張辰蔚，李　洋

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院風(fēng)濕免疫科， 哈爾濱 150001)

ChinJAllergyClinImmunol，2016，10(3)：286- 291

在治療類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis，RA)的藥物中，四環(huán)素(tetracycline)及其衍生物近幾十年來(lái)一直受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。早在1968年Sanchez[1]就報(bào)道14例應(yīng)用四環(huán)素治療的RA患者獲得了一定療效，但隨后的研究對(duì)其抗菌性有一定爭(zhēng)議，所以沒(méi)有在臨床推廣。直到多西環(huán)素(doxycycline)、米諾環(huán)素(minocycline)等新型四環(huán)素類(lèi)抗生素相繼問(wèn)世，其抗風(fēng)濕類(lèi)疾病作用才逐漸受到重視。本文旨在對(duì)四環(huán)素及其衍生物治療RA的作用機(jī)制、安全性及臨床前景等進(jìn)行綜述。

背景介紹

RA是一種全身性自身免疫性疾病，主要表現(xiàn)為侵蝕性關(guān)節(jié)炎，其發(fā)病機(jī)制尚未明確。RA最初曾被認(rèn)為是感染所致，1948年首次提出類(lèi)胸膜肺炎菌在泌尿生殖系的致病過(guò)程也可出現(xiàn)在滑膜組織，Bartholomew在滑膜組織中培養(yǎng)分離出了支原體，開(kāi)啟了四環(huán)素治療RA的研究[2]。隨后的研究逐漸發(fā)現(xiàn)四環(huán)素不僅是一種抗生素，且同時(shí)還具有抑制基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)、調(diào)節(jié)免疫及抗炎等多種作用。米諾環(huán)素和多西環(huán)素已在十幾個(gè)關(guān)于RA的試驗(yàn)中被證明有一定的臨床療效[3]。到目前為止四環(huán)素及其衍生物用于治療RA的作用機(jī)制尚不完全清楚。

四環(huán)素類(lèi)抗生素的作用機(jī)制

抗感染

四環(huán)素類(lèi)抗生素是一種廣譜抗生素，廣泛應(yīng)用于革蘭陽(yáng)性及陰性細(xì)菌，細(xì)胞內(nèi)支原體、衣原體及立克次體等引起的感染，還可用于寄生蟲(chóng)及非感染性疾病的治療，通過(guò)對(duì)蛋白質(zhì)合成的破壞發(fā)揮抗菌作用。四環(huán)素可逆性結(jié)合細(xì)菌核糖體的30S亞基，干擾轉(zhuǎn)移RNA和信使RNA之間的相互作用[4]。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)從關(guān)節(jié)炎患者的關(guān)節(jié)液或其他標(biāo)本中檢測(cè)出多種支原體，并已從患者體內(nèi)檢測(cè)出相應(yīng)的支原體抗體。Ataee等[5]檢測(cè)了131例RA患者滑膜液樣本中肺炎支原體(M.pneumonia)、人型支原體(M.hominis)、關(guān)節(jié)炎支原體(M.arthritidis)，檢出率分別為30例(22.9%)、23例(17.6%)和13例(9.9%)。在這項(xiàng)研究中，RA炎患者支原體的整體檢出率為53.4%。因此四環(huán)素在治療RA患者中的抗支原體作用有待更進(jìn)一步的探究。

免疫調(diào)節(jié)

Kloppenburg等[6- 7]的研究顯示米諾環(huán)素能降低體外T細(xì)胞增殖，包括T細(xì)胞激活和趨化的抑制作用，促炎細(xì)胞因子的表達(dá)下調(diào)。他們觀察到米諾環(huán)素治療24 h后的培養(yǎng)上清中白細(xì)胞介素2(interleukin- 2，IL- 2)、干擾素(interferon，IFN)和腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)明顯降低。這種效應(yīng)被認(rèn)為具有信號(hào)相關(guān)性。當(dāng)T細(xì)胞通過(guò)非依賴(lài)鈣途徑被刺激，米諾環(huán)素對(duì)TNF的生產(chǎn)產(chǎn)生抑制作用，這種作用與TNF-α mRNA水平降低有關(guān)。然而，如果細(xì)胞刺激通過(guò)鈣依賴(lài)性途徑，可觀察到米諾環(huán)素對(duì)IFN和TNF呈劑量依賴(lài)性，但TNF的下降并沒(méi)有伴隨著TNF-α mRNA表達(dá)水平降低。另一方面，Popovic等[8]報(bào)道了結(jié)果相反的數(shù)據(jù)，米諾環(huán)素對(duì)嚙齒類(lèi)動(dòng)物的T細(xì)胞增殖和IFN-γ的產(chǎn)生并無(wú)影響。

