褚夢(mèng)瑤,路月亭(綜述),劉鐵軍,劉 健(審校)
(河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院口腔醫(yī)學(xué)科,河北 石家莊 050011)
自身免疫性疾病是一種病因不明的慢性炎癥性疾病,近年越來(lái)越多的報(bào)道表明腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)的過度表達(dá)在自身免疫性疾病發(fā)病機(jī)制中起著重要作用。常見的自身免疫疾病包括類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(rhcumatoid arthitis,RA)、強(qiáng)直性脊柱炎(ankylosing spondylitis,AS)、銀屑病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus,SLE)、復(fù)發(fā)性口腔潰瘍(recurrent oral ulcer,ROU)等?,F(xiàn)就TNF-α在這幾種常見自身免疫性疾病中的表達(dá)及TNF-α抑制劑的臨床應(yīng)用進(jìn)行綜述,以便為自身免疫性疾病的治療提供更好的理論依據(jù)和方向。
TNF包括TNF-α和TNF-β,均是“TNF超家族成員”,其中TNF-α的生物活性占TNF總活性的一半以上,故目前所說的TNF多是指TNF-α。TNF-α前體是由 233 個(gè)氨基酸構(gòu)成,包含由76 個(gè)氨基酸殘基組成的信號(hào)肽,在 TNF轉(zhuǎn)化酶的作用下切除信號(hào)肽,形成具有 157 個(gè)氨基酸殘基的成熟型 TNF-α。它以二聚體、三聚體或五聚體的形式存在于溶液中,成熟型TNF-α的活性形式為三聚體結(jié)構(gòu),其相對(duì)分子質(zhì)量為17 000,由 4個(gè)外顯子和 3 個(gè)內(nèi)含子所構(gòu)成。體內(nèi)的多種細(xì)胞均具有產(chǎn)生和釋放TNF-α的能力,如平滑肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、表皮細(xì)胞、角質(zhì)細(xì)胞、星形細(xì)胞和成骨細(xì)胞等,雖然TNF-α來(lái)源非常廣泛,但是它主要由活化的巨噬細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生[1]。
TNF-α是通過與細(xì)胞膜上的相應(yīng)受體TNFR結(jié)合而發(fā)揮其多種生物學(xué)功能的,TNFR包括TNFR1和TNFR2兩種受體。其中TNFR1被廣泛表達(dá),而TNFR2主要由免疫細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)。TNFR1細(xì)胞質(zhì)尾部存在關(guān)鍵的死亡結(jié)構(gòu)域,而TNFR2受體無(wú)此區(qū)域。這兩種受體均可以激活炎癥信號(hào),但是這兩類受體存在于不同細(xì)胞表面的相對(duì)密度具有較大差異,使得TNF對(duì)各種細(xì)胞的作用不同,由此表現(xiàn)出功能的多樣性。TNF-α不僅具有強(qiáng)大的抗腫瘤作用,也是機(jī)體重要的促炎因子之一。正常情況下機(jī)體中TNF-α的表達(dá)水平是很低的,然而當(dāng)其濃度病理性升高時(shí)過量的TNF-α則會(huì)破壞機(jī)體免疫平衡,促進(jìn)炎癥的發(fā)生,造成組織器官的病理性損傷[2]??梢哉fTNF-α作為體內(nèi)重要的細(xì)胞因子之一,對(duì)維持機(jī)體平衡、抵御各種致病因子不可缺少。國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)報(bào)道TNF-α在多種免疫性疾病中的表達(dá)水平異常升高。有學(xué)者報(bào)道該因子與銀屑病、強(qiáng)直性脊柱炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等免疫性疾病有關(guān)[1]。因此,針對(duì) TNF-α 的不同生物學(xué)功能進(jìn)行深入研究具有理論和現(xiàn)實(shí)意義。
