam-1、vcam-1、vla-4和整合素β等细胞粘附分子(cam)在uc和cd患者肠病变中有重要作用。用于治疗ibd的经典药物一糖皮质激素和5-氨基水杨酸的作用机制即部分与cam的合成与功能有关。另外,在ibd患者局部粘膜和血清中均还检测到较高的ltb4、ltc4、ltd3、lte4、组胺、前列腺素及未分化胸腺细胞等,认为均可能与ibd发病有关。

8 小结与展望

一般来说,免疫系统的慢性激活都有其始动因素存在:隐性感染;粘膜通透性增高;内皮细胞向t细胞递呈抗原增多;在免疫调节上出现有利于发生慢性免疫反应的一些微小变化。ibd尽管与免疫因素关系非常密切,但也不似经典的自身免疫性疾病。fiocchi等[19]曾对131例ibd病人及其健康家属作了抗肠上皮抗体测定。结果表明,该抗体引起的特异性细胞溶解率在ibd组要远远高于普通胃肠道疾病对照组和自身免疫性疾病组。

yang[20]把ibd的可能发病机理描述成两个阶段:第一阶段,某种始动损害因子在其他因素促进下,作用于肠粘膜并导致组织损伤。这些损害因子可来源于肠腔内的刺激物,如食物抗原或特续存在感染的微生物。同时,粘膜屏障本身存在缺陷,使其得以穿过粘膜。粘膜免疫系统的调节也有异常,或者因为机体对腔内刺激物的粘膜反应起下调作用的反馈机制有缺陷,于是对刺激发生过度反应;疾病发生的第二阶段包括炎症反应的展开与扩大。几种类型的细胞,包括淋巴细胞、中性粒细胞、巨噬细胞和肥大细胞,聚集在最初损害的部位。这些免疫和炎症细胞继发产生一系列的介质,如ck、廿烷类(eicosanoids)、自由基及补体通路的成分, 最终导致ibd的发生。

总之,ibd病因和发病机制复杂,涉及到免疫学、遗传学、分泌学以及环境因素等多方面的问题。研究ibd的致病机理是为了能找到特异的药物,阻断疾病的发展,或者从根本上预防ibd的发生。相信随着对ibd研究的深入,必将全面的认识医学上这一顽症,并发现更多更有效的药物以使患者获得痊愈。

参考文献

1 merger m et al.semin immunol,1998;10(1):69-78

2 papadakis ka et al.gastroentreol clin north am,1999;28(2):283-296

3 chiodini rj et al.dig dis sci ,1984;29(12):1073-1079

4 sanderson jd et al.gut,1992;33(7):890-896

5 amati l et al.ital j gastroenterol hepatol,1999;31(4):313-325

6 pavli p et al.dig dis,1992;10(2):72-84

7 toyoda h et al.gastroenterology,1993;104(3):741-748

8 masuda h et al.am j gastroenterol,1994;89(11):1957-1962

9 roozendaal c et al.clin exp immunol,1999;116(2):206-213

10 collins ce et al.gut,1995;36(1):5-8

11 collins ce et al .aliment pharmacol ther,1997;11(2):237-247

12 reynold pd et al.gut,1994;35(4):30-31

13 zidek z et al.int j immunopharmacol,1998;20(7):319-343

14 nassif a et al.dis colon rectum,1996;39(2):217-223

15 asakura h .j gastroenterol,1999;34(1):149-151

16 heresbach d et al.eur cytokine netw,1999;10(1):7-15

17 waters wr et al.j parasitol,1997;83(3):460-464

免疫学研究进展篇(5)

research of immunology mechanisms ofiganephropathy

gan wei-zhong

iga肾病(iga nephropathy,igan)由berger和hinglais于1968年首次提出的一种全球范围内最常见的原发性肾小球疾病,又称berger.s病[1]。既往igan被认为是一种良性疾病,大多不进行积极干预。但是近年的流行病学调查显示亚洲地区本病的患病率最高,占慢性肾炎的20%~40%,且此病好发于儿童和青壮年,疾病活动20年后,有20%~30%的病人进展到肾衰[2]。目前对igan的治疗仍定位在血管紧张素转化酶抑制剂、糖皮质激素、环磷酰胺、雷公藤多甙、w-多不饱和脂肪酸及扁桃体切除术等非特异性治疗。 igan发病机制是研究热点之一,经过30多年的研究,多数学者同意igan为一组具有某些共同免疫病理特点的临床病理综合征,多种机制参与了其发病。本文就目前较为公认的关于免疫学及遗传学发病机制方面的学说、观点及新进展做一介绍。

1流行病学及遗传学特点

igan的发病率有明显的地域和种族差别,亚洲>欧洲>美洲,黄种人>白人>黑人[3]。日本有人报道:在活体供肾活检中有16%的供体有系膜iga沉积,这种亚临床“无症状性”的发生率远超出人们的预计[4]。来自不同国家多个研究中心的研究普遍认为,发病率的高低与生活方式关系密切[5]。由此提示种族差异可能是的重要因素,而并不完全取决于环境因素。不同患病群之间疾病进展速度差异较大、彼此间的临床表现有较大差异、发于男性及不同患病群之间疾病进展速度差异大。提示许多遗传因子可能与igan的发病及发展进程相关 。但当前的基因学研究还不能解释其中的奥秘。

2免疫学发病机制

2.1细胞免疫调节功能紊乱

iga肾病与外来或自身抗原产生的损伤免疫反应有关,因此,近年来许多研究试图探讨th1/th2的失衡在iga肾病发病中的作用。有研究者,对iga肾病患者血液中th1/th2产生的细胞因子分别进行了测量,结果显示在igan患者中,il-2、ifn-γ均较正常组低,而il-4、il-10均较正常组高[6-7]。igan时,约有35%~50%患者血清iga升高,且在肾小球沉积的主要是多聚iga1。是否存在th1/th2细胞的失衡导致了产生iga1的b细胞增加?目前认为igan患者产生的多聚iga是由多克隆活性b细胞生成,而b细胞分泌iga则受到t细胞的调控,t细胞免疫调节功能的紊乱能使失控的b细胞产生了过量的iga。实验证明[8]:igan病人血单核细胞中增加的t细胞主要是tγ和tδ细胞,并且与表面有iga表达的b细胞数目成比例,故igan病人tγ和tδ细胞的增加促进了b细胞对iga的合成。tγ和tδ细胞在igan外周血中呈寡克隆扩增,其t细胞表面特征性表达了tcr-vγ9,研究表明vγ9 t细胞可以与包括细菌、病毒、食物等多种抗原起反应,由此推测igan可能由于各种感染,通过特异的cdr3 tcrγδ t细胞增殖引起b细胞过量生成iga。因此,认为th细胞功能紊乱可能参与了igan的发生与发展。

lewis[9]用激活抑制性t细胞下调th2以减少ige产生,治疗哮喘和过敏性皮炎。是否可用类似方法治疗iga肾病,或通过调整细胞因子(il-4、il-12和ifn-γ)的浓度促进th0向th1分化,抑制其向th2分化;以及采用特异性单克隆抗体阻断ccr3来获得同样效果等。这些治疗方法将比传统的免疫抑制治疗可能更具有针对性,副作用也可能更小。

2.2粘膜屏障缺陷及可穿越粘膜屏障的抗原

igan的发病常与黏膜感染有关。某些研究注意到外源性抗原与igan的联系:对口卵白蛋白负荷实验的igan患者研究显示,血清中对该蛋白的特异性多聚iga升高。相反,无谷胶饮食降低了血清中抗谷胶抗体、iga-ic水平并减少了蛋白尿。口服免疫引起的igan模型[10]的成功制作,提供了粘膜免疫(胃肠道,呼吸道)导致igan的直接证据;上述研究结果支持粘膜免疫参与igan发病机制的观点。随着研究的深入,发现粘膜浆细胞分泌的多聚iga由两个单体、一个分泌片和一个j链构成。igan的系膜区iga无分泌成分,仅有两个单体一个j链,这对iga是否来源于粘膜系统提出质疑。有学者提出“粘膜-骨髓轴”说法,认为血清异常升高的iga并非由粘膜产生,而是由粘膜内抗原特定的淋巴细胞或抗原递呈细胞进入骨髓腔,引起骨髓b细胞分泌iga增加[11]。至今未证实肾活检标本中有分泌型iga分泌片,系膜区沉积的iga几乎均为iga1(相似于血清型的特点)。此外,患者血清iga1和iga1免疫复合物较正常人显著性增高。故目前不少学者对原发性igan与粘膜免疫的关系仍持不同观点,认为肾小球系膜区沉积的iga来自血清[12]。

