第二十三章　肺曲霉病的免疫發(fā)病機制

曲霉菌（Aspergillus，Asp）以腐物寄生的形式廣泛存在于自然環(huán)境中，易在空氣、水、腐爛植物、低矮房間、潮濕環(huán)境、寢具和一些食物中存在，為條件致病菌，可分為18個群，132個種和18個變種?？梢鹑祟惛腥镜募s有20多種，以煙曲霉（A.f umigatus，Af）、黃曲霉、黑曲霉、土曲霉等常見，其中煙曲霉約占80%～90%。

曲霉?。╝spergillosis）是美國需要住院的第三位系統(tǒng)性真菌感染，肺臟為其最常見的靶器官。在腎移植受者中的發(fā)生率約為2%，而病死率高達70%。肺曲霉病是由曲霉屬感染或吸入曲霉抗原引起的一組急、慢性肺部病變，是HIV/AIDS和血液網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)腫瘤患者中最常見的侵入性真菌感染之一?？砂l(fā)生于任何年齡、性別和種族，20～30歲多見，男性多于女性。臨床表現(xiàn)復雜，從不同角度，如原發(fā)性與繼發(fā)性或超敏性、植物寄生性與侵襲性有多種分型方法，稱為肺曲霉綜合征。臨床上一般將肺曲霉病分為曲霉球、超敏反應(yīng)性支氣管肺曲霉?。╝llergic bronchopulmonary aspergillosis，ABPA）和侵襲性肺曲霉?。╥nvasive pulmonary aspergillosis，IPA）等3種類型。目前知道侵襲性曲霉?。↖A）和粒細胞功能降低有關(guān)，超敏反應(yīng)性支氣管肺曲霉?。ˋBPA）與囊性纖維化（CF）有關(guān)，曲霉球的發(fā)生與肺部空洞性疾病有關(guān)。曲霉病發(fā)病的分子基礎(chǔ)尚不清楚。疾病的病理結(jié)果一方面來源于真菌的破壞，另一方面來源于患者不完全的免疫清除機制，兩者的相互作用導致疾病的不同表現(xiàn)。

一、肺曲霉病的致病因素

肺曲霉病的致病因素主要為吸入煙曲霉孢子。曲霉菌在自然界分布廣泛，平均每人每天約吸入15～30個曲霉孢子，特別是冬天和秋天，但臨床病例少。為逃避宿主消滅，煙曲霉必須能黏附和穿透人類呼吸道上皮，同時殺死周圍的細胞，特別是發(fā)揮防御保護作用的吞噬細胞。毒力的強弱來自于其通過分泌細胞外酶和毒素來逃避宿主的細胞和體液免疫的能力。煙曲霉為主要致病菌種，與其特點有關(guān)：首先，煙曲霉分布廣泛，生長迅速，體內(nèi)過高的皮質(zhì)醇可加速其生長；煙曲霉孢子體積較小（3～5μm），可以沉積于肺臟遠端，易與機體的層粘連蛋白和纖維蛋白原連接，具有疏水性的蛋白外衣可使其逃避宿主的免疫保護機制；具有一系列的毒性因子，如磷脂酶、黃曲霉素、溶血素和支霉菌素（gliotoxin）等可使機體的巨噬細胞和中性粒細胞功能降低；通過產(chǎn)生超氧化物歧化酶來逃避巨噬細胞產(chǎn)生的氧自由基、超氧化物等的破壞。其中影響曲霉侵襲過程的主要有黏附素、水解酶和煙曲霉毒性分子。

（一）黏附素

通過非特異性的生物化學作用和特異性的受體－配體識別作用，分生孢子可黏附于宿主各種循環(huán)和基膜相關(guān)蛋白，如纖維蛋白原、層黏連蛋白、補體、纖維黏蛋白、白蛋白、球蛋白、膠原纖維和表面活性蛋白等。煙曲霉表面主要為疏水性蛋白組成的小桿狀叢，此疏水蛋白含有8個保守性半胱氨酸殘基，難以化學性降解。編碼此小桿狀蛋白的基因RodA已經(jīng)克隆出，基因突變喪失此桿狀蛋白的煙曲霉變?yōu)橛H水性，不易黏附于白蛋白和膠原，但黏附于層黏連蛋白和纖維蛋白原的能力不變。在IA動物模型中，相關(guān)基因突變菌株感染宿主的死亡率并無改變，但突變株感染宿主的炎癥反應(yīng)降低，說明此基因在宿主和曲霉的疏水反應(yīng)中發(fā)揮重要作用，但對曲霉毒力影響較小。其他部分疏水性蛋白已經(jīng)檢測到，但作用尚不清楚。

