第一节 病因和发病机制
一、良性克隆性疾病
PNH是获得性造血干细胞良性克隆性疾病。异常克隆不具有自主无限扩增的特性,部分病例可以自愈。由于位于X染色体上的PIG-A基因(Xp22.1)突变,导致糖化肌醇磷脂(GPI)锚合成障碍。1993年日本人发现PNH患者不能生成GPI是由于位于X染色体上的磷脂酰肌醇糖苷-A基因(PIG-A)发生突变。参与GPI锚生成的基因至少有10个,但发现PIG-A基因突变是唯一的致病基因,因为PIG-A基因是位于X染色体短臂上(Xp 22.1),而其他基因位于常染色体,在常染色体上发生突变引起表现型变化必须两个等位基因同时改变,这种概率极少。PIG-A基因长约17kb,具有6个外显子,编码484个氨基酸残基的内质网内膜蛋白,其功能是参与GlcNac-PI的合成。据报道已经发现100多种基因突变,基因突变具有异质性,可累及多个编码区及剪接点,一种异常细胞可有两种突变,因此PNH患者可有一个以上的异常克隆。由于PNH血细胞克隆性异常发生在造血干细胞,因此红细胞、中性粒细胞、单核细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞、自然杀伤细胞、血小板等皆有PNH异常。
二、PNH异常血细胞共同生化特点为糖化肌醇磷脂(GPI)锚的生成障碍
GPI有脂质部分和核心结构组成,脂质部分差异很大,而核心结构则非常保守,均为磷脂肌醇(PI)-葡糖胺-甘露糖-3-磷酸乙醇胺。GPI在内质网中合成。PNH异常血细胞是在GPI生物合成过程的早期有代谢性的阻断,使N-乙酰葡萄糖胺转移至PI发生障碍,造成GPI锚的生成障碍。
三、PNH血细胞GPI连接蛋白的缺乏
凡通过GPI连接到细胞表面的膜蛋白,统称GPI连接蛋白,研究证明PNH血细胞缺乏这类膜蛋白不是由于不能形成这些蛋白质,而是因为生成GPI有障碍,所以这些蛋白质无法连接在膜上。PNH血细胞所缺乏的GPI连接蛋白有:①补体调节蛋白:衰变加速因子(DAF或CD55)、膜攻击复合物抑制因子(MIRL或CD59)、补体C8结合蛋白(HRF或C8bp)及膜辅助蛋白(MCP);②黏附分子:淋巴细胞功能相关抗原-3(LFA-3或CD58)、Blast-1/CD48、CD67、CD66;③酶类:红细胞乙酰胆碱酯酶(AchE)、中性粒细胞碱性磷酸酶(NAP)及5′外核酸酶(CD73);④受体类:中性粒细胞Ⅲ型FC受体(FCRⅢb或CD16),单核细胞分化抗原(CD14)、尿激酶型纤溶酶原激活物受体(u-PAR);⑤血型抗原:CD55携带的Comer抗原、AchE携带的yt抗原等。其中,以补体调节蛋白CD55和CD59最为重要,血细胞表面CD55可与C3b或C4b结合,以防止补体继续激活和放大,CD59可防止C9的聚合及膜攻击复合物CD5b-9的形成,CD59比CD55更为重要。由于血细胞CD55和CD59缺失,最终导致血细胞对补体敏感而破溶。
四、异常细胞克隆的维持和扩增
既往研究发现PNH患者骨髓及外周造血祖细胞培养集落如CFU-E、CFU-GM、BFU-E产率均较正常显著减少,但这是正常和异常细胞混合培养所获结果。协和医院采用间接免疫磁珠法,将PNH患者骨髓单个核细胞(BMMNC)分选为CD59+及CD59-两群,分别进行体外培养并与正常对照,发现这两群细胞体外生长能力均低于正常,并且CD59+BMMNC增殖生存能力反较CD59-弱。这是否可以解释患者PNH异常克隆在体内有逐渐扩大趋势。单独的PIG-A基因突变不是发病的唯一原因,检出PNH异常克隆和PIG-A基因突变可见于许多血液病,包括再生障碍性贫血(检出率为22%)、骨髓增生异常综合征(23%)、淋巴增生性疾病(9.2%)、浆细胞病(12.9%),甚至正常献血员中亦可检出。PNH只有在骨髓受到损伤,正常造血细胞受到抑制时才得以扩增,从而发病。PNH患者骨髓具有正常及异常造血细胞同时存在(CD59+及CD59-两群),这两群细胞体外生长能力均较正常对照低,但PNH患者异常造血细胞比自身正常造血细胞具有一定增殖优势,这是因为PNH异常细胞具有抗凋亡能力,具有GPI锚连接蛋白的正常细胞易被T细胞识别而杀伤,缺乏GPI锚连接蛋白的造血细胞则可逃逸。
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