中性粒细胞疾病

Matthew M. Hsieh

Harry L. Malech

叶向军 龚旭波 译

卢兴国审校

概述

中性粒细胞直径为10~15μm，有独特的分叶核和许多小颗粒。成熟的中性粒细胞始于骨髓中的原始粒细胞。原始粒细胞分化为早幼粒细胞，其特征是出现含髓过氧化物酶的初级（嗜苯胺蓝）颗粒；随后分化为中幼粒细胞，其特征是出现含乳铁蛋白和明胶酶的次级颗粒，并进而成熟为晚幼粒细胞、中性杆状核粒细胞，最后是中性分叶核粒细胞。这一过程通常需10~14天，但感染时可加快，导致在一些病例中保留过多的嗜苯胺蓝颗粒（中毒颗粒）。成熟中性粒细胞一旦释出骨髓，在循环中约逗留6~12小时。在感染或炎症部位，中性粒细胞黏附到后微静脉的内皮细胞并从这些细胞间迁出血管到达组织，在组织中将维持大约1~3天。在无明显感染的情况下，循环中大多数中性粒细胞走向凋亡，由脾脏中的巨噬细胞摄取。即使没有感染，中性粒细胞也会向口腔和胃肠道内迁移，与黏膜的屏障功能共同阻止食入的细菌进入这些部位的组织中。这就是之所以中性粒细胞严重减少时胃肠道往往是细菌性感染首先入侵部位的原因。

中性粒细胞循环处于一种有新陈代谢的静态中。当受到炎症或感染相关细胞因子或趋化因子刺激时，粒细胞通过黏附到内皮细胞和迁移到炎症部位退出循环。中性粒细胞是最早迁移到炎症部位的细胞之一，因此代表了对微生物的第一道防线。它们内化微生物是通过经由Fc受体和补体C3的吞噬作用，而且颗粒内含物和活性氧化物释放到吞噬小体以杀死微生物。当中性粒细胞颗粒形成异常，黏附能力差，不能产生杀菌氧化物时；或者在中性粒细胞生成减少或破坏增加为特征的遗传性或获得性疾病中，出现危及生命的细菌感染的次数就会增加（表1）。中性粒细胞异常和中性粒细胞减少的概要见表2。

表1　严重中性粒细胞减少症的异常概要

疾病	分子或遗传缺陷	病原生物和受累部位	临床表现
LAD	CD18	革兰氏阴性肠道菌群, 金黄色葡萄球菌，念珠菌属，曲霉菌属	白细胞增多;皮肤，软组织，呼吸道和胃肠道反复感染;牙周病;脐带脱落延迟
MPO缺乏	多种缺陷所致的MPO降低	糖尿病患者中的念珠菌属	典型者无或轻微的临床疾病
CGD	NADPH氧化酶缺陷	触酶阳性生物：金黄色葡萄球菌，洋葱伯克霍尔德菌，曲霉菌属，诺卡氏菌属，粘质沙雷氏菌	蜂窝织炎，淋巴结炎，肺炎; 肺，肝，脑和骨脓肿形成; 胃肠道或泌尿生殖道肉芽肿
CHS	LYST突变→巨大颗粒	金黄色葡萄球菌，口咽部生物体	白化病，周围神经病变，反复细菌感染，牙周炎，易瘀伤
SGD	C/EBPε	金黄色葡萄球菌，表皮葡萄球菌，肠道菌群	反复皮肤和肺部感染
药物引起的中性粒细胞减少	外周清除或骨髓抑制 不可用		感染的严重程度取决于中性粒细胞减少的程度
感染引起的中性粒细胞减少	免疫清除或骨髓抑制	非特异性	非特异性; 也可出现贫血和血小板减少
严重的先天性中性粒细胞减少	未知, 一些有 ELA2或HAX1突变	金黄色葡萄球菌，绿脓杆菌，蜂窝组织炎，口腔炎，脑膜炎，直肠周围脓肿	出生3~6月后开始反复感染; G-C SF注射敏感;MDS或AML的危险增加
循环中性粒细胞减少	未知, 一些有ELA2 19p13.3突变	口疮性溃疡，牙龈炎，口腔炎，蜂窝组织炎	21天周期的中性粒细胞减少; 有些可能需要用G-CSF；无MDS或AML危险
自身免疫性中性粒细胞减少	抗中性粒细胞抗体	非特异性	并存的自身免疫性疾病
特发性中性粒细胞减少	未知	皮肤和口咽部	通常轻微感染，罕见严重感染，抗中性粒细胞抗体阴性
良性种族性中性粒细胞减少	未知	无症状	主要见于非洲裔人，中性粒细胞计数减少范围可在1~1.5×109/L之间

