阵发性睡眠性血红蛋白尿是由什么原因引起的
PNH病症成因与发病机制深度解析
一、病因分析
PNH（阵发性睡眠性血红蛋白尿症）是一种获得性疾病，其发病机制目前尚不完全清楚。研究发现，此疾病并没有先天发病的案例（先天性CD59缺乏除外），也未显示出家族聚集的倾向。该病是一种多能造血干细胞的疾病，可能的致病因素包括化学、放射线或病毒感染等。这些因素可能引发造血干细胞的基因突变，导致异常干细胞株的出现。这些异常干细胞株在增殖和分化过程中生成的红细胞、粒细胞和血小板都表现出共同的缺陷。
二、发病机制探讨
PNH的发病机制涉及多个层面，其中基因突变是核心因素。异常的PNH血细胞共同的特点是细胞膜表面缺乏一组膜蛋白，这些膜蛋白通过糖肌醇磷脂（GPI）连接在膜上，被称为糖肌醇磷脂连接蛋白（GPI连接蛋白）。这些蛋白和GPI都在内质网中形成，一旦蛋白生成，就会立即与GPI连接，然后转移到细胞膜外层。
在PNH患者的细胞中，可以检测到游离的蛋白和相应的mRNA，这表明PNH异常细胞缺少GPI连接蛋白并不是因为不能生成蛋白，而是因为不能生成GPI，因此这种蛋白无法存在于膜上。GPI由脂质部分和核心结构组成，虽然不同种类的GPI的脂质部分有所差异，但其核心结构却非常保守。
近年来的研究使用病毒感染PNH的异常淋巴细胞（如EB病毒感染B淋巴细胞）来建立细胞株，通过与已知缺乏GPI的小鼠胸腺瘤细胞株进行融合，来研究PNH细胞的缺陷。在40例患者中的研究证明，PNH异常细胞的缺陷与A型Thy-1(-)细胞相同。PNH患者的红细胞、中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞、血小板等都有膜蛋白缺失，这表明基因突变必然发生在早期的造血干细胞。但是为什么PNH患者会发生基因突变，以及有何外来的致突变原，这些问题仍然有待进一步研究。
PNH是一种复杂的疾病，其病因和发病机制涉及多个因素。除了基因突变外，还可能涉及到外界的致突变原、内在的基因不稳定性以及能抑制造血细胞的自身免疫性疾病等因素。更深入的研究将有助于我们更好地理解这一疾病，从而为治疗提供新的思路和方法。探究GPI缺失背后的深层原因：PIG-A基因的独特变异
深入研究后，我们了解到生成GPI（糖磷脂酰肌醇）的过程中存在一种障碍，即第一步中N-乙酰葡糖胺无法顺利添加到磷酸肌醇（PI）上，导致GPI的合成受阻。这一过程中，3个甘露糖和1个乙醇胺无法加入，最终导致GPI连接蛋白的缺失。通过放射性核素标记GPI的不同组分，观察其生成过程，我们可以发现，PNH（阵发性睡眠性血红蛋白尿）异常细胞正是由于这一过程中的障碍，无法生成完整的GPI。
目前，已知PNH异常细胞缺少一种与小鼠乙酰葡糖胺转移酶具有极高同源性的蛋白，这种蛋白被称为PIG-A基因。它的cDNA和基因核苷酸序列已经被明确，并且位于X染色体p22.1部位。研究表明，所有已检测的PNH患者血细胞中均存在PIG-A基因突变，这导致了GPI连接蛋白的部分或全部缺失。显然，PIG-A基因突变在PNH的发病过程中起着重要作用。
进一步探究PIG-A基因，我们发现它的cDNA有1452bp，编码484个氨基酸。其基因核苷酸序列全长超过17kbp，包含6个外显子。这些外显子在不同的区域编码不同的蛋白部分。值得注意的是，PIG-A基因的5′侧翼583bp区具有启动子活性，此区域没有TATA样序列，但有多个CAAT框、AP-2序列和CRE序列。PIG-A基因还有2个可变剪接产物，其核苷酸数量有所不同。
深入研究这些突变的影响，我们发现有些突变位于小鼠和酵母PIG-A同源基因的高度保守区域内，可能编码PIG-A蛋白的关键部分。针对这些关键区域的突变进行了点诱变分析，并转入原核及真核表达系统，以检测其结构和功能的影响。这些研究有助于我们更深入地理解PIG-A基因突变如何影响GPI的合成，以及PNH的发病机理。
对编码组氨酸128（H128）、丝氨酸129（S129）和丝氨酸155（S155）的编码子发生错义突变将导致PIG-A蛋白功能部分丧失的研究表明，这一现象与PIG-A基因突变密切相关。这种突变对编码侧链氨基酸残基的编码子无影响。尤其是编码H128、S129和S155的编码子被认为是影响PIG-A蛋白功能的关键部分。