米諾環(huán)素也被報(bào)道對(duì)T細(xì)胞表面標(biāo)志物的表達(dá)有影響。2011年Szeto等[9]為了更好地理解米諾環(huán)素對(duì)CD4+T細(xì)胞的影響，探討了三個(gè)主要的轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)基因表達(dá)的激活：NF-κB(nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells)、激活蛋白1(activator protein 1，AP- 1)和活化T細(xì)胞的核因子(nuclear factor of activated T-cells，NFAT)。研究采用熒光素酶測(cè)定法，發(fā)現(xiàn)米諾環(huán)素在初始的人CD4+T細(xì)胞中介導(dǎo)選擇性抑制NFAT調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)錄激活。在活化后幾個(gè)小時(shí)，米諾環(huán)素增加NFAT1的去磷酸化并減少其核轉(zhuǎn)位。米諾環(huán)素可以提高糖原合成酶激酶- 3(glycogen synthase kinase 3，GSK3)活性，通過(guò)減少細(xì)胞外鈣內(nèi)流抑制細(xì)胞內(nèi)Ca2+。這是米諾環(huán)素對(duì)CD4+T細(xì)胞特異性免疫調(diào)節(jié)的關(guān)鍵作用機(jī)制。作者總結(jié)了米諾環(huán)素影響T細(xì)胞的兩個(gè)潛在機(jī)制：(1)GSK3活性增加；(2)減少細(xì)胞內(nèi)鈣通量。米諾環(huán)素作用通過(guò)線粒體機(jī)制降低CD4+T細(xì)胞激活NFAT1。結(jié)果表明，米諾環(huán)素和PMA(phorbol 12-myristate 13-acetate)介導(dǎo)的效應(yīng)加速經(jīng)磷酸化調(diào)節(jié)和NFAT1失活，這與細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平加速回歸基本一致。

抗炎、阻止病理?yè)p傷

抑制MMP活性：MMP是一類(lèi)鋅和鈣依賴(lài)性降解細(xì)胞外基質(zhì)中的結(jié)構(gòu)蛋白的蛋白水解酶。它們參與了許多生理過(guò)程，包括胚胎發(fā)育、組織重塑和炎癥反應(yīng)?？煞譃榛诘孜锾禺愋缘哪z原酶(MMP- 1、MMP- 8和MMP- 13)、明膠酶(MMP- 2和MMP- 9)、基質(zhì)酶(MMP- 3、MMP- 7和MMP- 10、MMP- 11)、膜型基質(zhì)金屬蛋白酶(MT-MMP)。MMP活性增加與各種疾病的病理生理過(guò)程有關(guān)，特別是一些重要的炎性反應(yīng)，與許多神經(jīng)系統(tǒng)疾病、血-腦屏障損傷、心臟重塑、RA、炎癥性腸道疾病和腫瘤轉(zhuǎn)移有關(guān)[10- 17]。

MMP在結(jié)締組織的重塑中起重要作用，參與了RA和骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis，OA)的發(fā)病機(jī)制。抑制MMP是四環(huán)素類(lèi)抗生素共有的特性，涉及直接抑制和間接抑制。直接抑制是通過(guò)四環(huán)素與酶的金屬離子的相互作用來(lái)調(diào)節(jié)[18]。間接的機(jī)制可能與mRNA的表達(dá)和合成基質(zhì)金屬蛋白酶的抑制有關(guān)。四環(huán)素能降低MMP的活性，從而減少了軟骨破壞。四環(huán)素類(lèi)藥物也能上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑(tissue inhibitor of matrix metalloproteinases，TIMP)的產(chǎn)生[19]。有研究報(bào)道，多西環(huán)素能抑制骨關(guān)節(jié)炎動(dòng)物模型的骨和軟骨破壞，并抑制MMP，特別是膠原酶MMP- 8和MMP- 13[20- 21]。