经许可改编自Lekstrom-Himes JA, Gallin JI.的Immunodeficiency diseases caused by defects in phagocytes. N Engl J Med 2000;343:1704和Klempner MS, Malech HL.的Phagocytes: normal and abnormal neutrophil host defenses. In Infectious Diseases. 3rd Ed. Gorbach SL, Bartlett JG, Blacklow NR, eds. 费城: Lippincott, Williams & Wilkins; 2004:24

AML为急性髓细胞白血病; CGD为慢性肉芽肿病; CHS为Chediak-Higashi综合征; G-CSF为粒细胞集落刺激因子;LAD为白细胞黏附缺陷; MDS为骨髓增生异常综合征; MPO为髓过氧化物酶; SGD为特异性颗粒缺乏

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表2中性粒细胞疾病和中性粒细胞减少症简要表现

中性粒细胞减少程度和ANC	中性粒细胞储备	中性粒细胞减少持续时间
正常：>1.5×10^9/L	以下情况时储备正常：	周期性或发作性（如化疗后）
轻度：1~1.5×10^9/L	-之前无细胞毒性治疗
1~1.5×10^9/L，感染风险轻度增加	-感染或应激反应时ANC适当增加	长期
重度：<>^9/L，感染风险显著增加	-骨髓活检正常

ANC为中性粒细胞绝对计数

中性粒细胞疾病

（一）白细胞黏附缺陷

中性粒细胞内的β2整合素在正常的中性粒细胞逸出毛细血管后微静脉，迁移通过组织和补体介导的细胞吞噬功能中，起着特别重要的作用。白细胞β2整合素黏附分子有三种， CD18蛋白抗原为共同的亚单位：CD11a-CD18（淋巴细胞功能相关抗原1，LFA-1），CD11b-CD18（巨噬细胞1抗原，Mac-1）和CD11c-CD18（又称p150/95）。已知白细胞黏附分子缺陷1型疾病（LAD -1）是由编码CD18基因中的突变造成的。LAD-2和3已被描述只存在于少数人中，分别涉及岩藻糖基化（结合选择素的配体需要）和G蛋白偶联受体介导的整合素活化异常。“LAD”在没有数字识别时通常是指LAD-1，因为绝大多数病例是该型缺陷。LAD为常染色体隐性遗传而且每百万人口中只有少数人发病。LAD伴有危及生命的反复感染和其他特有的临床表现。通常是由流式细胞仪使用特异性抗体检测中性粒细胞表面的CD11b或CD18数量做出诊断的。疾病表现的严重程度，包括感染所致的早期死亡的风险，似乎与β2整合素的水平相关。中等表型者β2整合素水平仅为正常的1％~10％，严重表型者可检测的β2整合素水平<>。在细胞水平上，中性粒细胞很少黏附到血管内皮和其他免疫细胞，以及中性粒细胞逸出血管和迁移到炎症部位。即使在无感染的情况下外周血中性粒细胞计数可为正常人的2~3倍，当感染时，中性粒细胞计数可>60×10⁹/L，这可被误认为白血病。尽管循环中性粒细胞水平如此之高，但感染部位可能只有轻微的红斑或疼痛，而且患者不能形成脓液，这一状态被称为“组织中性粒细胞减少”。脐带脱落延迟是严重LAD的标志之一，表明该事件需要中性粒细胞提供的蛋白酶和透明质酸酶的作用。严重LAD的一个突出表现是反复感染伴不能治愈的皮肤大溃疡，尤其在下腹部、会阴部和腿部。患者还有口腔（牙龈炎和牙周炎伴原发性和继发性牙齿早掉），呼吸道（鼻窦炎、中耳炎和肺炎），胃肠道和生殖道器黏膜反复感染。小肠或结肠壁感染并发穿孔是一个特殊的风险，往往致命。感染通常由金黄色葡萄球菌、肠道微生物、念珠菌和曲霉菌等种类引起。在不移植且活过第一个十年的较轻型LAD患者中，下肢和腹股沟不能治愈的慢性大溃疡成为一个特殊的长期问题（很难控制或治疗）。治疗方法包括用甲氧苄氨嘧啶-磺胺甲基异噁唑（TMP-SMX）预防细菌感染，在急性感染期间的支持性抗生素治疗，以及必要时需皮肤外科清创、植皮。在生命第一年严重LAD的死亡率高（可高达75％）。成功的骨髓移植是治愈性的，对所有严重LAD患者都应予考虑。

