CagA和机体免疫反应在幽门螺杆菌致病中的作用及相互关系

中华微生物学和免疫学杂志 2000年第4期第20卷 细菌学

作者：谢勇　吕农华　徐萍　祝金泉　王崇文　黄德强　喻国花　何怀纯

单位：南昌市，江西医学院一附院消化研究所

关键词：幽门螺杆菌；IgE；CagA

　　【 摘要 】　目的　探讨幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, Hp)菌型差异和机体免疫反应在Hp致病中的作用及其相互关系。 方法　采用间接ELISA法检测了175例患者血清抗Hp CagA-IgG和抗Hp IgE。 结果　①Hp感染者抗Hp CagA-IgG的阳性率（80%）明显高于抗Hp IgE（58.29%，P＜0.01）。②血清抗Hp CagA-IgG在慢性活动性胃炎(ACG)和十二指肠球部溃疡(DU)患者显著高于胃溃疡(GU)、胃癌(GCa)、慢性非活动性胃炎(NACG)和对照组（P＜0.01)，而后4组之间差异无显著性。③血清抗Hp IgE在ACG显著高于DU、GU、GCa、NACG和对照组（P＜0.01)，并且在中重度胃炎显著高于轻度胃炎（P＜0.001）。④血清抗Hp CagA-IgG和抗Hp IgE无明显相关性（r=0.2459，P＞0.05）。 结论　CagA和血清抗Hp IgE参与了Hp的致病过程，但是两者之间无明显相关性，并且它们在疾病中的含量也有一定差异，这说明二者在Hp的致病过程中是相互独立的因素，Hp感染引起疾病是多因素的综合作用。

The roles of CagA protein of H.pylori and human immune response in H.pylori pathogenicity and theirs interrelation

XIE Yong, LU Nonghua, XU Ping

　　（The First Affiliated Hospital of Jiangxi Medical College, Nanchang 330006, P.R.China）

　　【 Abstract 】　Objective　To study the roles of the difference in H.pylori colony and human immune response in H.pylori pathogenicity and their correlations. Methods　We examined the contents of serum anti-Hp CagA-IgG and anti-Hp IgE in 175 patients with H. Pylori infection by indirect ELISA technique. Results　1. The positive rate of serum anti-Hp CagA-IgG(80%) were significantly higher than that of serum anti-Hp IgE(58.29%) in patients with H. pylori positive (P＜0.01). 2. The titre and positive rate of serum anti-Hp CagA-IgG of patients with active gastritis and duodenal ulcer were significantly higher than that in patients with gastric ulcer, gastric cancer, inactive gastritis and in controls (P＜0.01). 3. The titre and positive rate of serum anti-Hp IgE in patients with active gastritis were significantly higher than that in patients with duodenal ulcer, gastric ulcer, gastric cancer, inactive gastritis and that in controls (P＜0.01). The titre and positive rate of serum anti-Hp IgE of patients with moderate and severe gastritis were significantly higher than of those with mild gastritis (P＜0.01). 4. No correlation was found between the titre of serum anti-Hp CagA-IgG and anti-Hp IgE (r=0.2459, P＞0.05). Conclusion　CagA protein of H.pylori and serum of anti-Hp IgE participated in H.pylori pathogenicity, but these were not correlation between the titre of serum anti-Hp IgE and anti-Hp CagA-IgG, which showed that anti-Hp IgE and anti-Hp Cag-IgG were independent pathogenic factor and multifactors were involved in H.pylori pathogensis.

　　【 Subject words 】　Helicobacter pylori; IgE; CagA

　　幽门螺杆菌（Helicobacter pylori, Hp）感染是慢性胃炎、消化性溃疡和胃癌的重要致病因子。然而，临床上仅少部分感染Hp的人群发病，感染Hp的个体是否发病，一方面与宿主因素有关，另一方面与所感染Hp的不同菌株有关。我们研究了Hp感染者血清中抗Hp CagA-IgG和抗Hp IgE，以探讨Hp菌型差异和机体免疫反应在Hp致病中的作用。

　　材料与方法

　　1.对象：本院内镜活检确诊为Hp感染者135例，男75例，女60例，平均年龄43.5（17～76）岁。经内镜及组织诊断为胃溃疡（GU）20例，十二指肠球部溃疡（DU）35例，慢性活动性胃炎（ACG）40例，慢性非活动性胃炎（NACG）20例，胃癌（GCa）20例。慢性胃炎中慢性浅表性胃炎（CSG）44例，慢性萎缩性胃炎（CAG）16例。另外在血清流行病学调查中选择40例无症状的Hp阳性者作为对照组。

　　2.胃粘膜内Hp检测：活检粘膜直接涂片检查

表2　不同胃部疾病与血清抗Hp CagA-IgG和抗Hp IgE的关系

　　Table 2. Results of serum anti-Hp CagA-IgG and anti-Hp-IgE in patients according to endoscopy and histological diagnosis

