蠕蟲治療炎癥性腸病的研究進(jìn)展

武 藝 李 路 陳 熙

安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科(230022)

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蠕蟲治療炎癥性腸病的研究進(jìn)展

武 藝 李 路 陳 熙*

安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科(230022)

炎癥性腸病(IBD)是一類病因不明的腸道慢性非特異性炎性疾病，包括潰瘍性結(jié)腸炎(UC)和克羅恩病(CD)。已知與IBD發(fā)病相關(guān)的危險因素包括環(huán)境、遺傳和免疫因素等。近年有關(guān)蠕蟲治療IBD的基礎(chǔ)和臨床研究逐漸增多，認(rèn)為蠕蟲對IBD有積極的治療作用且安全性較高。本文就蠕蟲治療IBD的研究進(jìn)展作一綜述。

蠕蟲； 炎癥性腸??； 免疫； 細(xì)菌； 治療

炎癥性腸病(IBD)是一類多種病因引起、異常免疫介導(dǎo)的腸道慢性、復(fù)發(fā)性炎癥，主要包括潰瘍性結(jié)腸炎(UC)和克羅恩病(CD)。伴隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn)、農(nóng)村向城市遷徙、衛(wèi)生狀況的改善以及疫苗接種普及等，大大減少了人們與微生物的接觸機(jī)會，可能促進(jìn)了IBD和其他自身免疫病的發(fā)生。早在1989年，Strachan提出了“衛(wèi)生學(xué)假說”，認(rèn)為人免疫性疾病與幼年時期缺乏外源刺激(細(xì)菌、寄生蟲等)有關(guān)[1]。流行病學(xué)資料顯示，與發(fā)展中國家相比，發(fā)達(dá)國家IBD的發(fā)病率更高；與農(nóng)村相比，城市IBD患病率更高。目前我國IBD的患病率呈增長趨勢[2]。越來越多的研究表明，蠕蟲和蟲源性分子可抑制自身免疫病的過度炎癥性免疫反應(yīng)或過敏反應(yīng)[3]。蠕蟲治療可顯著改善IBD患者的臨床癥狀和腸道炎癥，且無明顯不良反應(yīng)[4-5]。本文就蠕蟲治療IBD的研究及其作用機(jī)制的研究進(jìn)展作一綜述。

一、蠕蟲治療IBD的研究

1. 動物實驗：目前多采用DSS、DNBS和TNBS誘導(dǎo)實驗性結(jié)腸炎動物模型來模擬人腸黏膜損傷。最初Elliott等[6]選用曼氏血吸蟲(Schistosomamansoni)感染TNBS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠，結(jié)果顯示腸道炎癥顯著改善。隨后多項研究分別用膜殼絳蟲、腸道多形螺旋線蟲、旋毛線蟲等蠕蟲感染不同結(jié)腸炎模型小鼠，發(fā)現(xiàn)均有一定的緩解腸道炎癥的作用。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，不同蠕蟲對不同結(jié)腸炎動物模型的作用不盡相同。曼氏血吸蟲卵和日本血吸蟲卵對TNBS誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎可分別發(fā)揮預(yù)防和抑制炎癥的作用。膜殼絳蟲幼蟲可減輕DNBS誘導(dǎo)的動物模型腸道炎癥，但可加重惡唑酮誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥反應(yīng)。

為減少蠕蟲治療的風(fēng)險性(如侵襲性等)，對蠕蟲相關(guān)提取物的療效進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)重組棘唇線蟲(Acanthocheilonemaviteae)半胱氨酸蛋白酶抑制劑(cystatin)、重組獅弓蛔蟲(Toxascarisleonine)半乳凝素-9同源物(rTl-GAL)、錫蘭鉤蟲(Ancylostomaceylanicum)粗提取物等能預(yù)防DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎癥，對TNBS和DNBS等誘導(dǎo)的結(jié)腸炎模型亦可發(fā)揮防治作用。此外，線蟲蛋白天冬氨酰tRNA合成酶可抑制T細(xì)胞轉(zhuǎn)移誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸黏膜炎癥[7]。

2. 臨床研究：Summers等[8]給予4例CD患者和3例UC患者口服豬鞭蟲卵，結(jié)果顯示3例CD患者克羅恩病活動指數(shù)(CDAI)≤150分，3例UC患者簡易結(jié)腸炎疾病活動指數(shù)(SCCAI)≤4分，說明達(dá)到臨床緩解。Summers等[9]的另一項研究給予29例活動期CD患者口服豬鞭蟲卵，24周后發(fā)現(xiàn)79.3%的患者癥狀改善(CDAI下降>100分)；另一項針對54例活動期UC患者的隨機(jī)雙盲安慰劑對照試驗[10]中，治療組患者每兩周口服2 500個豬鞭蟲卵，12周后43.3% 的患者潰瘍性結(jié)腸炎活動指數(shù)(UCDAI)<4分，而安慰劑組僅為16.7%。Croese等[11]以美洲鉤蟲感染9例CD患者，結(jié)果顯示4例患者平均CDAI和炎癥性腸病生活質(zhì)量問卷(IBDQ)評分有所改善，而另4例患者在第20周仍保持緩解狀態(tài)。另一項隨機(jī)雙盲、安慰劑對照臨床研究[5]中，36例CD患者隨機(jī)接受安慰劑或三個不同劑量豬鞭蟲卵(500個、2 500個、7 500個)的短期(2周)和長期(6個月)治療，結(jié)果顯示單劑量豬鞭蟲卵治療CD的耐受性良好(可多達(dá)7 500個)。近年，多項評估豬鞭蟲卵治療中-重度CD的療效和安全性以及通過檢測腸道黏膜免疫反應(yīng)評估豬鞭蟲卵治療UC患者的有效性和安全性的臨床試驗正在進(jìn)行中。

