田蘭馨,王 靜綜述,彭 柔,王紫涵,王秀敏審校(濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院皮膚科,山東濱州256600)
特應(yīng)性皮炎是一種具有遺傳傾向、瘙癢劇烈的慢性、復(fù)發(fā)性炎癥性皮膚病,常伴有個(gè)人或家族特應(yīng)性病史,如哮喘、變應(yīng)性鼻炎等。其發(fā)病機(jī)制尚不清楚,可能與遺傳、免疫失調(diào)、皮膚屏障功能異常及環(huán)境因素有關(guān)。角質(zhì)形成細(xì)胞(KC)是表皮主要組成細(xì)胞,不僅對于表皮的屏障功能有重要作用,還參與皮膚免疫反應(yīng),既可產(chǎn)生多種細(xì)胞因子,又是多種細(xì)胞因子作用的靶細(xì)胞,與慢性炎癥性皮膚病,如特應(yīng)性皮炎和變應(yīng)性接觸性皮炎的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。此外,KC不僅可通過產(chǎn)生瘙癢相關(guān)因子和介質(zhì)介導(dǎo)瘙癢,還可通過活化其表面多種受體引發(fā)瘙癢,因此在特應(yīng)性皮炎瘙癢發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮了重要作用。明確KC及相關(guān)細(xì)胞因子與疾病之間的作用機(jī)制,有助于尋找有效治療特應(yīng)性皮炎瘙癢的新方法。
1.1 KC與白細(xì)胞介素(IL)-31 KC表達(dá)IL-31受體A(IL-31RA),因此IL-31可通過KC和其次級介質(zhì)引發(fā)瘙癢。
IL-31屬于IL-6細(xì)胞因子家族,由活化的2型輔助型T細(xì)胞(Th2細(xì)胞)產(chǎn)生,通過與IL-31RA結(jié)合發(fā)揮作用,是與皮膚慢性炎癥、瘙癢相關(guān)的細(xì)胞因子。特應(yīng)性皮炎患者血清IL-31水平明顯升高,且與患者病情嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[1];向小鼠皮內(nèi)和鞘內(nèi)注射IL-31,可引起強(qiáng)烈的瘙癢和搔抓行為[2]。與健康者相比,IL-31RA在特應(yīng)性皮炎患者KC上的表達(dá)水平明顯上調(diào)[3]。IL-31激發(fā)特應(yīng)性皮炎患者皮膚點(diǎn)刺試驗(yàn)結(jié)果證實(shí),IL-31并非通過刺激皮膚神經(jīng)上的IL-31R,而是通過KC和其次級介質(zhì),如血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)等導(dǎo)致瘙癢[4]。皮下注射人工合成的抗人IL-31RA單克隆抗體(CIM331),能夠顯著抑制特應(yīng)性皮炎患者瘙癢癥狀,且沒有明顯不良反應(yīng),為特應(yīng)性皮炎瘙癢的治療提供了新的途徑[5]。
1.2 KC與IL-32 KC表達(dá)IL-32,特應(yīng)性皮炎患者血清IL-32水平與病情嚴(yán)重程度呈正相關(guān),IL-32通過調(diào)節(jié)KC凋亡而發(fā)揮作用。
IL-32主要由自然殺傷細(xì)胞、T細(xì)胞、上皮細(xì)胞及單核細(xì)胞產(chǎn)生。人初始KC可表達(dá)IL-32,并與KC的凋亡密切相關(guān);皮膚活組織檢查結(jié)果顯示,特應(yīng)性皮炎患者皮損處皮膚組織IL-32表達(dá)水平,較健康者和銀屑病患者皮損處皮膚組織升高,且血清IL-32水平和特應(yīng)性皮炎患者病情嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[6]。環(huán)孢素可降低特應(yīng)性皮炎患者血清IL-32水平,緩解特應(yīng)性皮炎瘙癢癥狀,可能與其抑制IL-32的轉(zhuǎn)錄及KC的凋亡有關(guān)[7]。誘導(dǎo)IL-32相關(guān)信號傳導(dǎo)通路失調(diào)或阻斷其傳導(dǎo)通路,有可能是治療特應(yīng)性皮炎瘙癢的新方法。