2.1TNF-α在RA中的表達(dá) RA是一種常見的炎癥性自身免疫性疾病,主要特征是小關(guān)節(jié)和大關(guān)節(jié)的滑膜炎癥,如果不進(jìn)行治療,可能造成軟骨和骨骼的破壞而導(dǎo)致明顯的殘疾,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量[3]。其病因復(fù)雜,現(xiàn)認(rèn)為主要原因是免疫、遺傳、環(huán)境等多重因素作用下的結(jié)果。其中TNF-α是目前研究較多且與RA關(guān)系明確的細(xì)胞因子之一。Tao等[4]報(bào)道RA患者血清中TNF-α含量明顯高于對(duì)照組;隨后他們建立大鼠RA模型,通過測(cè)量大鼠兩后肢的足爪厚度(腫脹程度)評(píng)估不同劑量TNF-α對(duì)RA的影響,發(fā)現(xiàn)在RA大鼠模型中,后肢足爪厚度隨著TNF-α濃度的增加而增加。在另一項(xiàng)有趣實(shí)驗(yàn)中,Okazaki等[5]將關(guān)節(jié)炎易感小鼠與TNF-α基因缺陷小鼠雜交,結(jié)果發(fā)現(xiàn)RA的發(fā)展在后代雜交小鼠中被完全抑制。Zheng等[6]認(rèn)為TNF-α通過單核細(xì)胞產(chǎn)生白細(xì)胞介素6和白細(xì)胞介素1促進(jìn)Th-17細(xì)胞的分化,從而在該疾病中發(fā)揮作用 。這些研究結(jié)果均提示,TNF-α在RA發(fā)病機(jī)制中具有重要作用,可以成為指導(dǎo)臨床用藥的新指標(biāo),是值得進(jìn)一步深入研究的。
2.2TNF-α在AS中的表達(dá) AS作為一種慢性進(jìn)行性自身免疫性疾病,在不同程度上影響軸向骨骼以及外周關(guān)節(jié)和非關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。其特征在于骶髂關(guān)節(jié)和脊柱椎骨角處新骨的形成,以及骨脫礦。新骨的形成導(dǎo)致骨贅的生成最終發(fā)生強(qiáng)直性壞死。該病使大多數(shù)患者功能受限,影響其日常生活。有研究數(shù)據(jù)表明TNF-α不僅參與了該疾病的炎癥發(fā)展過程,而且與骨贅的生成有一定的相關(guān)性。Gonzalez-Lopez等[7]在實(shí)驗(yàn)中證明AS患者血清中TNF-α水平異常升高,并且發(fā)現(xiàn)TNF-α濃度越高,脊柱活動(dòng)越受限,這可能是因?yàn)樵谠摷膊〉陌l(fā)展過程中隨著TNF-α濃度的升高而誘導(dǎo)滑膜成纖維細(xì)胞分化為成骨細(xì)胞,最終形成新的骨贅,從而導(dǎo)致脊柱活動(dòng)受限。Liu等[8]除了證明AS患者血清中TNF-α表達(dá)水平異常升高外,還發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)的正?;こ衫w維細(xì)胞中加入TNF-α和VEGF后兩因子均可引起骨鈣素分泌水平顯著提高,那么TNF-α是否真的可以誘導(dǎo)滑膜成纖維細(xì)胞分化為成骨細(xì)胞,從而導(dǎo)致新骨的形成呢?這還有待進(jìn)一步深入研究去證實(shí)。