抑制磷脂酶A2 (lipoprotein-associated phospho-lipase A2，PLA2)的活性： PLA2在炎癥過(guò)程中發(fā)生著重要的作用。最近，米諾環(huán)素被報(bào)道可以干擾印度眼鏡蛇毒的PLA2 Ca2+結(jié)合活性部位的構(gòu)象，阻止和阻斷Ca2+與底物入口的活性位點(diǎn)結(jié)合，起到抑制酶活性的作用。特別是米諾環(huán)素的C7位二甲胺基可能起主要作用，與屬于疏水隧道與界面結(jié)合位點(diǎn)殘留的PLA2形成疏水連接[22]。此外，四環(huán)素類(lèi)藥物的優(yōu)勢(shì)在于能很容易地穿過(guò)膜的細(xì)胞壁，這有別于其他的PLA2抑制劑。

抑制一氧化氮合成酶：抑制誘生型一氧化氮合酶的活性也是大多數(shù)四環(huán)素類(lèi)的共同特征。研究表明，其抑制作用可能是由于轉(zhuǎn)錄和(或)翻譯水平的影響，減少蛋白和特定酶的活性，隨后減少一氧化氮的產(chǎn)生。而并不是直接抑制誘生型一氧化氮合酶的活性[23]。同時(shí)，有報(bào)道顯示米諾環(huán)素具有抗氧化活性，能以濃度依賴(lài)的方式抑制自由基的產(chǎn)生和脂質(zhì)過(guò)氧化[24]。

抑制環(huán)氧合酶- 2：炎癥的產(chǎn)生主要是前列腺素的合成和釋放增加，其主要來(lái)自環(huán)氧合酶(cyclooxygenase，COX)的誘導(dǎo)型：COX- 2。米諾環(huán)素已被證明能減少COX- 2和前列腺素E2(prostaglandins E2，PGE2)的產(chǎn)生。此外，已知米諾環(huán)素抑制p38促分裂原活化蛋白激酶的活化，其參與了COX- 2的表達(dá)[25- 27]。

其他：多西環(huán)素能顯著降低動(dòng)物模型的MMP活性，這抑制了軟骨細(xì)胞的增殖和肥厚。最近的實(shí)驗(yàn)表明，米諾環(huán)素能刺激新骨形成和預(yù)防去勢(shì)大鼠的骨密度降低。在OA相關(guān)研究中顯示多西環(huán)素可減緩軟骨的破壞卻未能減輕疼痛[19]。

四環(huán)素類(lèi)藥物可作為緩解RA疾病的抗風(fēng)濕性藥物(disease modifying antirheumatic drug，DMARD)和皮膚結(jié)節(jié)病的治療藥物。它們也有助于防止OA的軟骨破壞和進(jìn)一步減少皮膚鈣質(zhì)沉著癥的沉著面積和疼痛。四環(huán)素類(lèi)抗生素還有減少黑色素細(xì)胞的凋亡及保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞的作用，有報(bào)道稱(chēng)可用于治療白癜風(fēng)及神經(jīng)系統(tǒng)疾病。目前沒(méi)有證據(jù)支持其可用在皮膚系統(tǒng)性硬化癥和血清陰性關(guān)節(jié)炎的治療[19]。

四環(huán)素類(lèi)抗生素治療RA的臨床研究進(jìn)展

一系列的開(kāi)放隨機(jī)雙盲試驗(yàn)證明了四環(huán)素衍生物對(duì)RA的治療作用，療效隨時(shí)間延長(zhǎng)而增加，臨床表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)均有改善。

1995年Tilley等[28]曾組織6個(gè)臨床中心對(duì)219例RA患者進(jìn)行臨床試驗(yàn)，給患者口服米諾環(huán)素100 mg，每日兩次，共服48周。結(jié)果顯示：治療24周后，米諾環(huán)素治療的患者臨床癥狀包括關(guān)節(jié)腫脹和關(guān)節(jié)壓痛的改善、紅細(xì)胞沉降率的下降以及類(lèi)風(fēng)濕因子的轉(zhuǎn)陰率均比安慰劑組明顯，并有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