（二）髓过氧化物酶缺乏症

髓过氧化物酶（MPO）是中性粒细胞颗粒最丰富的蛋白。它存在于初级（嗜苯胺蓝）颗粒中，有抗微生物功能。过氧化物酶缺乏症是最常见的中性粒细胞异常，部分缺乏和完全缺乏的发病率分别约为1/2000和1/4000。大多数MPO缺乏者不表现出任何临床问题，但体外杀灭细菌和真菌试验证明有MPO缺乏症的相关缺陷。过氧化物酶缺乏症是通过常染色体隐性方式遗传的，虽然也可以表现为白血病和骨髓增生异常时伴随的获得性异常。已发现MPO基因的特异性突变可影响转录、翻译和（或）插入血红素。MPO缺乏症的中性粒细胞成熟、迁移和吞噬正常，但有明显的杀灭微生物缺陷。部分患者细菌感染的次数轻度增加，有糖尿病等辅助因素下患者粒细胞清除念珠菌属（白色念珠菌、热带念珠菌、类星状念珠菌和克柔念珠菌）的感染可有特殊困难。MPO缺乏症的诊断可用流式细胞仪测定过氧化物酶的活性或使用某些类型的血细胞自动计数仪以过氧化物酶的活性进行白细胞分类计数。由于这些患者大多数只有轻微的临床表现，抗生素和支持治疗即足够。预防性抗生素应限于反复感染或有其他易于感染的疾病，如糖尿病等患者。

（三）慢性肉芽肿病

慢性肉芽肿病（CGD）表现为刺激中性粒细胞、单核细胞、嗜酸粒细胞和巨噬细胞不能产生超氧化物和过氧化氢，是以吞噬细胞NADPH氧化酶缺陷为特点的一组密切相关的遗传性疾病。CGD发病率大约为5/百万人，所有的民族和人种似乎具有相似的发病率。吞噬细胞NADPH氧化酶的四个亚基成分，任何一个基因突变均可引起CGD。临床上最严重的是X连锁遗传方式的CGD的gp91phox亚基缺陷型，通常完全不能形成氧化性产物，发病率占CGD患者的70％。其他三种类型的CGD为常染色体隐性遗传方式，而且基本上由p47phox缺陷的CGD患者构成（占25％），剩下的是很少见的p67phox或p22phox缺陷型CGD。CGD的临床表现同时涉及反复性感染和形成炎性肉芽肿，其严重程度和独特表现可有很大的不同。X连锁CGD诊断的平均年龄为3岁，但女性p47phox型CGD诊断的平均年龄为9岁。因此，一些没有家族史的患者可能到青壮年期之前才诊断出这种疾病。不同于严重的中性粒细胞减少或LAD患者主要是获得共生生物（如通常见于胃肠道的肠道细菌）的感染，CGD患者一般不易感染例如大肠杆菌等共生生物。它们特别容易感染一组特定的触酶阳性的环境生物体。常见的细菌性病原体为金黄色葡萄球菌、诺卡氏菌、洋葱伯克霍尔德菌（和其他伯克霍尔德菌属）和粘质沙雷菌。真菌性肺炎及其他真菌感染主要是曲霉菌属，构巢曲霉对于CGD患者是个特殊的问题。然而，拟青霉属和包括暗色霉菌在内的其他真菌感染是一种日益严重的问题，必须予以考虑。因为它们对伏立康唑可耐药，但对泊沙康唑敏感。有趣的是，CGD患者似乎不是特别容易受到白色念珠菌感染。尽管感染通常为反复性和持久性，但感染呈发作性，即CGD患者如采取适当有效的预防可能几个月甚至几年内无严重的感染。在婴儿期，粘质沙雷菌骨髓炎或软组织感染是很常见的首发感染。在较大儿童和成人中，最常威胁生命的感染是细菌性或真菌性肺炎，但更为常见的是局部软组织感染和淋巴结感染。患者的其他组织都可发生感染，包括诸如骨髓炎或脑脓肿等组织。肝脓肿是排在肺炎之后最常见的严重感染。值得注意的是，部分CGD患者经预防性服用甲氧苄氨嘧啶-磺胺甲基异噁唑后，严重的深部组织的葡萄球菌感染就较少发生，所见的肝脓肿90%是由金黄色葡萄球菌引起。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌肝脓肿是一个日益严重的问题。同样值得注意的是，肝脓肿是不易排出脓疱的病变，常伴有微脓肿的较硬肉芽肿块，需要手术摘除加上持久的抗生素治疗以获得最佳治愈效果。在另一些患者中，主要问题可能是肉芽肿的形成，而不是感染，如可见肉芽肿性炎症导致胃食管交界处或胃出口梗阻，膀胱出口梗阻或者慢性腹痛伴腹泻。也有些病例，胃肠道肉芽肿过程与克罗恩病难以鉴别，且在使用克罗恩病治疗后表现出相似的反应。CGD肉芽肿能与自身免疫性疾病肉芽肿作出鉴别的是：前者的部分病例对逐渐减少剂量的类固醇和长期最低剂量隔日服用的泼尼松治疗特别有效。还有在CGD中，并发Th2细胞因子型自身免疫性疾病（克罗恩病、类风湿关节炎、红斑狼疮和结节病）的发生率增加。这是否由CGD的反复感染所诱发，还是由一些内在的CGD淋巴细胞所致，尚未确定。