分生孢子表面的糖類（碳水化合物）和蛋白質(zhì)分子可以特異性方式影響曲霉黏附于宿主蛋白。例如，一種不明蛋白通過鈣依賴方式黏附于肺表面活性蛋白A和D，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)曲霉孢子壁上含有海藻糖和涎酸特異性凝集素、層黏連蛋白受體。纖維蛋白原、層黏連蛋白、補體、纖維黏蛋白可結(jié)合于曲霉壁內(nèi)、外蛋白的不同部分。目前尚無一種黏附素能夠純化出來，其在曲霉病的發(fā)病中的作用有待進一步研究。

（二）色素

綠色孢子具有較強的致病作用，最近已經(jīng)克隆出與二羥萘黑色素生物合成有關(guān)的兩個基因：ALB1和ARP1。基因突變相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)無色素煙曲霉孢子較易黏附于補體，菌壁易于穿透，對抗真菌藥物敏感。同樣，在暗色和產(chǎn)黑色素的新型球孢子菌的研究中發(fā)現(xiàn)，黑色素的存在有利于宿主內(nèi)真菌的存活。但此發(fā)現(xiàn)對控制曲霉病的意義不大，因為野生型曲霉大部分為綠色，而且，不含色素的曲霉孢子接種于激素處理的小鼠后同樣可以形成IA。

（三）毒性分子

煙曲霉代謝可以產(chǎn)生多種毒性分子，其中研究較多的為膠霉素。此毒素亦具有免疫抑制作用，故曾經(jīng)考慮應(yīng)用于骨髓移植病人。膠霉素可以抑制巨噬細胞的吞噬和通過不同機制誘導其凋亡，同時它可以阻止T和B細胞的活化和細胞毒性細胞的產(chǎn)生以及降低單核細胞和纖維細胞的功能。在曲霉感染的宿主中可以檢測到一定濃度的膠毒素?，F(xiàn)已經(jīng)證實臨床分離的曲霉標本可使呼吸道纖毛擺動減緩和破壞呼吸道，部分是由曲霉釋放的曲霉菌素介導的。其他有的代謝物亦可以削弱黏膜纖毛運動，導致曲霉在上皮細胞表面長期定植，有利于IA的形成。但是它們的具體作用未完全確定，因為不產(chǎn)生此代謝物的曲霉同樣有致病性；另外，煙曲霉可以產(chǎn)生分子量為18×10³的RNA酶和分子量為30×10³的溶血素，兩者均有較強毒性。此RNA酶又稱ASPF1和局限曲霉素（Restrictocin），具有一個三級結(jié)構(gòu)環(huán)，與凝集素的糖結(jié)合部位相似，可能與此蛋白穿過細胞膜有關(guān)。它存在于曲霉細胞壁，同時在IA病人的尿液中和曲霉周圍壞死組織內(nèi)可以檢測到，極低濃度就具有較高毒性。但其在曲霉病的發(fā)病中的作用仍有爭議：①部分致病曲霉如黃曲霉不合成此分子，而一些非致病性曲霉卻可以產(chǎn)生；②注射毫克數(shù)量級的此種蛋白不能誘導動物的中毒性休克；③相關(guān)基因突變菌株感染小鼠后，肺部細菌生長和小鼠死亡率改變不大。試驗顯示，膠毒素和ASPF1共同作用于混合淋巴細胞時有毒性相加作用。溶血素為煙曲霉的唯一溶血毒素，載脂蛋白B可以抑制其活性。曲霉感染的體內(nèi)試驗中已經(jīng)檢測到溶血素，它可促進曲霉感染的發(fā)展。同時，有人發(fā)現(xiàn)一種真菌源性補體抑制因子可以阻止補體C3b與真菌表面的結(jié)合。

