周昕,馮佩英,2,陳壯桂
中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院 1.皮膚性病科,2.變態(tài)反應(yīng)科,3.兒科,廣東 廣州 510630
胸腺基質(zhì)淋巴細(xì)胞生成素(thymic stromal lymphopoietin,TSLP)是一種具有四個(gè)α-螺旋束結(jié)構(gòu)的白介素(interleukin, IL)-7樣炎癥細(xì)胞因子。研究表明,TSLP可以通過(guò)活化樹(shù)突狀細(xì)胞、2型先天淋巴細(xì)胞等募集輔助T細(xì)胞(T helper, Th),增強(qiáng)Th2介導(dǎo)的超敏反應(yīng),并有助于產(chǎn)生表達(dá)TSLP受體(TSLP receptor,TSLPR)為特征的記憶Th2細(xì)胞亞群。在哮喘、特應(yīng)性皮炎、變態(tài)反應(yīng)性結(jié)膜炎等變態(tài)反應(yīng)性疾病中發(fā)揮重要作用[1]。近年來(lái)研究逐漸發(fā)現(xiàn),TSLP還可作用于各種類(lèi)型的免疫細(xì)胞及腫瘤細(xì)胞,參與多種炎癥性疾病、自身免疫性疾病及腫瘤性疾病的發(fā)生發(fā)展。玫瑰痤瘡患者皮脂腺豐富的皮膚中TSLP高表達(dá)[2];尋常型銀屑病患者皮損和血清中TSLP水平明顯增高[3-4];多種嗜酸性皮病皮損組織標(biāo)本中TSLP高表達(dá)[5]。由此可見(jiàn),TSLP在多種炎癥性皮膚病中均扮演著重要的角色,有望成為潛在的治療靶點(diǎn)。探討TSLP在炎癥性皮膚病中發(fā)揮的不同作用及機(jī)制具有重要意義,現(xiàn)綜述如下。
1994年Friend等學(xué)者首次從小鼠胸腺基質(zhì)細(xì)胞的培養(yǎng)上清中分離獲得TSLP,其主要由皮膚、肺和腸道的角質(zhì)形成細(xì)胞、上皮細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、肥大細(xì)胞等產(chǎn)生,并通過(guò)結(jié)合TSLPR發(fā)揮生物學(xué)作用,后者廣泛分布于樹(shù)突狀細(xì)胞、肥大細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和各器官的組織細(xì)胞[1]。人源性TSLP含有兩種亞型:159個(gè)氨基酸的長(zhǎng)型TSLP(long form TSLP, lfTSLP)和60個(gè)氨基酸的短型TSLP(short form, sfTSLP)。鼠源性TSLP無(wú)分型,由140個(gè)氨基酸組成,其生物學(xué)特性上與lfTSLP相似。目前研究認(rèn)為lfTSLP在炎癥期間高表達(dá),加重炎癥反應(yīng)、防御感染及介導(dǎo)自身免疫性疾病。在各種內(nèi)外源性觸發(fā)因素作用下,lfTSLP與TSLPR及IL-7Rα結(jié)合形成一個(gè)三元TSLP-TSLPR-IL-7Rα復(fù)合物,引發(fā)JAK激酶與STATs磷酸化,進(jìn)而啟動(dòng)下游相關(guān)信號(hào)通路。相反,sfTSLP可通過(guò)誘導(dǎo)p38α、細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶ERK1/2和Lyn的磷酸化抑制樹(shù)突狀細(xì)胞成熟[6-7],sfTSLP的確切作用及其作用機(jī)制至今未明。
特應(yīng)性皮炎(atopic dermatitis,AD)是一種與遺傳過(guò)敏素質(zhì)有關(guān)的慢性復(fù)發(fā)性、炎癥性、瘙癢性皮膚病,以濕疹樣皮炎和劇烈瘙癢為主要特征。目前認(rèn)為遺傳易感性、免疫炎癥反應(yīng)、環(huán)境因素、皮膚屏障功能障礙及皮膚表面微生態(tài)失調(diào)等因素均與特應(yīng)性皮炎的發(fā)病密切相關(guān)。多項(xiàng)研究表明,TSLP基因多態(tài)性與特應(yīng)性皮炎遺傳易感性相關(guān)[8],Berna等[9]進(jìn)行了大規(guī)模的縱向隊(duì)列研究,發(fā)現(xiàn)IL-7R的唯一突變體rs11567725,可通過(guò)調(diào)節(jié)多種TSLP突變體的功能,影響慢性AD病程的發(fā)生發(fā)展,Berna等提議將TSLP納入慢性AD遺傳風(fēng)險(xiǎn)模型的評(píng)估指標(biāo)。TSLP在AD患者皮損中的表達(dá)高于非皮損區(qū)及健康皮膚[10],且與病情嚴(yán)重程度和表皮屏障受損程度有關(guān)[11]。