Diagnosis	n	Hp IgE		Hp CagA-IgG
		±s 　　(S/P)	Number of 　　positive(%)	±s 　　(S/P)	Number of 　　positive(%)
ACG	40	0.91±0.36	36(90.0)	0.71±0.34	38(95.0)
NACG	20	0.45±0.21	9(45.0)	0.49±0.25	13(65.0)
GU	20	0.57±0.24	11(55.0)	0.53±0.27	15(75.0)
DU	35	0.61±0.31	20(57.1)	0.68±0.32	32(91.1)
GCa	20	0.59±0.27	10(50.0)	0.56±0.24	15(75.0)
Subject	40	0.43±0.23	16(40.0)	0.48±0.29	27(67.5)

　　表3　不同程度胃炎患者血清抗Hp CagA-IgG和抗Hp IgE的含量变化

　　Table 3. Results of serum anti-Hp CagA-IgG and anti-Hp IgE in patients with varying degrees gastritis

Gastritis degree	n	Hp IgE		Hp CagA-IgG
		±s 　　(S/P)	Number of 　　positive(%)	±s 　　(S/P)	Number of 　　positive(%)
Mild gastritis	18	0.42±0.18	7(38.88)	0.66±0.24	15(83.33)
Moderate and severe gastritis	42	0.90±0.37*	38(90.48)*	0.58±0.30**	36(85.71)**

　　^*P＜0.001 compared with the mild gastritis

　　^**P＞0.05 compared with the mild gastritis和Hp的分离培养鉴定均参照张振华等^〔1〕所报道的方法进行。

　　3.血清抗Hp CagA-IgG测定：试剂为上海晶莹生物技术有限公司产品，采用间接ELISA方法测定，待测血清1∶20稀释。每板均设标准阳性和标准阴性对照，将两者的吸光度(A)值比值作为质控，每板之间此比值的变异系数＜5%。结果以待测标本A值与标准阳性A值之比来表示，该值≥0.45为阳性。

　　4.血清抗Hp IgE测定：从患者胃粘膜中培养出的7株Hp分离纯化，超声粉碎后在4℃下15000×g离心30min，取上清蛋白定量后作抗原。用50μg/ml的抗原包被聚乙烯酶标板，用间接ELISA法测定，待测血清1∶20稀释。每板均设标准阳性和标准阴性对照，将两者A值作为质控，每板之间此值的变异系数＜5%。结果用待测标本A值与标准阳性A值之比来表示。阳性临界值的确定：以20名Hp阴性者血清经Hp特异吸附后，按上述方法进行ELISA测定，以其均数加3倍标准差定为阳性临界值^〔2〕，该值为≥0.5。

　　5.统计学处理：计量资料采用t检验和F检验，计数资料采用χ²检验，相关性分析采用直线相关分析。

　　结果

　　1.Hp感染与血清抗Hp CagA-IgG和抗Hp IgE的关系：由表1可见在Hp感染者抗Hp CagA-IgG的阳性率明显高于抗Hp IgE（P＜0.01）。

表1　Hp阳性者血清抗Hp CagA-IgG和抗Hp IgE的含量及阳性率

　　Table 1. Results of serum anti-Hp CagA-IgG and anti-Hp IgE in patients with Hp infection

Group	n	±s 　　(S/P)	Number of 　　positive（%）	P value
Hp IgE	175	0.61±0.35	102(58.29)
Hp CagA-IgG	175	0.59±0.31	140(80.00)	＜0.01

　　2.不同胃部疾病与血清抗Hp CagA-IgG和抗Hp IgE的关系：由表2可见不同疾病患者血清抗Hp CagA-IgG和抗Hp IgE含量有很大的差别。用方差分析发现血清抗Hp IgE在ACG患者显著高于其它各组（P＜0.01)，在消化性溃疡和GCa组显著高于NACG组和对照组（P＜0.05），NACG组和对照组之间无差别(P＞0.05)；血清抗Hp CagA-IgG在ACG和DU患者显著高于GU、GCa、NACG和对照组（P＜0.01)，而GU、GCa、NACG和对照组之间差异无显著性。另外血清抗Hp CagA-IgG阳性率在CSG患者38/44（86.36%）和CAG患者13/16（81.25%）之间差异无显著性（P＞0.05）。由表3可见中重度胃炎患者血清抗Hp IgE的含量显著高于轻度胃炎（P＜0.001），而血清抗Hp CagA-IgG在轻度胃炎和中重度胃炎之间差异无显著性（P＞0.05）。

　　3.血清抗Hp CagA-IgG和抗Hp IgE之间的相关性：血清抗 Hp CagA-IgG含量和抗Hp IgE含量无明显相关性（r=0.2459，P＞0.05）。

