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新生隐球菌脑膜炎发病机制研究进展
文０钢文０琳琳１０００４５首都医科大学附属北京儿童医院感染内科通信作者：刘钢。Ｅｍａｉｌ：ｌｉｕｇａｎｇｌ０＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｎＤＯＩ：１０．３７６０／ｃｍａ．ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５・４２８Ｘ．２０１６．１０．００１・７２１・
・专家论坛・
【摘要】新生隐球菌容易侵犯中枢神经系统引起严重的隐球菌脑膜炎。隐球菌脑膜炎病死率高，抗真菌药物疗程长、不良反应多，是当今威胁儿童生命的严重感染性疾病。近年来，隐球菌嗜中枢神经系统感染的机制研究取得了长足的进展，隐球菌参与侵袭中枢神经系统的相关毒力因子及宿主细胞应答信号通路相继被发现，在抗真菌治疗的同时进行免疫功能调节治疗已经成为一种重要的辅助手段。现对新生隐球菌脑膜炎的发病机制及免疫治疗的研究现状进行讨论。【关键词】新生隐球菌；血脑屏障；毒力因子；免疫治疗
ＲｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃａｌｍｅｎｉｎｇｉｔｉｓＬｉｕＧａｎｇ，ＬｉｕＬｉｎｌｉｎＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＩｎｆｅｃｔｉｏｕｓＤｉｓｅａｓｅｓ．ＢｅｒｉｎｇＣｈｉｌｄｒｅｎ’ｓＨｏｓｐｉｔａｌＡｆｆｉｌｉａｔｅｄｔｏＣａｐｉｔａｌＭｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｒｉｎｇ１０００４５，ＣｈｉｎａＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ：ＬｉｕＧａｎｇ，Ｅｍａｉｌ：ｌｉｕｇａｎｇｌＯ＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｒｎ【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓｎｅｏｆｏｒｍａｎｓ（ＣＮ）ｉｓａｋｉｎｄｏｆｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃｆｕｎｇａｌｐａｔｈｏｇｅｎｗｈｉｃｈｈａｓａｐｒｅｄｉｌｅｃｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｃｅｎｔｒａｌｎｅｒｖｏｕｓｓｙｓｔｅｍ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇｉｎｄｅｖａｓｔａｔｉｎｇｍｅｎｉｎｇｉｔｉｓ．Ｔｈｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃａｌｍｅｎｉｎｇｉｔｉｓｒｅｍａｉｎｓｃｈａｌｌｅｎｇｉｎｇｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｈｉｇｈｍｏｒｔａｌｉｔｙ，ｔｈｅｔｏｘｉｃｉｔｙａｎｄｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｅｆｆｅｃｔｏｆａｎｔｉｆｕｎｇａｌｔｈｅｒａｐｙ．Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｎｅｕｒｏｔｒｏｐｉｓｍｏｆＣＮｈａｓｍａｄｅａｇｒｅａｔｐｒｏｇｒｅｓｓ．Ｍａｎｙｖｉｏｌｅｎｃｅｆａｃｔｏｒｓｏｆｔｈｉｓｐａｔｈｏｇｅｎａｎｄｓｅｖｅｒａｌｓｉｇｎａｌｐａｔｈｗａｙｓｏｆｔｈｅｈｏｓｔｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｔｈｉｓｐｒｏｃｅｓｓｈａｖｅｂｅｅｎｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄ．Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｔｈｅｒａｐｙｗｉｔｈｉｍｍｕｎｏ。ｔｈｅｒａｐｙｔｏｒｅｇｕｌａｒａｎｔｉｆｕｎｇａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｈａｓｂｅｃｏｍｅａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔａｄｊｕｖａｎｔｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｒｅｖｉｅｗｗｉｌｌｃｏｎｃｉｓｅｌｙｐｒｅｓｅｎｔｃｕｒｒｅｎｔｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓａｎｄｉｍｍｕｎｏｔｈｅｒａｐｙｏｆｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃａｌｍｅｎｉｎｇｉｔｉｓ．【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】Ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓｎｅｏｆｏｒｍａｎｓ；Ｂｌｏｏｄｂｒａｉｎｂａｒｒｉｅｒ；Ｖｉｒｕｌｅｎｃｅｆａｃｔｏｒｓ；Ｉｍｍｕｎｏｔｈｅｒａｐｙ
新生隐球菌（ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃｕｓｎｅｏｆｏｒｍａｎｓ，ＣＮ）容易侵犯
中枢神经系统（ｃｅｎｔｒａｌｎｅｒｖｏｕｓｓｙｓｔｅｍ，ＣＮＳ）引起严重的隐球菌脑膜炎（ｃｒｙｐｔｏｃｏｃｃａｌｍｅｎｉｎｇｉｔｉｓ，ＣＭ），全球范围内每年约有１００万ＣＭ病例，其中约２／３在诊断３个月后死亡。１Ｉ。与欧美国家ＣＭ多以获得性免疫缺陷综合征
（ＡＩＤＳ）相关不同，我国日益增多的病例报道主要以无基础疾病的免疫正常者为主。ＣＭ是隐球菌病最主要的致
死原因，近年来对ＣＭ治疗有了较为深入的认识，但因其
疗程长、不良反应多、病死率高等特点，迄今仍带来很大的
挑战。目前国内外在ＣＮ嗜神经性机制及治疗领域已取得较多进展。现主要对ＣＮ突破血脑屏障、宿主应答及临
床应用方面进展进行总结。
１突破血脑屏障
ＣＮ主要经由无症状的肺部感染后穿越肺泡毛细血
管屏障进入血循环播散至ＣＮＳ。ＣＮ侵入肺泡－毛细血管
屏障的分子机制与ＣＭ在吞噬细胞内生存和肺微血管内皮细胞的黏附及宿主细胞破坏有关口ｏ。Ｔｈｌ细胞活化介
导吞噬细胞吞噬，并杀死细胞内ＣＮ，在免疫健康人形成肉
芽肿，防止ＣＮ播散。而Ｔ．ＮＫ细胞缺乏小鼠（Ｔ９２６）无法形成活化的肺泡巨噬细胞，导致英膜突变株（ＡｇｃＳｌ）繁
殖和播散¨・。大量研究证明，ＣＮ引起ＣＮＳ感染的关键在于顺利通过血脑屏障。血脑屏障是介于血液和脑组织之间的对物
质通过有选择性的动态界面，由脑微血管内皮细胞及其细胞间紧密连接、毛细血管基底膜及嵌入其中的周细胞、
