孫凌云
(南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院風(fēng)濕免疫科,江蘇 南京210008)
自身免疫性疾病是一類由于機體自身免疫系統(tǒng)紊亂而導(dǎo)致的多臟器、多系統(tǒng)損害的慢性疾病,主要包括系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus,SLE)、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)、干燥綜合征(Sjogren′s syndrome,SS)、多發(fā)性肌炎與皮肌炎(polymyositis,PM/dermatomyositis,DM)等。這類疾病通常累及關(guān)節(jié)、肌肉、骨骼及關(guān)節(jié)周圍的軟組織,患者一經(jīng)確診應(yīng)當(dāng)及時用藥治療,避免疾病進一步發(fā)展造成肝腎等器官或系統(tǒng)的損害。臨床上常用的糖皮質(zhì)激素和傳統(tǒng)改善病情的抗風(fēng)濕藥物(diseasesmodifying antirheumatic drugs,DMARDs)具有良好的抗炎、止疼以及改善或延緩病情進展的作用,至今仍作為臨床治療風(fēng)濕免疫病的一線選擇。然而,針對一線治療單一或聯(lián)用方案反應(yīng)不佳或無法耐受者,需要考慮其他具有潛在療效的治療方案,如干細胞移植、生物制劑或新型植物藥制劑,以及一些可能調(diào)節(jié)或抑制免疫的抗風(fēng)濕候選藥物,以期緩解這類難治性風(fēng)濕病患者的病情、改善其生活質(zhì)量。
干細胞是一類具有高度自我更新能力和多向分化潛能的細胞,有強大的組織修復(fù)和免疫調(diào)節(jié)能力。干細胞移植療法主要指造血干細胞移植和間充質(zhì)干細胞(mesenchymal stem cells,MSCs)移植。前者用于自身免疫性疾病的治療,在短期內(nèi)顯示出一定的療效,但該方法費用高,且患者經(jīng)歷化療藥物預(yù)處理后不良反應(yīng)大,長期隨訪復(fù)發(fā)率高,目前臨床已不推薦使用該療法[1]。MSCs則由于低免疫原性、無免疫排斥[2]、多向分化潛能、免疫調(diào)節(jié)、造血支持等優(yōu)點,已作為新的治療方法應(yīng)用于難治性和重癥自身免疫性疾病的治療。
MSCs的免疫調(diào)節(jié)作用主要通過抑制T淋巴細胞、B淋巴細胞、自然殺傷細胞(natural killer cells,NKs)和樹突狀細胞(dendritic cells,DCs)的增殖與活化來發(fā)揮[3-4]。關(guān)于MSCs進一步調(diào)節(jié)B、T淋巴細胞和巨噬細胞的機制,可參見本期《間充質(zhì)干細胞移植在治療自身免疫性疾病中的應(yīng)用進展》一文。目前,國內(nèi)外關(guān)于MSCs移植治療自身免疫性疾病的研究主要集中在多發(fā)性硬化癥,其次是RA、SLE和狼瘡性腎炎(lupus nephritis,LN)(數(shù)據(jù)來源:https://clinicaltrials.gov/,檢索截止日期:2019年2月)。臨床結(jié)果顯示,在各疾病采用一線治療后加用MSCs療法,安全且有效,治療后患者復(fù)發(fā)率低。盡管MSCs移植在傳統(tǒng)方法治療無效的免疫性疾病患者中顯示出良好的臨床療效,且未出現(xiàn)嚴重的不良反應(yīng),但考慮到患者的移植療效存在個體差異,有關(guān)適用對象的選擇標(biāo)準(zhǔn)以及臨床應(yīng)用的給藥途徑、劑量、頻次等均未形成共識或指南,未來需要進一步大規(guī)模的臨床試驗以指導(dǎo)其應(yīng)用。
生物制劑是一類針對機體免疫、炎癥調(diào)節(jié)分子或以受體為靶點的單克隆抗體或天然抑制劑的重組產(chǎn)物,具有良好的免疫調(diào)節(jié)及抗炎活性。在自身免疫性疾病中,生物制劑靶向作用于細胞因子和免疫細胞,通過特異性地針對某一類炎癥介質(zhì),阻斷疾病的炎癥進程,從而改善及控制病情。根據(jù)作用的靶點不同,生物制劑主要分為3類:1)抗細胞因子活化的生物制劑;2)針對B淋巴細胞的生物制劑;3)針對T淋巴細胞的生物制劑。此外,還有一些針對輔助性T細胞17(T helper cell 17,Th17)的生物制劑或合成肽免疫原也進入風(fēng)濕免疫疾病的臨床試驗或臨床治療,具體見表1。