1.3 KC與胸腺基質(zhì)淋巴細(xì)胞生成素(TSLP) KC可產(chǎn)生TSLP,特應(yīng)性皮炎患者皮損處KC高表達(dá)TSLP,并通過直接作用于感覺神經(jīng)而引起強(qiáng)烈的瘙癢。
TSLP屬于IL-7家族成員,其受體(TSLPR)由IL-7Rα和TSLPRγ組成。TSLP可由皮膚組織中的KC、黏膜上皮細(xì)胞、肥大細(xì)胞產(chǎn)生,在皮膚、黏膜固有免疫中起重要作用。特應(yīng)性皮炎患者皮損處KC可高表達(dá)TSLP,而非皮損處皮膚幾乎不表達(dá)TSLP。TSLP不僅是啟動(dòng)特應(yīng)性皮炎患者Th2型免疫反應(yīng)的“重要開關(guān)”,而且可以直接刺激感覺神經(jīng)引起瘙癢[8]。有研究發(fā)現(xiàn),向淋巴細(xì)胞和肥大細(xì)胞缺失的小鼠皮下注射TSLP,可直接引起搔抓行為,表明TSLP可以通過免疫反應(yīng)以外的途徑發(fā)揮作用;原位雜交和免疫組化實(shí)驗(yàn)證實(shí),人和小鼠的背根神經(jīng)節(jié)均表達(dá)TSLPR,并支配著KC附近的皮膚,KC分泌的TSLP可以直接通過TSLPR和溫度敏感型瞬時(shí)受體電位通道蛋白(TRP)A1(TRPA1),作用于感覺神經(jīng)而引起強(qiáng)烈的瘙癢[9]。TSLP也被證實(shí)是預(yù)測嬰兒特應(yīng)性皮炎發(fā)生、發(fā)展的重要生物學(xué)標(biāo)記物,特別是對于有家族史的受試者,TSLP表達(dá)水平升高可能具有較高的預(yù)測價(jià)值[10]。因此,TSLP不僅可以作為治療特異性皮炎的新靶點(diǎn),在疾病預(yù)防研究方面,也具有重要作用。
2.1 KC和組胺 組胺是一種重要的瘙癢和炎癥介質(zhì),主要通過組胺受體(包括H1、H2、H3、H4受體)發(fā)揮生物學(xué)作用。KC可表達(dá)組胺受體,尤其是特應(yīng)性皮炎患者皮損處KC,H4受體mRNA表達(dá)水平明顯增高,而激活H4受體可誘導(dǎo)KC快速增殖。
H1受體是介導(dǎo)組胺引起變態(tài)反應(yīng)的唯一介質(zhì),也是主要的治療靶點(diǎn)。H4受體主要表達(dá)于多種免疫細(xì)胞,并且參與炎性反應(yīng)及變態(tài)反應(yīng)。KC不僅能夠合成組胺,而且組胺可以通過KC上的組胺受體調(diào)節(jié)KC的功能。特應(yīng)性皮炎患者皮損處KC,其H4受體mRNA表達(dá)水平較健康者皮膚明顯增高,受到組胺或者H4受體激動(dòng)劑刺激后,KC增殖速度加快,而H4受體拮抗劑可顯著抑制KC增殖[11]。雖然H1受體拮抗劑被普遍用于皮膚過敏性或瘙癢性疾病治療,但對于特應(yīng)性皮炎瘙癢,并無肯定的療效。日本學(xué)者開展的一項(xiàng)隨機(jī)、雙盲、安慰劑對照Ⅱa期臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),H4受體拮抗劑(JNJ39758979)以劑量依賴型的方式緩解中度特應(yīng)性皮炎成年患者的癥狀,對瘙癢癥狀的緩解作用較為顯著[12]。因此,以H4受體拮抗劑控制特應(yīng)性皮炎瘙癢,是行之有效的。但為了提高治療的有效性和安全性,有必要研制選擇性更強(qiáng)的H4受體拮抗劑,并開展大規(guī)模的臨床試驗(yàn)[13]。
