糖皮質(zhì)激素在器官移植中的應(yīng)用

段麗君，江霞（天津市第一中心醫(yī)院內(nèi)分泌科，天津 300192）

糖皮質(zhì)激素（GC）是一類具有重要生理及藥理作用的甾體激素，它除了調(diào)節(jié)三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝外，還參與機體的應(yīng)激反應(yīng)、調(diào)節(jié)免疫，在器官移植排斥反應(yīng)的預(yù)防和治療中有十分重要的地位。GC通過與其受體糖皮質(zhì)激素受體（GR）結(jié)合成復(fù)合物（GC-GR）而發(fā)揮作用。

1 GC發(fā)揮作用的機制

GC主要由腎上腺分泌，受下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)軸（HPA軸）的調(diào)控。GC通過GR發(fā)揮效應(yīng)，GR是核受體家族的重要成員之一。同時也是一種轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，調(diào)控多種基因轉(zhuǎn)錄的激活和抑制，在機體的生命活動中具有重要作用。

1.1 GR的分子結(jié)構(gòu)特點

GR是甾體激素受體超家族的成員，由可溶性單鏈多肽組成的磷蛋白，相對分子質(zhì)量94 000左右。GR的存在形式為GR-α和GR-β兩種亞型。α亞型屬于功能型，β亞型屬于拮抗型，生理條件下以GR-α為主要形式。通過胰蛋白酶水解發(fā)現(xiàn)GR至少由3個不同的功能區(qū)組成，即甾醇激素結(jié)合區(qū)、DNA結(jié)合區(qū)、調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄活性區(qū)域。另外，在DNA結(jié)合區(qū)和激素結(jié)合區(qū)之間還有一個D區(qū)域，與GR向核內(nèi)的移行有關(guān)［1］。近來發(fā)現(xiàn)，在GR分子的激素結(jié)合區(qū)上有兩個位點，一個供激素結(jié)合，另一個除與激素和拮抗劑結(jié)合外，還與分子伴侶蛋白（chaperones）結(jié)合，這是分子伴侶調(diào)節(jié)GC-GR作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

1.2 GC-GR作用的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及下游基因的表達

在創(chuàng)傷應(yīng)激反應(yīng)和其他引起GC升高的條件下，血液中的GC進入胞質(zhì)后與GR結(jié)合，形成GC-GR復(fù)合物。在分子伴侶的協(xié)助下，發(fā)生核轉(zhuǎn)位，進入核內(nèi)。靶基因中含有的激素反應(yīng)元件（GRE）能與GR結(jié)合，當(dāng)GR與靶基因上的GRE結(jié)合后，可引起靶基因的轉(zhuǎn)錄激活。GR通過激活GRE啟動下游基因，抑制巨噬細胞細胞因子基因的轉(zhuǎn)錄和分泌，抑制淋巴細胞活化、細胞因子和炎癥介質(zhì)的合成和釋放，使機體在受到抗原刺激時不致產(chǎn)生免疫損傷［2］。另外，GC還抑制白細胞介素-2（IL-2）的產(chǎn)生及其與受體的結(jié)合，GC對于抗體的產(chǎn)生無影響。

1.3 GR的生物學(xué)作用

首先是參與機體應(yīng)激反應(yīng)，提高心血管對兒茶酚胺的敏感性，發(fā)揮對兒茶酚胺類激素的允許作用。還能激活某些參與能量代謝基因的轉(zhuǎn)錄，促進機體蛋白質(zhì)分解和糖異生加快。其次是抗炎抗免疫作用。正常生理狀態(tài)下，機體之所以不發(fā)生炎癥反應(yīng)，與GC-GR系統(tǒng)的存在和GR的正常表達密切相關(guān)，GR一旦遭到破壞，就會出現(xiàn)GC抵抗現(xiàn)象，引起炎癥因子分泌增多，導(dǎo)致免疫反應(yīng)甚至全身炎性反應(yīng)綜合征（SIRS）的發(fā)生。再者，GR還有促細胞凋亡作用。生理濃度的GC通過GR作用，可導(dǎo)致胸腺中CD4+/CD8+雙陽性的未成熟細胞發(fā)生凋亡［3］。臨床上多種疾病的發(fā)生都與GR的表達有著密切關(guān)系。

