猫传染性腹膜炎的免疫致病机制研究进展

    董佳易 李琛琛 张焓

    摘要：猫传染性腹膜炎（Feline Infectious Peritonitis，FIP）是一种由病毒引起的严重的全身性疾病，死亡率较高。FIP的研究历史并不长，直到20世纪50年代才出现临床报道，因此对其发病机制的认识仍然停留在非常基础的水平。近些年来，针对FIP的研究出现了可喜的进展，总结了FIP的免疫致病机制，为该病的预防、诊断及治疗提供参考。

    关键词：猫传染性腹膜炎（Feline Infectious Peritonitis，FIP）;致病机制;免疫应答;免疫调节

    中图分类号：S858.293? ? ? ? 文献标识码：A? ? ? ? 文章编号：1007-273X（2020）04-0013-03

    猫传染性腹膜炎（Feline Infectious Peritonitis，FIP）是由猫体内携带的猫冠状病毒（Feline coronavirus，FCoV）发生变异而引起的一种全身多系统综合征，致死率高，严重影响家猫的生存率[1]。FIP有两个发病高峰，分别是6月龄至2岁以及大于10岁。FCoV属于冠状病毒（Coronavirus，CoV）科，CoV是已知具有最大量遗传物质的RNA病毒，常发生病毒之间重组，导致较高的病毒变异率。FCoV可按照生物类型分为两种：一种是普遍存在的引起自限性腹泻的猫肠道冠状病毒（Feline enteric coronavirus，FECV），另一种是引起猫致死性疾病的猫传染性腹膜炎病毒（Feline infectious peritonitis virus，FIPV）[2]，包括Ⅰ、Ⅱ两种血清型，它们都可以发生变异而引起FIP[3]。FECV广泛存在于野外及家养环境中的猫体内，其持续性感染一般无害，但在大约5%～12%的猫体内病毒发生了基因突变[4，5]，从根本上改变了其致病性，轉变为致命的FIPV。FECV到FIPV转化过程中，FECV的ORF 3c、ORF 7b和spike蛋白基因发生突变[6，7]。这些突变导致病毒更容易进入巨噬细胞内，而不是之前寄生的肠道上皮细胞内[5，8]。FIPV通过与巨噬细胞相关的病毒血症传播到器官和组织，随后在浆膜、网膜、胸膜、脑膜和葡萄膜束的内皮小静脉播散，引起异常的免疫应答，继而渐进性地引起全身炎症反应[9]。因此，研究FIP发病过程中的免疫致病机制，对FIP的科学研究和临床诊治具有重要意义。

    1? 不同类型FIP的免疫致病机制

    根据后期临床症状不同，FIP主要分为渗出性（Effusive）即湿性FIP以及非渗出性（Non-effusive）即干性FIP，但亦有少数患猫同时表现出两类症状。

    湿性FIP是由于患猫的细胞免疫反应较弱，抗FIPV抗体大量产生，从而导致免疫复合物的沉积所致。湿性FIP伴有的胸腔、腹腔、心包、阴囊等处积液是体液免疫系统过度反应的表现。在湿性FIP中，血液淋巴细胞减少与疾病的发展和预后存在显著相关性[10]。

    干性FIP往往不伴有腹水，病变主要侵及眼、中枢神经、肾和肝等组织器官，并在这些部位形成肉芽肿;还有一种特殊的形式，在皮肤形成无痛的结节。干性FIP中病毒的大量复制导致机体免疫系统在各部位作出过激反应，并形成肉芽肿[11]，在这些肉芽肿中存在大量巨噬细胞，并能在巨噬细胞中检测到FIPV抗原，且周围伴有大量富含蛋白质的水肿液、少量的淋巴细胞、中性粒细胞和浆细胞[2，12]。

    2? FIP的免疫应答机制

    当前普遍认为，针对FIP的免疫应答主要是由细胞介导的，在此过程中，细胞免疫参与了对病毒的抗感染免疫应答及对体液免疫的调节。同时，宿主免疫系统对感染细胞的应答异常，也是导致继发病理损伤的重要因素。

    2.1? T细胞介导的致病机制

    T细胞在细胞免疫反应中扮演着重要的角色。发生FIPV感染后，机体针对FIPV的抗感染免疫应答主要是由T细胞介导的[13]。相对成年猫，由于幼龄猫的T细胞免疫机制尚未完善，FIPV的感染更易发展。T细胞介导的免疫应答在FIPV初次感染中的作用机制尚不清楚，但其在晚期抗病毒T细胞应答的恢复可表现出对病程发展的控制或对疾病的抵抗力。此外，在初次感染中存活的猫，在二次受到FIPV感染后的多个时期内均表现出抗病毒T细胞免疫应答[14]。FIPV感染后常发生CD4+T细胞减少，引起细胞介导的免疫抑制[15]，细胞介导免疫的缺陷促进了过度的体液免疫应答。

    2.2? B细胞介导的致病机制

    B细胞由骨髓中淋巴样干细胞分化发育而来，通过产生抗体发挥特异性体液免疫功能，起到抗感染的重要作用。FIPV的感染能刺激B细胞成熟。一项研究表明，FIP患猫的外周血表面免疫球蛋白阳性细胞的比率（sIg+）与CD21+细胞的比例显著高于正常水平，并强烈表达编码B淋巴细胞诱导成熟蛋白1（Blimp-1）的mRNA[16]。

