综述:免疫功能低下宿主的感染:原发性免疫缺陷疾病

《Medicine》:Infections in the immunocompromised host: primary immunodeficiency disorders

【字体: 时间:2025年11月24日 来源:Medicine 1.4

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  原发性免疫缺陷(PID,即先天性免疫缺陷,IEI)由免疫相关基因突变引起,导致特定感染模式,如抗体缺陷引发 encapsulated 细菌反复感染,补体缺陷易感 Neisseria,巨噬细胞功能异常导致结核病易感性。诊断结合功能免疫评估与基因分析,治疗包括免疫球蛋白替代、靶向药物及造血干细胞移植/基因治疗。

  在人类免疫系统中,免疫缺陷是一种较为复杂且多样的病理现象,其影响不仅限于感染,还可能波及多个生理过程。免疫缺陷可以分为两大类:**原发性免疫缺陷(Primary Immunodeficiencies, PID)** 和 **继发性免疫缺陷(Secondary Immunodeficiencies)**。PID,也被称为**先天性免疫缺陷(Inborn Errors of Immunity, IEI)**,通常源于基因突变导致的免疫相关基因功能异常,而继发性免疫缺陷则由外部因素如营养不良、病毒感染或医源性治疗(如化疗和免疫抑制剂的使用)引起。本文将从PID的发病机制、临床表现以及诊断和治疗方法等方面,探讨这一领域的现状与挑战。

### 免疫系统的复杂性与免疫缺陷的分类

人类免疫系统是一个高度复杂且协调的网络,由多种组织、细胞和分子构成。它在维持组织稳态方面起着至关重要的作用,包括抵御病原体入侵、清除体内异常细胞、修复组织损伤以及调节免疫反应以避免对自身组织造成伤害。免疫系统可以大致分为**先天性免疫系统**和**适应性免疫系统**两大部分。先天性免疫系统具有快速反应的能力,主要依赖于非特异性机制来识别和应对病原体,如物理屏障(皮肤和黏膜)、吞噬细胞(如中性粒细胞和巨噬细胞)以及模式识别受体(Pattern Recognition Receptors, PRRs)。适应性免疫系统则具有高度特异性,主要由B细胞和T细胞组成,能够通过抗原特异性识别和记忆机制提供长期保护。在某些情况下,免疫系统的两个部分可能同时受到损害,导致**联合免疫缺陷**,这种缺陷通常涉及多个免疫功能的异常。

### 原发性免疫缺陷的常见类型与临床表现

PID中最常见的类型是**抗体缺陷**,这类缺陷通常与免疫球蛋白(Immunoglobulin, Ig)的合成或功能异常有关。其中,**选择性IgA缺乏症**是最常见的抗体缺陷,影响约每500人中1人,但多数患者无明显症状。相比之下,涉及IgG的抗体缺陷(如**常见变异型免疫缺陷(Common Variable Immunodeficiency, CVID)**和**X染色体连锁无丙种球蛋白血症(X-linked Agammaglobulinemia, XLA)**)更容易表现出临床症状,如反复发生的上呼吸道和肺部感染。这些感染通常由**包被细菌**(如肺炎球菌、脑膜炎球菌和流感嗜血杆菌)引起,因为这些细菌表面的多糖抗原需要抗体的辅助才能被有效清除。抗体缺陷的患者由于无法产生足够的中和抗体,往往容易发生慢性感染,并可能因反复感染导致严重的并发症。

除了抗体缺陷外,**补体系统缺陷**也是PID的一个重要类别。补体系统是适应性免疫的重要辅助成分,参与病原体识别、炎症反应和细胞溶解等过程。某些补体缺陷会导致对**奈瑟菌属**(如脑膜炎球菌和淋病奈瑟菌)的易感性增加,因为这些细菌能够通过特定的机制逃避免疫系统的补体攻击。补体系统的缺陷通常表现为对某些特定病原体的易感性,而非广泛的感染风险。然而,补体缺陷的临床表现可能因具体的基因突变而有所不同,例如**终末补体缺陷**(如C5、C6、C7、C8和C9的缺陷)会导致对奈瑟菌属的高风险感染,而其他补体成分的缺陷可能表现为对其他类型病原体的易感性。