表1 目前用于自身免疫性疾病治療的生物制劑Table 1 Biological agents for autoimmune diseases
目前,生物制劑在臨床上主要用于治療RA、銀屑病關(guān)節(jié)炎(psoriatic arthritis,PsA)、強直性脊柱炎(ankylosing spondylitis,AS)以及 SLE。TNF-α抑制劑在RA、PsA和AS中的臨床使用頻率最高。當(dāng)患者初次使用TNF-α抑制劑治療失敗或經(jīng)歷不良事件,原則上換用另一種TNF-α抑制劑,若出現(xiàn)嚴重副作用或經(jīng)歷2次及以上使用TNF-α抑制劑失敗,則選用除TNF-α抑制劑以外的其他生物制劑。目前RA患者在非TNF-α抑制劑靶向生物制劑中,會首選利妥昔單抗和托珠單抗[15]。SLE患者常用針對B淋巴細胞的生物制劑,貝利木單抗是首個被美國FDA批準(zhǔn)用于治療SLE的生物制劑,2項Ⅲ期臨床試驗(BLISS-52和BLISS-76)[16-17]均證實其可緩解SLE患者癥狀并改善預(yù)后;而利妥昔單抗對不能耐受或傳統(tǒng)療效不佳或嚴重臟器受累的難治性SLE療效較佳[18]。
理論上,表1中針對各治療靶點的生物制劑對自身免疫性疾病應(yīng)有一定改善作用,但免疫疾病發(fā)病機制復(fù)雜,這些生物制劑的療效及安全性尚需未來高質(zhì)量的臨床多中心隨機對照試驗進行驗證。
目前,DMARDs仍是臨床上治療自身免疫性疾病的基本藥物。鑒于同一治療方案在不同個體中顯示的療效和不良反應(yīng)差異大,研究者們將目光投向遺傳藥理學(xué),希望通過基因標(biāo)志物的測定助推個體化給藥。傳統(tǒng)DMARDs主要包括甲氨蝶呤(methotrexate,MTX)、羥氯喹(hydroxychloroquine,HCQ)、硫唑嘌呤(azathioprine,AZA)和柳氮磺吡啶(sulfasalazine,SSZ)等。新型DMARDs包括環(huán)孢素(cyclosporine A,CsA)、霉酚酸酯(mycophenolate mofetil,MMF)、來氟米特(leflunomide,LEF)等。其中,有關(guān)MTX、HCQ、SSZ和LEF的基因多態(tài)性研究已于本期《傳統(tǒng)合成改善病情抗風(fēng)濕藥的遺傳藥理學(xué)研究進展》一文中詳細闡述,現(xiàn)對余下3類DMARDs的基因多態(tài)性研究進行補充。
AZA是巰基嘌呤的1-甲基-4-硝基咪唑-5-基衍生物,在免疫性疾病中的應(yīng)用對象主要是炎癥性腸?。╥n flammatory bowel disease,IBD)患者[19-20],此外,該藥也用于妊娠的SLE患者、自身免疫性肝炎(autoimmune hepatitis,AIH)及SS等疾病的患者。該藥的優(yōu)勢在于其經(jīng)濟性、妊娠安全性及低肝毒性,但是,仍有約10% ~ 30%的患者服藥后因AZA相關(guān)的不良反應(yīng)而停藥,其中以白細胞減少最為常見[21-23],并且這一嚴重不良反應(yīng)在亞洲人群的發(fā)生率較高[24-26]。
為了評估患者服用AZA發(fā)生骨髓抑制的風(fēng)險,建議患者用藥前進行AZA代謝相關(guān)酶的基因檢測,包括硫嘌呤甲基轉(zhuǎn)移酶(thiopurine methyltransferase,TPMT)和核苷酸焦磷酸酶15(nucleotide triphosphate diphosphatase 15,NUDT15)。前者是FDA推薦的監(jiān)測位點,但在中國人群的突變頻率低[27-30]。一項涉及87名在筆者所在醫(yī)院風(fēng)濕免疫科就診并服用AZA的患者的研究結(jié)果提示:TPMT*3C的基因突變頻率僅為4.6%,而NUDT15R139C的突變頻率達到32.1%,NUDT15R139C突變與服用硫唑嘌呤導(dǎo)致白細胞減少顯著相關(guān)[31]。中國IBD治療藥物監(jiān)測專家共識[32]中推薦患者用藥前進行NUDT15基因多態(tài)性檢測,以預(yù)測用藥后骨髓抑制的風(fēng)險,但研究結(jié)果是否適用于其他免疫性疾病有待多中心的大樣本研究。
