雷公藤內(nèi)酯醇免疫調(diào)控機(jī)制研究進(jìn)展

梁恩瑜，何 敏

(廣州中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院，廣東 廣州 510120)

雷公藤(Tripterygium wilfoidiiHook.F)是衛(wèi)茅科一年生草本植物，在臨床上被廣泛用于自身免疫性疾病、腎病和腫瘤等疾病的治療，也可用于抗移植排斥反應(yīng)。雷公藤內(nèi)酯醇(又名雷公藤甲素，TPT)是從雷公藤分離出來的環(huán)氧二萜內(nèi)酯單體(圖1)，也是其免疫抑制活性最強(qiáng)的成分之一[1]。近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者致力于深入探討其具體的作用機(jī)制，并取得了重要進(jìn)展。研究證實(shí)，TPT對(duì)免疫細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化以及功能的實(shí)現(xiàn)都有著重要的調(diào)控作用[2，3]?，F(xiàn)就TPT的免疫調(diào)控機(jī)制做一綜述。

圖1 雷公藤內(nèi)酯醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)

1 雷公藤內(nèi)酯醇與天然免疫

天然免疫系統(tǒng)是生物固有的、抵御外來侵襲的第一道屏障。參與天然免疫應(yīng)答的免疫細(xì)胞有樹突狀細(xì)胞(Dendritic cell，DC)、單核-巨噬細(xì)胞和粒細(xì)胞等。此外，腎小管上皮細(xì)胞也可表達(dá)天然免疫分子和共刺激分子，屬于非專職抗原遞呈細(xì)胞。

1.1雷公藤內(nèi)酯醇與DCDC是機(jī)體內(nèi)功能最強(qiáng)大的專職抗原遞呈細(xì)胞。未成熟DC攝取抗原或者受到刺激后分化為成熟DC，并遷移至二級(jí)淋巴器官，誘導(dǎo)初始T細(xì)胞活化，因此DC是機(jī)體特異性免疫應(yīng)答的啟動(dòng)者[4]。多項(xiàng)研究表明，TPT可以影響DC的分化發(fā)育、遷移和歸巢以及抗原遞呈等多種生物學(xué)功能[5]。

1.1.1誘導(dǎo)DC凋亡 Liu等發(fā)現(xiàn)10 ng/ml TPT能夠誘導(dǎo)小鼠DC前體細(xì)胞、未成熟和成熟DC凋亡，并且對(duì)成熟DC的促凋亡作用更加明顯。進(jìn)一步研究表明，TPT促進(jìn)絲裂原激活的蛋白激酶(MAPK)p38磷酸化和活化天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶(Caspase-3)是誘導(dǎo)DC凋亡的主要機(jī)制[6]。

1.1.2抑制DC的分化和成熟 目前認(rèn)為，DC只有遷移到二級(jí)淋巴器官才能激發(fā)天然免疫和獲得性免疫，而TPT對(duì)細(xì)菌脂多糖(Lipopolysaccharides，LPS)誘導(dǎo)的DC成熟和歸巢有抑制作用。研究認(rèn)為，TPT能夠抑制PI3-K/Akt的活性和減少核因子-κB(nuclear factor κB，NF-κB)的活化，下調(diào)細(xì)胞表面C-C型趨化因子7型受體(C-C chemokine receptor，CCR7)和C-X-C趨化因子4型受體(C-X-C chemokine receptor type 4，CXCR4)的表達(dá)和釋放，從而抑制DC的分化和歸巢[7]。除此以外，TPT還能通過降低DC表面CCR5和CCR7等趨化因子受體的表達(dá)，下調(diào)其配體C-C型趨化因子19型配體(C-C chemokine ligand 19，CCL19)的水平抑制DC的遷移和活化擴(kuò)增[8]。