此外,**吞噬细胞功能障碍**也是PID的一个重要表现。例如,**慢性肉芽肿病(Chronic Granulomatosis Disease, CGD)** 是一种由于**NADPH氧化酶复合物**功能异常而导致的吞噬细胞杀菌能力受损的疾病。NADPH氧化酶复合物在吞噬细胞中负责产生**活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)**,这些物质是清除细菌的重要工具。CGD患者由于无法有效产生ROS,导致其对某些细菌(如金黄色葡萄球菌和沙门氏菌)的易感性显著增加。CGD通常表现为反复的细菌感染、肉芽肿形成以及慢性炎症,因此早期诊断对于改善预后至关重要。

### 与特定病原体相关的免疫缺陷

在某些情况下,PID的临床表现可能与特定病原体密切相关。例如,**慢性黏膜皮肤念珠菌病(Chronic Mucocutaneous Candidiasis, CMC)** 是一种由于**Th17细胞功能障碍**引起的免疫缺陷。Th17细胞是适应性免疫系统中的一种重要T细胞亚群,主要负责产生**IL-17**,这种细胞因子在对抗真菌感染(尤其是念珠菌属)中起着关键作用。CMC患者通常表现为反复的皮肤和黏膜念珠菌感染,而这些感染往往无法通过常规的抗真菌治疗得到有效控制。值得注意的是,CMC的发病机制可能与某些**单基因突变**有关,例如**IL-17RA**、**IL-23R**和**STAT3**基因的突变,这些突变导致Th17细胞的分化或功能受损。

**病毒性感染**也是PID的一个重要表现。例如,**单纯疱疹病毒脑炎(Herpes Simplex Encephalitis, HSE)** 和**EB病毒(Epstein-Barr virus, EBV)感染后的严重表现**都可能提示存在免疫缺陷。尽管几乎所有人群都会感染HSV-1,但只有少数人会发展为HSE,这通常与免疫系统对病毒的控制能力下降有关。HSE的发病机制可能涉及**先天性免疫系统**和**适应性免疫系统**的双重缺陷,例如某些基因突变可能导致**I型干扰素(Type I Interferon, IFN)**的产生或信号传导受损,从而削弱机体对病毒的防御能力。类似地,EBV感染后的严重表现,如**淋巴瘤或噬血细胞综合征**,也可能与某些免疫缺陷有关,特别是那些影响**细胞介导免疫**的疾病。

### 新型免疫缺陷机制:抗细胞因子自身抗体

近年来,科学家们发现了一种新型的免疫缺陷机制,即**抗细胞因子自身抗体**(Anti-cytokine Autoantibodies)的存在。细胞因子是免疫细胞之间沟通的重要分子,它们在调节免疫反应、促进炎症反应和增强抗病原体能力方面发挥着关键作用。某些自身抗体可以结合这些细胞因子,从而阻断其正常的信号传导,导致免疫系统功能受损。例如,抗I型干扰素自身抗体可以干扰先天性免疫系统对病毒的响应,使得机体对某些病毒的防御能力下降。这种机制在PID中的发现为疾病的诊断和治疗提供了新的视角。

### 诊断与治疗策略

PID的诊断通常需要综合考虑患者的临床表现、家族史以及实验室检查结果。**功能性的免疫评估**是诊断的重要手段,包括检测免疫球蛋白水平、评估抗体生成能力以及检测吞噬细胞的杀菌功能。此外,**基因检测**在PID的诊断中也发挥着越来越重要的作用,特别是对于那些具有明确遗传基础的疾病。例如,通过基因测序可以明确某些PID的突变基因,如CGD相关的**NCF1**、**NCF2**、**NCF4**等基因,以及CMC相关的**IL-17RA**、**IL-23R**等基因。