2.3骨髓异常

根据高iga产生的ddy鼠实验模型提出假设:igan致病动因位于骨髓细胞。imasama t等[13]人将igan小鼠去除t细胞的骨髓移植入经环磷酰胺预处理过的b6小鼠,移植12周后骨髓细胞再生,肾小球系膜区iga和c3的广泛沉积,且血浆iga水平增高。此后又将正常b6小鼠骨髓移植给igan小鼠模型(higa小鼠),发现higa小鼠的肾小球细胞再生,而且系膜区iga和 c3的沉积以及肾小球硬化和系膜基质的增生均减少,血浆 iga水平降低,尿蛋白排泄减少。sakai等[14]采用异基因骨髓移植给igan合并慢性粒细胞白血病患者后,不仅治愈了白血病还清除了在系膜沉积的iga分子。这些试验表明igan患者血清iga数量、质量决定于干细胞水平,骨髓移植不仅重建免疫系统,而且能重新生成肾小球细胞。然而在干细胞水平哪个细胞类型和哪个因子有缺陷仍在探索阶段。

2.4iga的相关受体与igan的发病

2.4.1fcar1(cd89) iga1分子fc段的ch2结构域为fca受体(fcar)结合位点,而iga 1分子的o-连接糖基也与该区域相邻并参与了该区与其fca受体的相互作用,可能这些糖基也是识别基序中的一部分,或者必须由它们参与形成一种分子构型才能使iga1分子被其相应的配体识别与结合。目前已确定了4种iga分子的受体:表达在髓样细胞上的igafc段的受体fcari即cd89,该受体能与iga1和iga2结合[15]。已有研究表明异常糖基化的iga 1与fcari的结合力增加,在igan病人的血清中可检测到iga1与fcari形成的循环免疫复合物,但在其肾小球系膜区沉积的iga中未检测到cd89[16]。粘膜上皮细胞表面的多聚ig受体(piga),可结合多聚的iga、igm。b细胞和巨噬细胞表面的fca/ur,可以结合iga、igam[17]。肝细胞表面的脱唾液酸糖蛋白受体,可结合包括iga 1、iga 2在内的糖蛋白。但目前在肾小球系膜细胞上未发现这四中受体[18],相对分子质量不一。现在已经明确,人类的fcar1可以与iga1和iga2的单体或双聚体结合,其中ch2、ch3功能基团是iga结合cd89的位点。cd89在清除循环iga及含iga免疫复合物中发挥作用。

2.4.2脱唾液酸糖蛋白受体(asgp-r)主要表达在肝细胞表面[19],为一种植物凝集素,由h1和h2两条链构成的跨膜糖蛋白,属于c型麦角胺家族,可以识别半乳糖苷,并通过细胞内吞作用而清除含半乳糖残基的糖蛋白。iga 1分子绞链区的o型寡糖侧链上含有半乳糖残基,能与asgp-r结合而被肝细胞清除,而iga 2由于缺乏0型寡糖侧链,不与该受体结合。正常情况下,asgp-r是体内清除iga 1的一条重要途径。这种特异性的结合具有钙离子依赖性并可被edta和另外具有终末半乳糖基的糖蛋白所竞争抑制。iga1分子通过脱唾液酸糖蛋白受体在肝细胞内代谢,降解并分泌至胆汁中。单纯的半乳糖基化的缺乏不会影响iga1分子的代谢途径,因为galnac也可被肝细胞摄取,但是如果galnac与neuac结合或被相应的抗体所覆盖,则不能被肝细胞所识别也不能通过肝内皮细胞的窗孔,从而减少该途径的清除作用[20]。这也说明igan中血清iga1分子水平增加可能不是由于产生的iga1增加,而是iga1分子清除的减少。

2.4.3cd71分子,又称转铁蛋白受体(tfr),是与细胞的成熟、增殖、分化密切相关的分子,在许多类型的细胞表面表达。monterio等发现cd71是iga的一种受体,且转铁蛋白(tf)并不调节iga和iga1的相互关系,但可阻止它们的结合。由于独有的iga1铰链区的o-连接糖部分影响iga-tfr结合,iga亚型对tfr具有选择的亲和性。iga2抗体比iga1抗体0-连接糖化位点少,也可能是iga2不被tfr结合的原因[21]。iga肾病病人,cd71在肾小球上呈现强表达。但在非iga肾病病人随着iga沉积轻重程度,cd71表达随之变化。cd71表达强度同igan和非igan系膜细胞增生有相关性。iga沉积和cd71表达共位,进一步证明cd71是系膜细胞上iga的主要受体[22]。moura等发现系膜细胞表达的cd71(tfr),是系膜细胞表面的iga1主要受体,并且igan中肾小球细胞上的cd71持续地高表达。因此,系膜增生可能是cd71高表达的原因,但iga抗体的沉积可促进系膜细胞的增生。cd71在系膜上表达上调,可以解释igan病人iga1选择性系膜沉积。而且近来haddad等发现在iga肾病新月体的表皮细胞上有cd71表达[22],因此cd71表达在igan形成中有重要作用。

2.4.4甘露糖受体(mr)mr[23]主要表达在巨嗜细胞和肝上皮细胞表面,是一个钙依赖性糖蛋白受体。mr的膜外部分含有1个n端富半胱氨酸基团和8个钙依赖性糖类识别基团,可以分别识别病原体上甘露糖、果糖、n乙酰半乳糖苷残基或内原性糖蛋白的寡聚多糖残基,通过内吞作用发挥清除多种致病微生物和有害糖蛋白的作用。

总之,igan的发生发展是多因素的,它涉及到免疫紊乱,iga本身结构的异常,以及iga产生与降解相关的一些调节因子的异常,肾小球固有细胞的异常,炎症浸润的异常,相关细胞因子及其信号转导的异常,个体的遗传差异不同等。

参考文献

[1] donadio jv, grande jp. iga nephropathy[j].. n engl j med ,2002, 347: 738-748.

[2] monteriro rc, moura ic, launayp, et al.pathogenic significance of iga receptor interactions in iga receptor interactions in iga nephropathy [j]..trends mol med,2002, 8(10): 464-468.

[3]hsu si, ramirez sb,winn mp,et al.evidence for genetic factors in the development and progression of iga nephropathy[j].kidney int,2000,57 (5):1818-1835.

[4] suzuk i k, honda k, tanabe k, et al incidence of latent mesangial iga deposition in renal allograft donors in japan[j].. kidney int, 2003,63:2289-2294.

[5] jonathan barratt,john feehally. iga nephropathy[j]. j am soc nephrol, 2005, 16:2088-2097.

[6] itaru ebihara, kouichi hirayama, satoshi yamamoto et al: th2 predominance at the single-cell level in patient with iga nephropathy nephrol [j] . dial transplant ,2001,16:1783-1789.

[7] j .w .d e fijter, m .r .d aha, w .e .m . s hroeijers et al: increasedi ll-10 production by stimulated whole blood cultures in primary iga nephropathy [j].clin expimmunol ,1998:111:429-434.

[8] toyabe s,harada w, uchiyama m.oligoclonally expanding gammadelta t lymphocytes induce iga switching in iga nephropathy[j].clin exp immunol, 2001, 124:110-117.

[9] lewis db.allergy immunotherapy and inhibition of th2 immunresponses: a sufficient strategy [j].curr opin immunol,2002,14:644-651.