二、蠕蟲治療IBD的機(jī)制

1. 免疫細(xì)胞和細(xì)胞因子：蠕蟲對IBD免疫機(jī)制的影響表現(xiàn)為對Th1/Th2、Treg/Th17軸相關(guān)免疫應(yīng)答的調(diào)節(jié)，以及對樹突細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、Toll樣受體(TLR)等免疫調(diào)節(jié)的影響。正常情況下，人Th1與Th2型免疫應(yīng)答相互調(diào)節(jié)保持平衡，CD以異常Th1型免疫應(yīng)答為主，UC以異常Th2型免疫應(yīng)答為主。理論上，蠕蟲作為外源性有害物質(zhì)感染后，可抑制Th1型免疫應(yīng)答，減少IFN-γ、IL-12等促炎細(xì)胞因子的分泌；同時引起嗜酸性粒細(xì)胞聚集、IgE產(chǎn)生，增強(qiáng)Th2型免疫應(yīng)答，并增加IL-4、IL-13、IL-5等細(xì)胞因子的分泌；但其通過調(diào)節(jié)Treg/Th17軸可實現(xiàn)對UC等Th2型免疫疾病的炎癥抑制。Treg細(xì)胞通過分泌調(diào)節(jié)性細(xì)胞因子IL-10、TGF-β等下調(diào)Th17型免疫反應(yīng)，抑制效應(yīng)性淋巴細(xì)胞功能介導(dǎo)的腸道免疫耐受，維持腸黏膜穩(wěn)態(tài)，防止腸道免疫系統(tǒng)對腸道菌群的過度免疫。蠕蟲感染可上調(diào)Treg細(xì)胞應(yīng)答，有動物實驗[12]使用曼氏血吸蟲可溶性成蟲蛋白(SmSWP)感染TNBS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)IL-17生成減少，T細(xì)胞分泌的IL-10和TGF-β增多，腸道炎癥受到抑制。Hang等[13]發(fā)現(xiàn)，從感染腸道多形螺旋線蟲的小鼠中分離出的Foxp3+/IL-10+Treg細(xì)胞轉(zhuǎn)染結(jié)腸炎小鼠，可防止結(jié)腸炎的發(fā)生。

樹突細(xì)胞作為參與調(diào)節(jié)免疫耐受的一種抗原呈遞細(xì)胞，激活后產(chǎn)生的促炎細(xì)胞因子可促進(jìn)IBD患者腸道炎癥的發(fā)生[14]。在結(jié)腸炎動物模型中，腸道多形螺旋線蟲感染的小鼠可增強(qiáng)腸道樹突細(xì)胞的免疫耐受性，給予卵清蛋白抗原刺激后，降低產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子的能力[15-16]。蠕蟲還可通過刺激M2型巨噬細(xì)胞產(chǎn)生抑炎細(xì)胞因子從而改善胃腸道炎癥[17-18]。此外，蠕蟲可通過激活TLR信號通路發(fā)揮治療IBD的作用。TLR是固有免疫中一類重要的模式識別受體，主要維持上皮屏障的完整性和促進(jìn)黏膜免疫系統(tǒng)的成熟。蠕蟲及其相關(guān)產(chǎn)物通過兩種機(jī)制調(diào)節(jié)TLR信號通路：一是抑制免疫細(xì)胞的炎癥反應(yīng)，二是維持上皮屏障功能和腸上皮細(xì)胞增殖[19]。

2. 腸道菌群調(diào)節(jié)：腸道微生物在IBD發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用。結(jié)腸細(xì)菌主要分為厚壁菌、擬桿菌、變形桿菌三類。與正常人相比，IBD患者腸道菌群豐富度下降，厚壁菌門、擬桿菌門數(shù)量減少，同時變形桿菌門和放線菌門數(shù)量增加。益生菌可通過維持腸道正常菌群平衡、增強(qiáng)腸黏膜屏障功能、調(diào)節(jié)腸黏膜免疫耐受等防治IBD。有研究表明，乳酸桿菌、雙歧桿菌等可誘導(dǎo)腸道淋巴結(jié)產(chǎn)生Treg細(xì)胞，抑制促炎細(xì)胞Th17細(xì)胞的活性。某些梭狀芽孢桿菌、擬桿菌等定植后，會促進(jìn)結(jié)腸黏膜固有層Treg細(xì)胞增殖和分泌，抑制結(jié)腸炎的發(fā)生。酪酸梭菌可通過TLR2等誘導(dǎo)黏膜巨噬細(xì)胞分泌IL-10來防治實驗性結(jié)腸炎[20]。一項meta分析[21]指出，益生菌能顯著提高活動性UC的緩解率。

