李 姍綜述,秦新月審校
米諾環(huán)素在多發(fā)性硬化治療中的進(jìn)展
李 姍綜述,秦新月審校
多發(fā)性硬化(multiple sclerosis,MS)是青壯年常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病,目前多認(rèn)為發(fā)病與感染、免疫、遺傳、環(huán)境等因素有關(guān),其中免疫占主導(dǎo)。米諾環(huán)素(minocycline)是第二代半合成四環(huán)素類抗生素,具有獨(dú)立于抗生素特性以外的免疫調(diào)節(jié)及神經(jīng)保護(hù)作用。近年來米諾環(huán)素用于MS的研究逐漸開展,本文就其在MS治療中的作用機(jī)制及研究進(jìn)展作一綜述。
大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明米諾環(huán)素對(duì)實(shí)驗(yàn)性變態(tài)反應(yīng)性腦脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE)治療有效。Brundula等[1]研究發(fā)現(xiàn)米諾環(huán)素可通過抑制基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMPs)的產(chǎn)生及活性,控制重癥EAE的發(fā)作,并不同程度緩解輕型EAE大鼠的癥狀。Popovic等[2]設(shè)計(jì)了 2種 EAE模型,分別給予米諾環(huán)素45mg/kg,qd與45mg/kg,bid治療2d后均給予45mg/kg,qd,結(jié)果發(fā)現(xiàn)早期較大劑量能更明顯改善預(yù)后,提示米諾環(huán)素治療效果與劑量的相關(guān)性。
米諾環(huán)素用于臨床MS的研究也逐漸開展。2004年Metz等首次對(duì)復(fù)發(fā)緩解型 MS(relapsing-remitting multiple sclerosis,RRMS)的患者給予口服MC(100mg,bid)治療并長(zhǎng)期隨訪,在治療6m及24m后進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)果發(fā)現(xiàn)MC在降低復(fù)發(fā)率、減少M(fèi)RI上活動(dòng)病灶及緩解局部腦萎縮方面均有良好效果,隨治療時(shí)間延長(zhǎng)治療效果愈發(fā)明顯。所有患者治療期間均無明顯臨床及實(shí)驗(yàn)室檢查異常[3]。這一結(jié)果為米諾環(huán)素的臨床治療提供了有利的依據(jù)。
2.1.1 抑制T細(xì)胞增殖及活化 目前多認(rèn)為MS與免疫細(xì)胞異常激活后進(jìn)入CNS觸發(fā)的炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)有關(guān)。Szeto等[4]發(fā)現(xiàn)米諾環(huán)素可選擇性的抑制活化T細(xì)胞核因子(Nuclear Factor of Activated T Cells,NFAT)介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄過程,抑制CD4+T細(xì)胞的活化。米諾環(huán)素是否抑制T細(xì)胞增殖及相關(guān)炎性細(xì)胞因子釋放目前仍存在爭(zhēng)議,Kloppenburg等[5]首次提出米諾環(huán)素可直接抑制T細(xì)胞增殖及相關(guān)炎性細(xì)胞因子的釋放,但是Maria等實(shí)驗(yàn)得出否定結(jié)論[6]。
2.1.2 調(diào)節(jié)Th1/Th2細(xì)胞平衡 Th1/Th2比例失衡在RRMS中發(fā)揮了關(guān)鍵作用,在EAE的急性期和復(fù)發(fā)期Th1細(xì)胞上調(diào)。Popovic等[2]研究發(fā)現(xiàn)米諾環(huán)素能促進(jìn)Th1向Th2的表型轉(zhuǎn)化,促進(jìn)Th2分泌抗炎細(xì)胞因子,從而調(diào)控疾病的易感性。
2.1.3 抑制白細(xì)胞向CNS遷移 自身反應(yīng)性T細(xì)胞通過分泌MMPs降解細(xì)胞外基質(zhì)成分、分解突觸蛋白,使炎癥細(xì)胞通過血腦屏障侵入CNS誘發(fā)炎癥及脫髓鞘。米諾環(huán)素可抑制異常T細(xì)胞侵入CNS,阻斷MMPs的分泌,并可直接抑制MMPs的活性及表達(dá)[7]。