（四）酶

在真菌侵入機體的過程中，多種酶類發(fā)揮重要作用。肺基質(zhì)主要由彈性蛋白和膠原組成，故彈性蛋白和膠原的溶解有利于感染的發(fā)生。曲霉可以產(chǎn)生大量的細胞外酶，包括核酸酶、磷酸酶、肽酶和蛋白酶等，這些大分子產(chǎn)生的組織破壞是曲霉病病理組織學變化的重要基礎(chǔ)。在小鼠中，彈性酶活性與曲霉毒性相關(guān)，曲霉產(chǎn)生的主要彈性蛋白酶AFAIP的抗體可以保護免疫正常小鼠免受致死劑量曲霉感染。已經(jīng)有多個實驗證實蛋白酶在曲霉病中的作用：①在體外具有較高蛋白酶活性的菌株致病性較強。②臨床分離菌株比環(huán)境分離菌株具有較強的蛋白酶活性。③通過基因突變實現(xiàn)蛋白酶陰性的菌株致病性明顯降低。④蛋白酶可以誘導前炎癥細胞因子如IL－8，IL－6，MCP－1等的釋放。⑤在曲霉感染肺組織中已經(jīng)檢測到煙曲霉分泌的蛋白酶。在CF和ABPA的兒童尸解時發(fā)現(xiàn)，呼吸道彈性蛋白層破壞嚴重，肺實質(zhì)內(nèi)有曲霉菌絲。⑥在免疫正常小鼠中，真菌蛋白酶可以通過活化上皮細胞誘導炎癥細胞的聚集，誘發(fā)局部氣道炎癥。另外，氧化酶在曲霉病的發(fā)病中發(fā)揮著重要作用。此酶可以中和吞噬細胞釋放的活性氧產(chǎn)物?，F(xiàn)在已經(jīng)在煙曲霉中發(fā)現(xiàn)了3種過氧化氫酶和2種超氧化物歧化酶，但是其具體作用不清楚。有研究發(fā)現(xiàn)，剔除編碼過氧化氫酶基因CA T1后，菌株在體內(nèi)和體外均未表現(xiàn)為對氧化物的敏感性增加。曲霉生長速度可能是IA進展的另一重要因素。例如，煙曲霉甲殼質(zhì)（chitin）合成基因CHSG缺陷菌株的生長速度減慢，毒性降低。故近年來分子生物學家認為，在煙曲霉的生物合成中發(fā)揮作用的酶類應(yīng)視為毒性因子。實際上，調(diào)節(jié)嘧啶合成的基因的突變株在體內(nèi)不能出芽生長，成為無毒株。但是亦有一些細胞壁突變株可影響其生長，毒性卻未見降低。故菌絲分枝和生長的速度對疾病的影響有待進一步研究。

以上資料顯示，煙曲霉毒性是受多因素影響的，以單基因去除實驗來研究真菌毒性有一定的局限性。為理解煙曲霉的毒性因子及其致病作用，需了解機體防御煙曲霉感染的機制。

二、宿主防御機制

（一）先天免疫

在免疫正常宿主中，通過識別和清除曲霉，先天免疫或特異性免疫在機體防御中發(fā)揮重要作用。在免疫正常的試驗動物中接種大劑量曲霉后，幾小時內(nèi)大部分被清除。清除曲線遵循一級動力學，說明先天防御機制在其中占有重要地位。非特異性免疫主要包括3個部分：①解剖屏障；②體液因子如補體；③吞噬細胞及其相關(guān)產(chǎn)物。

1.解剖屏障　如同其他經(jīng)空氣傳播微粒一樣，大部分的曲霉分生孢子通過纖毛運動被清除出呼吸道。由于煙曲霉產(chǎn)生的毒性分子可抑制纖毛運動，蛋白酶可破壞上皮組織，纖毛清除機制的作用效果被減弱。另外，被上皮細胞和內(nèi)皮細胞內(nèi)化的分生孢子可成為感染灶。在動物實驗中，曲霉穿透上皮十分常見，但在人類中未見相關(guān)報道。肺表面活性物質(zhì)同樣發(fā)揮著重要作用，最近有研究表明親水性表面活性物質(zhì)A和D可以增強肺泡巨噬細胞和中性粒細胞的黏附、吞噬和殺傷曲霉的能力。

2.體液成分　在血清成分與曲霉相互作用的研究中發(fā)現(xiàn)，血清中的纖維蛋白原在IA的進展中升高，它可以結(jié)合煙曲霉，但在IA發(fā)病中的作用尚不清楚。C反應(yīng)蛋白可以激活補體活化的一系列反應(yīng)，結(jié)合曲霉片段，而補體激活在對抗機會性真菌感染中有重要作用。靜態(tài)的孢子、膨脹生長的孢子和菌絲激活補體的機制似乎不同，靜態(tài)孢子啟動較慢。但奇怪的是在調(diào)理作用發(fā)揮以前加熱處理血清可以明顯提高肺部巨噬細胞的殺滅曲霉孢子的能力。

近年已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了補體旁路激活產(chǎn)生的親脂性的曲霉特異性阻滯劑，但其本質(zhì)和作用部位不清楚。另外，已有報道某些曲霉外壁分子可通過蛋白溶解作用使C3與其分離，其在曲霉病中的意義尚不清楚?？傊?，補體旁路的激活有利于吞噬細胞黏附和殺滅真菌，但仍需進一步研究，尤其是補體在曲霉病炎癥反應(yīng)中的特異功能。