[10] feehally j, allen ac.structural features of iga molecules which contribute to iga nephropathy[j].j nephrol,1999,12(2):59-65.

[11] ito a iwase h, takatani t, et al. [j].nephrol dial transplant, 2003, 18(6):1108-1114.

[12] endo y.iga nephropathy human disease and animal model [j].renal fail, 1997, 19(3):347-371.

[13]masawa t, utsunomiya y,kawamura t,et al. evidence suggesting the involvement of hematopoietic stem cells in the pathogensis of iga nephropathy. biochem biophys res commun, 1998,249(3):605.

[14]buck ks, foster em, watson d,et al.expression of t cell receptor variable families by bone marrow gamma delta t cells in patients with iga nephropathy[j].clin exp immunol,2002,127(3):527.

[15]geissmann f, launay p et al. asubset of human dendritic cells expresses iga fc recptor(cd89),which mediates internalization and activation upon crossl- inking by iga complexes[j].j immunlo, 2001,166,346-352.

[16]launay p,grossetete b,et al.fcalpha receptor(cd89) mediates the development of immunoglobulin a(iga) nephropathy (bergros disease).evidence for pathogenic mice[j].j exp med,2000,191,1999-2009.

[17]shibuya a, sakamoto n,et al. fc alpha/mu re4ceptor mediates endocytosis of igm-coated microbes[j].nat immunol,2000,1,441-446.

[18]leung jc,tsang aw, et al.absence of cd89, polymeric immunoglobulin receptor, and asialoglycoprotein receptor on human mesangial cells[j].j am socnephrol, 2002,11,241-249.

[19]stockert rj. the asialoglycoprotein receptor: relation between structure, fuction,and expression[j]. physiol rev,1995,75:591.

[20] jan novak, bruce a, et al.progress in molecular and genetic studies of iga nephropathy consist of iga1 with galactose-deficient hinge region and antiglycan antibodies[j]. j clin invest,1999,104,73-81.

免疫学研究进展篇(6)

【中图分类号】r392【文献标识码】a【文章编号】1672-3783(2012)04-0030-02

慢性湿疹的病因和发病机制尚未完全明确。一般认为,是由各种内、外因素刺激及相互作用导致发病,目前其免疫学发病机制日益受到重视。

1 天然免疫缺陷与湿疹

一些湿疹患者似乎有天然免疫缺陷,尤其是特应性湿疹患儿。先天性免疫系统有细胞表面toll样受体、胞内nod或cd14等许多种模式识别受体[1, 2],当机体遭受病原微生物入侵时,通过模式识别受体迅速作出反应,由天然免疫的早期反应和获得性免疫的迟发反应共同抵御感染[3],研究发现特应性湿疹患儿可溶性cd14下降,暗示其对微生物信号作出反应的能力降低[4]。表皮不仅是人体的生理性屏障,还是一个活跃的免疫器官,它有效的防止外界环境中的变应原、微生物或各种刺激损害机体。特应性湿疹患者皮肤常以皮肤干燥为特征,经表皮水份丢失增加,水合程度减小,出现屏障功能受损和固有角质层异常,非皮损处的皮肤常亦受累[5],导致对刺激物的易感性增加。近来研究表明,角质纤丝聚集蛋白基因缺陷也与湿疹密切相关[6]。

2 变应原与湿疹

常认为ige介导的食物变态反应是婴儿湿疹的主要发病机理,当再次食入过敏原时,过敏原吸附在肥大细胞表面的ige分子上,导致肥大细胞释放各种介质和细胞因子,引起皮肤早发相反应和迟发相反应;郎格罕斯细胞是皮肤主要的抗原呈递细胞,在ad中郎格罕斯细胞表面具有能与抗原特异性ige抗体结合的受体,将致敏原传递给特异性的t淋巴细胞,释放细胞因子引起th2反应[7]。马娟娟等[8]选择门诊7岁以内湿疹患儿456例,采用全自动体外变应原检测系统进行变应原特异性ige检测。发现不同年龄组变应原种类有所不同, 1~2岁组、3~4岁组多见食物过敏, 5~7岁组多见吸人性过敏。最常见的吸人性变应原为霉和螨,而且血清特异性 ige水平均较高。

3 微生物与湿疹

微生物性湿疹(microbial eczema)是由微生物引起的湿疹,发病机制可以是变态反应,也可以是非变态反应[9]。皮肤及内脏微生物感染均可以伴发致敏,微生物本身的蛋白或多糖成分、毒素以及代谢产物均可以作为变应原致敏机体。皮肤表面的微生物可以通过原发感染而致敏,也可以不产生明显的感染表现,在皮肤创伤如日晒、摩擦、化学刺激等情况下致敏[10]。一般可溶性大分子抗原如细菌胞膜多糖易引发i型变态反应,而不可溶性的蛋白易引发ⅳ型及i型变态反应。金黄色葡萄球菌、糠秕马拉色菌、白念珠菌及皮肤癣菌均可在某些湿疹尤其是特应性皮炎患者血清中产生特异ige,在抗菌治疗,皮损改善以后,血清中变应原特异性ige水平也降低[11]。非变态反应机制主要有以下几个方面:①微生物的成分或毒素作为超抗原引起皮肤反应。如金黄色葡萄球菌肠毒素即可作为超抗原,非特异地引起大量淋巴细胞活化,产生炎症。在特鹿性皮炎患者皮损中分离出的金黄色葡萄球菌60%分泌肠毒素。特应性皮炎患者外周血嗜碱性粒细胞在体外用金黄色葡萄球菌肠毒素a、b、d、e及中毒性休克综合症毒素刺激可以分泌较正常人更高水平的组织胺及白三烯。说明这些毒素可以促进特应性皮炎患者嗜碱性粒细胞释放炎症介质,介导炎症反应[12]。②微生物毒素或酶直接造成表皮损伤或激活表皮细胞,引发炎症反应。如金黄色葡萄球菌产生的a毒素,可以直接引发或加重湿疹。③微生物可以改变机体的免疫机能,促进变态反应发生。如鼻病毒感染可以造成呼吸道局部反应性增高,炎症介质如il-1释放增加,细胞间粘附分子表达上调,因此这种情况容易发生对变应原的致敏或加重已存在的过敏反应[13]。

4 cd4 t细胞/cd8 t细胞与湿疹

在正常情况下,真皮中淋巴细胞主要是t细胞,成熟t细胞分为cd4 t细胞和cd8 t细胞两大亚群, 在正常人cd4 t细胞和cd8 t细胞亚群保持着平衡,正常的免疫应答过程有赖于这两种t细胞间的相互协作或相互制约。周建华[14]等应用免疫组化法检测慢性湿疹患者活检标本cd4 /cd8 t细胞的表达,发现慢性湿疹皮损部位t细胞cd4 和cd8 表达的阳性细胞密度均明显高于正常对照组,表达部位主要位于真皮浅层,以cd8 t细胞增多为主,cd4 /cd8 t细胞失衡,比值减小。实验还发现慢性湿疹皮损部位vip、sp表达增加,证实了皮炎湿疹的发病机制与皮肤一神经系统一免疫异常有关。

5 il-18与湿疹

免疫学研究进展篇(7)

【关键词】 中西医结合 抗肿瘤 免疫学

在众多的对肿瘤治疗方法的探索中,各种治疗方式的结果大多不如预期有效[1],而传统的化疗药具有明显的毒副作用及耐药性,从天然产物中提取可以用于临床的有效成分激发机体免疫系统的活性一直是多年来学术界感兴趣的重要研究课题。我国传统医学不但具有独特的优势,而且与西医相比,中医更重视整体认识疾病发生的条件,强调“治未病”。中医认识到正虚是疾病的重要内因,即所谓“邪之所凑,其气必虚”。正虚学说已被现代医学认识和承认。西医比较能融合现代科学成就,认识病症具体、深入。越来越多的意向认为中西医应当互相补充,但如何互相补充又是摆在人们面前的一个迫切需要解决的难题。我们认为,这种结合或补充,不但在于临床实践中的摸索,而且还应同时解决理论上的问题,只有这样才能被国际医学界认可。现将中西医结合抗肿瘤的免疫学机制研究综述如下。