2 GR在器官移植免疫抑制中的作用

2.1 排斥反應(yīng)的預(yù)防和治療

排斥反應(yīng)最早由預(yù)成抗體與血管內(nèi)皮的抗原結(jié)合開始，即超急排斥反應(yīng)（HAR），引起多形核細胞聚集、補體和炎癥級聯(lián)反應(yīng)的激活、移植物微血管血栓形成。細胞免疫也接著出現(xiàn)，免疫細胞通過與移植物血管的黏附和跨血管壁遷徙向移植物匯集，多種黏附分子和炎性細胞因子參與了這一過程。主要組織相容性復(fù)合物（MHC）抗原隨后逐漸緩慢地致敏是急性排斥的基礎(chǔ)。人淋巴細胞、單核細胞、中性粒細胞、嗜酸粒細胞和血管內(nèi)皮細胞上都有特異的胞質(zhì)內(nèi)GR。GC早期大量應(yīng)用可以減少淋巴細胞與血管內(nèi)皮細胞的黏附，減少抗原-抗體復(fù)合物的形成，使外周血淋巴細胞重新歸回淋巴結(jié)（歸巢），導(dǎo)致循環(huán)淋巴細胞數(shù)量下降，在熱休克蛋白-90（HSP-90）等的協(xié)助下抑制GR下游炎癥因子的生成，除了抑制排斥反應(yīng)，還可降低非排斥性炎癥反應(yīng)的程度。早期加強應(yīng)用GC可以增強機體應(yīng)激反應(yīng)系統(tǒng)的功能，使機體神經(jīng)內(nèi)分泌-免疫系統(tǒng)更加協(xié)調(diào)統(tǒng)一，以抵御植入的外來器官及排斥反應(yīng)所帶來的損害，使內(nèi)環(huán)境的暫時紊亂盡早恢復(fù)平衡，對誘導(dǎo)免疫耐受也是一個有利因素。在長期的抗排斥過程中，GC作為聯(lián)合療法的基礎(chǔ)用藥，維持小劑量長期應(yīng)用。小劑量GC對GR的活性及功能調(diào)節(jié)是必要的，盡管目前有了作用強大的新型免疫抑制劑，但植入器官在新的機體內(nèi)是不穩(wěn)定的，長期維持小劑量GC能使神經(jīng)內(nèi)分泌-免疫系統(tǒng)維持平衡。

2.2 嚴重排斥反應(yīng)時GR的作用

在移植的早期，應(yīng)用抗淋巴細胞球蛋白進行免疫抑制誘導(dǎo)時，大劑量快速應(yīng)用會引起大量淋巴細胞的破壞，炎癥細胞因子的大量快速釋放，導(dǎo)致SIRS的發(fā)生，嚴重抑制機體的應(yīng)激反應(yīng)能力。嚴重的排斥反應(yīng)時，也會引起大量炎癥因子的釋放，加之大劑量的抗淋巴細胞抗體，會加劇SIRS的發(fā)生。發(fā)生SIRS時，大量的炎癥細胞因子、炎癥介質(zhì)、炎性免疫細胞相互作用，共同介導(dǎo)細胞、組織和器官的損傷而出現(xiàn)功能紊亂，臨床移植患者可出現(xiàn)體溫明顯升高或者低反應(yīng)低體溫表現(xiàn)，由于神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的過度興奮或抑制，患者出現(xiàn)興奮或意識模糊，如果不及時逆轉(zhuǎn)，將發(fā)生多器官功能障礙綜合征（MODS），病死率很高。在發(fā)生SIRS時，炎性因子引起HSP-90等的合成表達及功能受抑，從而使GR的表達和功能下降，造成GC效應(yīng)低下。此時，大劑量的GC治療效果很差，因為此時GR的表達量和親和力很低，GC-GR復(fù)合物的形成及核轉(zhuǎn)位能力發(fā)生嚴重障礙。炎癥因子、SIRS和GR之間相互影響的關(guān)系提示，在抗淋巴細胞抗體應(yīng)用之前和應(yīng)用過程中使用足量GC，可以協(xié)調(diào)機體的應(yīng)激反應(yīng)，維持并提高GR的活性。

隨著對GR分子生物學(xué)研究及對機體神經(jīng)內(nèi)分泌-免疫系統(tǒng)認識的逐步深入，GC-GR系統(tǒng)的重要性越來越受到重視，將極大地推動器官移植領(lǐng)域的發(fā)展。GC類藥物為腎臟移植的基礎(chǔ)免疫抑制劑，外源性GC的使用勢必引起內(nèi)源性GC改變。血中GC類對腎上腺皮質(zhì)GC分泌有負反饋效應(yīng)。盡管應(yīng)用GC治療的患者急性排斥的危險增加，但對移植物功能影響較小，對移植物本身及患者的存活率無影響，本方案可能會適合于低風(fēng)險的移植患者。