人類腸道寄生蟲(包括鞭蟲、鉤蟲、蛔蟲等)與腸道微生物的物種豐度和多樣性有關(guān)，而腸道微生物的物種多樣性又與腸道環(huán)境穩(wěn)態(tài)有關(guān)[22]。寄生蠕蟲與腸道菌群在生理上相互作用可能改變彼此的種群結(jié)構(gòu)，影響宿主健康狀態(tài)[23]。蠕蟲誘導(dǎo)的Th2型免疫應(yīng)答可增強(qiáng)腸黏膜屏障功能，促進(jìn)結(jié)腸炎黏膜微生物種群失調(diào)的恢復(fù)以及腸道內(nèi)穩(wěn)態(tài)的改善[24]。有研究發(fā)現(xiàn)蠕蟲感染后腸道細(xì)菌附著量明顯減少，腸道細(xì)菌的組成改變，腸道細(xì)菌誘發(fā)的炎癥反應(yīng)減少[25]。多項研究認(rèn)為，寄生蟲可能通過降低某些腸道細(xì)菌誘發(fā)的免疫反應(yīng)減輕腸道炎癥[24,26-27]。NOD2作為CD遺傳易感基因，其基因缺陷小鼠中保護(hù)腸黏膜功能的杯狀細(xì)胞分泌的黏液減少，腸道微生物的天然群落發(fā)生變化，擬桿菌門的微生物增多，并誘導(dǎo)炎癥的發(fā)生；而喂食小鼠鞭蟲后，分泌黏液的杯狀細(xì)胞恢復(fù)功能，與杯狀細(xì)胞缺陷有關(guān)的腸道炎癥指標(biāo)下降，擬桿菌定植數(shù)目下降而梭菌數(shù)目上升[28]。有研究指出，蠕蟲流行區(qū)域IBD患病率較低。推測擬桿菌增加了NOD2缺陷的CD易感者發(fā)生腸道炎癥的可能性，并發(fā)現(xiàn)寄生蟲對NOD2缺陷的結(jié)腸炎小鼠腸道擬桿菌具有明顯抑制效果，而對梭菌目有促進(jìn)作用，即通過調(diào)節(jié)腸道微生物間接緩解了腸道炎癥。但由于許多CD患者無NOD2缺陷，推測蠕蟲對于NOD2正常的CD患者可能缺乏積極的治療作用[28]。因此，蠕蟲調(diào)節(jié)腸道菌群防治IBD的作用還有待進(jìn)一步研究。

三、結(jié)語

隨著蠕蟲治療IBD的基礎(chǔ)和臨床研究的逐漸增加，蠕蟲對IBD免疫調(diào)節(jié)的積極作用越來越受到關(guān)注。蠕蟲對腸道菌群的調(diào)節(jié)亦為IBD患者的治療提供了新思路。在可預(yù)見的未來，采用蠕蟲及其衍生的產(chǎn)物治療IBD，將在提高療效的同時又顯著降低現(xiàn)行藥物治療的不良反應(yīng)。低負(fù)荷寄生的蠕蟲作為腸道微生態(tài)平衡的重要成員，具有潛在的開發(fā)應(yīng)用前景。今后需對不同種類寄生蟲的療效及其所使用的寄生蟲或其衍生物的來源、檢測等行進(jìn)一步研究評估以及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范化。此外，試驗伴隨的倫理問題和受試者的心理問題亦應(yīng)受到關(guān)注。

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(2016-11-08收稿；2016-12-14修回)

Advances in Study on Helminths in Treatment of Inflammatory Bowel Disease

WUYi,LILu,CHENXi.

DepartmentofGastroenterology,theFirstAffiliatedHospitalofAnhuiMedicalUniversity,Hefei(230022)

Correspondence to: CHEN Xi, Email: ayfychenxi@163.com

Inflammatory bowel disease (IBD) is a group of intestinal chronic non-specific inflammatory disease with unknown etiology, and includes ulcerative colitis (UC) and Crohn’s disease (CD). Studies have indicated that environmental factor, genetic factor, disorder of immunity are associated with the pathogenesis of IBD. More and more basic and clinical studies focus on treatment with helminths in IBD. The accumulated evidences have shown that helminths infection has beneficial effects on the alleviation of IBD and is relatively safe. This article reviewed the advances in study on helminths in the treatment of IBD.

Helminths; Inflammatory Bowel Disease; Immunity; Bacteria; Therapy

10.3969/j.issn.1008-7125.2017.06.011

*本文通信作者，Email: ayfychenxi@163.com