3.吞噬細胞　體內(nèi)、外試驗中均證實吞噬細胞在機體防御曲霉感染中發(fā)揮重要作用，其中主要為肺泡巨噬細胞和中性粒細胞。

（1）巨噬細胞。肺泡內(nèi)巨噬細胞周圍環(huán)境缺乏調(diào)理因子如補體和抗體等，凝集素樣作用被認為是巨噬細胞黏附和吞噬曲霉孢子的主要機制。巨噬細胞黏附和吞噬孢子后發(fā)生一系列反應(yīng)，數(shù)小時后才能殺滅曲霉，24h內(nèi)僅能殺死90%，故小鼠肺部接種曲霉后清除較慢。不同解剖部位的巨噬細胞殺死曲霉的能力不同，小鼠、家兔和人類肺泡、外周血源性巨噬細胞可阻止孢子發(fā)芽生長，但同一個體中的腹腔巨噬細胞卻無此功能。大部分研究認為活性氧介質(zhì)在巨噬細胞殺滅曲霉孢子過程中作用不大，而非氧化機制發(fā)揮著重要作用：①分生孢子被吞噬后可以觸發(fā)氧化呼吸暴發(fā)，但在幾小時后，氧化殺傷機制作用結(jié)束后才被殺死；②曲霉孢子在無氧環(huán)境中可被家兔肺泡巨噬細胞殺滅；③人類血源性巨噬細胞體外培養(yǎng)10d，喪失產(chǎn)生的大量活性氧產(chǎn)物后仍能殺滅曲霉孢子；④由于基因缺陷而吞噬曲霉后不能誘導呼吸暴發(fā)產(chǎn)生活性氧產(chǎn)物的宿主單核細胞同樣可以殺滅曲霉孢子；⑤有NO的抑制劑存在時，肺泡巨噬細胞的殺菌活性不變，說明NO在其中無重要作用。陽離子蛋白和抗真菌酶類具有一定的抗菌活性，煙曲霉可強烈誘導巨噬細胞的蛋白溶解活性產(chǎn)生。

被吞噬的孢子膨脹后方可被殺死，實驗證明，膨脹孢子較易被巨噬細胞殺滅，可能是膨脹孢子被吞噬后產(chǎn)生的氧化暴發(fā)反應(yīng)所致，尚未見被吞噬的孢子全部被殺滅的報道。而且，孢子可以在單核細胞內(nèi)發(fā)芽，說明中性粒細胞在殺滅殘余孢子和保護機體中同樣有重要作用。

（2）中性粒細胞。雖有實驗證實多形核中性粒細胞（PMN）可以吞噬和殺滅巨噬細胞未消滅的靜息狀態(tài)和膨脹的曲霉孢子，但其主要作用于曲霉菌絲。由于菌絲較大，不能吞噬，PMN通過受體黏附于菌絲表面，觸發(fā)呼吸氧化暴發(fā)，產(chǎn)生活性氧介質(zhì)和脫顆粒。PMN殺滅菌絲較快，2h內(nèi)可殺滅50%。菌絲的殺滅需要氧化劑的參與，但若沒有脫顆粒所致的菌絲的破壞，單純氧化劑是不能殺滅菌絲的。應(yīng)用電鏡可以發(fā)現(xiàn)PMN誘導的細胞壁的破壞，把菌絲與PMN中分離的顆粒共同培養(yǎng)可導致細胞壁糖蛋白的迅速釋放。自吞噬細胞分離的多聚糖水解酶在此過程中發(fā)揮重要作用。研究者們發(fā)現(xiàn)，成活的IA動物中的中性粒細胞殺滅菌絲的能力明顯強過死于IA的動物，且此種不同活性的改變持續(xù)到感染后3～5d。說明有影響中性粒細胞殺菌能力的因素存在。

至今吞噬細胞殺傷曲霉的機制未完全闡明，一些實驗顯示至少有2條氧化通路參與此過程，但氧化破壞的具體靶分子不清楚。同時，非氧化殺傷機制如防御素在防御菌絲和芽生孢子中亦被激活。

（3）血小板。在人類曲霉感染中，血小板也起一定的保護作用。血小板可黏附于侵襲性曲霉菌絲的細胞壁并被激活。血小板可以直接破壞細胞壁，增強中性粒細胞介導的殺滅真菌活性，故化療過程中出現(xiàn)的中性粒細胞減少和血小板減少均有利于煙曲霉的感染和擴散。

