重視并進(jìn)一步探索結(jié)核病的免疫治療

吳雪瓊

·述評(píng)·

重視并進(jìn)一步探索結(jié)核病的免疫治療

吳雪瓊

結(jié)核病(TB)是全球感染性疾病的頭號(hào)“殺手”。根據(jù)WHO 2016年報(bào)告，2015年全球有1040萬例TB患者、48萬例耐多藥結(jié)核病(MDR-TB)患者和10萬例單耐利福平的TB患者，合計(jì)180萬例患者死于TB[1]。我國是全球22個(gè)TB高負(fù)擔(dān)國家之一，也是27個(gè)TB耐藥嚴(yán)重的國家之一，TB疫情控制并不十分理想[1]。單純化療對(duì)于難治、復(fù)治TB尤其是MDR-TB、XDR-TB效果并不理想，在治療方案中免疫輔助治療是否有必要？它將發(fā)揮什么作用？筆者概要地就TB患者存在的遺傳免疫缺陷、免疫治療的作用、免疫治療制劑研發(fā)現(xiàn)狀進(jìn)行闡述，并對(duì)其存在的問題和發(fā)展前景進(jìn)行分析與探討。

TB患者存在免疫缺陷

我們要充分認(rèn)識(shí)到，TB的發(fā)生、發(fā)展與TB患者的免疫功能密切相關(guān)。遺傳差異導(dǎo)致TB患者免疫缺陷或免疫功能異常，影響機(jī)體抵抗結(jié)核分枝桿菌(MTB)感染的效力，因此，TB不僅是一種細(xì)菌感染性疾病，也是一種免疫性疾病。

全球人口中約有1/3 的MTB感染者，只有大約10%發(fā)病，90%終生不發(fā)病；而且TB具有家族聚集傾向，這些現(xiàn)象均說明人類在抗MTB感染方面存在遺傳差異。近年來，已發(fā)現(xiàn)了一些結(jié)核感染和發(fā)病的易感基因，大多數(shù)與免疫系統(tǒng)和炎癥反應(yīng)相關(guān)，如Toll樣受體(TLR)基因(TLR8、TLR4、TLR9、TLR2等)差異導(dǎo)致機(jī)體不能很好地激活固有免疫應(yīng)答以抵抗MTB入侵[2-3]；天然抵抗相關(guān)的巨噬細(xì)胞蛋白1(nramp1)基因[4]、維生素D受體(VDR)基因[5]、巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子(MIF)基因差異[6]導(dǎo)致單核-巨噬細(xì)胞功能異常，肺泡內(nèi)巨噬細(xì)胞吞噬MTB后形成不成熟的吞噬小體，并抑制巨噬細(xì)胞活化，阻止吞噬小體與溶酶體融合，抑制吞噬溶酶體成熟，使MTB在巨噬細(xì)胞內(nèi)長期潛伏不被殺滅，隨時(shí)可能被激活而導(dǎo)致發(fā)病[7]；人類白細(xì)胞抗原(HLA)基因[8](HLA-B、HLA-DR和HLA-DQ等)的差異影響了機(jī)體免疫功能的調(diào)控；作為調(diào)理素促進(jìn)吞噬作用和增強(qiáng)補(bǔ)體作用的甘露糖結(jié)合植物凝集素(MBL)基因遺傳缺陷會(huì)導(dǎo)致MBL缺乏，而易使結(jié)核感染復(fù)發(fā)[9]；許多調(diào)節(jié)干擾素(IFN)-γ的細(xì)胞因子編碼基因[白細(xì)胞介素-12β(IL-12β)、IL-12p40、IL-18、IL-18Rα、IL-27、IFN-γR、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子1(STAT1)、腫瘤壞死因子-β(TNF-β)、TNF-α、TNFR2、IL-l、IL-10、單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)等]的差異[10-11]，影響IFN-γ途徑在抗結(jié)核免疫中發(fā)揮作用，如阻礙IFN2γR的產(chǎn)生及其與IFN-γ的結(jié)合，可能導(dǎo)致MTB播散[12]。因此，在臨床上TB患者表現(xiàn)為Th1和Th2免疫應(yīng)答失衡。在疾病的早、中期，機(jī)體免疫功能亢進(jìn)，Th1型免疫增強(qiáng)，而后逐漸減弱；Th2型免疫逐漸增強(qiáng)，可能存在高水平的Th2型免疫應(yīng)答抑制Th1型免疫應(yīng)答的現(xiàn)象，使Th1型免疫向Th2型免疫轉(zhuǎn)移。此外，巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞對(duì)升高的IFN-γ呈現(xiàn)低應(yīng)答或無應(yīng)答。在TB患者中后期表現(xiàn)為免疫功能低下，尤其是難治、復(fù)治TB患者通常CD3+、CD4+T淋巴細(xì)胞亞群明顯降低，而CD8+T淋巴細(xì)胞亞群明顯升高，導(dǎo)致細(xì)胞免疫功能低下，機(jī)體產(chǎn)生各種抗病因子的功能下降，體液免疫功能增強(qiáng)，TB病情惡化，單純的抗結(jié)核化療效果不佳[13]。

