血清IL-26、HMGB1與帶狀皰疹疼痛相關性研究

李 蜜 張怡萱 劉莉萍 李遇梅

帶狀皰疹是由水痘一帶狀皰疹病毒(varicella-zoster virus，VZV)感染引起的皰疹性皮膚病，疼痛是其最常見的并發癥。帶狀皰疹相關性疼痛包括急性期疼痛(acute herpetic pain.AHP)和皮損愈合后遺留的嚴重的難治性慢性神經痛綜合征-帶狀皰疹后遺神經痛(postherpetic neuralgia，PHN)。近期的研究提示，機體的細胞免疫功能低下是帶狀皰疹發病的重要因素，CD4+T淋巴細胞是機體細胞免疫中最重要的細胞群，Th17、Treg細胞作為獨特的CD4+T淋巴細胞亞群，分泌IL-10、IL-17、IL-26等各種炎性細胞因子，在維持機體的免疫平衡方面發揮重要作用。同時這些炎癥細胞因子參與機體炎癥反應，致使炎癥因子與抗炎因子之間的平衡失調，這種失衡可能在慢性疼痛中形成惡性循環，出現神經病理性疼痛的慢性遷延。HMGB1是炎癥反應的晚期介質，在炎癥反應中能被單核細胞和巨噬細胞主動分泌，在細胞外其功能可以刺激單核細胞產生IL-6、TNF-α等多種炎癥因子，能誘導初級傳入傷害感受器異位活動，這可能是患者出現疼痛的潛在原因[1]。我們檢測了AHP和PHN患者血清中IL-26和HMGB1的水平，分析它們和帶狀皰疹相關性疼痛的關系。

1 對象和方法

1.1 對象 在2016年12月至2017年5月門診就診患者診斷帶狀皰疹的病人中選擇急性疼痛患者40例，其中男17例，女23例，平均(59.10±7.64)歲，以及后遺神經痛患者17例，其中男10例，女7例，平均(69.88±11.35)歲。納入標準：急性期帶狀皰疹疼痛患者，臨床診斷明確，發病至就診時間小于7天，未經治療，無認知障礙，理解實驗中的干預措施，同意參加實驗。排除標準：皰疹不伴疼痛；播散型帶狀皰疹；近一月來應用過免疫抑制藥物或糖皮質激素；有其他免疫系統疾病；有嚴重中樞神經系統并發癥等。后遺神經痛患者診斷標準：本研究中PHN定義為皮疹愈后疼痛持續30天以上。帶狀皰疹患者均記錄最嚴重的痛覺視覺模擬評分(visual analogue scales,VAS)：以0～10分表示，數值越大表示疼痛越劇烈，0分為無痛，10分為劇痛。根據 VAS評分分為輕中度AHP組和輕中度PHN組：VAS≤6分，其中輕中度AHP組共26例，輕中度PHN組共7例；重度AHP組和重度PHN組：VAS>6分，其中重度AHP組共14例，重度PHN組共10例。選取健康對照組共30名，男18名，女12名，平均(66.8±10.28)歲。實驗血標本來源于患者，簽署知情同意書，完全符合倫理學要求。三組性別、年齡分布無差異(P>0.05)。

1.2 試劑和儀器 人IL-26 ELISA試劑盒(美國raybiotech公司)；人HMGB1 ELISA試劑盒(arigobio,美國)；酶標儀(Thermo 公司)；低速醫用離心機400C型(北京白洋醫療器械有限公司)。

1.3 IL-26、HMGB1檢測方法 患者在行VAS評分的同時，采集受試者肘靜脈血3 mL，以3000 r/min離心10 min沉淀細胞，吸取血清置于EP管中，置于-80℃冰箱中保存。將收集到的血清嚴格按照ELISA試劑盒說明書操作程序進行IL-26、HMGB1表達水平的檢測。

1.4 統計學方法 采用SPSS 17.0軟件進行統計學分析，計量資料以均數±標準差表示，服從正態和方差齊的指標采用單因素方差分析，整體比較有差異以后，組間比較采用LSD-t檢驗，等級資料用秩和檢驗，相關性檢驗采用Spearson相關分析。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 AHP和PHN患者血清中IL-26和HMGB1的水平比較 血清中IL-26在AHP組和PHN組水平均高于健康對照組(P<0.05)；但兩組間差異無統計學意義(t=0.12,P=0.90)；血清HMGB1由于數據為非正態分布，組間比較采用秩和檢驗，在AHP組的水平和健康對照組無明顯差異(P>0.05)，在PHN組中水平高于健康對照組(P<0.05)，同時PHN組高于AHP組(P=0.039)。見表1。