2.2 KC和P物質(zhì) KC不僅合成P物質(zhì),還是后者的靶細(xì)胞,特應(yīng)性皮炎患者血清P物質(zhì)水平與疾病嚴(yán)重程度密切相關(guān),P物質(zhì)可通過KC間接介導(dǎo)瘙癢。
P物質(zhì)是最早發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)肽,也是一種重要的瘙癢介質(zhì)。神經(jīng)末稍受刺激后釋放P物質(zhì),其與特異性受體,即神經(jīng)激肽(NK1)受體結(jié)合,產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)。慢性瘙癢患者P物質(zhì)陽性神經(jīng)纖維密度明顯升高,特應(yīng)性皮炎患者血清P物質(zhì)水平也升高,且二者升高程度和疾病嚴(yán)重程度密切相關(guān)[14-15],選擇性NK1受體拮抗劑可以抑制非組胺因子引起的瘙癢[16],說明P物質(zhì)在特應(yīng)性皮炎瘙癢的發(fā)生、發(fā)展過程中具有重要作用。KC不僅可以合成少量的P物質(zhì),還表達(dá)NK1受體。P物質(zhì)與KC上NK1受體結(jié)合,可以促進(jìn)KC產(chǎn)生更多的神經(jīng)生長因子,并激活花生四烯酸級聯(lián)反應(yīng),生成白三烯B4(LTB4)而致癢。此外,P物質(zhì)還能通過誘導(dǎo)一氧化氮(NO)的合成來增強(qiáng)瘙癢。NK1受體拮抗劑阿瑞匹坦可以有效緩解瘙癢癥狀[17],但有待大規(guī)模臨床對照試驗(yàn)證實(shí)其治療特應(yīng)性皮炎瘙癢的有效性。
3.1 KC和神經(jīng)生長因子(NGF) KC是NGF來源之一,特應(yīng)性皮炎患者血清NGF水平明顯升高,并通過促進(jìn)神經(jīng)軸突的過度增殖介導(dǎo)瘙癢。
NGF不僅參與神經(jīng)元的生長、分化、功能維持,也能促進(jìn)神經(jīng)纖維軸突深入皮膚,在皮膚神經(jīng)支配中發(fā)揮重要作用,而瘙癢可能和表皮內(nèi)的肽能神經(jīng)纖維增殖及功能改變有一定聯(lián)系,例如特應(yīng)性皮炎患者表皮在組織學(xué)上表現(xiàn)為高密度的神經(jīng)纖維分布[18]。和健康者及銀屑病患者相比,特應(yīng)性皮炎患者血清及皮損處NGF水平明顯升高,而來源于KC的NGF可促進(jìn)神經(jīng)軸突的過度增殖,進(jìn)而調(diào)節(jié)神經(jīng)纖維的分布[19-20]。孟氧基丙二醇(MPD)通過抑制核因子-κB(NF-κB)的活化,調(diào)節(jié)特應(yīng)性皮炎患者KC中NGF表達(dá)水平,進(jìn)而影響皮膚神經(jīng)纖維的分布,為抗瘙癢治療提供了新的思路[21]。
3.2 KC和腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF) KC可以釋放BDNF,且特應(yīng)性皮炎患者血清BDNF水平和特應(yīng)性皮炎評分標(biāo)準(zhǔn)(SCORAD評分)呈正相關(guān)[22],說明BDNF與特應(yīng)性皮炎存在某種聯(lián)系。有研究發(fā)現(xiàn),在KC和背側(cè)神經(jīng)根原代細(xì)胞共培養(yǎng)體系中加入抗-BDNF抗體,可明顯抑制神經(jīng)纖維的延長,提示BDNF可能通過影響皮膚感覺神經(jīng)的分布,促進(jìn)特應(yīng)性皮炎瘙癢的發(fā)生[23]。