（二）獲得性免疫

1.T細胞免疫　Th細胞根據(jù)產(chǎn)生的細胞因子不同可分為Th1和Th2細胞，Th1分泌IL－2，IL－12，IFNγ，T NFα和淋巴毒素等，主要介導細胞免疫應(yīng)答，可以增強吞噬細胞功能，增加機體對霉菌的抵抗力；Th2細胞分泌IL－4，IL－5，IL－6，IL－10等，主要促進B細胞發(fā)育和介導體液免疫，如促進抗體的產(chǎn)生、抑制Th1細胞介導的免疫應(yīng)答、抑制單核巨噬細胞的激活和活性氧產(chǎn)物的產(chǎn)生。IFNγ能刺激巨噬細胞殺死真菌，在小鼠試驗已證實IFNγ能刺激巨噬細胞殺滅芽生菌、組織胞漿菌和副球孢子菌等，增強PM N的抗真菌效果；集落刺激因子主要包括粒細胞集落刺激因子（G－CSF）、粒細胞－巨噬細胞集落刺激因子（GM－CSF）、巨噬細胞集落刺激因子（M－CSF），不僅負責骨髓干細胞的再生，而且決定粒細胞的分化和單核細胞的成熟形式。G－CSF能增強人中性粒細胞抗真菌的活力；GM－CSF能增強人中性粒細胞、單核細胞和巨噬細胞抗真菌的活力；IL－2能刺激淋巴細胞的增生，增強細胞毒性T淋巴細胞和自然殺傷細胞（N K）的功能。IL－12是由吞噬細胞、樹突狀細胞、低水平的角化細胞及非黏膜主細胞產(chǎn)生的前炎癥性細胞因子，能誘導Th細胞和N K細胞增生，產(chǎn)生Th1型細胞因子（IFNγ，GM－CSF，T NF和IL－2等），進一步作用于真菌。

有關(guān)人類霉菌病中細胞免疫反應(yīng)和Th1/Th2細胞因子比例失調(diào)的研究較多。在人類和小鼠ABPA模型中，通常有嗜酸性粒細胞增多，Th2型細胞因子如IL－4，IL－5，IL－10升高，血清IgE、IgG1和Ig A升高，反映了機體針對曲霉抗原的Th2型體液免疫增強。在小鼠ABPA模型的早期，可以發(fā)現(xiàn)前炎癥細胞因子IL－1α和T NFα，ICA M增多，以IL－4抗體處理可以抑制Th2型反應(yīng)而增強Th1型反應(yīng)，同樣，IL－4剔除小鼠，Th1型反應(yīng)占優(yōu)勢，IgE檢測不到。IL－5的抗體可以消除小鼠中的嗜酸性粒細胞浸潤。由于Ig E缺陷小鼠、B細胞缺陷小鼠、IL－5缺陷小鼠和以IL－5抗體處理小鼠可產(chǎn)生與對照組相似的組織損傷，故IgE和嗜酸性粒細胞聚集在ABPA的發(fā)病中的作用尚有爭議，而且抗原類型、接種部位和小鼠種系對免疫反應(yīng)均有重要影響。血清表型分析發(fā)現(xiàn)，90%的ABPA患者為H L A－DR2或H L A－DR5或兩者兼具，明顯高于正常對照組。正常健康人接種曲霉后主要表現(xiàn)Th1型反應(yīng)，IFNγ，GM－CSF和T NFα產(chǎn)生增加。宿主對IA的易感性、殺菌能力的減弱與IL－4和IL－10的增多明顯相關(guān)。

以環(huán)磷酰胺處理的小鼠氣管接種曲霉后可形成IA，同時Th2型反應(yīng)為主，IL－4，IL－10升高而IFNγ降低。誘導T細胞產(chǎn)生IFNγ和巨噬細胞產(chǎn)生IL－12后可產(chǎn)生保護性免疫，應(yīng)用IFNγ，T NFα或可溶性IL－4受體可以減少小鼠的死亡率，相反中和IFNγ后機體病理損傷趨于嚴重，IL－10的m RN A表達增加，血清IgE抗體亦升高，但與血清IL－4增高不一致。

在IA的發(fā)生發(fā)展中，IL－10的作用尚有爭議。中和IL－10可以增加小鼠對曲霉感染的抵抗力，IL－10處理的巨噬細胞產(chǎn)生O2^－減少，殺滅菌絲的能力降低。但卻可以增加對曲霉孢子的吞噬和殺滅。Roilides等報道，IL－10的水平與IA的進展明顯相關(guān)，IL－10水平低或檢測不到的患者預后較好，隨病情進展到死亡，IL－10水平逐漸升高。故IL－10可能在疾病發(fā)展的不同時期作用不同，在早期曲霉孢子為主時起保護作用，而后期以曲霉菌絲為主時起抑制作用。同樣在ABPA中IL－10限制吸入曲霉抗原時的炎癥反應(yīng)，可能起一定的保護作用。IL－10基因缺陷會促進ABPA的免疫反應(yīng)加重，在支氣管哮喘病人中，IL－10表現(xiàn)為抗過敏性炎癥反應(yīng)，抑制嗜酸性粒細胞的增生和成熟，促進其凋亡，支氣管哮喘病人氣道中IL－10基因的表達和蛋白水平下降，經(jīng)激素治療后可恢復。IL－10基因剔除小鼠對曲霉刺激表現(xiàn)為強烈的氣道炎癥反應(yīng)，死亡率高達50%，而對照組僅有較輕炎癥反應(yīng)，很少死亡。