3.2.1 環(huán)孢素CsA是一種鈣調(diào)磷酸酶抑制劑,通過影響細胞因子的轉(zhuǎn)錄從而抑制T淋巴細胞活化,發(fā)揮免疫抑制作用。CsA體內(nèi)代謝的肝藥酶主要是細胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)3A4 和 CYP3A5,經(jīng)腸道時部分藥物還會被P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)泵出胞外,減少藥物的吸收。研究表明CYP3A5*3突變型純合子患者的血藥濃度更高[33-34],CYP3A4*1B、*18B等位基因攜帶者可能有藥物清除率升高的趨勢[35-37],CYP3A4*22攜帶者則顯示出較高的劑量調(diào)整濃度[38-39]。編碼P-gp的ABCB1基因中的3種多態(tài)性,即C1236T、G2677T/A和C3435T,對CsA代謝及療效的影響較小[40-42],未來研究可以針對單倍型進行分析。此外,一些參與調(diào)節(jié)CYP活性或CsA藥理作用發(fā)揮路徑中涉及的分子,包括過氧化物酶體增殖劑激活受體α(peroxisome proliferators-activated receptor alpha,PPAR-α)[43]、CYP450 氧化還原酶(cytochrome P450 oxidoreductase,POR)[44]、孕烷X受體(pregnane X receptor,PXR)[45]及甲酰肽受體 1(formyl peptide receptor 1,F(xiàn)PR1)[46]的基因多態(tài)性,也可能對CsA的代謝及療效產(chǎn)生影響。然而,目前研究多在臟器移植患者中開展,考慮到CsA在風(fēng)濕免疫疾病中的普遍應(yīng)用,未來應(yīng)以自身免疫性疾病患者為研究對象開展CsA基因多態(tài)性的研究。
3.2.2 霉酚酸酯MMF口服后快速脫酯化為活性產(chǎn)物霉酚酸(mycophenolic acid,MPA),作用于次黃嘌呤單磷酸脫氫酶(inosine-5′-monophosphate dehydrogenase,IMPDH),抑制T、B淋巴細胞增殖,臨床上常用于治療SLE、LN,并能改善硬皮病患者的間質(zhì)性肺炎[47]。MPA是肝臟尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶(uridine diphosphate glucuronosyl transferaseenemy,UGT)的底物,可被轉(zhuǎn)化為無活性產(chǎn)物7-O-葡萄糖苷酸霉酚酸(7-O-MPA-glucuronide,MPAG)和少部分的酰基葡萄糖苷酸霉酚酸(MPA acyl glucuronide,Ac MPAG),后者可能與MPA不良反應(yīng)有關(guān)[48]。進入血液循環(huán)的MPA代謝物經(jīng)腎小管上皮細胞外排,此過程涉及ATP結(jié)合盒亞家族C2(ATP-binding cassette subfamily C member 2,ABCC2)及可溶性陰離子轉(zhuǎn)運體(solute carrier organic anion transporter,SLCO)家族[49]。因此,當(dāng)前與MMF藥動學(xué)相關(guān)的基因多態(tài)性研究主要集中在代謝酶 UGT1A9[50-52]、1A8[50,52]、2B7[52-54]亞家族,以及轉(zhuǎn)運酶ABCC2[55-56]和SLCO1B1[57]、1B3[56]亞家族。而MMF的作用靶點IMPDH[58]的基因多態(tài)性也常被研究與藥物藥效學(xué)相關(guān)性。鑒于國外研究的對象主要為器官移植患者,且國內(nèi)相關(guān)研究缺乏,未來需要從大規(guī)模多中心的臨床研究來探索中國人基因多態(tài)性與MMF藥動學(xué)及藥效學(xué)相關(guān)性。