1.1.3影響DC抗原遞呈、激活T細(xì)胞功能 研究表明，TPT通過下調(diào)DC表面組織相容復(fù)合物II(MHC-II)、CD80及B7等分子的表達(dá)抑制其抗原遞呈的功能。在混合淋巴細(xì)胞反應(yīng)中，TPT以劑量依賴的方式抑制DC對(duì)T細(xì)胞的活化，降低其激發(fā)初始T細(xì)胞增殖的能力[9]。有研究發(fā)現(xiàn)，低濃度TPT即可抑制LPS對(duì)DC的活化作用，降低巨噬細(xì)胞炎性蛋白(MIP)-1α、MIP-1β、單核細(xì)胞趨化蛋白-1和炎性蛋白10等趨化因子的表達(dá)，從而減弱DC對(duì)中性粒細(xì)胞和T細(xì)胞的趨化作用[10]。Yan等發(fā)現(xiàn)，TPT對(duì)不同亞型的DC的影響不完全一樣，如對(duì)于高表達(dá)CD11的DC，TPT能夠減少其分泌白細(xì)胞介素-12(interleukin 12，IL-12)，而對(duì)于低表達(dá)CD11的DC，其影響主要表現(xiàn)為上調(diào)IL-10的分泌能力，進(jìn)而誘導(dǎo)體內(nèi)的輔助性T細(xì)胞(helper T cells，Th)向Th2及調(diào)節(jié)性T(Regulatory T cell，Treg)細(xì)胞分化，發(fā)揮抗炎作用[11]。

1.2雷公藤內(nèi)酯醇與巨噬細(xì)胞巨噬細(xì)胞來源于單核細(xì)胞，它能通過模式識(shí)別受體識(shí)別病原體相關(guān)分子模式，啟動(dòng)天然免疫應(yīng)答；也能通過抗原遞呈功能激活獲得性免疫系統(tǒng)。巨噬細(xì)胞參與了炎癥的啟動(dòng)和維持、白細(xì)胞的黏附和遷移、基質(zhì)的降解和血管新生，在調(diào)控機(jī)體免疫應(yīng)答過程中起著重要作用[12]。

1.2.1誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞凋亡 研究結(jié)果表明，TPT可以顯著抑制克羅恩病患者粘膜免疫系統(tǒng)IL-6/STAT3(信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)因子和轉(zhuǎn)錄激活因子)信號(hào)通路的活化，促進(jìn)粘膜固有層單個(gè)核細(xì)胞的凋亡[13]，從而改善腸道病變部位的炎癥狀態(tài)。

1.2.2影響巨噬細(xì)胞抗原遞呈 與DC細(xì)胞類似，TPT也能抑制巨噬細(xì)胞表面共刺激分子CD80和CD86的表達(dá)，從而下調(diào)其誘導(dǎo)T細(xì)胞增殖分化的能力[14]。

1.2.3抑制巨噬細(xì)胞活化 TPT能夠抑制巨噬細(xì)胞分泌多種炎癥因子，包括IL-1、IL-4、IL-6、IL-8、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factorα，TNF-α)和前列腺素E2(Prostaglandin E2，PGE2)等。基因芯片結(jié)果表明，在經(jīng)LPS刺激的巨噬細(xì)胞中，TPT能夠下調(diào)約22.5%基因的mRNA表達(dá)水平，表明TPT可以通過多靶點(diǎn)來調(diào)控巨噬細(xì)胞的功能[15]。TPT可以通過經(jīng)典的MyD88/NF-κB信號(hào)通路，抑制胞內(nèi)NF-κB的表達(dá)與活性，阻斷NF-κB與特定基因位點(diǎn)的結(jié)合，抑制IκBα的磷酸化和降解從而阻斷NF-κB的核轉(zhuǎn)位[16，17]；或者通過非MyD88依賴的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路來調(diào)節(jié)炎癥因子的表達(dá)。除此以外，TPT還能上調(diào)單核細(xì)胞C/EBPα的表達(dá)，后者與p40亞基結(jié)合后抑制IL-12/IL-23等炎癥細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)錄和分泌[18]。多項(xiàng)研究表明miR-155在炎性巨噬細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)，且與自身免疫性疾病的發(fā)生密切相關(guān)[19]。TPT能夠抑制miR-155的表達(dá)，釋放被其抑制的含SH2肌醇磷酸酶酯-1(SHIP-1)，從而減輕機(jī)體的炎癥反應(yīng)[20]。此外，F(xiàn)an等發(fā)現(xiàn)TPT能夠降低單核細(xì)胞中髓樣細(xì)胞表達(dá)觸發(fā)受體(TREM-1)通路的活化，減少TNF-α、IL-1β和IL-6等細(xì)胞因子的分泌，抑制了炎癥的級(jí)聯(lián)放大[21]。

