MRGPRX2在圍術(shù)期藥物假性過(guò)敏反應(yīng)中的作用

樹(shù)茜，王子熹，李旭

肥大細(xì)胞(mast cells, MCs)作為一種多功能免疫細(xì)胞，廣泛分布于全身，特別是暴露于外界環(huán)境的部位如皮膚、胃腸道黏膜、呼吸道等，并在過(guò)敏反應(yīng)及過(guò)敏性疾病中起著重要作用[1-2]。

根據(jù)分泌顆粒中蛋白酶的不同，MCs可被分為兩個(gè)亞型[3]。健康人類(lèi)在呼吸道及胃腸道黏膜占大多數(shù)的MCs，其分泌顆粒中只有類(lèi)胰蛋白酶，被稱(chēng)為MCT；另一種則是在皮膚中占主導(dǎo)地位的MCs，其分泌顆粒中有類(lèi)胰蛋白酶、糜蛋白酶、羧肽酶和組織蛋白酶，被稱(chēng)為MCTC[4-5]。MCs被激活的經(jīng)典途徑是抗原和特異性IgE結(jié)合，使得細(xì)胞表面高親和力IgE受體(FcεRI)聚集交聯(lián)，導(dǎo)致MCs快速脫顆粒，并釋放顆粒內(nèi)容物(包括已合成的組胺、蛋白酶、化學(xué)趨化因子，以及其他新合成的脂類(lèi)介質(zhì)及細(xì)胞因子等)，繼而激活相應(yīng)的效應(yīng)細(xì)胞并使其產(chǎn)生過(guò)敏相關(guān)的癥狀，例如血管舒張、血管通透性增加、刺激感覺(jué)神經(jīng)及平滑肌收縮等。雖然兩種MCs都可以經(jīng)FcεRI途徑激活，但它們對(duì)使其脫顆粒的內(nèi)源性及外源性刺激的反應(yīng)不同，例如MCTC可以對(duì)補(bǔ)體成分C3a、C5a及化合物48/80均出現(xiàn)應(yīng)答，而MCT則沒(méi)有[6-7]。

然而，MCs脫顆粒也可以通過(guò)非IgE依賴(lài)途徑實(shí)現(xiàn)[8]，主要見(jiàn)于一些藥物，例如氟喹諾酮類(lèi)抗生素、阿片類(lèi)藥物、抗血小板藥、非甾體類(lèi)抗炎藥、神經(jīng)肌肉阻滯劑等，其機(jī)制尚未完全明確。近年，McNeil等[9]發(fā)現(xiàn)mas相關(guān)G蛋白偶聯(lián)受體X2(mas-related G protein-coupled receptor X2, MRGPRX2)是多種藥物的受體，這些藥物可以激活MRGPRX2使MCs脫顆粒，并在易感人群中會(huì)引起假性過(guò)敏反應(yīng)(pseudo-allergic reactions)。有趣的是，MRGPRX2在MCTC中高表達(dá)，而在MCT中則幾乎不表達(dá)，其mRNA水平相差約500倍[9-12]，這也可以解釋MCT對(duì)于化合物48/80、P物質(zhì)無(wú)應(yīng)答，但MCTC可以被它們激活。

1 MRGPRX2及其作用

G蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs)是最大的一類(lèi)跨膜受體，參與許多信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的過(guò)程，包括引起細(xì)胞增殖、發(fā)育、代謝等等。Mas相關(guān)G蛋白偶聯(lián)受體(MRGPR)是最近發(fā)現(xiàn)的GPCRs。在人類(lèi)中，存在4種MRGPR基因：MrgprX1-4；而小鼠基因組中包含MrgprA(A1-A10)、MrgprB(B1-B5、B8)、MrgprC(C11)、MrgprD、MrgprE、MrgprF、MrgprG和MrgprH[13-14]，其中MrgprX2與MrgprB2同源。MRGPRX2主要在皮膚及腸黏膜下層的MCTC中表達(dá)，最近也有研究顯示，MRGPRX2在嗜堿性粒細(xì)胞及嗜酸性粒細(xì)胞中亦顯著表達(dá)[15]。