2.3TNF-α在銀屑病中的表達(dá) 銀屑病是一種慢性的、消長(zhǎng)的、炎癥性皮膚疾病。影響2%~3%的成年人群及0.5~1%的兒童。它最常見的形式表現(xiàn)為紅色鱗狀斑塊,表面附有鱗屑,可能覆蓋患者身體的大部分區(qū)域。關(guān)于該病的發(fā)病機(jī)制與其他自身免疫性疾病一樣仍不明確,有學(xué)者報(bào)道可能是表皮細(xì)胞與免疫細(xì)胞的相互作用[9],從而導(dǎo)致細(xì)胞因子、趨化因子和生長(zhǎng)因子產(chǎn)生,如TNF-α、白細(xì)胞介素17、白細(xì)胞介素13等,這些因子使角化細(xì)胞過度增殖,血管生成,引起皮膚炎癥。Vinter等[10]在實(shí)驗(yàn)研究中,將TNF-α、MK2基因敲除及野生小鼠分成3組,使用Aldora誘導(dǎo)小鼠產(chǎn)生類似銀屑病樣皮膚炎癥,結(jié)果發(fā)現(xiàn)TNF-α基因敲除組小鼠炎癥水平明顯降低。表明TNF-α在銀屑病發(fā)病機(jī)制中具有重要作用,同時(shí)在未來(lái)研究中可以使用該模型表達(dá)TNF-α在銀屑病中的作用,以便為今后的實(shí)驗(yàn)研究提供更多的方法。
2.4TNF-α在SLE中的表達(dá) SLE患者具有多種臨床表現(xiàn),可以導(dǎo)致輕度甚至危及生命的多器官受累。Ahmed等[11]的一項(xiàng)橫斷面研究發(fā)現(xiàn)SLE最常見的臨床表現(xiàn)為關(guān)節(jié)疼痛,同時(shí)常伴有疲勞、發(fā)熱、體重減輕等癥狀。此外,還會(huì)出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)、血液系統(tǒng)異常及腎臟損傷等并發(fā)癥。SLE患者中80%以上均有關(guān)節(jié)炎的表現(xiàn),但是一般均是輕度非糜爛性的[12]。
該病的發(fā)病機(jī)制仍是世界性難題,da Silva等[13]報(bào)道在SLE患者血清中TNF-α水平明顯高于正常人。這與Cigni等[14]的報(bào)道結(jié)果一致。而且有研究表明SLE患者血清中活動(dòng)期TNF-α水平高于非活動(dòng)期。從這些數(shù)據(jù)中可以認(rèn)識(shí)到TNF-α的表達(dá)水平在SLE患者中是異常升高的,并且不同時(shí)期濃度不同,這便可以輔助指導(dǎo)在臨床上判斷患者是處于什么時(shí)期從而指導(dǎo)臨床用藥。然而,目前對(duì)于SLE的研究仍然缺乏大量臨床試驗(yàn),但是隨著未來(lái)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)于該疾病的探索會(huì)更加科學(xué)和更加深入,從而使患者獲利,解除其痛苦。
2.5TNF-α在ROU中的表達(dá) ROU也稱為復(fù)發(fā)性阿弗他口炎,它是一種口腔黏膜最常見的自身免疫性疾病。調(diào)查發(fā)現(xiàn)大約20%的人群患有該病。ROU具有周期性、復(fù)發(fā)性、自限性和潰瘍灼痛明顯的特征,好發(fā)于唇、頰、舌,以及口底、軟腭等角化較差黏膜處,偶爾病變也可能發(fā)生在腭部或牙齦角化較強(qiáng)的黏膜處[15]?;颊咭话惚憩F(xiàn)為反復(fù)發(fā)作的圓形或橢圓形潰瘍,潰瘍表面覆蓋黃色假膜,周圍帶有紅暈,中央凹陷,疼痛明顯,即為典型的“黃、紅、凹、痛”的臨床特征。它主要有3種表現(xiàn)形式:輕微型(<10 mm)、重型(≥10 mm)和皰疹型口瘡性潰瘍。ROU在女性患者發(fā)病率高于男性患者。目前該病的發(fā)病機(jī)制尚未明確,但多種因素參與了該病的發(fā)病過程,如遺傳易感性、食物過敏、維生素或微量元素缺乏、全身性疾病、病毒或細(xì)菌感染等。國(guó)內(nèi)外許多研究者均報(bào)道ROU患者血清中TNF-α表達(dá)水平是異常升高的,TNF-α被認(rèn)為在ROU免疫發(fā)病機(jī)制中具有重要作用,至今為止無(wú)與之相悖的結(jié)論。Chaudhuri等[16]實(shí)驗(yàn)研究中通過酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定證明ROU患者唾液中TNF-α的水平較健康組中明顯升高。