1.3雷公藤內(nèi)酯醇與其他抗原遞呈細(xì)胞正常情況下，小鼠的腎小管上皮細(xì)胞不表達(dá)B7-H1等共刺激分子，而在腎臟損傷時(shí)，體內(nèi)增多TNF-α能夠誘導(dǎo)B7-H1的表達(dá)并激活CD4+T細(xì)胞。然而，給予TPT處理后，小鼠近端小管上皮細(xì)胞表面B7-H1的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)下調(diào)，腎小管間質(zhì)的炎癥反應(yīng)減輕[22]。此外，TNF-α的刺激促進(jìn)人近端小管上皮細(xì)胞CD3、CD40和B7 h的表達(dá)。盡管3種免疫抑制劑(TPT，CsA和FK506)都能顯著抑制這些分子的表達(dá)，但是TPT對(duì)CD3的抑制效果最強(qiáng)[23]。Li等發(fā)現(xiàn)，TPT通過抑制活化的人近端小管上皮細(xì)胞表達(dá)MHC-II、B7和黏附分子(如ICAM-1)來減弱腎小管上皮細(xì)胞的抗原遞呈能力，從而抑制其對(duì)T細(xì)胞的活化[24]。這可能是TPT治療自身免疫性腎臟疾病及減少腎移植后排斥反應(yīng)的機(jī)制之一[25]。此外，雷公藤內(nèi)酯醇衍生物(LLDT-8)能夠通過抑制細(xì)胞因子IL-6和趨化因子的表達(dá)，從而抑制免疫細(xì)胞(如單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和T細(xì)胞)向腎臟浸潤(rùn)，減緩狼瘡性腎炎的發(fā)展[26]。

2 雷公藤內(nèi)酯醇與獲得性免疫

獲得性免疫主要包括細(xì)胞免疫和體液免疫，分別由T細(xì)胞和B細(xì)胞介導(dǎo)。

2.1雷公藤內(nèi)酯醇與T細(xì)胞在機(jī)體不同的環(huán)境中，CD4+T細(xì)胞可分化成不同類型和功能的亞群，如Th1、Th2、Th17、Treg細(xì)胞等。Th17細(xì)胞主要分泌IL-17，促進(jìn)炎性反應(yīng)、自身免疫性疾病和排斥反應(yīng)的發(fā)生和發(fā)展，而Treg細(xì)胞具有減輕炎癥反應(yīng)、減緩自身免疫性疾病的發(fā)展及維護(hù)自身免疫平衡的作用。Th17和Treg介導(dǎo)的免疫失衡在各種免疫性疾病的進(jìn)展中起著關(guān)鍵作用，因而成為近年來免疫研究的重點(diǎn)[27]。

2.1.1調(diào)節(jié)T細(xì)胞增殖和凋亡 TPT能夠抑制刀豆素A、植物血球凝集素、LPS和葡萄球菌外毒素等多種不同刺激劑誘導(dǎo)的T細(xì)胞增殖，細(xì)胞停留在G1期而不進(jìn)入S期[28]。IL-2是一種主要由活化T細(xì)胞分泌的，與細(xì)胞生長(zhǎng)存活密切相關(guān)的細(xì)胞因子。TPT可以通過鈣依賴和非鈣依賴兩條途徑抑制IL-12的轉(zhuǎn)錄，從而抑制T細(xì)胞的增殖[29]和促進(jìn)T細(xì)胞的凋亡[30]。研究發(fā)現(xiàn)，TPT誘導(dǎo)T細(xì)胞凋亡的過程伴有caspases活性的增加和Caspases核糖多聚體(PARP)的降解，而且該作用與T細(xì)胞活化的程度密切相關(guān)，并且呈劑量依賴性。而在活化的T細(xì)胞中，雷公藤內(nèi)酯可以顯著抑制核轉(zhuǎn)錄因子GATA3和活化T細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄因子(NFAT1)的核轉(zhuǎn)位以及與IL-13基因的啟動(dòng)子結(jié)合，從而下調(diào)IL-13的表達(dá)[31]。