先天不足后天“補(bǔ)”

目前臨床上TB治療以化療殺滅MTB為主，而對(duì)宿主的免疫缺陷、免疫失衡、免疫低下重視不夠。外因是通過內(nèi)因起作用的，宿主抗TB免疫力的強(qiáng)弱決定了疾病的轉(zhuǎn)歸。因此，合理的抗結(jié)核化療的同時(shí)，聯(lián)合應(yīng)用免疫調(diào)節(jié)劑，有助于調(diào)整患者機(jī)體的免疫狀態(tài)，提高TB患者的抗TB免疫，增強(qiáng)患者自身殺滅MTB的能力，從而加強(qiáng)化學(xué)藥物對(duì)結(jié)核病的治療效果，提高治愈率，降低復(fù)發(fā)率。

目前，進(jìn)行免疫治療、免疫干預(yù)主要通過下列機(jī)制發(fā)揮抗TB作用：(1)調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞、調(diào)動(dòng)自然殺傷細(xì)胞、激活感染的巨噬細(xì)胞，誘導(dǎo)吞噬小體成熟并與溶酶體融合，發(fā)揮巨噬細(xì)胞殺菌功能[14]；(2)誘導(dǎo)細(xì)胞免疫應(yīng)答，激活TB患者血和肺中大量特異的CD4+和CD8+T淋巴細(xì)胞，產(chǎn)生Th1型細(xì)胞因子如IFN-γ、IL-2等，這對(duì)于CD4+T淋巴細(xì)胞減少、IFN-γ降低的患者是非常有必要的[13-14]；(3)調(diào)動(dòng)MDR-TB患者免疫功能，防止或消除MTB對(duì)化療藥物的耐受[15]；(4)誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞自噬作用，促進(jìn)MTB的清除[16]；(5)激活細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)、活化巨噬細(xì)胞清除胞內(nèi)持留MTB，以期縮短療程或預(yù)防復(fù)發(fā)[13-14]。

免疫治療制劑臨床應(yīng)用的現(xiàn)狀

免疫治療是指通過免疫系統(tǒng)直接或間接增強(qiáng)機(jī)體的抗結(jié)核作用，并取得良好療效的治療方法，主要包括免疫調(diào)節(jié)和免疫重建2個(gè)方面。目前，免疫治療制劑在臨床上應(yīng)用輔助化療均取得良好療效，使TB患者體重增加，促進(jìn)癥狀改善、病灶吸收、空洞縮小及閉合、痰菌陰轉(zhuǎn)、減少復(fù)發(fā)，提高了治愈率，尤其對(duì)復(fù)治、難治性TB及MDR-TB、XDR-TB均有較好的輔助治療作用[17]。已在臨床應(yīng)用或在開展臨床實(shí)驗(yàn)的免疫治療制劑主要有以下6類：

