骑士之旅

[最後编写日期:2018/07/31]

 (朱玉芬摄台铁武士广告)

追想80年代後台湾的噬血性淋巴组织球增生症

文 / 陈荣隆医师 (小儿肿瘤科)

    14世纪40年代,黑死病蔓延欧洲,造成人口总数30-60%的人死亡,当时义大利城市佛罗伦斯的描述是,瘟疫产生的屍体,像千层面一样层层叠起,读着令人毛骨悚然。而自己在1980年代刚踏入儿科行医行列,就马上接触到儿童噬血性淋巴组织球增生症 (Hemophagocytic Lymphohistiocytosis, HLH) 的流行,延续好几年的夏天,几乎是每月一例,而当时医界对於HLH还不甚了解,束手无策的看着这些原来健康的台湾孩童,在几周内丧失生命,当时住院医师的我,收集了三年的所有院内死亡个案,撰述刊登於Am J Clin Pathol 1991; 96:171。这篇文章受到了极大的回响,美国感染杂志选为百大年度佳作,收到世界各地寄来要求复印本的明信片,天天如雪花洒落在小小的办公桌上,历经数月不断,那感觉犹如骑士调查疫情受教皇册封的荣耀。然而,当肃穆的站在HLH儿童接受遗体解剖的台前,在浓浓的福马林呛鼻味道下,却如同进入黑死病时代的骑士心灵,一种面对宗教信仰与死亡病苦的矛盾冲击。

成功厘清及对抗HLH的这一段经历

    当年骑士没有解开黑死病的结,黑死病的成因并未确证,主流解释是由鼠疫杆菌(Yersinia pestis)藉由老鼠传播,但也有人提出其他不同的观点。而藉由现代医疗科技发展之赐,秉持着济苦扶弱的骑士精神,我与师长同僚埋首努力,终於发现致病机转与EB病毒感染这些孩童的T细胞相关 (Am J Pathol 1994; 144: 1219),进而找出有效的免疫化疗得以解救2/3以上的HLH儿童 (Br J Haematol 1995; 89: 282)。与此同时,我们也发现台湾儿童有些极度恶性的所谓周边T细胞淋巴瘤 (peripheral T cell lymphoma),有些也与EB病毒感染相关,也会合并严重猛爆型HLH,对於免疫化疗则效果较差,且通常很快致命 (Cancer 1991; 68:1954)。

HLH是一种威胁生命的高度发炎症候群

    往事如烟,而科学的泉流却仍涓滴不息,国际间众组织球骑士投入了HLH多方面的研究,尤其是基因狩猎,让我们更细致的了解到这疾病的前因後果。HLH是一种威胁生命的高度发炎症候群,其特徵为高烧不退、全血球偏低、和肝脾肿大,再再显示免疫系统动态平衡发生严重失调。目前,临床上HLH的诊断要符合8项临床和实验室参数中的5项,这被称为HLH-2004诊断标准。近年国际间对於HLH的基因致病机转,更有很大的着墨,尤其针对家族遗传型HLH (familial HLH, fHLH),发现一大类与淋巴细胞执行细胞杀戮毒性所需的自体隐性遗传基因突变有关,包括PRF1、UNC13D、STX11、STXBP2、RAB27A、LYST等。而基因狩猎上,我们针对台湾族群fHLH基因的研究较少,我只发现一例先天PRF1基因变异的报告 (J Clin Pathol 2007; 60: 1168)。

    国际间另外也发现属於性联遗传的fHLH,包括SH2D1A和XIAP的突变,其细胞机制则与上述不同,这两基因制造的蛋白质皆参与淋巴细胞的讯号传递,前者调节细胞凋亡,後着参与发炎体 (inflammasome) 活化,也共同好发致命HLH及淋巴瘤。

巨噬细胞活化症候群风暴

    在台湾,大多数是没有上述fHLH相关基因突变的HLH病人,归类在继发型HLH (secondary HLH, sHLH)。国际间的研究,发现sHLH一般肇因於感染、风湿性疾病或恶性疾病,但详细病机制仍不断厘清中。其中,与风湿性疾病相关的HLH也被另称为巨噬细胞活化症候群 (macrophage activation syndrome, MAS),目前研究显示这种自体免疫性疾病的MAS,是因为反覆抗原激发下,IL-18大量释出,致巨噬细胞活化及产生IFN-,进入fHLH细胞素风暴途径,这与传统第一大类fHLH的淋巴细胞功能障碍机制不同。另外,sHLH也报告出现在有代谢异常疾病和其他原发免疫缺陷疾病 (primary immunodeficiency diseases, PIDs) 者。实际上,在台湾儿童,笔者也曾发现sHLH发生於Omenn症候群 (Int J Pediatr Hematol/Oncol 1994; 1: 271) 与恶性生殖细胞瘤 (Medicine 2016; 95: e2515) 等病人身上。