星形胶质细胞足突和极狭小的细胞外隙共同组成的细胞
复合体，将血液循环与ＣＮＳ分开，使ＣＮＳ保持一个动态平
衡的环境。ＣＮ可依赖３种不同的途径，包括跨血管内皮
细胞、“特洛伊木马”式及细胞旁路途径穿越血脑屏障引
发ＣＭ。４。。跨细胞膜转运机制：ＣＮ存在特异性的配体，能与仅
在神经细胞和／或脉络丛细胞上才有的受体结合。脑微
血管内皮细胞上的脂阀富集受体蛋白为病原体和宿主细
胞相互作用提供平台ｉ５］。ＣＤ甜是属于黏附因子家族的跨膜糖蛋白，定位于脑血管内皮细胞脂阀，可以在细胞膜和
胞质间流动，这种流动的膜结构可能是其信号转导机制
的基础，ＣＤ“能够与ＣＮ表面配体透明质酸（ＨＡ）特异性
结合，使ＣＮ停留在脑血管内皮细胞上，诱导其下游蛋白
激酶Ｃ．ＩＸ（ＰＫＣ．仅）合成∞。，脂阀上的小凹蛋白（ｃａｖｅｏｌｉｎ一１，
Ｃａｖｌ）和细胞内蛋白激酶ＤＹＲＫ３参与此信号转导Ｈ。。该
信号通路引起脑血管内皮细胞骨架重组，形成伪足吞没
ＣＮ。ＨＡ由ＣＮ的ＣＰＳＩ基因编码，突变株ＣＰＳｌ△会引
起ＣＮ细胞壁及英膜超微结构改变，与脑微血管内皮细胞的黏附率较野生株下降２／３
ｖ８。。另一种存在于脑微血管
万方数据．７２２．±堡塞旦』Ｌ壁！堕度盘查！！！！堡！旦箜！！鲞箜！旦塑坠！！！垒￡Ｐ！璺塑！塑堕！！塑型！！！！！！！！：！！！型！：！！
内皮细胞上，与ＨＡ结合的受体为ＨＡ介导的运动受体（ＲＨＡＭＭ），与ＣＤ。一样定位于脂阀。体外实验证实ＣＤ蚪
和ＲＨＡＭＭ基因敲除的脑血管内皮细胞不易受侵袭。脂阀抑制剂辛伐他汀使脑内菌量降低约６倍一ｊ。ＨＩＶ－１
ｇｐ４１．１９０可以诱导脑微血管内皮细胞膜脂筏和ＣＤ甜重新
分布和高表达，从而促进ＣＮ对血管内皮的黏附侵袭。１…。
有学者发现，在抑制Ｓ１００Ａ１０蛋白表达后，微血管内皮细
胞内钙离子浓度明显下降，细胞对ＣＮ的内吞作用降低，从而减少内皮细胞与ＣＮ的融合及内吞；而当ＣＮ与正常
内皮细胞接触及融合时，通过光谱技术可以观察到Ｓ１００Ａ１０蛋白明显上调，成为跨细胞膜转运机制的又一佐证㈩。
ＣＮ被吞噬细胞（如巨噬细胞或单核细胞）吞噬后可
启动多种机制使其长期在吞噬细胞中存活，并以此为载
体穿越血脑屏障造成ＣＮＳ感染，该机制又被称为“特洛伊木马”机制。ＣＮ如何对抗吞噬溶酶体内强大的杀菌机制
并不清楚，可能与破坏溶酶体磷脂膜、避免活性氧的杀伤
等有关１１２ｊ。
ＣＮ还可通过脑微血管内皮细胞间的紧密连接屏障
跨越血脑屏障，该过程可伴或不伴细胞间紧密连接的破
坏。”ｊ。有证据表明，尿素酶能够促进ｃＮ侵入脑血管内皮细胞，机制可能是尿素或其他含氮物质分解后，血氨浓度增加，促进ＣＮ与血管内皮细胞的黏附，影响血管内皮
细胞与星形胶质细胞的连接，破坏血脑屏障的完整性。
ＣＮ还可利用宿主血液中的蛋白水解酶破坏血管完整性，将ＣＮ与小鼠血浆共孵化后，血浆中富含的纤维蛋白溶酶
原可与ＣＮ细胞壁蛋白酪氨酸残基结合，覆盖在菌体表
面，通过信号转导活化成纤维蛋白溶解酶，有效降解胶原
蛋白、纤维蛋白等结构蛋白，激活其他蛋白水解酶，如基质
金属蛋白酶（ｍａｔｒｉｘｍｅｔａｌｌｏｐｍｔｅｉｎａｓｅｓ，ＭＭＰｓ），通过降解微血管内皮细胞间的紧密连接蛋白，使内皮细胞间隙疏
松，从而增加ＣＮ旁路途径入侵，增强其对血脑屏障的侵袭性－１４－１５］。此外ＣＮ可与脑微血管内皮基底膜层黏连蛋
白受体识别并结合，从而破坏层黏连蛋白的组分，导致神经纤维网水肿，改变内皮细胞间的紧密连接，促进ｃＮ通
过紧密连接入侵ＣＮＳ。细胞旁途径是ＣＮ破坏血脑屏障
的完整性、顺利通过宿主血脑屏障的重要补充途径。配型是影响ＣＮ通过血脑屏障的另一个重要因素。