    通常认为，FIP病程中产生的病理性积液是由于T细胞和B细胞免疫反应的不平衡引起的。湿性FIP患猫发生强烈的体液免疫应答，但T细胞介导的细胞免疫未能增强[17]。另一方面，FIPV感染后，抗体的产生增强了巨噬细胞对FIPV的吸收和复制，使疾病进一步发展，并导致Ⅲ型过敏性（抗体介导或arthus型）血管炎[18]，这与干性FIP病程中化脓性肉芽肿周围的水肿液和炎性细胞浸润有关，在疾病晚期免疫系统崩溃时，干性FIP会发展为湿性。

    针对FIPV感染的体液免疫还存在有抗体依赖性增强（Antibody dependent enhancement，ADE）作用，即抗FIPV抗体与病原结合后，通过其Fc段与某些表面表达FcR的细胞结合从而介导病毒进入这些细胞，增强了FIPV的感染性[2]。ADE作用导致了FIP的预防和生物制品治疗开发的困难。

    2.3? 巨噬细胞介导的致病机制

    巨噬细胞是机体固有免疫系统的重要组成部分，由定居和游走两类细胞组成，具有很强的变形运动和吞噬杀伤、清除病原体等抗原性异物的能力。FIP的大部分病理过程与巨噬细胞对病毒感染的反应以及宿主免疫系统对感染细胞的应答有关[15]。

    有研究认为，FECV突变的方式导致它们失去对肠细胞的趋向性，转化为对巨噬细胞具有趋向性的FIPV，该病毒可以在巨噬细胞中复制，从而导致FIP发生发展[19-21]。这些突变涉及对突变体的积极选择，使这些突变体越来越适合在巨噬细胞中复制，最终的靶细胞是一群独特的单核巨噬细胞前体，它们对浆膜、网膜、胸膜、脑膜的小静脉内皮有特定的亲和力[22，23]。

    FIPV和冠状病毒科的研究支持淋巴细胞的凋亡是FIP传播的关键机制[24-26]。在细胞凋亡过程中，腹腔巨噬细胞相较于未成熟的巨噬细胞有大的病毒载量，提示巨噬细胞凋亡在病毒传播过程中起着重要作用[27]。

    3? FIP的免疫调节机制

    FIP病程中，细胞因子对免疫应答的调节作用是一项重要的免疫致病机制。编码包括白介素（IL）-1β、IL-6、IL-15，肿瘤坏死因子（TNF）-α、CXCL10、CCL8，干扰素（IFN）-α、IFN-β和IFN-γ等炎症细胞因子和趋化因子的基因，在患有FIP的猫体内有较高的表达水平，与炎症途径激活相符[28]。

    3.1? IFN的免疫致病机制

    干扰素（IFNs）可以通过诱导数百个干扰素刺激基因（ISGs）的转录，抑制大部分病毒感染[29]。生活于存在FECV感染环境的猫的血清IFN-γ浓度总体上要高于生活于存在FIPV感染环境的猫，但FIP患猫的体腔积液中IFN-γ更高，反映了局部炎症的产生[30]。这些报道说明感染FECV的猫具有强烈的全身IFN-γ反应，而患有FIP的猫则在病灶的組织水平上具有强IFN-γ反应。实验环境下感染FIPV且没有发病的猫的外周血单个核细胞暴露于加热灭活的FIPV后，IFN-γ水平显著高于死于FIP的猫;CD8+ T细胞中IFN-γ表达水平的增加比CD4+ T细胞中更强[31]。这也进一步说明细胞免疫对抵抗FIP的重要作用。

    3.2? TNF-α的免疫致病机制

    FIP病程中，细胞因子信号通路也参与了细胞凋亡过程[32]。FIPV在巨噬细胞/单核细胞中复制诱导TNF-α产生[33]，TNF-α的产生参与并加重了FIP的病理过程。TNF-α的来源还包括T淋巴细胞，有证据显示，活化的T细胞会产生过多的TNF-α，可能导致淋巴细胞的凋亡[34]。FIP病程中控制TNF-α的产生可减轻炎性病理损伤，目前已有抗fTNF-α抗体（Anti-fTNF-α antibody）可改善试验条件下感染FIPV的SPF猫的FIP症状和存活率[33]。

    4? 小结与展望

    研究FIP的免疫致病机制，为疾病的预防、诊断、治疗提供了指导。在FIP病程中，FECV发生基因突变转变为FIPV并获得对巨噬细胞的趋向性，迅速在体内传播，同时破坏了机体的固有免疫应答;FIPV的感染使B细胞介导的适应性免疫应答过度反应，造成免疫性病理损伤。

    了解疾病发展中涉及的致病和免疫机制对于确定FIP的有效治疗方法至关重要。通过对T细胞介导的适应性免疫应答进行进一步研究，从细胞因子水平进一步了解免疫调控机制，可以找到更有效的诊治方法。未来还需关注B细胞对FIPV的免疫应答机制以控制其造成的病理损伤，以及ADE对FIP预防和药物治疗的影响。

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