這與國(guó)內(nèi)張素欣等[17]的研究結(jié)果一致。而且Avci等[18]報(bào)道ROU患者血清中TNF-α水平也是異常升高的。TNF-α作為ROU發(fā)病過程的重要因素之一,分析原因如下:①TNF-α作為一種主要的炎癥介質(zhì),通過對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的黏附作用和對(duì)中性粒細(xì)胞的趨化作用誘導(dǎo)炎癥的啟動(dòng)過程,引起組織的溶解、水腫、破潰,形成ROU[19];②TNF-α作為機(jī)體促炎因子之一其水平升高還可刺激其他促炎因子如白細(xì)胞介素2的釋放從而加重炎癥反應(yīng),導(dǎo)致潰瘍的發(fā)生[20];③TNF-α異常升高會(huì)加速脂質(zhì)過氧化并導(dǎo)致血清中氧化應(yīng)激的增加,使細(xì)胞受到損傷而發(fā)生ROU,NF-κB是一眾所周知的促炎介質(zhì),其活化失調(diào)與慢性炎癥和自身免疫性疾病相關(guān)[21],Mitchell等[22]報(bào)道TNF-α是可以激活NF-κB信號(hào)通路的,這說明在ROU患者中TNF-α的過度表達(dá)可能會(huì)導(dǎo)致該信號(hào)通路活化失調(diào)而誘發(fā)疾??;④沙利度胺作為一種TNF-α抑制劑從治療ROU的臨床效果看也同樣證實(shí)了TNF-α在ROU發(fā)病過程中的作用[23]。以上分析推測(cè)TNF-α可能是ROU發(fā)病過程中的重要因子之一,這種促炎因子水平異常升高使得炎癥抑制失敗,從而導(dǎo)致潰瘍的產(chǎn)生。
自身免疫性疾病的發(fā)病機(jī)制至今仍無(wú)確切定論,故治療起來(lái)也是相當(dāng)?shù)募?。近年?lái)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞因子的失調(diào)在自身免疫性疾病中發(fā)揮了重要作用,對(duì)于該病的治療方法已經(jīng)從基于癥狀的緩解轉(zhuǎn)向基于機(jī)制的策略,徹底改變了自身免疫性疾病的治療途徑,同時(shí)也提供了一種探索該病病理機(jī)制的方法。隨著研究的深入發(fā)展,越來(lái)越多新的生物制劑被研發(fā),這些生物制劑對(duì)一些傳統(tǒng)治療效果不好的頑固性自身免疫性疾病取得了良好的治療效果。傳統(tǒng)的自身免疫疾病治療藥物包括非甾體類抗炎藥物、抗風(fēng)濕類藥物等。它們雖然有一定的治療效果,但同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生較多的不良反應(yīng),如腎損傷和胃腸道出血等。隨著對(duì)TNF-α在疾病發(fā)展中的認(rèn)識(shí),對(duì)自身免疫性疾病的治療發(fā)生了革命性的的變化。臨床上使用的5種TNF-α抑制劑包括英夫利昔單抗、阿達(dá)木單抗、依那西普、戈利木單抗、塞妥珠單抗,使自身免疫性疾病治療效果得到了明顯地改善[24]。英夫利昔單抗是人/鼠嵌合的單克隆抗體,該抗體是治療慢性炎癥性疾病的高效藥物[24];依那西普它是一種融合蛋白,競(jìng)爭(zhēng)抑制TNF-α與其細(xì)胞表面受體結(jié)合而發(fā)揮作用[25];而阿達(dá)木單抗和戈利木單抗是完全人克隆抗體,雖然英夫利昔和依那西普最先引入疾病的治療,但是阿達(dá)木單抗被證明具有更廣泛的適應(yīng)證[26]。