1. 微生物制劑：目前已商品化的主要有滅活母牛分枝桿菌制備的微卡菌苗、滅活草分枝桿菌制備的烏體林斯、卡介苗多糖核酸制備的斯奇康注射液等[17]。遺憾的是它們?cè)谂R床應(yīng)用后并未達(dá)到預(yù)期的效果，臨床療效存在爭議。究其原因主要是臨床應(yīng)用不規(guī)范，有的患者每天注射1針，大多數(shù)每周1～2次；免疫治療制劑不是化療藥物，應(yīng)用不能太頻繁，這不符合免疫規(guī)律，會(huì)誘導(dǎo)免疫耐受、治療無效，甚至可能會(huì)誘發(fā)“郭霍現(xiàn)象”，導(dǎo)致病理損傷。因此建議：每3～4周注射1次，3～5次為1個(gè)療程，療程間隔3個(gè)月。此外，也可能是滅活的細(xì)菌成分只能誘導(dǎo)短暫的Th1型細(xì)胞免疫應(yīng)答，不能誘導(dǎo)特異的CTL應(yīng)答，而不能像活疫苗那樣刺激機(jī)體產(chǎn)生持久、有效的具有免疫保護(hù)力的細(xì)胞免疫反應(yīng)。目前，有幾個(gè)新的免疫治療制劑在開展臨床實(shí)驗(yàn)，如熱滅活的非致病性NTM免疫治療制劑Mw [M.indicuspranii (MIP)]用于治療包括TB、癌癥等多種疾病，目前已進(jìn)入Ⅲ期臨床實(shí)驗(yàn)[3]；由減毒MTB的細(xì)胞片段制備的治療性疫苗——MTB特異性片段疫苗(RUTI)目前也進(jìn)入了Ⅲ期臨床實(shí)驗(yàn)[18]；由恥垢分枝桿菌經(jīng)特殊工藝加工而成的無細(xì)胞溶菌制劑恥垢分枝桿菌菌苗正在開展Ⅰ期臨床實(shí)驗(yàn)。

2. 免疫系統(tǒng)產(chǎn)物：應(yīng)用細(xì)胞因子(如IL-2、IFN-γ、IL-12等)、小分子免疫肽(如胸腺肽或胸腺因子D、轉(zhuǎn)移因子等)、高劑量免疫球蛋白協(xié)同化療進(jìn)行非特異性免疫治療[14]，取得良好療效。但這些免疫調(diào)節(jié)劑半衰期短、費(fèi)用高，貧窮的TB患者難以承擔(dān)；部分免疫系統(tǒng)產(chǎn)物的直接應(yīng)用可能會(huì)產(chǎn)生不良反應(yīng)，如應(yīng)用IFN-γ可能產(chǎn)生發(fā)熱、寒戰(zhàn)、疲勞、頭痛等不良反應(yīng)，大劑量IL-12治療時(shí)的不良反應(yīng)較大。

3. 中藥治療：許多中草藥(如黃芪、靈芝、大蒜、夏枯草、穿心蓮、白頭翁、貓爪草、牛蒡子等)具有明顯的非特異性免疫調(diào)節(jié)作用，可提高機(jī)體免疫力而發(fā)揮抗結(jié)核作用；臨床上已聯(lián)合應(yīng)用一些中成藥制劑(如芪貝膠囊、黃芪膠囊、百令膠囊等)以“扶正固本”[19]。但中醫(yī)藥的挖掘、普及還有待加強(qiáng)。

4. 干細(xì)胞治療：間充質(zhì)干細(xì)胞具有很強(qiáng)的再生和修復(fù)能力，應(yīng)用間充質(zhì)干細(xì)胞聯(lián)合治療難治性TB、MDR-TB、XDR-TB、免疫缺陷并發(fā)播散性TB的成功，開創(chuàng)了TB治療的新模式[20]，但大量干細(xì)胞輸注、給藥途徑及時(shí)機(jī)等復(fù)雜問題尚需深入研究。

5. 重組蛋白疫苗(包括佐劑)：通過基因工程技術(shù)表達(dá)的蛋白抗原純化后制成的疫苗,其優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)量大、純度高、安全性好、無組織損傷，可反復(fù)應(yīng)用、增強(qiáng)注射以維持效應(yīng)T細(xì)胞記憶，但其免疫效果較差，需添加佐劑以增強(qiáng)其免疫原性[21]。MTB 72f/AS02A嵌合蛋白疫苗作為TB治療性疫苗已在國外完成了Ⅱ期臨床實(shí)驗(yàn)。

6. 化學(xué)制劑：合成的HE2000[16α-溴-異雄酮(16 alpha-bromo-epiandrosterone，EpiBr)]可抑制炎癥細(xì)胞因子(IL-1β、TNF-α、IL-4、IL-6、IL-8等)產(chǎn)生，增加淋巴細(xì)胞、抗原遞呈細(xì)胞、循環(huán)樹突狀細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞和T自然殺傷細(xì)胞的數(shù)量，使Th1免疫向Th2轉(zhuǎn)化，HE2000用于AIDS治療可使結(jié)核共感染的發(fā)生率減少42.2%[22]。目前正在進(jìn)行Ⅱ期臨床實(shí)驗(yàn)。