2.保護性免疫　以低于致死劑量的孢子或殺滅的芽胞成分接種動物后可增強其對致死劑量的煙曲霉的抵抗力，其效應(yīng)細胞和機制尚不清楚。有研究認為PMN在其中發(fā)揮一定的保護作用，而另外一些研究卻發(fā)現(xiàn)并非PMN而是獲得性免疫中的巨噬細胞發(fā)揮著重要作用。在保護性免疫中，抗體的作用研究較少，以煙曲霉免疫后的動物血清接種同類動物后并未顯示明顯的保護作用，說明抗體在其中不起作用。但是最近研究發(fā)現(xiàn)，以曲霉孢子免疫接種小鼠可以誘導針對DPPV（曲霉球病人血清中的抗體識別抗原）的多克隆抗體反應(yīng)，主要是IgG1，IgG2，IgA而非IgG3，說明針對曲霉抗原的保護性免疫的存在。存活的IA病人中亦顯示特異性抗原的抗體反應(yīng)，但是僅有針對特異性保護性抗原DPPV的抗體的保護性作用得到證實。

三、免疫抑制在IA發(fā)病中的作用

近幾年來，由于廣譜抗生素、新的免疫抑制劑、抗癌藥的不斷涌現(xiàn)，以及艾滋病和器官移植病人的增多，有關(guān)肺曲霉病的報道逐漸增加。受曲霉感染的病人多有原發(fā)和繼發(fā)免疫能力低下或有原發(fā)病（肺結(jié)核、支氣管擴張、肺囊腫等）。

（一）免疫抑制性藥物

在動物實驗和人類感染中，免疫抑制藥物的應(yīng)用可導致機體的免疫系統(tǒng)的抑制，從而促進IA的發(fā)生和發(fā)展，其中最主要藥物為糖皮質(zhì)激素。經(jīng)放射和化療藥物處理后，吞噬細胞的吞噬功能發(fā)生改變。Schaffner等強調(diào)，激素在IA發(fā)病中的主要作用為削弱巨噬細胞的抗真菌作用，暴露于一定濃度的激素中的巨噬細胞吞噬孢子和產(chǎn)生呼吸爆發(fā)的反應(yīng)不變，產(chǎn)生反應(yīng)氧中介物（reactive oxygen intermediate，ROI）不變，但不能阻止孢子出芽和殺死孢子，此作用主要通過激素受體介導，因為激素拮抗劑可以減弱此作用。而其他一些實驗卻發(fā)現(xiàn)地塞米松可抑制巨噬細胞釋放O₂－，電鏡檢查發(fā)現(xiàn)，激素可穩(wěn)定溶酶體膜，阻止吞噬曲霉后溶酶體的融合。通過IFN－γ和TNFα活化巨噬細胞并不能恢復激素削弱的非氧化殺傷功能，但卻可增強淋巴細胞的氧化殺傷功能。相反，Roilides等發(fā)現(xiàn)，M－CSF，GM－CSF和IFN－γ可以恢復激素誘導的單核細胞抗曲霉感染活性的降低，使O₂－的產(chǎn)生和曲霉絲破壞功能恢復。

藥理濃度的皮質(zhì)激素可以減少PMN的浸潤和部分功能，氫化可的松和地塞米松可以抑制PMN接觸曲霉后O₂－的產(chǎn)生，兩者在10～1 000μmol/L濃度時可抑制PMN的菌絲破壞，進一步證實了活性氧在殺滅菌絲中的作用。實際上，巨噬細胞較PMN對激素敏感，因為用以抑制PMN的激素濃度要高于抑制巨噬細胞的濃度的100倍。同樣，加入G－CSF和IFN－γ后，可以恢復激素抑制的PMN的殺菌活性，恢復氧自由基的產(chǎn)生，說明激素是通過PMN表面的激素受體發(fā)揮作用的。治療濃度的環(huán)孢素卻不能抑制PMN和巨噬細胞的抗真菌活性，但在較高濃度或與激素同時應(yīng)用時，卻可以明顯抑制吞噬細胞的抗真菌活性。