1 对非特异性免疫抗肿瘤的影响

机体免疫机能状态的异常及肿瘤免疫逃逸是肿瘤发生的重要原因,同时肿瘤细胞及其产生的肿瘤性免疫抑制因子往往导致荷瘤机体免疫机能低下,由于肿瘤细胞抗原性较弱或抗原调变等因素导致肿瘤特异性免疫往往难以奏效,因此非特异性免疫在机体抗肿瘤免疫方面发挥着重要作用。机体的非特异性免疫包括单核巨噬细胞及nk细胞所构成的机体肿瘤免疫监视中的第一道防线。

1.1 中西医联合对巨噬细胞抗肿瘤的影响榄香烯是从姜科植物温郁金中提取的抗癌有效成分。将其用专利方法制备出hca-f榄香烯复合瘤苗hsp70(hsp70htcv),分析其对小鼠腹腔或脾脏巨噬细胞功能的影响及抗免疫作用的机制,发现hsp70htcv免疫小鼠脾脏巨噬细胞分泌tnf的能力高于hsp70bcg免疫小鼠的脾脏巨噬细胞,且巨噬细胞吞噬中性红的能力亦明显增强,由此得出结论[2],hsp70htcv免疫诱导的巨噬细胞对肿瘤细胞有更强的杀伤活性。

1.2 中西医联合对nk细胞抗肿瘤的影响艾迪注射液联合化疗药物环磷酰胺、长春新碱、阿霉素等对恶性淋巴瘤进行的临床治疗研究中,两个疗程后,治疗组nk细胞活性明显高于对照组,能够提高化疗的耐受性,治疗后kps有明显地提高,对肝肾功能、骨髓功能无明显影响[3]。艾迪注射液是由人参、黄芪、刺五加、斑蝥等组成,主要含有人参皂苷、黄芪皂苷、黄芪多糖、刺五加多糖及去甲斑蝥素。研究者认为此药可作为临床抗肿瘤治疗的辅助药物。那么,分析其药物成分,再结合现代药理学研究,国内外学者对人参、黄芪、刺五加免疫学机制抗肿瘤作用的研究中均得到肯定的结果[4~9],如研究显示人参皂苷rg1和rh1均可不同程度地增强正常人外周血dc刺激t细胞的增殖及lpak细胞对肿瘤细胞的杀伤能力,推测rg1和rh1可能促进dc合成分泌il-2和il-12并提高dc表面共刺激分子的表达,从而增强dc的抗原递呈能力[6];而斑蝥有抑制肿瘤生长的作用,经去甲基处理的斑蝥素在保持其原有疗效的同时,可促进骨髓造血干细胞向粒-单核细胞分化而使白细胞增加[10]。当然,中药复方制剂的分析是不能仅以每一成分的作用进行简单的叠加的。另外,艾迪注射液抗瘤作用的免疫学机理也是多方面的[11],同时诸如艾迪注射液与化疗药物联合这样通过增强nk细胞活性发挥抗癌作用的药物也还有香菇多糖[12]、益肺颗粒[13]等。

2 对特异性免疫抗肿瘤的影响

机体对肿瘤的免疫应答包括细胞和体液免疫,两者相互协作共同杀伤肿瘤细胞,但以细胞免疫为主。

2.1 对细胞免疫的影响参与抗肿瘤细胞免疫应答的主要有t细胞、树突状细胞以及前文中所提及的对特异性细胞免疫起重要调节作用的nk细胞和巨噬细胞等。

2.1.1 对t细胞的作用

αβt细胞:αβt细胞包括mhc i类分子限制的cd8 ctl细胞和mhc ⅱ类分子限制的cd4 辅助性t细胞,两者活化都需要双信号刺激。第一信号是抗原刺激信号,指从肿瘤细胞脱落下的肿瘤抗原,经apc摄取,加工成抗原多肽,并与细胞表面mhc ⅱ类分子结合递呈给cd4 th细胞。在肿瘤细胞合成的肿瘤肽,与mhc i类分子结合后共同表达于细胞表面,而被cd8 ctl细胞识别。黄芪注射液联合mhc i类限制性肿瘤抗原多肽mut1致敏的树突状细胞(dc)对肺癌小鼠的治疗作用及免疫学原理的研究中,发现以肿瘤抗原多肽致敏的dc与黄芪注射液联合治疗能更有效的促进荷瘤宿主的免疫应答,具有显著的体内抑制肺癌转移的效果[14]。再说第二类信号,即协同刺激信号,t细胞除通过tcr与ag-mhc分子复合体接受抗原信号外,还要通过apc或肿瘤细胞表面协同刺激信号,才能使t细胞有效地活化。活化的cd4 t细胞可产生大量细胞因子,促进cd8 t细胞活化,激活巨噬细胞,参与抗肿瘤作用。放化疗法配合艾灸神阙穴治疗晚期鼻咽癌就有一定的抗肿瘤和抗放化疗损伤作用[15],还有如百合固金汤口服联合利君派舒静脉滴注治疗肺癌[16],治疗组 il-2,cd3, cd4, cd4/cd8均明显上升,与治疗前比较,差异有非常显著性意义 (p< 0.01)。

γδt细胞:γδt细胞分化发展早于αβt细胞,多分布在全身各处上皮组织内,所发挥的细胞毒作用可能不受经典mhc分子限制,且能杀伤对nk细胞不敏感的靶细胞,因此γδt细胞与nk细胞同样被认为是抗肿瘤免疫监视功能的第一道防线。已有研究发现此类细胞能在体外杀伤骨髓瘤和淋巴瘤的细胞系[17]等。循环的vγ9vδ2 t细胞可选择性的表达自然杀伤细胞受体蛋白1a(nkrp1a),nkrpia 分子的表达受il-12水平的调控,效应性t细胞在杀伤肿瘤时可以释放il-12,如此可吸引更多的nkrpia 的γδt细胞浸润肿瘤组织。肺瘤平膏即可上调dc与抗原递呈功能相关膜分子mhc-ⅱ,cd80,cd83,cd86及cd40的表达,并促进dc分泌il-12水平,提高机体的抗肿瘤免疫监视功能[18]。那么,il-12水平上升后是否对γδt细胞产生影响,作者并未做出进一步实验加以证实,同时也未见其他相关报道。

2.1.2 对树突状细胞的作用树突状细胞具有很强的递呈抗原的能力,能显著刺激t细胞的活化增殖,起抗肿瘤作用。现代研究认为人体免疫功能状态即中医所指的“正气”,当机体的免疫功能低下,尤其是细胞免疫功能低下时,免疫监视机能下降,dc功能低下,正气亏虚,机体易患肿瘤。“久病入络”“久痛入络”,表明“络”既是组织细胞实现功能协调的物质载体,又是疾病在体内传变的中心环节[19]。因而应用中药扶正培本,通络解毒,通过干预和调节肿瘤患者dc 的抗原递呈功能,可能是今后中西医结合防治肿瘤的重要切入点之一[20]。这是在中医理论框架内,把中医扶正培本治则即提高机体抗邪机能的机制与dc抗原递呈功能有机地结合,应用扶正培本为主的中药或复方制剂,作为外源免疫调节剂,通过多途径干预和调节患者dc表面分子的表达,调节其抗原递呈功能,提高患者抗肿瘤机能,抑制肿瘤形成、增殖、侵袭与转移。这不但在中西医结合理论上进行了阐明,而且又研究了其实际应用价值,可谓中西医结合解决抗肿瘤问题的典范。