　　讨论

　　Hp感染与胃炎、消化性溃疡、胃癌的发生发展密切相关已得到人们的公认，但是它的致病机理目前尚不清楚。国内外学者对此进行了大量的研究，从细菌学角度的研究热点多集中在VacA、CagA这两个重要的致病因素。文献报道，60%的Hp菌株含CagA基因，且其表达产物CagA 蛋白调控VacA基因表达活性^〔3〕，并根据Hp是否表达CagA将其分为Ⅰ类菌株（表达CagA）和Ⅱ类菌株（不表达CagA），Ⅰ类菌株与严重疾病特别是胃癌密切相关。我们研究发现，80%的Hp感染者血清抗 Hp CagA-IgG阳性，稍高于国外报道^〔3〕。还发现在慢性活动性胃炎和十二指肠球部溃疡的Hp感染者血清中抗 Hp CagA-IgG阳性率显著高于其它疾病，提示CagA的表达与炎症的急性活动有关。这可能与 CagA阳性菌株能促进上皮细胞分泌IL-8有关^〔4〕，而后者能引起中性粒细胞在胃粘膜中浸润。然而本研究还发现在胃溃疡、胃癌和萎缩性胃炎的Hp感染者血清中抗 Hp CagA-IgG并不明显升高，提示CagA似乎与胃癌及胃癌前期病变关系不密切。朱玉群等^〔5〕的研究也表明血清抗 Hp CagA-IgG与胃癌相关性不明显，张建中等^〔6〕的研究发现在胃癌低发区人群血清中也有高滴度的CagA抗体存在。因此，是否所有CagA阳性菌株都与胃癌发生密切相关有待进一步研究。

　　Hp感染引起疾病除了与细菌的菌型有关外，机体的免疫反应也起着重要作用。我们研究发现，约58.29% Hp感染者血清抗Hp IgE阳性。Aceti等^〔7〕也发现69%的Hp感染者存在血清特异性抗Hp IgE。那么抗Hp IgE与疾病的关系究竟如何 IgE反应是否与疾病的严重程度或病种有关 目前国内外未见报道。我们研究发现Hp感染患者中慢性活动性胃炎和中重度胃炎的血清抗Hp IgE 显著高于非活动性胃炎和轻度胃炎，说明抗Hp IgE参与了Hp的致病过程。Zendlo等^〔8〕研究76例有消化性溃疡症状的过敏症病人，发现24%病人有特异性抗Hp IgE，其中2例经抗Hp治疗后抗Hp IgE下降，症状缓解，这进一步说明抗Hp IgE参与了Hp的致病过程。抗Hp IgE究竟是通过何机制导致胃粘膜病变 IgE可刺激肥大细胞脱颗粒这是众所共知的，我们的另一研究也发现血清中抗Hp IgE含量与胃粘膜中脱颗粒肥大细胞数呈正相关，这说明血清抗Hp IgE可能通过刺激MC脱颗粒，而导致胃粘膜损伤。因而可以推测通过激活胃内MC，特异性的IgE在Hp介导的炎症反应中起作用。

　　本研究中Hp感染者血清中抗Hp IgE和抗 Hp CagA-IgG的阳性率分别为58.29%和80%，并且它们都与慢性胃炎的急性活动有关。那么，它们之间的关系如何 血清抗Hp IgE的出现是否与CagA抗原的存在有关 我们的研究表明它们之间无明显相关性（r=0.2459,P＞0.05）。并且它们在疾病中的含量也有一定差异，在Hp感染的十二指肠球部溃疡患者中血清抗 Hp CagA-IgG的阳性率为91.1%，而抗Hp IgE的阳性率仅57.1%，另外血清抗Hp IgE和胃炎的严重程度密切相关，而抗 Hp CagA-IgG与胃炎严重程度无明显相关性。这均说明二者在Hp的致病过程中是相互独立的因素，由此可见Hp感染引起疾病是多因素的综合作用。

　　基金项目：国家自然科学基金资助项目(39660078)；江西省自然科学基金资助项目(974056)

参考文献

　　1，张振华，李小宾，袁美英，等. 胃粘膜活检标本中弯曲样细菌的检出. 中华消化杂志, 1985, 5(4):231-234.

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　　3，Covacci A, Censini S, Bugnoli M, et al. Molecular characterization of the 128kD immumodominant antigen of Helicobacter pylori associated with cytotoxicity and duodenal ulcer. Proc Natl Acad Sci USA, 1993, 90(6):5791-5795.

　　4，Crabree JE. Gastric mucosal inflammatory responses to Helicobacter pylori. Alimenr Pharmadol Ther, 1996, 10(suppl 1):29-34.

　　5，朱玉群，王娟，张磊. 血清CagA抗体检测临床应用的评价. 北京医学，1998，20（增刊）：136.

　　6，张建中，陈晶晶，吴永宁，等. 幽门螺杆菌菌型差异及其与人群胃癌发病率的关系. 第一届中国消化系疾病学术周论文汇编（上卷），1997，P6.

　　7，Aceti A, Celestino D, Caferro M, et al. Basophil-bound and serum. Immunoglobulin E directed against Helicobacter pylori in patients with chronic gastritis. Gastroenterol, 1991, 101(1):131-137.

　　8，Zondlo J, Muthiah R, Knoll R, et al. Helicobacter pylori(Hp): A new cause of urticaria(U) and exercise-induced anaphylaxis(EIA)-identification of Hp allergens. J Allergy Clin Immunol, 1994, 93(1):220.

(收稿日期：1999-06-08)