有關(guān)免疫抑制藥物對T細胞在曲霉病的作用的影響研究較少，環(huán)磷酰胺處理小鼠感染曲霉后產(chǎn)生Th2反應(yīng)為主。Schaffiner等認為激素并非作用于T細胞免疫，因為激素在無胸腺小鼠和正常小鼠中的作用相似，地塞米松抑制殺菌活性的能力明顯強于IL－4和IL－10。ABPA模型中，可的松可抑制肺部嗜酸性粒細胞的聚集和IgE水平的升高，而環(huán)孢素卻起促進作用。地塞米松可以明顯抑制煙曲霉誘導的T細胞活化、細胞因子表達細胞的增多，同時肺部嗜酸性粒細胞減少，IL－4，IL－5和GM－CSF降低。激素和環(huán)孢素均可以減少煙曲霉特異性IgE，Ig M的產(chǎn)生。激素被認為可以直接作用于煙曲霉，增強其代謝活動，刺激其生長。但有作者卻發(fā)現(xiàn)，激素加入后曲霉生長并無明顯增加，說明激素的靶細胞為吞噬細胞而非真菌。

（二）真菌源性免疫抑制分子

煙曲霉分泌分子同樣具有免疫抑制作用，如上述的代謝分子可以影響機體細胞的吞噬防御功能和黏膜纖毛的運動功能。煙曲霉孢子釋放的其他低分子量分子也可影響吞噬細胞的吞噬功能和超氧陰離子和過氧化氫的釋放。當曲霉孢子懸于細胞培養(yǎng)基后可迅速產(chǎn)生一種對熱穩(wěn)定的抑制因子，可抑制吞噬細胞的活動，在轉(zhuǎn)錄水平上阻止IL－6和IFN－γ的產(chǎn)生，但這些分子未能通過化學方法分離出。

四、肺曲霉病的發(fā)病機制

（一）ABPA

發(fā)病機制目前不完全清楚，可能涉及體液免疫和細胞免疫等多重機制。大量Af孢子吸入機體后，可黏附于氣道內(nèi)過多的黏液內(nèi)，痰液和適宜溫度成了良好的培養(yǎng)基，在那里寄生和繁殖，并不斷釋放毒素和至少15～20種抗原，其釋放的蛋白酶可與氣道上皮細胞受體作用，破壞上皮的完整性，有利于抗原通過，在特應(yīng)質(zhì)機體內(nèi)引發(fā)強烈的多克隆抗體反應(yīng)，產(chǎn)生特異性IgE，當再次暴露后引起塵細胞脫顆粒和嗜酸性粒細胞浸潤。通過IgE介導的Ⅰ型變態(tài)反應(yīng)導致支氣管痙攣、血液和痰液嗜酸性粒細胞增多，曲霉抗原皮膚速發(fā)反應(yīng)等；循環(huán)抗體或沉淀抗體復合物介導的Ⅲ型變態(tài)反應(yīng)可導致肺浸潤和支氣管擴張。Ⅳ型變態(tài)反應(yīng)也發(fā)揮一定的作用，引起肉芽腫性病變和單核細胞浸潤。近來研究表明ABPA病人血清中Af特異性IgG1，Ig G2，Ig G3，Ig G4水平明顯高于氣道內(nèi)Af持續(xù)定植或無ABPA的病人組。同時還引發(fā)了Th2型淋巴細胞反應(yīng)，特異性細胞因子的產(chǎn)生增強了嗜酸性粒細胞炎癥反應(yīng)的產(chǎn)生和降解蛋白、嗜酸性粒細胞主要堿性蛋白的釋放，并促進真菌生長。IL－10、表面活性蛋白、囊性纖維化跨膜轉(zhuǎn)導調(diào)節(jié)因子（CF TR）基因突變、H L A－DR的多態(tài)性均與ABPA的免疫學發(fā)病機制有關(guān)。有人認為，CFTR基因的異常使宿主對曲霉易感，對11人的對照研究發(fā)現(xiàn)，11人中有1人含有2個CF雜合子變異基因，5人含有一個CF變異基因，2人含有CF變異基因的等位基因，故此異?；虻谋壤?/11）明顯偏高。同時T淋巴細胞與Af抗原接觸后被激活，增強對白介素IL－4，IL－5的基因表達，IL－4可增加B淋巴細胞對Ig E的合成，IL－5可促進嗜酸性粒細胞的分化，共同引起血清Ig E、Af特異性抗體（Ig E－Af，IgG－Af，Ig A－Af）的濃度升高和局部嗜酸性粒細胞、單核細胞的大量浸潤，導致氣道壁和周圍肺組織發(fā)生炎癥反應(yīng)，最終出現(xiàn)支氣管痙攣、支氣管上皮及腺體分泌增多，引發(fā)喘息、大量咳痰等臨床表現(xiàn)。同時Th2型細胞因子如IL－4和IL－13、炎癥細胞和肥大細胞釋放蛋白酶促進生長因子的釋放，加強氣道修復反應(yīng)，導致氣管擴張和纖維化。