2.2 对体液免疫的影响肿瘤抗原刺激所产生的抗体是通过免疫监视而产生保护性作用的,能被抗体所识别的肿瘤抗原可能是t细胞活化剂[21]。在用琼脂扩散法测定36例放疗加艾灸和30例单纯放疗病人治疗前后的igg,iga,igm后,发现艾灸组免疫球蛋白明显高于单纯放疗组,尤其igg有非常显著的意义[22]。针刺曲池、合谷、足三里等穴,对恶性肿瘤放化疗患者血清igg,iga,igm含量具有双向调节作用[23]。在肿瘤患者体内存在早期阶段就出现的针对肿瘤抗原而产生的免疫应答[24],抗肿瘤抗原的抗体出现常与正常体细胞的交叉反应,引起了许多肿瘤病人的瘤外综合征[25]。平消胶囊主要成分为郁金、马钱子粉、仙鹤草、五灵脂、白矾、火硝、干漆(制)、枳壳(熬炒)等药物,与放疗联合后能明显降低血清vca-iga,ea-iga抗体水平,改善生活质量,提高近期和远期疗效[陈绪元,代晓波,张 菊,等. 平消胶囊与放疗联合治疗对鼻咽癌血清vca-iga, ea-iga影响研究.平消胶囊治疗肿瘤论文汇编(西安正大有限公司编),2003:122]。这些机制体现了中西医结合治疗恶性肿瘤从体液免疫水平分析,不但发挥了“免疫激发剂”的作用,而且还发挥了“免疫抑制剂”的作用,从多方面调节机体的免疫水平,正符合中医辨证治疗,以扶正培本为主的特色及优势。

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3 结语

中西医结合一直是一个有争议的话题,因为它们具有两个不同的理论体系。目前中西医结合存在的问题是:①还没有真正在发病机理及治疗机理方面将中西医的理论真正揉合起来或对应起来;②对抗肿瘤药物的筛选多为将对肿瘤治疗有一定作用的中医药与放化疗或其它现行西医疗法及药物合用,观察效果,较为肤浅、生硬,没有从机制上加以阐明;③中医“辨证施治”“异病同治,同病异治”的理论优势没有体现出来,大多为将一种中药与某种西医疗法连续应用,没有随机体免疫状况或肿瘤发展状况的变化而调整治疗方案;④结合中,中医药大多为辅助治疗,几乎没有调整的价值;⑤对于中晚期患者的治疗远期生存率不高;⑥没有对中西药各成分之间的作用进行研究。

当然,在近几十年中西医结合方面也取得了很多成绩,如扶正类中药在对放化疗耐药性及副作用治疗方面有优势,中医药在辅助西医治疗中取得了很大进展。另外,中医药在肿瘤预防及康复领域具有令世人瞩目的成就,并且从中西医结合角度得到了国际医学界的认可。相信,通过加强国内外合作研究,与最新研究成果结合(如计算机模拟等),通过强调高效、实用、综合,中西医结合会得到全面发展,中西医结合抗肿瘤研究会取得突破性的进展。

参考文献

[1]cajewski tf, meng y, harlin h. immune suppression in the tumor microenvironment[j].j immunother,2006,29(3):233.

[2]邢 嵘,康晓楠,高志红,等. 榄香烯复合瘤苗hsp70与hsp70bcg对巨噬细胞功能影响的比较[j].中国免疫学杂志, 2004,20(8):540.

[3]王 莉, 陈绍斌, 冯建明. 艾迪注射液联合化疗治疗恶性淋巴瘤22例[j].陕西中医, 2007,28(4):440.

[4]kang ks, kang bc, lee bj, et al. preventive effect of epicatechin and ginsenosiderb (2) on the inhibition of gap juctional inter, cellular communication by tpa and h (2)o (2)[j].cancer lett, 2000,152(1):97.

[5]tatsuka m, maeda m, ota t. anticarcinogenic effect and enhancement of metastatic potential of balb/c 3t3 cells by ginsenoside rh (2)[j].jpn j cancer res, 2001,92(11):1184.

[6]王 毅,郝 钰,邱全瑛,等. 人参皂甙rg1,rh1对树突状细胞刺激t细胞增殖及lpak抗瘤活性的影响[j].中国免疫学杂志,2003,19(4):248.

[7]fei xf, wang bx, tashiro s, et al. apoptotic effect of ginsenoside rh2 on human malignant melanoma a375-s2 cells[j].acta pharmacol sin, 2002,23(4):315.

[8]朱飞跃,张 卓,曹朝晖,等. 黄芪对急性白血病患者血清黏附分子水平影响的临床研究[j].现代生物医学进展, 2007,7(3):384.

[9]梁丽坚,蔡 宇,梁少玲. 刺五加提取物抗肿瘤作用的实验研究[j].时珍国医国药, 2006, 17(7):1187.

[10]方 菌. 抗肿瘤药物研究ⅱ:去甲斑蝥素去氧脱氢类似物的合成与抗癌活性[j]. 药学学报, 1993,28(12):931.

[11]严 英, 钟秀驰, 周伟生,等. 中药制剂介入治疗恶性肿瘤的药理与临床研究概述[j].中药新药与临床药理,2000,11(3):187.

[12]王文武, 戴西湖,欧阳学农,等. 香菇多糖联合化疗治疗晚期非小细胞肺癌[j].中国肺癌杂志, 2006, 9(1):78.

[13]张志娣,黄 挺,杨少山,等. 益肺颗粒联合化疗预防肺癌术后转移疗效观察[j].中医药学刊, 2005, 23(4):643.

[14]董晓辉,董竞成. 黄芪注射液增强树突细胞的抗癌作用[j].中国实验方剂学杂志, 2005, 11(1):25.

[15]成 拯,姜 翼,陈 凯. 放化疗法配合艾灸神阙穴治疗晚期鼻咽癌42例近期疗效观察[j].新中医,2005,37(4):58.

[16]李东芳,田道法,黎月恒,等. 中西医结合疗法治疗肺癌合并感染的临床疗效及对血清细胞因子变化的影响[j].新中医, 2006, 38(12):44.

[17]wilhelm m, kunzmann v, eckstein s, et al. gammadelta t cells for immne therapy of patients with lymphoid malignancies[j]. blood,2003,102(1):200.

[18]郑红刚,朴炳奎,林洪生,等. 肺瘤平膏及其拆方对树突状细胞抗原递呈功能影响的分子机制研究[j].中华中医药学刊, 2007, 25(6):1133.

[19]李 燕,赵 燕,黄启福,等. 中医络病理论的现代认识[j].北京中医药大学学报, 2002, 25(3):2.

[20]熊 露,田少霞,林洪生,等. 调节dc抗原递呈功能-中西医结合抗肿瘤免疫治疗思路研究[j].中国中西医结合杂志, 2004, 24(9):847.

[21]simon ak, gallimore a, jones e, et al. fas ligand breaks tolerance to self-antigens and induces tumor immunity mediated by antibodies[j].cancer cell, 2002, 2(4):315.

[22]俞志冲,徐兰风,詹 臻,等. 艾灸对宫颈癌放疗患者免疫球蛋白的影响[j].上海针灸杂志, 2002, 21(6):15.

[23]赵 蓉,张永兴. 针刺对放化疗患者免疫功能的调节作用[j].中国针灸, 1994, 14(1):38.