HLH的理解逐渐进入精准医学时代

    然而,大部分sHLH是否伴随何种先天遗传易染基因则尚未全面确定。近10年HLH研究和临床诊断中引入高通量基因测序,让我们得以更全面地了解HLH的易染体质和发病机制,换句话说,HLH的理解也逐渐进入精准医学时代。近期Blood期刊 (2018;132:89) Chinn等人报告来自多族裔122位符合HLH-2004诊断标准的HLH儿童,其中绝大多数儿童接受了上述fHLH基因检测,而其中48位还进行全外子基因测序 (whole exome sequencing, WES)。分子诊断确诊fHLH只占19% (虽然1岁之前确诊HLH的婴儿中fHLH占61%)。但藉由WES,除了有些病人可以诊断出带有其他原发免疫缺陷,包括Omenn症候群、慢性肉芽肿性疾病 (chronic granulomatous disease)、和自体免疫淋巴增生症候群 (autoimmune lymphoproliferative syndrome) 之外,以这WES平台上比对近6000人控制组,作者发现了HLH和一组所谓免疫活化及增殖失调 (dysregulated immune activation or proliferation, DIAP) 的先天基因变异,统计上有意义的关联,这包括NLRC4和NLRP12的单一等位基因 (monoallelic) 变异以及NLRP4、NLRC3、和 NLRP13的双等位基因 (biallelic) 变异。

感染及恶性疾病相关HLH病人的生存率则最差

    实际上,DIAP中的NLRC4基因的先天活化型突变已被报告过,如NLRC4T337S和NLRC4V341A,会造成发炎体病变 (inflammasomopathies),引起发炎性细胞凋亡 (pyroptosis)。病人会反覆发生MAS、小肠结肠炎、和释出高量 IL-18,最後进入fHLH的细胞素风暴途径。当分析携带DIAP基因变异之HLH病人的临床特点,发现大多数与较轻度风湿性疾病相关。对比之下,感染及恶性疾病相关HLH病人的生存率则最差,笔者还曾看到EB病毒之外的感染,如人类泡疹第六型 (human herpesvirus-6, HHV6) (Lancet 1990; ii:60) 及第八型 (HHV8) (Pediatr Infect Dis J 2004; 23: 671) 感染引发的致命HLH。

    综合国际间组织球骑士对於HLH的新探讨,我们理解到HLH可能是各种不同病理生理机制得到的最终结果,这同时具有诊断和治疗的意义。最终,新世代基因组学将可以把sHLH细分成分子定义表型,为更好的标靶治疗创造机会。例如携带NLRC4活化型突变的病人发展的HLH有高量的IL-18,且针对IL-1抑制的治疗产生部分反应 (J Allergy Clin Immunol. 2017;139: 1698)。

    目前,即使应用到WES,仍然有大约一半的HLH儿童没有发现到可能的基因解释,显示组织球骑士的基因狩猎仍待努力。其实,在一篇fHLH婴儿的研究,发现50%的病例可用非编码突变 (noncoding mutations) 来解释 (Blood. 2011; 118:5783),而这是大多组织球骑士未开拓的荒地。

HLH相关突变基因的致病机制

   整理目前与HLH相关的突变基因,其致病机制可分解为如下项目:

(1) 与淋巴细胞执行细胞杀戮毒性相关的,包括PRF1、UNC13D、STX11、STXBP2、RAB27A、LYST,这些基因突变几乎会完全渗透表现,在婴儿期导致HLH。
(2) 藉由损害淋巴细胞信号传导 (如 SH2D1A、ITK 和 CD27),减弱对常见病毒的控制,往往也常引发HLH。
(3) 影响淋巴细胞的发育和功能的突变,造成严重或复合型免疫机能丧失,也可使人易导致HLH。
(4) 干扰素信号传导有缺陷者,容易发生结核杆菌疾病,也可能发展HLH。
(5) 参与淋巴细胞的讯号传递,调节发炎体 (inflammasome) 活化,其功能丧失会藉由巨噬细胞活化导致HLH,如NLRC4、XIAP。这机制也可能与Chinn等人报告的DIAP基因遗传变异的机制一样。
(6) 在代谢异常疾病 (如脂肪代谢异常的Wolman disease) 中,如果由於代谢产物聚积而诱发巨噬细胞活化,也可能构成HLH。
(7) 慢性肉芽肿性疾病 (chronic granulomatous disease) 的细胞自噬 (autophagy) 异常,也可能是HLH的易感性机制。