2.1.2調(diào)節(jié)T細(xì)胞分化 TPT能夠抑制Th17細(xì)胞的分化，導(dǎo)致歸巢至淋巴結(jié)和脾臟的Th17細(xì)胞減少及IL-17表達(dá)下調(diào)[31]。除此以外，TPT還能夠通過減少IL-17的轉(zhuǎn)錄及抑制IL-6誘導(dǎo)的STAT3磷酸化干擾Th17細(xì)胞的分化過程[32]。臨床研究證實(shí)，TPT能夠降低類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者關(guān)節(jié)滑膜液中IL-6、IL-1β和IL-23等細(xì)胞因子的表達(dá)水平。此外，在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的滑膜成纖維細(xì)胞中，雷公藤內(nèi)酯可以通過環(huán)氧合酶-2/前列腺素E2(COX-2/PGE2)軸下調(diào)Th17細(xì)胞的分化[33]。因此，TPT通過調(diào)節(jié)關(guān)鍵炎癥因子水平間接調(diào)控Th17細(xì)胞的分化，從而發(fā)揮其在免疫調(diào)節(jié)中的作用。其次，TPT能夠上調(diào)FoxP3的表達(dá)，促使Th細(xì)胞向CD4+CD25+Treg細(xì)胞分化以及增加體內(nèi)IL-10濃度[34，35]。TPT還能抑制小鼠CD4+記憶T細(xì)胞介導(dǎo)的排斥作用，從而提高心臟移植后的生存率，其機(jī)制促進(jìn)與Th1型細(xì)胞因子的分泌和Treg細(xì)胞的增殖有關(guān)[36]。促進(jìn)Th細(xì)胞向Treg細(xì)胞分化，抑制其向Th17細(xì)胞分化，很可能是TPT抑制免疫功能的核心機(jī)制之一。

2.2雷公藤內(nèi)酯醇與B細(xì)胞在骨髓分化成熟的B細(xì)胞會(huì)遷移至外周免疫器官，遇抗原刺激后增殖活化，最終分化為產(chǎn)生特異性抗體的漿細(xì)胞。TPT不僅能夠影響B(tài)細(xì)胞的分化，還能影響免疫球蛋白(immunoglobulin，Ig)的合成和分泌。Zhou等發(fā)現(xiàn)，TPT能夠減少感染EB病毒的B細(xì)胞表達(dá)潛伏膜蛋白1，從而抑制B細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)化[37]。此外，Zhao等認(rèn)為，TPT能夠抑制供者特異性抗體的產(chǎn)生和減少混合抗體介導(dǎo)的同種異體腎移植損傷，其主要機(jī)制是TPT抑制B細(xì)胞向漿細(xì)胞分化，并且減少IgA、IgG和IgM等各亞型抗體的分泌，揭示了TPT作為一種新型的抗排異反應(yīng)藥物的分子機(jī)理[38]。

3 結(jié)語(yǔ)和展望

綜上所述，TPT從多個(gè)環(huán)節(jié)調(diào)控免疫細(xì)胞的分化發(fā)育和成熟，調(diào)節(jié)天然免疫系統(tǒng)和特異性免疫系統(tǒng)的功能，這也體現(xiàn)了傳統(tǒng)中藥作用多途徑、多靶點(diǎn)的特點(diǎn)。2009年美國(guó)風(fēng)濕病協(xié)會(huì)在《內(nèi)科學(xué)年鑒》報(bào)道，與現(xiàn)行常用的改變病情的抗風(fēng)濕藥相比，雷公藤提取物療效更佳，更具有安全優(yōu)勢(shì)[39]。2014年北京協(xié)和醫(yī)院聯(lián)合國(guó)內(nèi)9家研究中心共同完成的一項(xiàng)臨床研究證明：對(duì)于活動(dòng)性類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，單用雷公藤多甙的療效不亞于單用甲氨蝶呤，兩者聯(lián)合使用的療效顯著優(yōu)于單用甲氨蝶呤[40]。這些證據(jù)表明，隨著臨床用藥技巧的日漸成熟、高效低毒新制劑的不斷面世以及減毒增效作用研究的不斷深入[41]，以TPT為主要活性成分的多種雷公藤制劑在自身免疫性疾病、其他各種免疫性疾病和器官移植后抗排斥治療中將存在廣闊的發(fā)展空間，具有良好的應(yīng)用前景。