免疫学研究进展篇(8)

我国现有慢性乙型肝炎(chronic hepatitis b,chb)患者超过3000万,其中25%~40%最终发展成为肝硬化或肝癌。慢性乙型肝炎迁延难愈,中医辨证治疗chb具有一定的经验和优势,临床报道很多,但由于缺乏统一量化和客观公认标准,造成了临床治疗结果可重复性差,难以得到广泛的认同和推广,因此辨证的客观化非常重要。近10余年来,国内众多学者运用现代科技手段,在生化、免疫、内分泌、病理等多个方面进行了慢性乙型肝炎中医辨证分型的客观化研究,并取得了一定的进展。现就本病中医辨证与免疫学指标的相关性研究状况作一综述。

1 与细胞因子的关系

楼孝惠等[1]对50例慢性乙肝患者进行细胞因子检测,发现除脾肾阳虚型的白细胞介素-10(il-10)和瘀血阻络型的il-12低于正常对照组外,其余的证型其检测结果均高于正常对照组;中医各证型总体差异明显;各型间比较,湿热中阻型、肝郁脾虚型、瘀血阻络型及脾肾阳虚型的il-2差异明显,肝郁脾虚型的il-12与湿热中阻型、肝肾阴虚型差异明显,肝郁脾虚型的干扰素-(ifn-)与肝肾阴虚型、瘀血阻络型、脾肾阳虚型差异明显,认为慢性乙肝细胞因子水平与其中医证型有一定的相关性。朱清静等[2]探讨了chb患者血清肿瘤坏死因子-α(tnf-α)、可溶性白细胞介素ii受体(sil-2r)与中医证型的关系。将162例chb患者按中医辨证分成5型,同时以酶联免疫吸附试验(elisa)检测血清中tnf-α、sil-2r的水平。结果,湿热中阻型和瘀血阻络型血清tnf-α和sil-2r水平明显高于其他证型,湿热中阻型最高,脾肾阳虚型最低。结论认为,血清tnf-α和sil-2r水平与中医证型密切相关。其中sil-2r是近年来发现的重要的免疫介质,可作为体内t淋巴细胞活化的一个敏感的定量指标,并与肝脏的病理损害程度有关[3]。熊益群等[4]对本病转氨酶顽固性不降患者进行中医辨证分型,并研究与il-6、tnf-α关系。中医分型治疗并检查治疗前后各证型患者血清il-6、tnf-α水平和天门冬酸氨基转移酶(ast)的变化情况。研究表明对于转氨酶顽固性不降的chb中医证型主要为肝肾阴虚型、湿热中阻型、肝郁脾虚型,并且3个证型中tnf-α、il-6均有不同程度的升高,其中以湿热中阻型为最高。周虎等[5]对chb证型与血清可溶性细胞间粘附因子-1(sicam-1)之间的关系进行研究,发现chb患者sicam-1水平较正常人明显升高(p

2 与t淋巴细胞亚群、表面标志物的关系

高媛等[14-15]观察了chb脾虚气弱型与肝胆湿热型患者的cd 4/cd 8值。结果全部患者无一例高于正常,比较而言,脾虚气弱型cd 4/cd 8值明显低下,为0.90±0.14;肝胆湿热型cd 4/cd 8值正常或接近正常,为1.44±0.22,经统计学处理,有非常显著性差异(p

3 与免疫球蛋白的关系

免疫球蛋白在chb中医各型中均有不同程度的升高,但以何型为显著,仍未有定论。周虎等[16]通过对364例chb免疫球蛋白变化与中医各证的临床研究表明,免疫球蛋白变化与中医证候密切相关,按肝郁脾虚、湿热中阻、瘀血阻络、肝肾阴虚顺序,igg、iga、igm有逐渐升高的趋势,脾肾阳虚证igg、iga、igm反而下降。蒋健等[20]将256例chb患者分为5型,用elisa法检测各型中igg、igm含量,发现肝胆湿热和瘀血阻络型igg明显高于其他证型(p

疫功能亢进。

4 与红细胞免疫功能的关系

赵晓威[22]对116例chb患者和52例正常人进行了免疫复合物(cic)、红细胞c3b受体花环率(c3b)、t淋巴细胞点状阳性率(anae)等指标的测定,发现与正常人比较,chb患者各证型中cic值均增高(p

总结近年来有关chb中医辨证与免疫的相关性研究文献,可以看出chb中医辨证与免疫之间具有一定的相关性。一般来说,实证患者多有细胞免疫及体液免疫增强或接近正常;虚证患者多有细胞免疫降低,以脾肾阳虚型最为突出。免疫功能的检测对于证型的判定具有一定的作用,但是其中仍存在问题:第一,证型诊断虽有标准,但标准的掌握有一定的主观性,且简单的分型忽略了证型的相兼、变化。有的研究者没有按照统一的标准,证名不规范。今后应该努力规范并统一证型,赋予证名精确的内涵。第二,虽然某些客观指标与中医的证型间确实具有一定的相关性,但是单凭某一项指标来判断中医的证显然是不可能的,如果能在微观结构研究的同时,结合生理、心理、遗传以及整体机能进行系统的、整体水平的研究,可能有助于chb中医辨证客观化研究取得突破性进展。同

时结合临床,通过多中心、大样本的临床验证,以期建立chb中医辨证新的诊断模式。

5 参考文献

[1]楼孝惠,陈智,黄茵,等.慢性乙型肝炎中医证型与il-2、il-10、il-12、ifn-水平的关系初探[j].中西医结合肝病杂志,2001,11(5):282-283.

[2]朱清静,杨玲,盛国光,等.慢性乙型肝炎患者血清tnf-α,sil-2r水平与中医证型的关系[j].中医研究,1999,12(2):7-9.

[3]毛幸迪.慢性乙型肝炎中医辨证分型的研究进展[j].福建中医学院学报,2003,13(4):56-58.

[4]熊益群,周大桥,李之清,等.慢性乙型肝炎转氨酶顽固性不降患者的中医证型与il-6、tnf-α关系的临床研究[j].中西医结合肝病杂志,2003,13(3):145-147.

[5]周虎,俞庆福.慢性病毒性肝炎患者血清sicam-1变化与中医各证型的相关性研究[j].武警医学,2004,15(5):365-366.

[6]陈锦芳,吴成,柳丽娟.慢性乙型肝炎湿热蕴脾证和脾胃气虚证与tnf-α及il-6相关性研究[j].中国中西医结合杂志,2003,23(1):28-31.

[7]季光,邢练军,曹承楼,等.乙肝肝胆湿热与血清ha等的相关性研究[j].辽宁中医杂志,2000,27(10):433-434.

[8]胡世平.108例慢性乙型肝炎患者外周血单个核细胞ifn-、il-4mrna表达与中医证型的关系[j].中西医结合肝病杂志,2004,14(5):259-261.

[9]徐伟,徐陈槐,陈金如,等.慢性乙肝肝郁脾虚型妊娠晚期血清il-10、il-12、ifn-水平变化及其临床意义[j].中医药学刊,2002,20(5):689-690.

[10]周小军,孙克伟.慢性乙型病毒性肝炎患者th1、th2细胞因子与中医证型之关系[j].湖北中医杂志,2005,27(1):17-18.

[11]杨志才,高玉洁,卢秉久,等.慢性乙型肝炎中医辨证与细胞因子的相关性分析[j].中医药学刊,2004,22(11):11-12.

[12]邹波,李宁,张守美.慢性乙型肝炎患者中医证型与肝脏病理改变及血清转化生长因子β1相关性研究[j].山西医药杂志,2005,34(4):281-282.

[13]汪静,谢朝良,杨华秀,等sil-2r及no水平与慢性乙肝中医证型关系研究[j].辽宁中医杂志,2005,32(8):752-753.

[14]高媛,许晓东.慢性乙型肝炎免疫状态与辨证分型的关系[j].北京中医药大学学报,2002,25(1):71-72.

[15]许晓东,张剑.慢性乙肝细胞免疫状态与辨证分型探讨[j].北京中医,2001,20(2):56-57.

[16]周虎,周萍,俞庆福.慢性病毒性肝炎t淋巴细胞亚群、免疫球蛋白变化与中医证候关系探讨[j].江西中医学院学报,

2001,13(2):49-50.

[17]施维群,杨超,缪锡民,等.慢性肝病患者外周血t细胞cd28表达与中医分型关系的探讨[j].中西医结合肝病杂志,2003,13(3):132-134.

[18]杨宏志,边壮,王拥泽,等.慢性乙型肝炎虚实病机与病毒复制及t细胞关系的研究[j].中国中西医结合急救杂志,2003,10(3):158-160.

[19]徐方明,方国安,李春生.慢性乙型肝炎中医证型与外周血t细胞共刺激分子关系的研究[j].浙江中医杂志,2006,41(9):507-509.