2.1.4 抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活化 小膠質(zhì)細(xì)胞在MHC-II依賴抗原的遞呈及侵入中樞的致敏T細(xì)胞的再活化過程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用?;罨男∧z質(zhì)細(xì)胞還可產(chǎn)生TNF-α及興奮性毒素導(dǎo)致中樞神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生毒性反應(yīng)。米諾環(huán)素直接抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的增殖及活化,抑制MHC-II表達(dá)從而抑制T細(xì)胞的再活化,還可直接抑制相關(guān)細(xì)胞毒性因子的產(chǎn)生[8]。
2.1.5 對(duì)單核巨噬細(xì)胞的影響 巨噬細(xì)胞是MS病灶中重要的效應(yīng)細(xì)胞,參與病程各個(gè)階段和髓鞘碎片的清除,巨噬細(xì)胞異常激活還會(huì)導(dǎo)致脫髓鞘和軸索損傷。近期Dunston等[9]首次對(duì)米諾環(huán)素誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)組的改變進(jìn)行了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)米諾環(huán)素可以部分抑制脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)組的改變影響某些信號(hào)傳導(dǎo)通路,但不能完全抑制巨噬細(xì)胞的活化。
2.1.6 對(duì)體液免疫調(diào)節(jié)的影響 越來越多的研究證實(shí)B細(xì)胞、免疫球蛋白及抗體介導(dǎo)的免疫反應(yīng)與MS的發(fā)生及進(jìn)展有關(guān)。部分MS患者腦脊液中存在寡克隆IgG,提示體液免疫系統(tǒng)受累。臨床試驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)米諾環(huán)素能夠抑制IgE的產(chǎn)生及記憶IgE抗體形成細(xì)胞發(fā)生反應(yīng),用于哮喘治療,但是對(duì)IgM,IgG及IgA反應(yīng)沒有影響[10],因此米諾環(huán)素對(duì)MS體液免疫的影響有待于進(jìn)一步研究。
大量研究證實(shí)米諾環(huán)素具有抗氧化、抗凋亡等神經(jīng)保護(hù)作用。Defaux等[11]提出米諾環(huán)素雖不能阻止脫髓鞘發(fā)生,但是能促進(jìn)少突細(xì)胞前體細(xì)胞增殖及進(jìn)入髓鞘破壞處,誘導(dǎo)分化成熟的少突膠質(zhì)細(xì)胞,促進(jìn)髓鞘再生。Chen等[12]隨后發(fā)現(xiàn)米諾環(huán)素還可上調(diào)腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子及神經(jīng)生長(zhǎng)因子的表達(dá),促進(jìn)神經(jīng)元修復(fù)。
肺炎衣原體感染與MS發(fā)病可能有關(guān)[13],米諾環(huán)素作為廣譜抗生素抗肺炎衣原體有效。有研究發(fā)現(xiàn)MS早期病灶中血紅素氧合酶-1(HO-1)蛋白上調(diào),導(dǎo)致病灶周圍異常鐵質(zhì)沉積及電子傳遞鏈缺陷。米諾環(huán)素可以抑制HO-1的活性、限制鐵沉積、改善影像學(xué)及臨床表現(xiàn)[14]。
INF-β作為MS免疫調(diào)節(jié)治療的一線用藥,能明顯降低復(fù)發(fā)率,但易被MMPs水解。Giuliani等[15]通過EAE模型發(fā)現(xiàn)單用亞治療劑量的INF-β或米諾環(huán)素對(duì)病情沒有影響,但是聯(lián)合米諾環(huán)素后通過抑制MMPs的產(chǎn)生及活性可延長(zhǎng)干擾素起效時(shí)間,明顯緩解疾病進(jìn)展,改善組織學(xué)表現(xiàn)。