2.2 PHN組中不同疼痛嚴重程度的血清IL-26，HMGB1的水平比較 PHN組中IL-26水平在輕中度組、重度組中與對照組有顯著性差異(P<0.05)，但輕中度組和重度組IL-26水平無顯著差異(t=-1.605,P=0.129)。血清HMGB1由于數據為非正態分布，組間比較采用秩和檢驗，PHN組中HMGB1在輕中度組與對照組無顯著差異(P>0.05)，重度組中與對照組有顯著差異(P<0.05)，但輕中度和重度組中差異無統計學意義(P=0.157)。見表2。

2.3 AHP組中不同疼痛嚴重程度的血清IL-26，HMGB1水平的比較 AHP組重度組患者IL-26表達水平高于輕中度組(P<0.05)，輕中度組又明顯高于對照組(P<0.05)，同時重度組高于輕中度組(t=2.886,P=0.006)；血清HMGB1由于數據為非正態分布，組間比較采用秩和檢驗，AHP組輕中度組和重度組血清HMGB1水平與對照組均無統計學差異(P>0.05)，輕中度組和重度組HMGB1水平也無統計學差異(P=0.932)。見表3。

2.4 AHP組中疼痛的VAS評分與IL-26和HMGB1的相關性分析 40例患者血清IL-26平均濃度與疼痛的VAS評分相關性分析顯示兩者之間有較少相關性，即患者血清IL-26 濃度越高，部分患者的疼痛感也會伴隨升高，相關系數為-0.435，P<0.05；血清HMGB1的平均濃度與疼痛的VAS評分相關性分析顯示兩者之間沒有相關性，其相關系數為0.109，P>0.05。見圖1。

表1 AHP和PHN組血清IL-26和HMGB1水平檢測結果

注：疾病組與對照組比較，aP<0.05;bP>0.05

表2 PHN組中不同疼痛嚴重程度的血清IL-26，HMGB1水平的比較

注：與對照組比較，αP<0.05,βP>0.05

表3 AHP組中不同疼痛嚴重程度的血清IL-26，HMGB1水平的比較

注：與對照組比較，△P<0.05;*P>0.05

圖1 AHP組血清中IL-26含量與VAS評分相關性散點圖

2.5 PHN組中疼痛的VAS評分與IL-26和HMGB1的相關性分析 17例患者血清IL-26平均濃度與疼痛的VAS評分相關性分析顯示兩者之間也無相關性，相關系數為0.036，P>0.05；血清HMGB1的平均濃度與疼痛的VAS評分相關性分析顯示兩者之間沒有相關性，其相關系數為0.381，P>0.05。