靶向MRGPRX2的配體包括化合物48/80、神經(jīng)肽P物質(zhì)、許多肽能類(lèi)藥物包括艾替班特、神經(jīng)肌肉阻滯劑、氟喹諾酮類(lèi)抗生素、阿片類(lèi)藥物，以及內(nèi)源性宿主防御肽(HDPs)如抗菌肽(LL-37)和β-防御素等[9-10,16-18]。除了可以激活MCs脫顆粒，引起假性過(guò)敏反應(yīng)外，MRGPRX2還在宿主防御、變態(tài)反應(yīng)性疾病、神經(jīng)源性炎癥及疼痛中起重要作用。Subramanian等[19-20]發(fā)現(xiàn)LL-37、β-防御素通過(guò)激活MRGPRX2誘導(dǎo)MCs脫顆粒。在細(xì)菌感染期間，HDPs通過(guò)MRGPRX2途徑誘導(dǎo)的MCs可以通過(guò)增強(qiáng)血管通透性、在感染部位募集中性粒細(xì)胞來(lái)提供關(guān)鍵的宿主防御功能[21-22]。MRGPRX2在慢性蕁麻疹患者的皮膚MCs中表達(dá)明顯增加，P物質(zhì)和嗜酸粒細(xì)胞產(chǎn)物通過(guò)MRGPRX2誘導(dǎo)慢性蕁麻疹患者M(jìn)Cs脫顆粒[11]。正常人呼吸道MCs是MCT，然而在哮喘患者中其呼吸道黏膜下層和上皮中存在MCTC并表達(dá)MRGPRX2，并被P物質(zhì)激活[12, 23-25]。同樣，在神經(jīng)源性炎癥和疼痛方面，Green等人發(fā)現(xiàn)P物質(zhì)的炎癥效應(yīng)是通過(guò)MRGPRX2激活MCs介導(dǎo)的，其激活對(duì)于炎癥的痛覺(jué)過(guò)敏、細(xì)胞因子和趨化因子如TNF-α、CCL2、CCL3的釋放，以及免疫細(xì)胞的募集是必須的[26]。

Gaudenzio等[27]發(fā)現(xiàn)，在體外，P物質(zhì)激活MRGPRX2后，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)短暫使快速的Ca2+內(nèi)流峰，接著MC立即釋放小球形顆粒，而FcεRI依賴(lài)的脫顆粒過(guò)程則相反，會(huì)更緩慢地釋放較大的、形狀不規(guī)則的、互相融合的顆粒。在體內(nèi)，MRGPRX2介導(dǎo)的過(guò)敏反應(yīng)，發(fā)生更迅速且集中在局部，而FcεRI途徑介導(dǎo)的過(guò)敏反應(yīng)，則更強(qiáng)烈、持久、全身反應(yīng)明顯。MCs脫顆粒的兩個(gè)途徑——FcεRI依賴(lài)及非依賴(lài)途徑是各自獨(dú)立的，在個(gè)體身上，任一條途徑無(wú)法預(yù)測(cè)另一途徑的效率[25]。這使得兩途徑中脫顆粒步驟的重疊可能性很小，例如囊泡的形成、運(yùn)輸、分泌等。相反，Ca2+載體介導(dǎo)的脫顆粒與FcεRI介導(dǎo)的過(guò)程高度相關(guān)，表明脫顆粒的速率限制發(fā)生在Ca2+動(dòng)員的下游。不過(guò)，MRGPRX2是一種低親和力的受體(μg/mL范圍)[28-29]，而IgE則更敏感(ng/mL范圍)[30]。因此，在體內(nèi)激活MRGPRX2受體可能需要更高濃度的藥物。