Ｎｉｅｌｓｅｎ等１６］研究发现，ＣＮｃｔ配型菌株较ａ配型菌株更易穿过血脑屏障，尽管２种菌株各自感染宿主时毒力并无显
著差异，具体机制尚不明确。带有仅配型的菌株可以在
低氮底物下产生感染性的繁殖性担孢子，担孢子更易直接被吞噬细胞吞噬，无需补体、抗体等调理素的辅助，可通
过细胞表面的Ｂ—ｌ，３一葡聚糖直接作用于宿主吞噬细胞表
面模式识别受体ｄｅｃｔｉｎ一１及ＣＤ…，，易于被巨噬细胞吞噬，
一旦吞噬后快速芽殖成酵母细胞形态…。
各种嗜ＣＮＳ相关的毒力因子是ＣＭ研究的热点之一。荚膜被公认为是一种独立的毒力因子。荚膜株和荚
膜缺陷株均可以结合到血管内皮细胞上，但荚膜株结合和穿越过程的效率均优于无英膜株¨８。。荚膜能够保护菌体免受巨噬细胞内活化氧的伤害。无英膜的突变株不能
在吞噬细胞中繁殖［１９Ｉ，ｃＮ还能通过改变荚膜结构增强其
扩散能力。ＣＮ荚膜对宿主体液免疫和细胞免疫产生多
种破坏性影响，包括使抗体无反应，抑制白细胞趋化，导致脑水肿和干扰炎性反应等。荚膜单克隆抗体可以加强两
性霉素Ｂ、氟康唑和５一氟胞嘧啶的抗真菌作用。黑色素存在于ｃＮ细胞壁内表面，由漆酶（酚氧化
酶）催化生成，其毒力主要来自于其抗氧化性质及抗吞噬
作用，有利于ＣＮ肺外扩散和脑部感染。利用被动免疫方法产生的黑色素单克隆抗体可延长小鼠的生存时间并减
少真菌负荷，而且在体外具有抑制产生黑色素ｃＮ生长的
作用。黑色素的合成需要酚类底物的参与，ＣＮＳ的神经
递质主要包括多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素，均是漆酶的底物。哺乳动物脑内高浓度的天然儿茶酚胺底物可
能促使该菌合成黑色素，保护菌体免遭宿主各因子的攻
击。大脑中富含儿茶酚胺物质的区域（如基底核），在ＣＭ
时易经常受到ＣＮ的感染。Ｎｏｖｅｎ＂等阌。研究发现黑色素
酶基因突变株ｌａｃ１△经静脉感染小鼠后，较之野生株感染组小鼠脑组织菌荷量显著下降，仅为后者的ｌ／５。有研
究证实黑色素有利于ｃＮ负电荷的形成，其与多糖一起能
明显提高菌体所带负电荷，促进细胞黏附及吞噬细胞和
ＣＮ的相互作用。ＣＮ黑色素的大量产生能引起Ｔ淋巴细
胞反应和肿瘤坏死因子ｄ（ＴＮＦ一仅）的降低，降低抗体介导的吞噬作用和淋巴组织增生，并与两性霉素Ｂ作用拮抗。
ＣＮ合成黑色素的信号转导路径是通过ＧＰＡｌ基因编码的仅Ｇ蛋白来调节ＣＮ的环磷酸腺苷（ｃＡＭＰ）水平来实现。
漆酶存在于此路径中，由ＣＮ的ＣＮＩＡＣ基因编码产生可
以催化黑色素形成。此途径的调节物发生突变小鼠不会
发生播散１２１｜。磷脂酶Ｂ１（ＰｈｏｓｐｈｏｌｉｐａｓｅＢ１，Ｐｌｂｌ）是ＣＮ的重要毒
力因子。Ｈｂｌ与内皮细胞的脂类介质相互作用，从而使
Ｒｈｏ蛋白家族中的Ｒａｃｌ活化为ＧＴＰ—Ｒａｃｌ，继而与转录因
子３（ＳＴＡＴ３）通路相联系，诱导细胞溶解及骨架重组，促
进内皮细胞对隐球菌的内吞作用旧。。ｃＮ在巨噬细胞内
生存、繁殖的过程中，Ｐｌｂｌ起了重要作用，动物实验发现ＰＬＢｌ基因缺失的突变菌株在巨噬细胞内的含量远远少于
野生株Ｈ９９在巨噬细胞内的含量。
肌醇鞘磷脂酶１（ｉｎｏｓｉｔｏｌ—ｐｈｏｓｐｈｏｒｙｌｃｅｒａｍｉｄｅｓｙｎ—ｔｈａｓｅ１，Ｉｐｃｌ）与其下游蛋白抗吞噬蛋白１（Ａｐｐｌ）被发现在调节ＣＮ吞噬和播散中起重要作用。肌醇鞘磷脂磷酸
酶由ＩＰＣＩ基因编码，下调ＩＰＣＩ基因后，ＣＮ的毒力因素
如黑色素生成明显降低，细胞内ＣＮ生长亦受阻。近期研究发现肌醇鞘磷脂磷酸酶ｌ缺陷的突变株有荚膜，但不能
导致脑内播散…ｌ。ＣＮ具有以肌醇为唯一碳源的环境下
万方数据