在治疗方面,PID的管理通常需要多学科协作,包括感染科、免疫科和遗传学等领域的专家。**抗微生物预防**是许多PID患者的重要治疗手段,特别是对于那些易感特定病原体的患者。例如,抗体缺陷患者可能需要长期使用抗生素来预防肺炎球菌感染,而补体缺陷患者可能需要使用抗真菌药物来预防念珠菌感染。**免疫球蛋白替代疗法**(Immunoglobulin Replacement Therapy, IRT)是治疗抗体缺陷的主要方法,可以通过**皮下注射**或**静脉注射**的方式为患者提供外源性抗体,从而增强其免疫防御能力。

对于某些严重的PID,如**严重联合免疫缺陷(Severe Combined Immunodeficiency, SCID)**,**造血干细胞移植**(Hematopoietic Stem Cell Transplantation, HSCT)或**基因治疗**可能是根治性的治疗手段。这些方法可以恢复患者的免疫系统功能,使其能够正常抵御病原体。然而,这些治疗手段通常伴随着较高的风险和复杂的操作流程,因此需要严格评估患者的适应症和潜在并发症。

### 临床表现与疾病进展

PID的临床表现多种多样,但**反复感染**是其最显著的特征。不同类型的PID可能导致对不同病原体的易感性,例如抗体缺陷患者更容易感染包被细菌,而吞噬细胞功能障碍患者则对某些细菌和真菌感染更为敏感。此外,某些PID可能表现为**特定类型的感染**,如CMC患者主要感染念珠菌,而MSMD(Mendelian Susceptibility to Mycobacterial Disease)患者则对结核杆菌等**胞内病原体**易感。这些“哨兵感染”(Sentinel Infections)往往是PID的早期提示,因此在临床实践中,识别这些感染模式对于早期诊断至关重要。

然而,PID的诊断常常面临**延迟**的问题。许多患者在出现反复感染时才被怀疑存在免疫缺陷,而这一过程可能导致**器官损伤**和**死亡**。因此,建立**早期诊断机制**对于改善PID患者的预后具有重要意义。例如,通过**疫苗反应评估**可以判断患者的免疫功能是否正常,因为正常免疫系统在接种疫苗后应能产生相应的抗体。此外,**家族史**和**遗传筛查**也是重要的诊断工具,特别是对于那些具有明确遗传基础的PID。

### 未来展望与研究方向

随着基因组学和分子生物学技术的发展,PID的研究正在不断深入。越来越多的单基因突变被发现与特定的免疫缺陷相关,这为精准诊断和个性化治疗提供了可能。同时,抗细胞因子自身抗体的发现也拓展了我们对免疫缺陷机制的理解,提示未来可能需要开发新的免疫调节疗法来治疗这些疾病。此外,**免疫细胞功能的评估**和**免疫信号通路的分析**也是当前研究的热点,这些研究有助于揭示免疫缺陷的分子机制,并为新的治疗策略提供理论依据。

在临床实践中,PID的管理需要个体化方案,因为不同类型的PID对治疗的反应可能不同。例如,抗体缺陷患者可能需要长期的免疫球蛋白替代治疗,而吞噬细胞功能障碍患者可能需要针对特定病原体的抗生素治疗。此外,随着对免疫缺陷机制的深入了解,**靶向治疗**和**基因治疗**等新型疗法正在逐步应用于临床。这些疗法不仅能够改善患者的免疫功能,还可能提供长期的保护,减少反复感染的风险。

### 结语

总的来说,PID是一类由遗传因素引起的免疫系统功能障碍,其临床表现和感染模式因具体的免疫缺陷类型而异。尽管PID的发病率较低,但其对患者健康的影响却十分严重,可能导致反复感染、器官损伤甚至死亡。因此,早期诊断和干预对于改善PID患者的预后至关重要。随着科学研究的不断进展,我们对PID的认识正在逐步加深,这为未来的诊断和治疗提供了更多可能性。通过多学科协作、基因检测和新型免疫治疗手段的应用,PID的管理将变得更加精准和有效。
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