問題及展望

免疫治療應(yīng)用于臨床已有一個(gè)多世紀(jì)，免疫調(diào)節(jié)劑的研發(fā)已形成一個(gè)較大規(guī)模的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)，在TB輔助治療制劑的研究與應(yīng)用方面已取得了顯著進(jìn)展，但在臨床治療上并未達(dá)到顯著效果，也未實(shí)現(xiàn)“超短程化療”的目標(biāo)，仍存在諸多問題有待解決：(1)免疫治療的認(rèn)識(shí)有待提高。臨床醫(yī)生和TB患者需充分認(rèn)識(shí)到，免疫治療制劑不像化療制劑那樣能夠快速殺滅病原菌，立桿見影，但能夠增強(qiáng)宿主體質(zhì)，固本培元，是其他治療手段發(fā)揮作用的基礎(chǔ)；結(jié)核特異性免疫調(diào)節(jié)劑如果臨床應(yīng)用不規(guī)范，不僅不能達(dá)到預(yù)期的臨床效果，還可能出現(xiàn)“郭霍現(xiàn)象”或免疫耐受。(2)許多臨床應(yīng)用問題有待解決。免疫制劑的用量、應(yīng)用時(shí)機(jī)、療程、應(yīng)用對(duì)象的免疫狀況，以及對(duì)其免疫功能的影響等問題尚需深入研究；此外，尚需建立相應(yīng)的免疫技術(shù)、免疫指標(biāo)進(jìn)行合理檢測與評(píng)價(jià)，才能正確地進(jìn)行免疫診斷，指導(dǎo)臨床開展合適的免疫治療。(3)清除潛伏感染MTB的能力需進(jìn)一步驗(yàn)證。進(jìn)一步研究、篩選、比較免疫調(diào)節(jié)劑調(diào)動(dòng)機(jī)體免疫功能、尤其是調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞、清除潛伏MTB的能力，以期能夠代替化療藥物開展結(jié)核潛伏感染人群的預(yù)防性治療，避免化療藥物的不良反應(yīng)，降低TB發(fā)病率。(4)有效的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制尚需闡明。結(jié)核免疫反應(yīng)是一把雙刃劍，目前并不十分清楚從MTB侵入到機(jī)體后免疫應(yīng)答的各個(gè)環(huán)節(jié)如何進(jìn)行免疫調(diào)控、免疫調(diào)節(jié)和免疫干預(yù)，才能促進(jìn)其抗結(jié)核反應(yīng)而抑制其病理損傷(如抑制中性粒細(xì)胞過多地浸潤病灶)，趨利避害；要系統(tǒng)性地解析現(xiàn)有免疫調(diào)節(jié)劑的作用靶標(biāo)和調(diào)控通路，為其合理應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。(5)不同類型的免疫調(diào)節(jié)新制劑的研發(fā)還需推進(jìn)。尤其是針對(duì)機(jī)體面臨MTB侵害而存在的免疫缺陷環(huán)節(jié)，開發(fā)新型特異性免疫調(diào)節(jié)制劑[23]，彌補(bǔ)機(jī)體先天免疫缺陷的不足。

隨著免疫學(xué)和分子生物學(xué)的發(fā)展，免疫治療手段的逐漸增多，將能夠從分子和細(xì)胞水平上深入揭示人類TB的免疫應(yīng)答機(jī)制，解決臨床應(yīng)用的實(shí)際問題。免疫治療學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，必將對(duì)TB的防治產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

[1] World Health Organization. Global tuberculosis report 2016. Geneva: World Health Organization, 2016.

[2] Schurz H, Daya M, M?ller M, et al. TLR1, 2, 4, 6 and 9 variants associated with tuberculosis susceptibility: a systematic review and meta-analysis. PLoS One, 2015,10(10):e0139711.

[3] Das S, Chowdhury BP, Goswami A,et al.Mycobacteriumindicuspranii (MIP) mediated host protective intracellular mechanisms against tuberculosis infection: Involvement of TLR-4 mediated signaling. Tuberculosis(Edinb), 2016, 101:201-209.

[4] Li X, Yang Y, Zhou F, et al. SLC11A1 (NRAMP1) polymorphisms and tuberculosis susceptibility: updated systematic review and meta-analysis. PLoS One, 2011, 6(1):e15831.

[5] Cao S, Luo PF, Li W, et al. Vitamin D receptor genetic polymorphisms and tuberculosis among Chinese Han ethnic group. Chin Med J (Engl), 2012, 125(5):920-925.

[6] Sadki K, Lamsyah H, Rueda B, et al. Analysis ofMIF,FCGR2AandFCGR3Agene polymorphisms with susceptibility to pulmonary tuberculosis in Moroccan population.J Genet Genomics, 2010,37(4):257-264.