PNH患者的PIG-A突变广泛分布于第2到第6外显子的整个编码区以及某些内含子中，没有特定的突变热点。其中，第2外显子由于其较长的长度，突变发生的部位也相对较多。这些突变类型多样，不同患者的PIG-A突变通常是独特的，目前仅发现极少数相同突变在不同患者中出现。不同地区的患者之间的突变是否存在差异仍有待研究。据报告，日本和泰国的突变类型存在明显的差异，这可能与各地的致突变原因不同有关。
将正常的PIG-A cDNA导入PNH异常细胞可以纠正其不表达GPI连接蛋白的缺陷。已经明确PNH是由PIG-A基因突变引起的。涉及GPI生成全过程的基因至少有12个，其中涉及第一步的基因除PIG-A外还有PIG-C、PIG-H等。这些基因大多数位于常染色体上，而PIG-A基因则位于X染色体上。女性患者只要发生突变的X染色体未被随机灭活即可发病。至今，除PIG-A基因突变外，尚未发现其他基因突变导致PNH。
关于异常细胞克隆的维持和扩增，目前尚不完全清楚。可能的原因包括异常细胞不易凋亡、生命力较强，以及异常细胞具有更强的增殖能力。一些研究表明，PNH患者的异常血细胞具有抵御凋亡的能力，用以解释异常细胞所占比例的增长。也有研究结果显示PIG-A基因缺失与否并不影响细胞凋亡，因此这一问题尚待进一步研究。应着重观察早期造血细胞，比较PNH患者自身的异常和正常细胞以及正常人的同类细胞在生理条件下的细胞凋亡情况。
关于PNH异常细胞是否具有内在的增殖优势仍存在争议。一些研究表明，PNH患者的早期造血细胞中表型异常者比表型正常者的增殖能力强。也有研究未能显示PNH异常表型细胞的增殖优势。可以确定的是PNH患者的造血细胞增殖能力（不论是正常细胞还是异常细胞）都低于正常。
深入研究PNH对于理解相关疾病的发病机理、诊断和治疗具有重要意义，同时也为相关研究领域提供了新的视角和挑战。PNH异常克隆在正常造血功能衰减的基础上取得了相对的生长优势。对此现象，我院多位专家如李强、肖娟和韩冰等已进行深入研究并发表了重要观点。他们发现，PNH患者的中CD34+造血干/祖细胞数量少于正常人，而CD59-细胞却显著多于CD59+细胞。这一发现提示我们，PNH患者的正常造血干/祖细胞数量较少，而异常造血干/祖细胞则占据了数量上的优势。这表明PNH异常克隆可能在正常造血功能衰竭的基础上扩张。
在国际上，Pakdeesuwan K等也观察到了类似现象。早在1961年，Dacie和Lewis就提出PNH与再生障碍性贫血有密切关系，此后许多学者也证实了这一点，并认为两者在发病机制上存在关联。近年来，有一种观点认为PIG-A基因突变可以发生在正常人群中，但只有在正常造血功能衰竭时，才有可能发展为疾病。甚至有人认为PNH必然伴随着再障发生，特别是自身免疫性再障。正常造血细胞表面的一些GPI连接蛋白可能作为刺激细胞杀伤性细胞的抗原或协同刺激因子被杀伤，而PIG-A基因突变的细胞则因缺乏GPI连接蛋白而能够逃避这种杀伤。
我院王毓洲等专家进一步观察到PNH患者的外周血中T8细胞与T4细胞比例失衡，带有HLA-DR标志的活化的CD8淋巴细胞增多。同时发现γ干扰素和IL-2对CD34+CD59+的正常造血干/祖细胞有抑制作用，这支持了PNH存在免疫失常的观点。这种免疫因素可能解释了为什么PNH常常发生在一些后天性再障之后，而不是先天性再障或化疗药物引起的造血衰竭之后。PNH与再障的关系远比想象中复杂。例如，PNH的病症并不出现在再障抑制最严重的时期，而是在再障恢复之后；并且PNH常发生在再障患者应用免疫抑制剂后。PNH患者病情的起伏和稳定乃至自然缓解的原因仍需进一步探索。
除了上述观察外，关于PNH的研究还包括患者血清对正常造血干/祖细胞的影响。王毓洲观察到PNH患者的CD59+或淋巴细胞及其培养上清液对CD34+细胞的增殖并无影响。关于PNH患者的成纤维细胞、TNFα、IL-6的mRNA表达以及血清中的EPO、G-CSF和IFNγ等也有不同的观察结果。Nishimura等提出，由于PNH的造血细胞缺乏TGFβ受体，因此不受TGF的增殖抑制作用。
尽管近年来关于PNH的发病机制已有不少研究，如PIG-A基因突变和正常造血细胞增殖功能衰减等，但如何形成异常造血细胞与正常造血细胞生成和增殖的不均衡状态、异常细胞如何在数量上取得优势、影响异常细胞数量和PNH病情发展和变化的因素是什么、PNH如何得到自然缓解以及造血微环境有无变化等问题仍需要进一步研究。