3 GC的副效應(yīng)

GC的副效應(yīng)主要有：增加感染和惡性腫瘤的發(fā)生，易引起移植后糖尿病（PTDM）及代謝性骨病，使傷口愈合延遲，增高病毒性肝炎和肝癌的復(fù)發(fā)率，引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)改變，如躁狂、抑郁或失眠，誘發(fā)或加重糖尿病、高血壓、高脂血癥，出現(xiàn)Cushing綜合征、白內(nèi)障，使兒童發(fā)育遲緩等［4］。GC對胰島的有害影響可能是以下相互作用的結(jié)果：

（1） 通過降低葡萄糖轉(zhuǎn)運物，引起外周胰島素抵抗和B細胞功能障礙產(chǎn)生致糖尿病效應(yīng)［5］。

（2） 高血糖不可逆損傷β細胞。持續(xù)的高血糖可能通過作用一個共同的葡萄糖識別或轉(zhuǎn)移位點，使代償?shù)母叻置讦录毎鹚难踵奏せ蜴滊迕顾兀⊿TZ）樣細胞毒性作用，細胞表面和細胞內(nèi)蛋白的糖基化，肌醇的肌異構(gòu)體的破壞，游離葡萄糖、糖原或多元醇在細胞內(nèi)過量積累，損害胰島內(nèi)皮細胞DNA和（或） β細胞的DNA，以及過量葡萄糖引起無機磷酸鹽的耗竭也對β細胞有損傷［6］。

（3） 高血糖也能通過影響內(nèi)皮細胞功能和重建血管化過程減低胰島血流供應(yīng)，從而間接影響長期移植物預(yù)后。由于PTDM可加劇缺血損傷和凋亡，增加抗原遞呈，加強誘導(dǎo)對缺血/再灌注和排斥反應(yīng)的炎癥反應(yīng)，因而能增加同種異體排斥反應(yīng)的風(fēng)險。在胰島素抵抗的患者體內(nèi)免疫系統(tǒng)異常，包括細胞因子反應(yīng)性增高，使得更易出現(xiàn)排斥反應(yīng)。

此外，GC能抑制細胞周期途徑的進程，對移植物從缺血/再灌注損害恢復(fù)也有害［7］。

4 針對器官移植中GC的應(yīng)用的建議

器官移植中GC的應(yīng)用一直是移植工作者探討的課題。應(yīng)用激素的價值、減量程度、能否停用等問題至今還都未能完全解決。對激素在免疫及抗排斥反應(yīng)中的作用機制，以及其對全身的影響還缺少深刻的認識，明顯落后于其他免疫抑制藥物的研究。針對器官移植中GC的應(yīng)用我們提出下列建議：

（1） 術(shù)前、術(shù)后應(yīng)監(jiān)測血中內(nèi)、外源性GC。高效液相色譜法（HPLC）測定GC具有高效、快速、靈敏的特點。通過對腎移植患者術(shù)前、術(shù)后內(nèi)、外源性GC監(jiān)測，了解GC使用后血藥濃度的峰、谷值，了解每個患者的藥效動力學(xué)全貌，有助于真正達到個體化用藥。

（2） 內(nèi)源性GC的監(jiān)測可以了解GC的藥物動力學(xué)，得到風(fēng)險比（HR）與相對危險度（RR）兩個較為靈敏的指標，在HR與RR的范圍確定后，結(jié)合血藥濃度與臨床情況可用來作為調(diào)節(jié)GC類藥物使用的量化指標參考。

（3） 應(yīng)用過程中嚴密監(jiān)測患者血糖、糖化血紅蛋白、肝腎功能、血脂等生化指標，并避免糖尿病急性、慢性并發(fā)癥，防治高滲性非酮癥昏迷、糖尿病酮癥酸中毒昏迷、低血糖昏迷、乳酸酸中毒等急性并發(fā)癥，以及長期代謝紊亂所致糖尿病腎病、視網(wǎng)膜病變、大血管、微血管及神經(jīng)系統(tǒng)慢性并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展。今后應(yīng)加強對GC免疫作用的研究，深入了解GC與其受體的關(guān)系，進一步總結(jié)和分析臨床資料，尋找替代GC藥物，保留其抗排斥反應(yīng)的作用，減少其對全身的不良反應(yīng)，以進一步提高移植腎的長期存活率。