[20]蒋健,高月求,吴潇,等.慢性乙型肝炎中医证型与实验室指标相互关系的研究[j].上海中医药杂志,2002(6):15-16.

免疫学研究进展篇(9)

冠状动脉疾病是世界范围内发病率和致死率最高的疾病之一。近些年的研究表明炎症和慢性感染可能在动脉粥样硬化和冠心病的发病机制中扮演重要的角色,某些慢性炎症(如口腔感染、牙周病)已被包括在冠状动脉疾病的发病机制中[1]。

1 流行病学研究 大量的流行病学调查资料表明,冠心病和外周血动脉粥样硬化的患者口腔卫生不良率和牙周炎患病率均较高。早在1963年[2],mackenzie等对糖尿病与牙槽骨吸收进行研究时发现,62%的动脉粥样硬化(非糖尿病)患者的牙槽骨吸收明显多于健康对照者,其中牙齿结石的有无与牙槽骨的吸收程度有关。mattila等首先对这种相关性进行了调查,用多元回归分析证明牙周病是独立年龄、高脂血症、高血压、糖尿病和吸烟之外的冠心病危险因素。

近年来,国内外针对冠心病与感染的关系进行了大量的流行病学调查。一项对214例冠心病患者进行的7年的前瞻性研究发现,在校正了年龄、性别、社会经济情况、吸烟、高血压、糖尿病、bmi、血脂指标及既往心肌梗死等因素后,口腔健康状况(牙周指数、牙齿及颌骨改变)是预测冠脉事件的重要指标。beck等[3]对美国近万名年龄在25-74岁之间的人进行的一项健康和营养调查研究结果显示,牙周病患者患心血管疾病的危险与没有牙周病的人相比要高出25%,患者牙槽骨丢失量与冠心病、致死性心脏病及脑血管病的发病率显著相关,优势比(or)分别为1.5、1.9和2.8。近期的一项对8363名年龄在52至75岁的美国人进行的研究显示,附着丧失≥3mm的位点超过10%且口内剩余牙齿少于17颗时,冠心病的发病危险显著增高[4]。黄寒梅、王勤涛等通过对282例心内科住院者进行问卷调查后研究发现,冠心病患者的牙周状况明显差于非冠心病患者,牙周病的or值为3.06(2.00-4.67),吸烟的or值为2.49(1.60-3.90),甚至高于吸烟对冠心病的影响,与一些国外的研究结果相似。

然而,并不是所有的证据都支持这种关联。一个来自华盛顿的研究未发现牙周炎与冠心病有显著联系。他们对8032名年龄在25-74岁的无心血管疾病的人群进行随访观察,其中1859人患有牙周炎,2421人患牙龈炎,其余3752人牙周组织正常。结果显示:在调整了已知的心血管病危险因素后,牙周炎和牙龈炎均与冠状动脉事件无关,其or分别为1.14和1.05[5]。

2 病理机制研究

2.1 免疫机制 冠心病的发生发展机制与免疫反应密不可分,感染因子是动脉粥样硬化形成中的分子危险因素之一。牙龈卟啉单胞菌(pg)是一种革兰氏阴性厌氧杆菌,是成人牙周炎的主要致病菌。已经证实它可以定值在体外的牙龈上皮细胞和体内的口腔上皮细胞中。牙周炎患者通过咀嚼、刷牙等产生的暂时性菌血症是口腔细菌进入外周循环的直接通路。牙龈卟啉单胞菌集中在动脉粥样硬化斑上,能侵入冠状动脉内皮细胞。实验证实,pg侵入并寄生在内皮细胞中,可加剧动脉粥样硬化斑的免疫反应,从而影响病变的发展[6]。

大量证据表明,活跃期牙周炎患者存在高反应性的单核细胞表型,其对牙周炎致病菌产物脂多糖的反应处于高敏状态,可产生高水平的炎性细胞因子,如前列腺素e2、白细胞介素-1β、肿瘤坏死因子α等。这些细胞因子可引发血小板的聚集和黏附,促进脂质细胞形成和血管内膜胆固醇沉积,加速血管平滑肌增殖,导致管壁增厚,促进动脉粥样硬化的形成。目前认为,脂多糖-单核细胞-细胞因子(前列腺素e2、血栓素a2、白细胞介素-1β、肿瘤坏死因子α)之间的相互作用可能是牙周炎和动脉粥样硬化相互联系的生物学基础之一[7]。

2.2 细胞因子的功能及相互联系 细胞因子是种低分子量蛋白质,是炎症和免疫过程的起始因子和效应器。它们调控反应的幅度范围和持续时间短暂而有效。研究表明,许多细胞因子在冠心病和牙周病的发病机制中发挥重要作用,如白细胞介素-1(il-1)、il-2、il-18、肿瘤坏死因子(tnf-α)、干扰素(ifn-γ)、细胞间粘附分子-1(icam-1)、血管细胞粘附分子-1(vcam-1)、p选择素、e选择素、单核细胞趋化蛋白-1(mcp-1)和巨噬细胞集落刺激因子(m-csf)等。

il-1β、tnf与粘附分子icam-1、vcam-1一起作为刺激因子与抗原肽复合物共同参与t细胞与抗原提呈细胞的结合。il-1和tnf通过刺激或损伤内皮细胞、血小板和白细胞,诱导白细胞和血小板与内皮细胞粘附,使as的炎症损伤加重。同时,二者还刺激平滑肌细胞(smc)增殖和收缩,促进as斑块形成和as损伤处的血管痉挛收缩。有实验表明,il-1β和tnf在心肌梗塞患者中的表达明显高于稳定性心绞痛患者和正常对照,说明il-1β和tnf与冠心病as的严重程度密切相关[8]。

il-18由okamura等(1995)首次发现,主要由感染、应激等刺激因素刺激巨噬细胞产生,属于il-1家族,并与il-12有协同刺激作用诱导t细胞和nk细胞产生ifnγ。il-18可以引起一系列的致炎细胞因子的产生,如一氧化氮,细胞黏附分子,金属基质蛋白酶-9 等,并且在调节 th1,th2细胞的平衡及免疫应答方面起到重要作用。最近研究表明il-18可以作为冠心病病人及健康人群的未来冠心病事件发生的一个独立的预测指标[9],牙周治疗后血清中l-18的水平明显降低,表明牙周治疗可能会降低冠心病的风险。

2.3 c反应蛋白 c反应蛋白(crp)是机体在炎症、感染和组织损伤后而产生的一种急性期反应蛋白,主要由肝细胞合成,总分子量11800da。crp是一种非常敏感的炎症和组织损伤标记物,是预测炎症状况最敏感的标记物之一,各种急性期感染、炎症性疾病(如牙周病)、坏死、外伤和恶性肿瘤可造成其水平增高。

最新的研究证明,crp位于动脉粥样硬化斑块内,具有调节单核细胞聚集的作用,刺激单核细胞释放炎症介质如il-1β、il-6和tnf-α等,也可以作为促炎症介质通过免疫球蛋白fc段γⅱ受体(fcγrⅱ)结合激活吞噬细胞的功能[10]。有资料表明,血清crp可调节巨噬细胞摄取低密度脂蛋白(ldl),然后转化为泡沫细胞。因此,crp是与动脉粥样硬化发生、演变和进展密切相关的促炎因子。还有研究显示crp的浓度与冠状动脉硬化的严重程度呈正相关,炎症标记物含量最低限度的上升就可能准确预测未来心血管事件的发生[11]。前瞻性研究认为,高水平的crp可使中风危险性增加2倍,心肌梗死危险性增加3倍,周围血管疾病危险性增加4倍,并且在排除其他因素后是冠心病发生的独立危险因子。

尽管crp增高是否与由血管造影评价的冠状动脉狭窄有关尚存在争议,但是,crp可反映与动脉粥样硬化程度和严重性有关的炎症;关于心肌损伤,crp可反映与心肌缺血或心肌坏死程度有关的炎症;最后,crp可反映循环中促炎介质如il-1、il-6和tnf的数量和活性。几项研究表明,阿司匹林和他汀类药物可以降低患者血清中crp的含量,从而有效降低患者的未来冠状动脉事件[12]。有研究显示,crp水平与牙周病的严重程度呈正相关。因此,crp可以作为牙周炎和冠心病之间联系的桥梁,预示着牙周炎和冠心病之间存在着某种联系。

综上所述,大量证据表明牙周炎和冠心病可能存在相当密切的关系。但是牙周病和冠心病都是多因素作用下的慢性疾病,其发病机理极为复杂,至今还没有完全清楚。因此,牙周病是否冠心病的一个独立危险因素还需要长期的探索和研究。

参考文献

[1] epstein se,zhu j,burnett ms,et al.infection and atherosclerosis potential roles of pathogen burden and molecular mimicry[j].arterioscler thromb vasc biol,2000,20:1417-1420.