Kloppenburg等[29]進(jìn)行了米諾環(huán)素治療RA的雙盲安慰劑對(duì)照試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，米諾環(huán)素對(duì)RA患者在臨床上有抗炎特性，優(yōu)于安慰劑。幾年后，Langevitz等[30]總結(jié)前2次試驗(yàn)和3個(gè)雙盲對(duì)照研究的結(jié)果。他們的結(jié)論是：米諾環(huán)素可能有助于類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者，特別是在疾病早期或患者只有輕微癥狀時(shí)，顯示出有益的作用。一項(xiàng)Meta分析總結(jié)了2002至2003年的臨床試驗(yàn)，證實(shí)了這些有益的影響[31]。盡管這些有前景的結(jié)果以及RA的半合成四環(huán)素得到FDA批準(zhǔn)，但在最近的研究中，Greenwald承認(rèn)四環(huán)素弱的抗炎特性可被許多其他藥物輕松超越[32]。

近年來(lái)關(guān)于四環(huán)素與其他藥物聯(lián)合使用也有報(bào)道，Grimstein等[33]研究的多西環(huán)素聯(lián)合調(diào)節(jié)人α- 1抗胰蛋白酶基因治療RA是一種很有前途的方法。兩種藥物可以抑制脂多糖刺激的成纖維細(xì)胞IL- 6分泌，進(jìn)一步支持其治療RA的潛力。

四環(huán)素類(lèi)抗生素不良反應(yīng)及安全性

四環(huán)素類(lèi)最常見(jiàn)的藥物不良反應(yīng)(adverse drug reactions，ADR)包括：胃腸功能紊亂、食管炎、光過(guò)敏、小兒牙齒變色，極少見(jiàn)肝毒性、超敏反應(yīng)和特發(fā)性顱內(nèi)高壓。米諾環(huán)素更可能導(dǎo)致其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響(如頭暈、注意力不集中、共濟(jì)失調(diào)、眩暈、耳鳴伴乏力、惡心、嘔吐)及各個(gè)身體部位的色素沉著[34]。2013年Nisar等[35]報(bào)道了1例因長(zhǎng)期使用米諾環(huán)素控制RA癥狀，而導(dǎo)致面部色素沉著的患者。根據(jù)一組多西環(huán)素治療OA的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)顯示，相比較安慰劑組而言多西環(huán)素組出現(xiàn)的不良反應(yīng)中，胃腸紊亂>50%，念珠菌性陰道炎占27%，光敏感占14%[19]。

2013年Garrido-Mesa等[32]報(bào)道米諾環(huán)素具有良好的長(zhǎng)期使用安全記錄。由美國(guó)FDA推薦，長(zhǎng)期劑量高達(dá)每天200 mg，通常是安全的且耐受性良好。米諾環(huán)素的副作用多在其使用的早期出現(xiàn)，隨著停藥而消失。總體而言，藥物的耐受性良好[4]。

國(guó)際指南關(guān)于四環(huán)素衍生物治療RA的推薦

2002年、2008年及2012年美國(guó)風(fēng)濕病學(xué)會(huì)(American College of Rheumatology,ACR)發(fā)布的RA治療指南中一直將米諾環(huán)素作為傳統(tǒng)DMARD藥物的單一用藥，推薦劑量為100 mg，每日2次，起效時(shí)間為1～3個(gè)月，沒(méi)有作為二聯(lián)及三聯(lián)用藥推薦[36- 38]。而在2015年最新的ACR指南中推薦的傳統(tǒng)DMARD藥物不再包括米諾環(huán)素、硫唑嘌呤、環(huán)孢素和金制劑，因上述藥物在2012年后缺乏新的研究數(shù)據(jù)，只保留了最常用的甲氨蝶呤、羥氯喹、來(lái)氟米特及柳氮磺吡啶，這四種藥物也可以?xún)煞N或三種藥物聯(lián)合使用[39]。生物制劑雖然發(fā)展迅速，但目前仍然不能完全取代傳統(tǒng)DMARD藥物。

展　　望

綜上所述，盡管近年來(lái)對(duì)于四環(huán)素及其衍生物治療RA的研究進(jìn)展相對(duì)緩慢，但其強(qiáng)大的抗炎及免疫調(diào)節(jié)的特性，仍然可以作為早期RA及難治性RA的治療選擇。四環(huán)素類(lèi)藥物相對(duì)較少的不良反應(yīng)使得其安全性較高，未來(lái)也可作為治療RA的聯(lián)合用藥。此類(lèi)藥物可能在RA等多種疾病中有治療前途，目前國(guó)內(nèi)研究及應(yīng)用較少，在作用機(jī)制、臨床療效、安全性及聯(lián)合用藥等方面還需要進(jìn)一步研究。

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