表面活性蛋白A（SP－A）和表面活性蛋白B（SP－B）在生理濃度范圍內(nèi)能夠完全阻斷超敏反應(yīng)性－特異性IgE與曲霉抗原結(jié)合，從而減少致敏嗜堿性細胞釋放組胺。表面活性蛋白作用上調(diào)和下調(diào)對ABPA發(fā)病具有重要意義，這方面的研究將促進ABPA發(fā)病機制的深入了解。

ABPA患者的Th2細胞比例上調(diào)，而且絕大部分為生成IL－4的CD4＋Th2細胞，采用Th1細胞生成的分泌型干擾素γ（IFN－γ）治療可取得良好效果。而Roth等發(fā)現(xiàn)ABPA患者體內(nèi)IL－4，IL－5，IFN－γ均增加，提示混合的Th1/Th2細胞反應(yīng)。IL－10亦為ABPA發(fā)病相關(guān)因素之一，已有研究表明ABPA患者體內(nèi)包括IL－10在內(nèi)的抗炎性因子明顯減少。

ABPA患者氣道內(nèi)存在的抗原刺激誘發(fā)出嚴重的局部炎癥反應(yīng)，一方面支氣管內(nèi)產(chǎn)生大量分泌物，Af在其中大量繁殖，其分泌的蛋白酶可破壞支氣管壁而出現(xiàn)近端支氣管擴張癥。痰液栓形成阻塞相應(yīng)支氣管，引起支氣管擴張和局部肺不張；另一方面，嗜酸性細胞在局部肺組織長期浸潤可產(chǎn)生多種致纖維化因子，如轉(zhuǎn)移生長因子（TGFβ）、血小板衍化生長因子（PDGF）等，最終形成肺間質(zhì)纖維化。

（二）IPA

IPA產(chǎn)生有兩個先決條件，即患者有免疫缺陷和接觸曲霉。極個別病人免疫功能正常，可能為吸入過量的曲霉孢子所致。近年來IPA發(fā)病率增加，主要誘發(fā)因素為中性粒細胞減少或缺乏、細胞免疫功能缺陷、細胞毒藥物所致黏膜損傷、醫(yī)院環(huán)境和動靜脈留置導管等。最常見的感染途徑為經(jīng)肺吸入，經(jīng)皮膚或消化道感染血源播散至肺者少見。曲霉孢子進入下呼吸道后，沉積于遠端支氣管，局部條件適宜生長時，則出芽并形成菌絲，造成組織破壞。吞噬細胞作為宿主的防御機制之一，其數(shù)量和功能在IPA的發(fā)病中的意義十分重要。實驗研究證明，巨噬細胞可吞噬并殺滅曲霉孢子，中性粒細胞可阻止曲霉菌絲的形成并殺滅菌絲，而單核細胞則主要影響分生孢子。糖皮質(zhì)激素可減弱巨噬細胞、單核細胞和中性粒細胞殺滅曲霉孢子、菌絲的功能。在慢性侵襲性曲霉病人中，T細胞發(fā)揮著重大作用，IL－4可降低中性粒細胞和Th細胞的功能，IPA病人中，Th2型反應(yīng)占優(yōu)勢，逆轉(zhuǎn)此反應(yīng)有助于此病治療。

（三）曲霉球

曲霉球本身由活的或死的真菌組織、纖維素、脫落的表皮細胞和炎性細胞、黏液組成，可呈黃褐色，堅硬，文獻報道最大可達13.5cm×6.0cm×4.7cm。肺曲霉球感染分為原發(fā)及繼發(fā)兩種。原發(fā)感染先引起細支氣管炎或節(jié)段性肺炎，隨后病灶局限化，菌絲產(chǎn)生毒素和各種酶類，并通過炎癥反應(yīng)產(chǎn)生炎癥介質(zhì)，導致肺組織壞死，呈霉菌性肺膿瘍，膿腔形成，進一步形成球體。繼發(fā)者多繼發(fā)于慢性肺空洞性疾病，如結(jié)核空洞、結(jié)節(jié)病、組織胞漿菌病等，其引流和血供較差，空洞內(nèi)正常的清除機制被破壞，曲霉孢子可黏附于洞壁并發(fā)芽、生長而形成曲霉球。曲霉入侵和植入空洞，屬于腐物性寄生，僅伴輕微的組織侵犯。亦有少數(shù)為曲霉球與侵襲性肺曲霉病混合存在，特別是在洞壁周圍。曲霉生長于洞壁，好侵犯局部結(jié)構(gòu)特別是血管，但很少侵犯肺實質(zhì)或經(jīng)血管擴散。少數(shù)情況下由于免疫抑制，曲霉球可以改變其良性、慢性過程而變?yōu)榍秩胄缘?，甚至可以致命。大部分曲霉球無改變，約10%的患者可見球體縮小或自行消失，極少數(shù)球體逐漸增大。

（邵長周　何禮賢）

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