生物類DMARDs,即改善病情的抗風(fēng)濕藥物生物制劑。目前有關(guān)生物類DMARDs的遺傳藥理學(xué)研究不多,主要集中于TNF-α抑制劑。研究表明:與RA易感性相關(guān)的遺傳變異與TNF-α抑制劑治療的反應(yīng)無顯著相關(guān)性,包括CD28基因的rs1980422和CCL21基因的rs2812378等[59]。一項涉及65名使用阿達木單抗/英夫利昔單抗的銀屑病患者的研究顯示:包括jagged 2(JAG2)和 adrenoceptor alpha 2A(ADRA2A)基因在內(nèi)的10個單核苷酸多態(tài)性,與抗TNF-α藥物的治療應(yīng)答相關(guān)[60]。依那西普在銀屑病中的應(yīng)答情況與CD84基因多態(tài)性(rs6427528)之間也有強烈關(guān)聯(lián)[61]。尤特克單抗是針對Th17的生物制劑,有研究證實人類白細胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)-Cw 6可預(yù)測患者對尤特克單抗的反應(yīng),而IL12Brs6887695 GG基因型表達和rs3212227 非AA基因型表達顯著增加了HLA-Cw6陽性患者治療成功的可能性[62]。
由于生物制劑的療效和安全性仍待進一步驗證,未來更明確的藥理學(xué)作用可能有助于確定影響生物制劑應(yīng)答的相關(guān)基因多態(tài)性。
植物藥制劑是我國特有的一類傳統(tǒng)DMARDs。該類藥是從傳統(tǒng)中藥中提取的具有抗炎及免疫調(diào)節(jié)作用的活性成分,常見的具有調(diào)節(jié)免疫功能的中藥活性成分包括苷類、多糖、生物堿及黃酮類。其中,雷公藤多苷片和白芍總苷片對機體的免疫抑制作用較為典型,目前在臨床上已被廣泛應(yīng)用于自身免疫性疾病的治療。研究發(fā)現(xiàn),不同劑量雷公藤總苷可顯著抑制小鼠脾淋巴細胞轉(zhuǎn)化[63],阻斷T細胞的活化信號[64],并抑制外周血單核細胞IL-13的釋放[65]。芍藥苷可以下調(diào)膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎模型小鼠IL-6和IL-12水平,抑制DCs成熟,從而下調(diào)Th1和Th17細胞數(shù)和百分比[66];白芍總苷對Th細胞的這種抑制作用在臨床患者中也得到了驗證[67]。
目前,還有大量中藥經(jīng)臨床前試驗證實具有免疫調(diào)節(jié)作用,有望成為抗風(fēng)濕免疫病的候選藥物。研究顯示柴胡總苷可抑制刀豆素A誘導(dǎo)的小鼠T細胞增殖,并減少其釋放 IL-2、IFN-γ、TNF-α[68]。丹參多糖則通過抑制IFN-α及IL-1β mRNA基因表達發(fā)揮免疫抑制作用[69]。Xu等[70]的研究表明鉤吻堿可對刀豆素A誘導(dǎo)的T淋巴細胞及脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)誘導(dǎo)的B淋巴細胞產(chǎn)生抑制增殖作用。維藥槌果藤則在治療RA模型大鼠研究中顯示了下調(diào)TNF-α、IL-17a水平的作用,效果與雷公藤相當(dāng)[71-73]。此外,雪菊的黃酮類、苯丙素類、倍半萜類和甾醇類成分展現(xiàn)了良好的抗炎、抗氧化作用[74],也為發(fā)掘雪菊抗痛風(fēng)潛力提供藥效學(xué)基礎(chǔ)。
中醫(yī)藥凝聚了中華民族幾千年來的實踐經(jīng)驗,是中國古代科學(xué)的瑰寶。但其要在現(xiàn)代科學(xué)文明背景下取得突破并走向世界,必須借助現(xiàn)代技術(shù)與試驗方法提取、分離和純化出有效成分,并明確藥效機制。相信未來更多高質(zhì)量的科學(xué)實驗數(shù)據(jù)將作為支撐,從而推動將中藥作為免疫調(diào)節(jié)劑的新藥研發(fā)。