[7] Pieters J.Mycobacteriumtuberculosisand the macrophage: maintaining a balance. Cell Host Microbe,2008, 3(6):399-407.

[8] Chen BF, Wang R, Chen YJ, et al. Association between HLA-DRB1 alleles and tuberculosis: a meta-analysis. Genet Mol Res, 2015, 14 (4):15859-15868.

[9] Liu C, He T, Rong Y, et al. Association of mannose-binding lectin polymorphisms with tuberculosis susceptibility among Chinese. Sci Rep, 2016, 6:36488.

[10] Ghamari E, Farnia P, Saif S,et al. Susceptibility to pulmonary tuberculosis: host genetic deficiency in tumor necrosis factor alpha (TNF-α) gene and tumor necrosis factor receptor 2 (TNFR2). Int J Mycobacteriol, 2016, 5 Suppl 1:S136-S137.

[11] Butov DO, Kuzhko MM, Makeeva NI, et al. Association of interleukins genes polymorphisms with multi-drug resistant tuberculosis in Ukrainian population. Pneumonol Alergol Pol, 2016, 84(3):168-173.

[12] Shamsi M, Zolfaghari MR, Farnia P. Association of IFN-γ and P2X7 receptor gene polymorphisms in susceptibility to tuberculosis among Iranian patients. Acta Microbiol Immunol Hung, 2016,63(1):93-101.

[13] 吳雪瓊，吳長有.結(jié)核病免疫學(xué).北京：人民衛(wèi)生出版社出版，2016.

[14] Khan TA, Mazhar H, Saleha S, et al. Interferon-gamma improves macrophages function againstM.tuberculosisin multidrug-resistant tuberculosis patients. Chemother Res Pract, 2016, 2016:7295390.

[15] 劉曉, 吳雪瓊. 中藥治療耐多藥肺結(jié)核的研究進(jìn)展. 中國防癆雜志,2016, 38(1):53-56.

[16] Deretic V, Delgado M, Vergne I, et al. Autophagy in immunity againstMycobacteriumtuberculosis: a model system to di-ssect immunological roles of autophagy. Curr Top Microbiol Immunol, 2009, 335(1):169-188.

[17] 周敏.母牛分枝桿菌菌苗輔助治療耐多藥結(jié)核病療效觀察. 重慶醫(yī)學(xué), 2011, 40(4):341-342.

[18] Nell AS, D’lom E, Bouic P, et al. Safety, tolerability, and immunogenicity of the novel antituberculous vaccine RUTI: randomized, placebo-controlled phase Ⅱ clinical trial in patients with latent tuberculosis infection. PLoS One, 2014, 9(2):e89612.

[19] 吳雪瓊，梁秋.積極探索和發(fā)展中西醫(yī)結(jié)合治療結(jié)核病——難治性結(jié)核病患者的新希望.中國防癆雜志, 2016, 38(1):9-13.

[20] Joshi L, Chelluri LK, Gaddam S, et al. Mesenchymal stromal cell therapy in MDR/XDR tuberculosis: a concise review. Arch Immunol Ther Exp (Warsz), 2015, 63(6):427-433.

[21] 盧錦標(biāo)，沈小兵，蘇城，等. 異煙肼聯(lián)合重組結(jié)核疫苗AEC/BC02對(duì)結(jié)核分枝桿菌感染豚鼠的治療效果評(píng)價(jià). 中國防癆雜志, 2017,39(2)：123-128.

[22] Stickney DR, Noveljic Z, Garsd A, et al. Safety and activity of the immune modulator HE2000 on the incidence of tuberculosis and other opportunistic infections in AIDS patients. Antimicrob Agents Chemother, 2007, 51(7):2639-2641.

[23] 梁艷,張曉燕,王小美,等.四種結(jié)核分枝桿菌增殖期抗原基因抗小鼠結(jié)核感染的比較研究. 中國防癆雜志, 2017,39(2)：129-133.

(本文編輯：薛愛華)

10.3969/j.issn.1000-6621.2017.02.002

“十二五”國家科技重大專項(xiàng)(2012ZX-10003-008)；北京市十病十藥研發(fā)項(xiàng)目(Z141100002214002)

100091北京，解放軍第三〇九醫(yī)院全軍結(jié)核病研究所 全軍結(jié)核病防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 結(jié)核病診療新技術(shù)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

吳雪瓊,Email: xueqiongwu@139.com

2017-01-06)