2 MRGPRX2在假性藥物過(guò)敏反應(yīng)中的作用

許多肽能類(lèi)藥物會(huì)通過(guò)MRGPRX2引起人體假性藥物過(guò)敏反應(yīng)，與IgE依賴(lài)的過(guò)敏反應(yīng)不同，假性藥物過(guò)敏反應(yīng)會(huì)發(fā)生在第一次給藥期間，不需要先前接觸致敏，且皮膚試驗(yàn)常常是陰性的。這類(lèi)藥物多含有四氫異喹啉基序，如用于治療遺傳性血管性水腫的緩激肽B2受體拮抗劑艾替班特，通過(guò)MRGPRX2使MCs脫顆粒，從而會(huì)使幾乎每位患者都產(chǎn)生注射部位的紅斑和腫脹[31]。

2.1 神經(jīng)肌肉阻滯藥物

用于外科手術(shù)中減少體動(dòng)的神經(jīng)肌肉阻滯藥物(neuromuscular blocking agents， NMBAs)，長(zhǎng)期被認(rèn)為是圍術(shù)期過(guò)敏的主要原因，如阿曲庫(kù)銨、米庫(kù)氯銨、筒箭毒堿和羅庫(kù)溴銨，但大部分NMBAs引起的過(guò)敏反應(yīng)為非IgE依賴(lài)的假性過(guò)敏反應(yīng)[32- 33]，圍術(shù)期對(duì)NMBAs過(guò)敏的患者中有85%未曾暴露于NMBAs[34]。季銨和叔胺被認(rèn)為是NMBAs引起假性過(guò)敏反應(yīng)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。

McNeil等[9]證實(shí)阿曲庫(kù)銨能導(dǎo)致野生型小鼠腹膜MCs的Ca2+內(nèi)流信號(hào)及脫顆粒，而此反應(yīng)在MrgprB2突變的小鼠中明顯降低，同樣，阿曲庫(kù)銨能通過(guò)MRGPRX2引起人肥大細(xì)胞LAD2細(xì)胞脫顆粒，其反應(yīng)呈劑量依賴(lài)性。

McNeil等[9]報(bào)道羅庫(kù)溴銨可以刺激小鼠MrgprB2，并使肥大細(xì)胞釋放組胺。Elst等人報(bào)道羅庫(kù)溴銨可以通過(guò)MRGPRX2使得細(xì)胞內(nèi)鈣短暫而有限地升高，卻與MCs脫顆粒無(wú)關(guān)[35]，Lansu等[36]及Navines-Ferrer等[37]也得出了類(lèi)似的結(jié)論，Chompunud等[38]首次報(bào)道了羅庫(kù)溴銨通過(guò)MRGPRX2引起人MCs脫顆粒，并發(fā)現(xiàn)羅庫(kù)溴銨在20 μg/mL即可引起小鼠腹膜MCs脫顆粒，引起人MCs脫顆粒則需達(dá)到500 μg/mL，從而說(shuō)明人MRGPRX2與小鼠MrgprB2之間存在差異。Reddy等[39]發(fā)現(xiàn)了MrgprB2和MRGPRX2的突變能夠改變其對(duì)配體的親和性，因此，對(duì)于先前未接觸過(guò)羅庫(kù)溴銨的患者而言，其MCs脫顆?？赡苁怯捎谄銶RGPRX2突變改變了對(duì)羅庫(kù)溴銨的親和性，亦或者是由于具有相似表位的其他環(huán)境因素或藥物交叉致敏導(dǎo)致的。

順式阿曲庫(kù)銨的特點(diǎn)是較少的組胺釋放及良好的心血管穩(wěn)定性，較其他NMBAs引起的過(guò)敏反應(yīng)更少[40]。然而，仍有對(duì)于順式阿曲庫(kù)銨引起嚴(yán)重過(guò)敏反應(yīng)的報(bào)道[41-42]。Zhang等[29]及Che等[43]報(bào)道順式阿曲庫(kù)銨通過(guò)MRGPRX2引起LAD2細(xì)胞脫顆粒從而引起假性過(guò)敏反應(yīng)，其β-己糖胺酶、組胺和TNF-α的釋放呈劑量依賴(lài)性，然而，在高劑量的順式阿曲庫(kù)銨并不引起LAD2細(xì)胞細(xì)胞因子的釋放。Navines-Ferrer等[37]也得出了類(lèi)似的結(jié)論。其具體機(jī)制值得進(jìn)一步研究。