3 討論

水痘-帶狀皰疹病毒(varicella-zoster virus，VZV)具有嗜神經特性，疼痛是該病的主要特點。研究表明T淋巴細胞介導的細胞免疫應答紊亂與疼痛的產生有關，T淋巴細胞不同亞群能夠合成和分泌不同類型的細胞因子，并通過旁分泌和內分泌的方式作用于外周組織,造成免疫抑制，引起疼痛反應[2]。Treg細胞和Th17細胞是近年來新發現的T淋巴細胞亞群，前者分泌IL-10、TGF-β1等抑制性細胞因子，對抗病毒免疫應答具有抑制效應；后者分泌IL-17、IL-21、TNF-α，能夠造成組織損傷并引起疼痛。研究表明，在呼吸道病毒感染等疾病的動物模型中，過強的Th17分泌炎癥細胞因子，其引起的炎癥反應導致嚴重的病理損傷并引起疼痛[3]，而Treg細胞的免疫調節作用，會抑制效應T細胞功能，這會對病原體的免疫逃避產生協助作用，進而造成感染的持續化[4]，這些都是造成帶狀皰疹患者疼痛的原因，其中Th17分泌的IL-10作為重要的抗炎因子，抑制前炎性細胞因子的分泌，在神經損傷后表達會增加[5]，IL-26是IL-10的成員，在外周血中表達水平可以隨著Th17細胞分泌增多而增多[6]。我們檢測了IL-26在帶狀皰疹患者急性疼痛和后遺神經痛患者中的水平，結果顯示：IL-26在AHP和PHN患者中的表達水平都高于正常對照組，可能因為VZV感染人體后可以誘導TH17細胞活化和增殖，促進其分泌炎癥細胞因子IL-26，對機體的抗病毒免疫應答發揮抑制作用，導致細胞免疫效應減弱。在此基礎上，將實驗室檢測指標與臨床觀察指標相結合，對不同疼痛嚴重程度的AHP和PHN患者體內IL-26細胞因子水平進行分析，結果發現在AHP患者重度組IL-26表達水平高于輕中度組，輕中度組又明顯高于對照組。進一步分析相關性發現AHP患者血清中IL-26水平與VAS疼痛評分呈部分相關，即患者血清IL-26 濃度越高，有部分患者的疼痛感也會伴隨升高。這些均提示在帶狀皰疹急性疼痛期IL-26參與疼痛發病。在PHN患者中雖然疾病組和對照組有差異，但在輕中度組和重度組之間IL-26表達無明顯差異，這可能表明IL-26在PHN中與疼痛嚴重程度沒有必然的聯系，可能在PHN患者中，IL-26細胞因子增高導致免疫機制紊亂并不是PHN發病的關鍵因素，其發病還有其他可能機制。

和IL-26一樣，HMGB1作為一個晚期的促炎介質在周圍干神經炎性中發揮重要作用，并且參與了神經病理性疼痛的發生發展，其中PHN是最常見的神經病理性疼痛[7]。PHN的發病機制中，帶狀皰疹急性炎癥對神經系統的破壞，高水平的TNF-α炎癥因子導致外周中樞的神經發生病變、皮損區的感受器變性導致中樞異常的突觸再生，使感受器功能亢進導致中樞對痛覺過敏有關[8]。HMGB1與TNF-α等促炎細胞因子之間存在正反饋循環，從而促進炎癥及疼痛的發生發展[9]。結果顯示在AHP患者中血清HMGB1水平和健康對照組無統計學意義。這可能表明在AHP患者中受到水痘帶狀皰疹病毒的表達后，HMGB1作為晚期的促炎介質可使初級傳入纖維致敏并繼發炎癥反應，來參與神經病理性疼痛不是重要因素。HMGB1也能調控造血細胞、上皮細胞及神經元的激活[10]，增加初級傳入神經元的興奮性[11]。在PHN疼痛中，HMGB1使周圍的膠質細胞激活，以及神經元在刺激下主動分泌炎癥因子，增強興奮性突觸傳遞或削弱抑制突觸效能，從而改變傷害性傳入神經元的極化特點，誘發中樞敏化，導致慢性疼痛產生[12]。研究結果顯示PHN組血清HMGB1的水平與AHP組有差異，這考慮可能患者神經受到病毒感染后導致神經損傷，神經元釋放HMGB1，同時發生炎癥，隨著時間的延長，HMGB1敏化感覺神經對傷害感受的刺激，從而來維持慢性疼痛狀態。此外，我們將實驗室檢測指標與臨床觀察指標相結合，結果顯示，AHP組中，輕中度組和重度組與對照組之間均無明顯差異，在PHN組中血清HMGB1在輕中度組與對照組無差異，而在重度組中HMGB1水平與對照組有顯著差異。將患者血清HMGB1平均濃度和疼痛VAS評分進行相關性分析，可見在AHP組和PHN組中均無相關性，但這并不能完全表示HMGB1在帶狀皰疹患者疼痛中不發揮作用，考慮可能樣本量太小，也有可能其機制更為復雜，必要時可以進一步擴大樣本量。所以，在PHN的發病中，HMGB1可能作為晚期炎癥因子介導神經受損導致神經元致敏和外周神經炎癥。

綜上，IL-26與帶狀皰疹相關性疼痛有關聯，參與帶狀皰疹的發病機制；對于HMGB1，雖然在血清水平上顯示和嚴重程度有統計學意義，但并沒有相關性，這提示HMGB1可能在一定程度上參與了PHN的發病，但其具體機制還需進一步研究。

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