[2] mackenzie rs,millard hd.interrelated effects of diabetes[j].arteriosclerosis and calculus on alveolar bone loss.j am dent assoc,1963,66:192.

[3] beck j,garcia r,heiss g,et al.periodontal disease and cardiovasculardisease[j].periodontal,1996,67(10suppl):1123-1137.

[4] claudia st?llberger and josef finsterer.role of infectious and immune factors in coronary and cerebrovascular arteriosclerosis[j].clinical and diagnostic laboratory immunology,2002,9(2):207-215.

[5] hujoel pp,drangsholt m,spiekerman c,et al.periodontal diseaseandcoronaryheartdiseaserisk[j].jama,2000,284:1406-1410.

[6] 王晓燕,丁鳌,王俊莲等.牙龈卟啉单胞菌对人脐静脉血管内皮细胞生物学活性的影响[j].牙体牙髓牙周病学杂志,2008,18(4):181-184.

[7] seymour ra,steele jg.is there a link between periodontal disease and coronary heart disease?[j].brdentj,1998,184:33-38.

[8] 张卫东,陈晖.牙周病与冠心病的相关性研究[j].国外医学口腔医学分册,2002,29(4):241-242.

[9] youssef aa,chang lt,hang cl,et al.level and value of interleukin-18 in patients with acute myocardial infarction undergoingprimarycoronaryangioplasty[j].circj,2007,71(5):703-711.

免疫学研究进展篇(10)

人工免疫系统是基于免疫系统原理而设计的智能系统,多用于计算机安全、故障诊断、优化等方面。作为在国内较早开展人工免疫系统研究的学者,莫宏伟教授在学术研究及推动本学科发展方面,做出了突出的贡献。

在对人类免疫系统仿真建模研究中,莫宏伟教授从多种方法上进行了创新,利用细胞自动机、智能主体、微分方程与状态转换混合方法等,对人类免疫系统基本性质进行了比较全面的研究和仿真实现,对免疫t细胞动力学性能进行了深入的理论研究,其研究成果对于探索大规模微小型机器人协同行为颇有影响。他建立了可用于启发建立新型免疫计算方法的模型,其中,基于人工免疫网络的新型分类器可用于数据分类、网页文本挖掘,信息恢复等领域;改进后的细胞自动机模型可对免疫应答和抗体变异进行仿真研究;微分方程、改进后的cs模型也可以对免疫应答进行仿真研究。另外,他还基于混合模型建立了t细胞动力学模型。

在人类免疫系统机理的研究中,莫宏伟教授针对其数据挖掘技术进行了全面而深入的理论和实际探索研究,创建了人工免疫系统在数据挖掘领域的理论及应用成果。从中提出了免疫网络分类器和阴性选择分类器系统,并基于复杂网络理论对人工免疫网络在聚类方面的性能开展了理论研究,其结果可应用于数据挖掘、机器学习、模式识别等多个范畴。如,免疫聚类算法可应用于获取垃圾邮件,阴性选择分类器有利于信息的恢复等。在对人工免疫网络展开理论分析研究时,他提出了该方法的聚类质量分析和评价方法――基于人工免疫网络的文本聚类方法和类别不均匀方法,同时,对人工免疫网络产生的记忆细胞机制进行了深入研究。其理论成果还包括基于克隆选择的数据属性选择算法,动态数据库关联规则挖掘方法、半监督聚类免疫算法等。

作为一位研究者,莫宏伟教授确实做到了瞄准国际学术前沿进行钻研。除上述研究外,他对前沿学术的追求还表现在“烟草智能辅助分析与设计系统”的攻关上。作为黑龙江省科技攻关项目,该系统以前沿的信息技术和人工智能技术为基础,融合行业的先进制造、设计技术,充分利用领域专家的感官品评、设计经验和知识,从样本数据中学习专业知识、自动抽取数据中内含的规律,来实现对产品感官质量的计算机辅助品评和计算机智能配方设计,减少人工专家品评工作量,提高品评效率和质量,从而协助技术人员进行产品质量控制、工艺过程改进和计算机辅助设计等工作,当年即为企业节省开发成本100余万元。该系统申请发明专利3项,目前已公开2项。该成果的出现不仅可以完善对企业技术工作的信息化建设,还适应了当前产品品评和设计数字化,智能化,标准化的发展趋势,促进了黑龙江省省内烟草企业的技术创新,初步达到了以高新技术改进传统产业,以信息化带动工业化的目的。除了烟草行业,该项目成果还可以推广到食品,酿酒、医药等其他配方产品领域。

如果说努力与成果是莫宏伟教授种下的“因”,那么,国内外同行的认可与赞誉则是结出的“果”。2003年,他出版了国内首部关于人工免疫系统的专著――《人工免疫系统原理与应用》。六年后,他出版了《人工免疫系统》一书,并获得国家科学学术专著出版基金资助。而他的另一著作也于2009年得以在美国出版。此外,他还在国际期刊ieee transaction on cybernetics,system andman,information science,以及《电子学报》、《计算机学报》等国内核心期刊,ieee下的国际会议上30余篇,其中,多篇进入sci等三大检索。自从事科研工作以来,他承担并参与国家“863”课题、国家自然科学基金、黑龙江省自然科学基金等多项国家、省部级攻关项目。如今的他,已经是哈尔滨工程大学自动化学院教授,模式识别与智能系统研究所副所长,黑龙江省人工智能学会秘书长,中国人工智能学会自然计算与数字城市专委会副主任。

研无止境

“吾生也有涯,而知也无涯”,在莫宏伟教授看来,对科研的追求也应该是无止境的。如今的他,并没有在过去的成绩中沉沦,而是继续在人工智能的科学之路上不断探索,征服更高的科学高峰。

他认为免疫系统仿真研究前景可观。且不论免疫系统仿真是计算机科学与免疫学,医学、免疫信息学等相关领域理论与技术融汇的结晶单说从早期的微分方程仿真免疫系统的局部现象和机制,发展到利用大型计算机研究免疫系统整体,建立三维仿真模型,免疫系统仿真也经历了一场跨越式的发展。莫宏伟教授把握这一发展,研制基于主体和复杂网络理论的免疫系统的仿真方法及免疫系统仿真平台。该平台包括主体和复杂网络与免疫系统成分的对应,基于主体和复杂网络的免疫系统模型,以及基于主体和复杂网络的三维免疫仿真系统,不仅适用于医学研究、药学试验和免疫学教学,也将为开发新的用于工程问题的人工免疫系统打下良好的理论基础。

从另一个角度来说,虽然经过十几年的发展,人工免疫系统已经在人工智能、自然计算等领域占有了一席之地,但其发展也面临着许多局限。一方面,基于传统的免疫学理论开发算法不断改进,并投入应用另一方面,鲜有新的借鉴免疫机制的方法产生,这一现象在国内尤其突出。意识到这一点,莫宏伟教授一路“跟踪”现代免疫学、免疫信息学的发展,着眼于利用免疫系统的微观信息处理机制,也就是细胞和分子层面的信息传导,处理机制,开发新的免疫信息处理理论和方法,以满足数据挖掘、新医药开发与设计、模式识别等领域的需求。

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