舒更葡糖是氨基甾體類(lèi)NMBAs的特異性拮抗劑，F(xiàn)ernandopulle等[44]發(fā)現(xiàn)舒更葡糖可抑制羅庫(kù)溴銨、阿曲庫(kù)銨及化合物48/80引起的MRGPRX2介導(dǎo)的鈣內(nèi)流，但若在MRGPRX2激活后幾分鐘才加入舒更葡糖，則不能抑制肥大細(xì)胞的脫顆粒，但可以抑制肥大細(xì)胞CCL2的mRNA及蛋白質(zhì)的合成釋放。

2.2 氟喹諾酮類(lèi)

氟喹諾酮類(lèi)抗生素如環(huán)丙沙星、左氧氟沙星同樣可以在初次用藥即激活MCs釋放組胺并引起過(guò)敏反應(yīng)[45-46]。McNeil等[9]發(fā)現(xiàn)環(huán)丙沙星、左氧氟沙星、莫西沙星可以通過(guò)MrgprB2使小鼠MCs脫顆粒，并驗(yàn)證了環(huán)丙沙星可以通過(guò)MRGPRX2引起人LAD2細(xì)胞脫顆粒。Liu等[47]報(bào)道氟羅沙星、洛美沙星、培氟沙星、諾氟沙星等9種氟喹諾酮類(lèi)均是通過(guò)MRGPRX2引起肥大細(xì)胞脫顆粒。此外，有研究發(fā)現(xiàn)，激活小鼠MrgprB2所需的氟喹諾酮類(lèi)藥物濃度明顯高于激活人MRGPRX2的濃度[9-10]，環(huán)丙沙星和左氧氟沙星激活MrgprB2時(shí)，它們的EC50分別為126 μg/mL和807 μg/mL，而激活MRGPRX2的EC50分別為6.8 μg/mL和23 μg/mL。

2.3 萬(wàn)古霉素

萬(wàn)古霉素是一種糖肽類(lèi)抗生素，主要用于治療耐甲氧西林的金葡菌感染。Navines-Ferrer等[37]發(fā)現(xiàn)，在體外萬(wàn)古霉素能使MCs脫顆粒，而這一反應(yīng)在MRGPRX2沉默的MCs中明顯下降，說(shuō)明其在體外引起MCs脫顆粒是依靠MRGPRX2介導(dǎo)的。

與萬(wàn)古霉素密切相關(guān)的一個(gè)不良反應(yīng)是紅人或紅脖子綜合征，表現(xiàn)為頭部、上身紅斑、瘙癢、蕁麻疹、低血壓。這是一種非IgE依賴(lài)的假性過(guò)敏性藥物反應(yīng)，且首次輸注即可發(fā)生[48]。環(huán)丙沙星和阿曲庫(kù)銨經(jīng)常出現(xiàn)與紅人綜合征類(lèi)似的臨床表現(xiàn)，但替考拉寧作為一種與萬(wàn)古霉素類(lèi)似的糖肽抗生素，并沒(méi)有出現(xiàn)類(lèi)似的不良反應(yīng)[49]。Azimi等[18]發(fā)現(xiàn)，替考拉寧不激活MRGPRX2，也不使MC脫顆粒，相反，萬(wàn)古霉素可激活MRGPRX2，并且這種激活可以被MRGPRX2拮抗劑QWF抑制，QWF也顯著降低萬(wàn)古霉素誘導(dǎo)的人LAD2細(xì)胞脫顆粒。