4.1 KC和辣椒素受體(TRPV1) TRPV1存在于多種細(xì)胞表面,是介導(dǎo)IL-31和LTB4相關(guān)瘙癢的重要因素。
TRPV1是TRP家族成員之一,皮膚感覺神經(jīng)纖維及皮膚KC均可表達(dá)TRPV1,其被物理或化學(xué)刺激激活后,不僅影響KC的增殖、分化和凋亡,還促進(jìn)KC釋放各種致神經(jīng)源性物質(zhì)和致炎因子,參與痛癢覺及皮膚神經(jīng)源性炎癥的發(fā)生。IL-31作為一種瘙癢介質(zhì),在特應(yīng)性皮炎皮損組織中表達(dá)水平明顯升高[24]。傳入神經(jīng)中的IL-31RA+/TRPV1+/TRPA1+亞群與IL-31引起的瘙癢密切相關(guān),TRPV1和TRPA1缺失的小鼠中,IL-31引發(fā)的搔抓行為明顯減輕,說明TRPV1和TRPA1是IL-31誘導(dǎo)瘙癢的促進(jìn)因素。LTB4通過活化TRPV1發(fā)揮嗜中性粒細(xì)胞趨化作用,進(jìn)而誘導(dǎo)相關(guān)皮膚病瘙癢癥狀,并且LTB4引發(fā)的瘙癢可被TRPV1拮抗劑抑制[25]。TRPV1拮抗劑PAC-14028可以抑制鈣離子大量涌入KC,加速表皮上層細(xì)胞間脂質(zhì)的形成,促進(jìn)皮膚屏障功能的修復(fù),還可降低血清IgE水平和肥大細(xì)胞脫顆?,F(xiàn)象,在特應(yīng)性皮炎等瘙癢性皮膚病的治療方面有很好的前景[26]。但一項(xiàng)關(guān)于TRPV1拮抗劑SB705498的隨機(jī)臨床試驗(yàn)卻發(fā)現(xiàn),SB705498并不能顯著緩解瘙癢癥狀[27]。因此,TRPV1拮抗劑在緩解瘙癢性疾病方面的臨床應(yīng)用,有待進(jìn)一步的探索和研究。
4.2 KC和蛋白酶活化受體-2(PAR-2) 特應(yīng)性皮炎患者KC表達(dá)較多PAR-2,激活的PAR-2可直接或間接引起特應(yīng)性皮炎患者的瘙癢癥狀。
PAR-2屬于G蛋白偶聯(lián)受體家族成員,介導(dǎo)跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo),可以被絲氨酸蛋白酶激活。BUDDENKOTTE等[28]發(fā)現(xiàn)特應(yīng)性皮炎患者KC表達(dá)較多PAR-2,皮下注射PAR-2激動(dòng)劑可引起患者皮膚持續(xù)性瘙癢,提示PAR-2作為一種癢感受體在慢性炎癥性瘙癢性皮膚病中起作用。后來的研究也驗(yàn)證了PAR-2在特應(yīng)性皮炎瘙癢中起的促進(jìn)作用。近來研究還發(fā)現(xiàn)PAR-2激活的KC可以釋放一些瘙癢介質(zhì),如LTB4、血栓素A2(TXA2)、NO、TSLP[21]等,從而間接地引起瘙癢的產(chǎn)生。
綜上所述,KC不僅能夠通過產(chǎn)生瘙癢相關(guān)因子和介質(zhì)(NGF、BDNF、TSLP)促進(jìn)皮膚神經(jīng)軸突增殖或直接作用于感覺神經(jīng)介導(dǎo)特應(yīng)性皮炎患者瘙癢,還可通過活化其表面多種受體(IL-31RA、H4受體、TRPV1、PAR-2、NK1受體)產(chǎn)生次級介質(zhì)(VEGF、LTB4、NO、TXA2等)發(fā)揮瘙癢效應(yīng),在特應(yīng)性皮炎神經(jīng)生理平衡和炎癥及免疫反應(yīng)中具有重要意義。因此,在特應(yīng)性皮炎頑固性瘙癢方面,對KC的深入研究可進(jìn)一步發(fā)掘其發(fā)病機(jī)制。尤其在精準(zhǔn)醫(yī)療盛行的當(dāng)下,這些相關(guān)因子及受體拮抗劑的研發(fā)利用也為特應(yīng)性皮炎瘙癢提供了靶向治療的新思路。