一些免疫缺损的人则在B细胞和T细胞中都有病毒

    至於在1980年代我们在台湾儿童发现的很多EB病毒感染T细胞而造成的猛爆型sHLH,目前也有进一层的理解。大约95%的成年人已经感染了EB病毒,而绝大多数病毒潜伏在B细胞中,在一些免疫缺损的人可以在B细胞和T细胞中都有病毒。但特别是在亚洲、南美和中美洲,有些没有免疫缺损的人,EB病毒却主要感染进入T细胞,这些人在血液中有高量病毒,并浸润於各组织中,这称为T细胞慢性活化型EB病毒感染 (CAEBV)。造成的疾病包括发烧、肝功能异常、肝脾肿大、淋巴结肿大和血球减少,且可能发生许多危及生命的并发症,包括HLH、冠状动脉动脉瘤、肝功能衰竭和T细胞淋巴瘤。虽然受感染的T细胞会表达EB病毒抗原如EBNA1、LMP1、LMP2,但通常病人的EB病毒特异性T细胞减少,对EB病毒细胞杀戮活性也受损。

HLA-A*26等位基因在日本和台湾比美国更常见

    为什麽我们族群较容易发生CAEBV呢?根据日本学者研究,HLA-A*26等位基因在日本和台湾比美国更常见,且与CAEBV的频率增加相关。但到目前为止,并未发现CAEBV的先天易染基因突变,倒是在EB病毒感染的T/NK细胞中发现了有DDX3X的突变,其详细机制仍待进一步了解。

异体造血干细胞移植是第一大类fHLH的唯一治癒方法

    治疗上,异体造血干细胞移植是第一大类fHLH的唯一治癒方法,而对於其他类型的原发型HLH,非移植治疗策略也可能是适当的。而我们族群较多的CAEBV疾病导致的HLH,则使用包括类固醇及etoposide的免疫调节治疗可治癒一部分,针对淋巴瘤的化学治疗疗程包括DA-EPOCH、CHOP、SMILE等也许有效,但必要时还是需借助於造血干细胞移植。单独给予抗病毒药物治疗CAEBV是无效的,但加上组织酮去乙醯酶 (Histone deacetylase) 抑制剂如vorinostat或romidepsin、蛋白酶体 (proteasome) 抑制剂如bortezomib、和短链脂肪酸如丁酸酯 (butyrate),可诱导EB病毒感染的T细胞表达溶解基因,当合并抗病毒药物ganciclovir时,可被EB病毒蛋白激酶活化而杀死细胞,也许也会有效。其他药物包括IFN-、hydroxyurea、lenalidomide、HSP90抑制剂 (ganetespib) 等也正试验中。另外,EB病毒特异性T细胞治疗,自体细胞迄今不见疗效,但在异体移植後LMP特异性T细胞,於移植後早期、且病人处於缓解状态时,可能是此免疫细胞治疗的最佳时机。

今日已少有台湾的HLH儿童致命

    骑士们在决战HLH的战役是达到初步成果的,时至今日,已少有台湾的HLH儿童致命,我忘不了1994年出国深造时,一位解救成功的HLH儿童父亲,非预期的出现在机场,拉起欢送的红布条时我感受到的惊喜感动,但这会不会只是「唐•吉诃德」(Don Quijote de la Mancha) 击败风车巨人的假像呢?难度更高的医疗战役层出不穷,骑士足以应付吗?当「唐•吉诃德」晚年被参孙•加拉斯果(Sansón Carrasco)打败,骑士梦醒而抑郁回家、病倒在床时,不知早年决战风车巨人时的气概万千有没有成为挫败回忆中的一缕慰藉呢?但,至少「唐•陈轲德」上身的我,曾经决战HLH的这段旅程,当告老还乡,这绝对会是茶余饭後、与好友把酒磕瓜时津津乐道的战役吧!
 

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