2.4 阿片類(lèi)藥物

Lansu等[36]發(fā)現(xiàn)許多阿片類(lèi)藥物如嗎啡、可待因等可以激活MRGPRX2。Babina等[50]發(fā)現(xiàn)可待因通過(guò)MRGPRX2途徑使皮膚肥大細(xì)胞脫顆粒，Liu等[51]報(bào)道鹽酸哌替啶通過(guò)MRGPRX2引起人LAD2細(xì)胞脫顆粒并分泌趨化因子，而枸櫞酸芬太尼則不能引起人LAD2細(xì)胞脫顆粒，Zhang等[52]報(bào)道鞘內(nèi)注射嗎啡會(huì)通過(guò)注射部位的MRGPRX2激活肥大細(xì)胞，并引起局部肉芽腫形成。

3 MRGPRX2的個(gè)體差異性

如上所述，諸多藥物及內(nèi)源性物質(zhì)均可以成為MRGPRX2的配體，但是臨床上嚴(yán)重的假性過(guò)敏反應(yīng)發(fā)生率并不高。其解釋可能有以下幾個(gè)方面：首先可能是由于MRGPRX2是一種低親和力、非選擇性受體，因此，要引起嚴(yán)重的假性過(guò)敏反應(yīng)可能需要表達(dá)MRGPRX2的MCs受到高濃度藥物的刺激。其次，MRGPRX2的表達(dá)和活性存在較大的個(gè)體差異性。研究表明，不同個(gè)體的皮膚MCs對(duì)于化合物48/80引起的組胺釋放反應(yīng)在3.1%～52.4%之間，P物質(zhì)反應(yīng)在2.9%和52.6%之間[25]。MRGPRX2的活性同樣亦可以因單核苷酸多態(tài)性而改變[53]。因此嚴(yán)重反應(yīng)可能會(huì)在MRGPRX2高表達(dá)或信號(hào)通路較活躍的患者身上發(fā)生。第三，信號(hào)通路的不同可能是另一種解釋?zhuān)诓煌?xì)胞類(lèi)型之間，G蛋白的激活模式可能存在差異，導(dǎo)致MRGPRX2對(duì)配體的反應(yīng)強(qiáng)弱不同，不過(guò)仍需進(jìn)一步的研究證實(shí)。另外，在配體層面上，包括外源性配體不同的攝取效率以及內(nèi)源性配體的表達(dá)效率，均可成為MRGPRX2反應(yīng)中患者差異的因素。最后，MCs在個(gè)體數(shù)目上的差異，同樣也影響了非FcεRI依賴(lài)途徑的過(guò)敏反應(yīng)。

綜上所述，目前對(duì)于MRGPRX2及其配體的研究已經(jīng)取得了很大進(jìn)步，人們對(duì)通過(guò)MRGPRX2引起的假性過(guò)敏反應(yīng)有了逐漸深入的認(rèn)識(shí)，目前已經(jīng)確定了其幾十個(gè)配體，尋找其他配體的研究正在積極開(kāi)展中，如Lansu等[36]通過(guò)建立模型進(jìn)行高通量的配體篩選。

不過(guò)目前的研究仍存在一些問(wèn)題亟待解決。例如，在使用MrgprB2突變小鼠作為篩選藥物引起的假性過(guò)敏性反應(yīng)藥物的模型時(shí)，羅庫(kù)溴銨可以通過(guò)MrgprB2使小鼠MCs脫顆粒，但對(duì)MRGPRX2只造成短暫Ca2+內(nèi)流，卻與人MCs脫顆粒無(wú)關(guān)[35-37]。另外，氟喹諾酮類(lèi)激活MRGPRX2及MrgpB2的濃度不同，這表明人MRGPRX2與小鼠MrgprB2間存在差異[9-10]，因此MrgprB2突變小鼠可能不是篩選人類(lèi)用藥的合適模型。另外，對(duì)于MRGPRX2具體的信號(hào)通路仍不完全清楚，MRGPRX2引起的假性過(guò)敏反應(yīng)個(gè)體差異極大，如何通過(guò)篩查預(yù)防嚴(yán)重的假性過(guò)敏反應(yīng)，并開(kāi)發(fā)出相關(guān)的治療藥物，仍需要進(jìn)一步深入的研究。