多发性硬化疾病修正治疗药物作用机制的研究进展

2015-02-23 07:52综述李作孝审校
西南军医 2015年4期
关键词:髓鞘嘧啶单抗

龙 婷 综述,李作孝 审校

多发性硬化(Multiple sclerosis,MS)是一种慢性、复发性、免疫失衡性疾病,其确切的发病机制不明。一些观点认为,外周血中髓鞘特异性的T 细胞激活,借助黏附分子透过血脑屏障进入中枢神经系统(CNS),在抗原提呈细胞(APC)的作用下,再次激活并分泌Th1 型细胞因子(干扰素-γ和肿瘤坏死因子-α),同时与外周血B 细胞分泌的自身抗体共同参与中枢神经系统脱髓鞘病变。近年来发现,Th17 细胞在MS的发生发展中也起到关键作用。MS缓解期的治疗旨在延缓疾病进展,促进神经组织的修复,延长缓解期时间,防止或减少功能残疾,称为疾病修正治疗(disease-modifying therapy,DMTs)[1]。目前经FDA 批准的DMTs 分别为4 种β-干扰素制剂(Avonex、Betaseron、Extaria、Rebif)、醋酸格拉替雷、芬戈莫德、米托蒽醌、那他珠单抗、特立氟胺、富马酸二甲酯。本文对上述几种药物的作用机制进行综述。

1 一线使用药物(β-干扰素、醋酸格拉替雷)

1.1 β-干扰素 IFN-β作为一种免疫调节剂,可对免疫反应的多个环节进行调控:(1)IFN-β可以减少外周血树突状细胞的数量,并改变Toll受体(TLR)的表达[2],或降低MHC-Ⅱ类分子表达,影响树突状细胞的抗原提呈功能;同时也可改变CNS内APCs(单核细胞、小胶质细胞)的功能,减少其将髓鞘特异性抗原提呈给T 细胞,避免激活T 细胞而产生免疫应答。(2)T 细胞是IFN-β主要的作用位点[3]。IFN-β可促使Th1 细胞向Th2 细胞转换;增加调节性T 细胞的数量,包括CD4+、CD25+、FOXP3+调节性T细胞及CD8+调节性T细胞;抑制Th17细胞的分化;诱导Th17细胞凋亡,从而对免疫反应起到负性调控作用。同时可以减少促炎因子的产生,如肿瘤坏死因子、IL-17,增加抗炎因子的产生,如IL-10、IL-4、IL-5 等。另外INF-β可降低对血脑屏障具有破坏作用的基质金属蛋白内切酶(MMP)的活性[4],保护血脑屏障的完整性,从而阻止T 细胞进入CNS。(3)IFN-β对B 细胞的作用,一方面降低B细胞MHC-Ⅱ类分子表达,减弱其抗原提呈作用;另一方面增加抗炎因子IL-10、TGF-β的分泌。(4)体外试验发现,IFN-β还可干扰CD4+T 细胞氧化磷酸化基因的表达及线粒体的功能[5],从而减少细胞内ATP的产生,干扰细胞的能量代谢。

1.2 醋酸格拉替雷(glatiramer acetate,GA)GA 是由谷氨酸、赖氨酸、丙氨酸等氨基酸残基组成的多聚混合物,其可对机体固有免疫和适应性免疫的多个环节进行调节[6]:(1)GA 可与其他抗原肽竞争性结合APCs 表面的MHCⅡ类分子,从而改变APCs 细胞功能,抑制T 细胞活化。GA 对多种APCs 均有调节作用,如树突状细胞、单核细胞。(2)适应性调节性T 细胞(iTreg)主要分泌IL-10、TGF-β,这两种细胞因子皆以发挥免疫抑制作用见长。GA 可以提升T 细胞Foxp3 基因的表达活性,增加iTreg 含量。(3)GA 可诱导Th1细胞向Th2细胞转变,改变Th1/Th2细胞之间的平衡。同时经GA 治疗的患者在外周血中可产生GA 特异性T 细胞,该细胞可穿过血脑屏障,进入CNS,分泌抗炎因子。(4)GA在重塑B细胞的功能、调节抗体和细胞因子的分泌方面发挥了独特的作用。经GA 治疗的患者体内产生特异性的IgG1,而IgG2含量较低,这也验证了,Th1 向Th2 细胞的转化。Sara 等[7]研究发现,经GA治疗的患者,外周血B细胞产生的IL-10 含量增加,而IL-6 含量降低。(5)GA 可诱导产生多种神经营养因子,如脑源性神经营养因子(Brain derived neurotrophic factor,BDNF)[8]、神经营养蛋白-3,4(NT-4、NT-3),胰岛素样生长因子-1,2(TGF-1、TGF-2)。上述这些物质可以起到营养神经细胞和神经胶质细胞,改善突触的可塑性,达到神经保护与促进髓鞘再生的作用。

2 免疫抑制剂(米托蒽醌、那他珠单抗)

2.1 米托蒽醌(Mitoxantrone,MA)MA 是一种蒽环类的抗肿瘤药物,常用于乳腺癌、前列腺癌等恶性肿瘤的治疗,2000 年被FDA 批准用于继发-进展型MS(SPMS)、进展-复发型MS(PRMS)、恶化的复发-缓解型MS的治疗。MA可与细胞的DNA发生交叉连接,导致DNA 链断裂,同时也可抑制DNA 拓扑异构酶-Ⅱ(TOPO-Ⅱ),抑制DNA 的损伤修复,干扰DNA的结构和功能。TOPO-Ⅱ在DNA 复制、转录、修复,形成正确的染色体结构等方面中发挥重要作用。基于其对细胞的这种非特异抑制作用,在MS 患者中,可用于抑制T、B 细胞和巨噬细胞的增殖。同时MA也具有免疫抑制作用,通过增加Treg 的数量[9],调节外周血T 淋巴细胞和可溶性炎症细胞因子(如IL-2、INF-γ、TNF-α)的水平,从而到达抑制炎症反应和髓鞘损伤的作用。