維生素D是一種脂溶性維生素,常用于抗佝僂病,在體內(nèi)經(jīng)肝腎代謝為生物作用形式——1,25-二羥基維生素 D3[1,25-dihydroxyvitamin D3,1,25(OH)2D3]。近來發(fā)現(xiàn)1,25(OH)2D3與自身免疫相關(guān),具有多種免疫調(diào)節(jié)、抗炎和免疫抑制特性。研究表明:SLE、RA、多發(fā)性硬化癥、克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎等自身免疫性疾病患者的維生素D水平較低,并且低維生素D水平與疾病嚴重程度相關(guān)[75]。補充維生素D有助于免疫系統(tǒng)下調(diào)Th1細胞、上調(diào)Th2細胞,減少自身免疫反應(yīng)的發(fā)生。體內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn),1,25(OH)2D3的免疫調(diào)節(jié)和免疫抑制效應(yīng)包括:減少IL-2、IL-12和IL-6的產(chǎn)生;減少INF-γ的產(chǎn)生;下調(diào)TNF水平;上調(diào)IL-4、IL-5 IL-10水平;抑制B淋巴細胞分泌和產(chǎn)生自身抗體[76]。此外,考慮到一些研究表明維生素D3對抗原呈遞細胞、活化的T/B淋巴細胞的作用基于存在于這些細胞中的維生素D受體,未來應(yīng)關(guān)注維生素D受體激動劑在開發(fā)輔助自身免疫性疾病治療方面的潛力。
輔酶Q10(coenzyme Q10,CoQ10)是一種人體內(nèi)合成的脂溶性抗氧化劑,該酶有一定抗炎作用,并能促進免疫系統(tǒng)功能,是一種常見的膳食補充劑。Jhun等[77]的研究結(jié)果提示,CoQ10與二甲雙胍聯(lián)用能改善小鼠膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎以及線粒體功能障礙。對酵母多糖誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎小鼠予以CoQ10處理,觀察到CoQ10減輕關(guān)節(jié)炎的嚴重程度并降低了血清免疫球蛋白濃度,同時減少了Th17細胞和破骨細胞的分化,表明CoQ10可能是RA的潛在治療物質(zhì)[78]。同一研究團隊還驗證了益生菌復(fù)合物、鋅和CoQ10的組合對膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎模型小鼠的療效,結(jié)果顯示該組合療法通過抑制促炎細胞因子的表達、調(diào)節(jié)Th17/Treg平衡改善了自身免疫性關(guān)節(jié)炎,可作為RA治療的重要候選物。
自身免疫性疾病常用的糖皮質(zhì)激素、免疫抑制劑等藥物,其臨床療效在大多數(shù)患者中得到了驗證,但長期用藥可能引發(fā)一系列不良反應(yīng),并且考慮到受累器官對不同免疫抑制劑的敏感性存在差異,個體化的藥物選擇將是一個難題,需要臨床醫(yī)生結(jié)合患者的臨床表現(xiàn)類型使用適宜的制劑。以狼瘡為例,其治療方案的選擇可參考本期《免疫抑制藥物在重癥狼瘡中的應(yīng)用》一文。新型療法的開發(fā)可為患者提供更多的選擇尤其對于一些難治性、重癥患者而言,采用幾種藥物合并治療的聯(lián)合療法值得探究。
目前治療前景最好的是干細胞移植療法,臨床研究證實其在多種免疫疾病治療中安全有效,但其對于不同自身免疫性疾病的調(diào)控機制有待進一步闡明。參與自身免疫調(diào)節(jié)相關(guān)的藥物在臨床上已顯示出較好的治療潛力,但其有效性和治療方案還需要更多大規(guī)模的臨床前、臨床研究證實。生物制劑的優(yōu)勢在于其靶向作用,雖療效顯著,但過敏和嚴重感染的風(fēng)險也大,且有研究報道機體可能再產(chǎn)生針對單抗的抗體,存在耐藥問題和用藥安全等隱患,臨床需引起關(guān)注。此外,目前生物制劑的價格昂貴。相較之下,中國傳統(tǒng)的植物藥制劑的開發(fā)空間較大,且原藥成本低,其主要發(fā)展瓶頸在于明確有效成分并進行分析和提純。綜上,這些具有潛力的免疫療法除需繼續(xù)確證臨床療效及安全性外更重要的是探索其發(fā)揮作用的機制,以期為進一步明確自身免疫性疾病的發(fā)病機制、開發(fā)類似或有關(guān)的可能療法提供新思路。