婴儿或小男孩患者中，有不明原因死亡的家族史者，可疑细菌感染者（例如，婴儿的沙雷菌骨髓炎几乎可明确诊断CGD）以及儿童肺炎常规治疗不能迅速消退者，应怀疑CGD。二氢罗丹明流式细胞仪检测显示中性粒细胞氧化酶活性缺乏可做出诊断，而过氧化物产物定量分析可证实诊断。急性感染时予以抗生素和支持性治疗。由于CGD患者易受到如诺卡菌或曲霉菌等少见微生物的感染，必须积极寻找病原生物以达到正确的抗生素治疗。当感染消退后，应实施预防性方案，包括使用洗必泰和（或）过氧化氢为基础的漱口水等良好口腔卫生，每日口服TMP/SMX（相当于甲氧苄氨嘧啶5~6mg /kg/d），每日口服伊曲康唑（4~5mg/kg/d），每周三次皮下注射重组γ干扰素（0.05 mg/m²）。为确定病原体，去除失活组织或加快恢复和响应治疗，必要时手术干预。肉芽肿形成过程可有感染也可不发生感染，因此适当的微生物培养是评估的重要组成部分。胃肠道或泌尿生殖道肉芽肿与病原体无关，可用泼尼松0.5~1mg/kg，2周后逐渐减少，有些患者需要长期使用泼尼松0.1~0.25mg/kg以控制肉芽肿性胃肠道和（或）泌尿生殖道问题。也有些CGD患者可有手术伤口开裂的问题，尤其是腹部或颈部，这可能需要一个低剂量皮质类固醇的疗程来抑制伤口肉芽肿并使伤口愈合。对一些严重疾病和（或）许多反复感染患者，当有HLA匹配同胞供者时可考虑骨髓或其他造血干细胞移植。基因治疗似乎有希望成为那些不符合干细胞移植条件者的选择。

（四）Chediak-Higashi综合征

Chediak-Higashi综合征（CHS）是一种由LYST基因突变导致胞质内蛋白运输异常和空泡形成所致的罕见常染色体隐性遗传疾病。它导致中性粒细胞、血小板、黑色素细胞、肾小管上皮细胞、Schwann细胞、甲状腺滤泡细胞和肥大细胞等其他许多细胞胞质内的颗粒融合和巨大颗粒的不均分布。细胞所含的巨大颗粒功能受损，可以表现为反复性细菌感染，出血或易瘀伤，皮肤、眼睛和头发色素减退，反复感染，周围神经缺陷（神经病变，眼球震颤），或自然杀伤细胞功能异常。外周血涂片发现中性粒细胞内有巨大颗粒可做出诊断。治疗包括支持疗法和用TMP/SMX预防细菌感染。本病并非所有患者都表现为反复感染，其主要问题是二三十岁时表现的进行性周围神经病变，进展为致命的淋巴瘤样病变的风险。在体外可观察到维生素C可部分逆转一些细胞缺陷，这使它应用于患者的治疗，但它是否可以减少感染或改变疾病过程等还不清楚。对进展为“加速期”淋巴组织增生的淋巴瘤样综合征患者，可考虑骨髓移植。

（五）特异性颗粒缺陷

中性粒细胞次级（或特异性）颗粒含有各种蛋白酶和其他抗微生物分子。这些蛋白在控制感染而且还可能在伤口愈合中发挥重要的功能。特异性颗粒缺陷（SGD）是一种非常罕见的遗传性疾病，表现为白血病或骨髓增生异常的相关改变。也有人指出急性烧伤导致中性粒细胞特异性颗粒缺乏，这可能是继发于脱颗粒。最近表明，遗传性特异性颗粒缺乏可由一个编码髓系分化后期的关键调节因子的基因突变（CCAAT/增强子结合蛋白ε）所引起。这一DNA结合分化因子蛋白的功能障碍导致自身不能产生特异性颗粒及其内容物，也不能生成一些常在髓系分化后期产生的其他蛋白质。临床上，SGD个体在幼儿期开始就有反复的细菌感染，常见的部位是皮肤（蜂窝组织炎）和呼吸道（鼻窦炎、肺炎、中耳炎）。与LAD相似，在感染部位没有红斑或脓，而且反复发生且不能治愈的大溃疡是一个长期的难题。在特异性颗粒缺陷和LAD中出现不能治愈的溃疡，说明正常中性粒细胞不仅对控制感染还可能在伤口愈合中发挥重要的作用。SGD治疗包括急性感染的抗生素治疗与每天TMP/SMX和伊曲康唑预防性用药。

（六）中性粒细胞减少症

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