2.2 那他珠单抗(natalizumab,NA)NA 在2004 年11 月经FDA 批准用于MS 的治疗,是针对整合素α4亚单位的单克隆抗体,是一种选择性的黏附分子抑制剂。MS 的发病环节中,攻击髓鞘抗原成分的自身免疫细胞经活化后高表达整合素α4β1(VLA-4),而血管内皮细胞高表达VLA-4的受体即VCAM-1,继而两者结合,T细胞进入CNS,引发一系列炎症反应。NA 与整合素α4 结合,阻断了致病性淋巴细胞与血管内皮细胞粘连,阻止其进入CNS[10]。同时,NA 还可以降低CD4+/CD8+T 细胞的比例,增加外周血NK 细胞数量及CD34+造血干细胞数量[11]等。虽然那他珠单抗作用机制复杂,但最主要的机制还是直接抑制淋巴细胞进入CNS 到达炎症反应部位,防止病灶的形成。然而那他珠单抗能否进入CNS,能否阻止已经发生的炎症反应还不清楚,仍需大量实验明确。

3 口服的DMTs(芬戈莫德、特立氟胺、富马酸二甲酯)

3.1 芬戈莫德(Fingolimod)鞘氨醇-1-磷酸(S1P)是一种生物信号分子,与5 种G 蛋白偶联受体亚型(S1PR1-5)结合,具有多种生物活性,如免疫调节、炎症诱导等。芬戈莫德是非选择性的S1PR 拮抗剂,可与淋巴细胞表面S1PR1 结合,改变淋巴细胞的迁移,阻止淋巴细胞从淋巴结中释放,降低外周血中淋巴细胞的数量,同时可防止自身反应性T 淋巴细胞进入CNS。芬戈莫德虽然降低了外周血中淋巴细胞的数量,但却增加了外周淋巴结、肠系膜淋巴结等二级淋巴器官中淋巴细胞的数量,表明其可诱导外周淋巴细胞发生“归巢作用”。而这种“归巢作用”是可逆的,即在停药后外周血淋巴细胞的数量可在短时间内恢复到正常水平,故不具有细胞毒性作用。另外,芬戈莫德可以穿过BBB,与星形胶质细胞、少突胶质细胞等神经细胞的S1PR 结合[12],从而起到抑制胶质细胞增生及轴突损伤,促进髓鞘再生的作用。

3.2 特立氟胺(Terifunomide)特立氟胺是2012 年经FDA 批用于缓解期的新型口服药物,是抗类风湿关节炎药物来氟米特的一种活性代谢产物。二氢乳清酸脱氢酶(DHODH)是嘧啶从头合成过程中的一种关键酶。特立氟胺能够竞争性结合DHODH 的辅酶Q10 结合位点,可逆性抑制DHODH 的活性[13],从而阻断嘧啶核苷酸的合成,致使DNA合成障碍,因此抑制了自身反应性淋巴细胞的增殖。而处于休眠状态的淋巴细胞,如记忆性T细胞则可以通过补救合成途径获取嘧啶核苷酸,故不受特立氟胺的抑制[14]。当嘧啶合成受阻时,与嘧啶合成有关的淋巴细胞的一系列功能也会受到影响,如脂质的活化需要胞苷二磷酸的参与,当嘧啶合成受阻时,B 细胞脂质依赖的IgM 的分泌将会减少。同时特立氟胺还存在一些非DHODH 依赖的作用机制,如抑制酪氨酸激酶,真核细胞转录因子kappa B(NF-κB)活化,降低黏附分子ICAM-1 的表达,降低MMP 的活性,干扰T 细胞与APC、整合素的结合等,这些机制仍在进一步研究中。

3.3 富马酸二甲酯(dimethyl fumarate,DMF)DMF是2013 年经FDA 批准的另一种新型口服药物,是一种延胡索酸甲酯,早期曾用于银屑病的治疗。DMF治疗MS 的机制目前不明,可能与其激活转录因子NF-E2相关因子2(Nrf2)有关[15]。Nrf2是细胞防御氧化应激反应的重要转录因子,它可与抗氧化反应元件(ARE)结合,上调抗氧化蛋白的合成,增强细胞抗氧化能力。同时DMF 也可增加还原性谷胱甘肽、血红素加氧酶含量,上调细胞氧化还原电位及线粒体膜电位等途径来增加细胞膜稳定性,提高抗氧化的能力[16]。故DMF 具有潜在的细胞,特别是神经细胞的保护作用。在体外试验中发现,DMF 还具有一定的免疫抑制作用,其可促进TH2分泌产生IL-4、IL-5,降低TH1细胞活性,并抑制胞内黏附因子-1(IAM-1)、血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)的表达。

4 展 望

随着第一种DMTs(IFN-β)1963 年批准用于临床以来,DMT 已经过了40 余年的变迁和演变。目前国内尚无国产自主研发的DMTs上市,国家食品药品监督管理局(CFDA)先后批准引进了INF-β1(利比)和INF-β1b(倍泰龙)。但因治疗费用昂贵,在我国使用率低。虽然MS 治疗药物种类较多,但是仍缺乏比较成熟的治疗方案。随着对DMTs 药物作用机制的研究深入,更高效、更专一的治疗药物,将会是MS治疗的新选择。

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