GA的主要作用機(jī)制是誘導(dǎo)GA-反應(yīng)性T細(xì)胞由Th1向Th2表型轉(zhuǎn)化,對(duì)于MMPs的水平及白細(xì)胞向CNS內(nèi)的侵襲沒有直接作用。Ruggieri等[16]通過臨床對(duì)照試驗(yàn)初步證實(shí)GA與米諾環(huán)素聯(lián)合治療較單藥能更明顯緩解病情。加拿大開展的一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照的II期臨床試驗(yàn)[17],結(jié)果發(fā)現(xiàn)GA聯(lián)合米諾環(huán)素治療對(duì)外周血單核細(xì)胞衍生樹突細(xì)胞具有疊加效應(yīng),可加強(qiáng)抑制抗原遞呈及誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞分化,顯著改善MRI病灶、降低復(fù)發(fā)率。
Chen等通過EAE模型發(fā)現(xiàn)聯(lián)合強(qiáng)的松和米諾環(huán)素可協(xié)同上調(diào)腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子及神經(jīng)生長(zhǎng)因子表達(dá),治療效果優(yōu)于單藥。隨后又研究了米諾環(huán)素聯(lián)合甲強(qiáng)龍治療EAE急性期的療效,結(jié)果發(fā)現(xiàn)聯(lián)合治療可促進(jìn)抗炎因子產(chǎn)生,明顯緩解功能障礙程度,改善病理學(xué)表現(xiàn)[18]。
Luccarini等[19]通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)米諾環(huán)素和阿托伐他汀聯(lián)合治療能發(fā)揮更顯著的抗炎及抗神經(jīng)退變效果,對(duì)于EAE急性及慢性期均有顯著療效,且明顯優(yōu)于單藥。二者能通過協(xié)同抑制膠質(zhì)細(xì)胞活性,產(chǎn)生更強(qiáng)的神經(jīng)修復(fù)作用,這對(duì)于MS緩解期的恢復(fù)及阻止病情進(jìn)展尤為重要。
米諾環(huán)素作為四環(huán)素類抗生素在臨床已經(jīng)得到長(zhǎng)期應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)具有獨(dú)立于抗生素特性以外的免疫調(diào)節(jié)及神經(jīng)保護(hù)作用,與不同機(jī)制的免疫調(diào)節(jié)劑聯(lián)合治療有協(xié)同作用,且口服生物利用度高、價(jià)廉、副作用小,為MS長(zhǎng)期治療提供了更大的可能性。但研究指出米諾環(huán)素對(duì)MS免疫調(diào)節(jié)治療是劑量依賴性的,治療效果與CNS內(nèi)藥物濃度有關(guān),療效隨治療時(shí)間延長(zhǎng)而增加,但同時(shí)副作用發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)亦隨之增加,因此如何確定治療起始劑量、追加劑量及最大劑量等問題仍待解決。總之,仍需大規(guī)模的隨機(jī)、雙盲的臨床藥物試驗(yàn)來驗(yàn)證和評(píng)價(jià)米諾環(huán)素在MS治療中的作用。
[1]Brunduala V,Rewcastle NB,Metzl M,et al.Targeting leukocyte MMPs and transmigration:minocycline as a potential therapy for multiple sclerosis[J].Brain,2002,125(6):1297-1308.
[2]Popvic N,Schubart A,Goetz B D,et al.Inhibition of autoimmune encephalomyelitis by a tetracycline[J].Ann Neurol,2002,51(2):215-223.
[3]Zhang Y,Metz L M,Yong VW,et al.Pilot study of minocycline in relapsing-remitting multiple sclerosis[J].Can J Neurol Sci,2008,35 (2):185-191.