生物治療方面的研究和臨床試驗(yàn)越來(lái)越多,TNF-α生物制劑在銀屑病、RA、AS疾病中的應(yīng)用相對(duì)來(lái)說是比較廣泛的,可以明顯改善其功能,提高患者的生活質(zhì)量。有學(xué)者報(bào)道AS患者經(jīng)過抗TNF-α治療后,每周工作時(shí)間可以增加6.6 h,生產(chǎn)力提高了33%,很大程度上降低了患者的致殘率[27]。但這種藥物比較昂貴,對(duì)患者來(lái)說具有一定的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。值得欣喜的是近來(lái)有學(xué)者報(bào)道為使更多患者獲得生物藥物的機(jī)會(huì),引入抗TNF生物仿制藥降低了經(jīng)濟(jì)成本,給更多的患者帶來(lái)了福音[28]。但是并沒有廣泛應(yīng)用,其臨床應(yīng)用價(jià)值還有待進(jìn)一步研究證實(shí)。關(guān)于TNF-α抑制劑治療ROU的相關(guān)報(bào)道還是比較少見的,國(guó)外有學(xué)者報(bào)道對(duì)于頑固性患者使用英夫利昔治療后取得了良好的效果[29]。這與國(guó)內(nèi)李改蘭等[30]的報(bào)道結(jié)果一致。然而,對(duì)于ROU的抗TNF-α的劑量或治療持續(xù)時(shí)間并沒有明確的臨床指南。雖然從理論上來(lái)講TNF-α的確是ROU發(fā)病的關(guān)鍵細(xì)胞因子之一,但是臨床實(shí)踐上它的應(yīng)用還是不成熟的,而且價(jià)格昂貴給患者帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)也是臨床應(yīng)用的一種阻力。
雖然TNF-α抑制劑在治療自身免疫性疾病中大多是有效的,但并不是所有患者對(duì)其治療反應(yīng)均相同,高達(dá)40%的患者無(wú)反應(yīng),甚至出現(xiàn)一定的不良反應(yīng)如感染,這可能是因?yàn)椴患訁^(qū)別地阻斷細(xì)胞因子活性,從而導(dǎo)致宿主抗感染能力下降所致。也正因?yàn)槿绱?,使得其在臨床上治療SLE受到一定的限制。關(guān)于TNF-α抑制劑在SLE患者中應(yīng)用的相關(guān)數(shù)據(jù)仍然很少,但是有文獻(xiàn)報(bào)道1例嚴(yán)重的SLE患者,經(jīng)過一系列傳統(tǒng)治療后仍反復(fù)發(fā)作,而經(jīng)過TNF-α抑制劑治療3個(gè)月后病情穩(wěn)定且未復(fù)發(fā)[12]。這也許說明在某些特定的SLE 患者中,短期的TNF-α抑制劑治療是安全可靠的。總之,關(guān)于TNF-α抑制劑引起感染風(fēng)險(xiǎn)眾說紛紜,仍無(wú)確切定論。但是它引起惡性腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)并沒有足夠的證據(jù)表明直接關(guān)聯(lián)[24]。還有一些學(xué)者認(rèn)為該類藥物可能還會(huì)加重既往疾病或誘發(fā)新的自身免疫性疾病,引起嚴(yán)重心血管不良事件,或潛伏性結(jié)核感染再激活的風(fēng)險(xiǎn)增加等,但是這些風(fēng)險(xiǎn)均還有待進(jìn)一步證實(shí)。
生物制劑的出現(xiàn)為治療自身免疫疾病帶來(lái)了希望的曙光,但是目前它并沒有被批準(zhǔn)應(yīng)用于ROU的臨床治療,從經(jīng)濟(jì)成本和其潛在的不良反應(yīng)考慮,這可能是未被廣泛應(yīng)用于ROU臨床治療的最主要原因。雖然該類藥物在上述其他疾病中的應(yīng)用還是比較可觀的,但是它就像一把雙刃劍,必須要學(xué)會(huì)正確使用該類藥物,了解該類藥物可能發(fā)生的并發(fā)癥,并在治療期間積極隨訪。期望通過對(duì)自身免疫性疾病更深層次的研究,在未來(lái)可以開發(fā)出更安全、更高效、更經(jīng)濟(jì)的藥物以解決患者痛苦。與此同時(shí),由于自身免疫性疾病是一種多因素性疾病,這也就說明治療方法絕對(duì)不是緊緊依賴于一種方法,未來(lái)它一定是多元化、多方向的綜合治療手段,希望為患者在疾病預(yù)防和治療方法上提供更安全、更高效、更經(jīng)濟(jì)的方法,從而造福人類。