[4]Szeto G L,Pomerantz JL,Graham DR,et al.Minocycline suppresses activation of nuclear factor of activated T cells 1(NFAT1)in human CD4+T cells[J].J Biol Chem,2011,286(13):11275-11282.
[5]Kloppenburg M,Brinkman BM,Derooij DHH,et al.The tetracycline derivative minocycline differentially affects cytokine production by monocytes and T lymphocytes[J].Antimicrob Agents Chemother,1996,40(4):934-940.
[6]Nikodemova M,Lee J,F(xiàn)abry Z,et al.Minocycline attenuates experimental autoimmune encephalomyelitis in rats by reducing T cell infiltration into the spinal cord[J].J Neuroimmunol,2010,219(1-2): 33-37.
[7]Szklarczyk A,Conant K.Matrix metalloproteinases,synaptic injury,and multiple sclerosis[J].Front Psychiatry,2010,1:130.
[8]Nikodemova M,Watters JJ,Jackson SJ,et al.Minocycline down-regulates MHC II expression in microglia and macrophages through inhibition of IRF-1 and protein kinase C(PKC)alpha/betaII[J].J Biol Chem,2007,282(20):15208-15216.
[9]Dunston CR,Griffiths HR,Lambert PA,et al.Proteomic analysis of the anti-inflammatory action of minocycline[J].Proteomics,2011,11 (1):42-51.
[10]Joks R,Durkin HG.Effect of tetracyclines on IgE allergic responses and asthma[J].Recent Pat Inflamm Allergy Drug Discov,2011,5 (3):221-228.
[11]Defaux A,Zurich MG,Honegger P,et al.Minocycline promotes remyelination in aggregating rat brain cell cultures after interferon-gamma plus lipopolysaccharide-induced demyelination[J].Neuroscience,2011,187:84-92.
[12]Chen X,Ma L,Jiang Y,et al.Minocycline up-regulates the expression of brain-derived neurotrophic factor and nerve growth factor in experimental autoimmune encephalomyelitis[J].Eur J Pharmacol,2012,686(1-3):124-129.
[13]Pawate S,Sriram S.The role of infections in the pathogenesis and course of multiple sclerosis[J].Ann Indian Acad Neurol,2010,13 (2):80-86.
[14]Zhang Y,Metz LM,Yong VW,et al.3T deep gray matter T2hypointensity correlates with disability over time in stable relapsing-remitting multiple sclerosis:a 3-year pilot study[J].J Neurol Sci,2010,297(1-2):76-81.
[15]Giuliani F,F(xiàn)u SA,Metz LM,et al.Effective combination of minocycline and interferon-beta in a model of multiple sclerosis[J].J Neuroimmunol,2005,165(1-2):83-91.
[16]Ruggierim,Pica C,Lia A,et al.Combination treatment of Glatiramer Acetate and Minocycline affects phenotype expression of blood monocyte-derived dendritic cells in Multiple Sclerosis patients[J].J Neuroimmunol,2008,197(2):140-146.
[17]Metz LM,Li D,Traboulsee A,et al.Glatiramer acetate in combination with minocycline in patients with relapsing-remitting multiple sclerosis:results of a Canadian,multicenter,double-blind,placebocontrolled trial[J].Mult Scler,2009,15(10):1183-1194.
[18]Chen X,Pi R,Liu M,et al.Combination of methylprednisolone and minocycline synergistically improves experimental autoimmune encephalomyelitis in C57 BL/6 mice[J].J Neuroimmunol,2010,226 (1-2):104-109.
[19]Luccarini I,Ballerini C,Biagioli T,et al.Combined treatment with atorvastatin and minocycline suppresses severity of EAE[J].Exp Neurol,2008,211(1):214-226.
1003-2754(2013)03-0277-02
R744.5+1
2012-11-06;
2013-02-11
(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,重慶400016)
秦新月,E-mail:qinxinyue@yahoo.com