皮膚屏障功能受損可誘導(dǎo)角質(zhì)形成細(xì)胞分泌大量的TSLP和IL-25、IL-33、IL-5、IL-13等炎癥因子[12]。Liang等[13]研究顯示,TSLP通過(guò)pSATA5誘導(dǎo)抗原提呈細(xì)胞樹(shù)突狀細(xì)胞的成熟分化,上調(diào)攝取過(guò)敏原受體Dectin-2的表達(dá),從而加速過(guò)敏原提呈,誘導(dǎo)炎癥性Th2細(xì)胞分化。TSLP還可促使樹(shù)突狀細(xì)胞表達(dá)OX40配體(OX40 ligand,OX40L),與初始T細(xì)胞上OX40結(jié)合,刺激IL-4、IL-5和IL-13分泌,進(jìn)一步促進(jìn)炎癥性Th2細(xì)胞分化[14]。TSLP是肥大細(xì)胞的有效“激活劑”,但不直接誘導(dǎo)肥大細(xì)胞脫顆粒,而是影響從頭生物合成生物活性脂質(zhì)介質(zhì)(如白三烯、前列腺素)以及轉(zhuǎn)錄激活細(xì)胞因子、趨化因子的釋放。TSLP也可通過(guò)與IL-1β、TNF-α協(xié)同作用誘導(dǎo)肥大細(xì)胞產(chǎn)生Th2型細(xì)胞因子和趨化因子[15]。此外,TSLP可明顯延遲嗜酸性粒細(xì)胞凋亡,增強(qiáng)嗜酸性粒細(xì)胞對(duì)纖連蛋白的粘附,增加組織中嗜酸性粒細(xì)胞浸潤(rùn),并誘導(dǎo)炎性細(xì)胞因子IL-6和趨化因子CXCL8、CXCL1、CCL2釋放[16]。嗜堿性粒細(xì)胞也是一類(lèi)是參與變態(tài)反應(yīng)效應(yīng)細(xì)胞,可通過(guò)釋放組胺、分泌Th2型細(xì)胞因子參與超敏反應(yīng)。AD患者皮損組織內(nèi)常伴有大量的嗜堿性粒細(xì)胞浸潤(rùn),研究顯示,抗TSLP單克隆抗體可阻斷實(shí)驗(yàn)小鼠皮膚募集嗜堿性粒細(xì)胞,提示TSLP可通過(guò)激活嗜堿性粒細(xì)胞促進(jìn)皮膚炎癥[17]。Leyva-Castillo等[14]研究發(fā)現(xiàn)TSLP通過(guò)OX40L-OX40信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)激活樹(shù)突狀細(xì)胞促進(jìn)初始T細(xì)胞產(chǎn)生IL-3,隨后IL-3介導(dǎo)嗜堿性粒細(xì)胞的募集,嗜堿性粒細(xì)胞進(jìn)一步促進(jìn)Th2細(xì)胞分化。但Schwartz等[18]研究認(rèn)為AD模型小鼠皮膚可在未識(shí)別TSLP的情況下直接募集嗜堿性粒細(xì)胞。TSLP和嗜堿性粒細(xì)胞在AD發(fā)病機(jī)制中的作用有待更多的探究。
AD患者皮膚屏障功能障礙導(dǎo)致皮膚感覺(jué)神經(jīng)纖維密度增加,致癢介質(zhì)及其受體表達(dá)增多。皮膚組織中的瘙癢敏感神經(jīng)元上含有大量的TSLPR,皮膚屏障功能受損刺激TSLP分泌,進(jìn)而通過(guò)激活TSLPR、瞬態(tài)電壓感受器陽(yáng)離子通道1(transient receptor potential ankyrin subtype 1, TRPA1)和蛋白酶激活受體2(protease-activated receptor 2, PAR2)引起瘙癢[19-20]。Wilson等[19]研究結(jié)果顯示ORAI1/NFAT鈣信號(hào)通路可調(diào)節(jié)角質(zhì)形成細(xì)胞釋放TSLP,激活瘙癢敏感神經(jīng)元表達(dá)TSLPR和TRPA1,觸發(fā)持續(xù)的瘙抓行為。此外,TSLP也可通過(guò)誘導(dǎo)感覺(jué)神經(jīng)元相關(guān)炎癥因子IL-31、IL-4和IL-13分泌,間接激活小鼠和人的瘙癢敏感神經(jīng)元,促進(jìn)神經(jīng)元生長(zhǎng),引發(fā)搔抓行為[21]。
變應(yīng)性接觸性皮炎是典型的遲發(fā)型超敏反應(yīng),常見(jiàn)的致敏物有金屬、香料和防腐劑等。不同致敏物引起變應(yīng)性接觸性皮炎的炎癥反應(yīng)機(jī)制也有所不同,如金屬鎳引起的變應(yīng)性接觸性皮炎可同時(shí)引發(fā)Th1、Th2和Th17細(xì)胞應(yīng)答,而漆酚可直接引發(fā)細(xì)胞毒型超敏反應(yīng)。在由漆酚涂布建立的小鼠變應(yīng)性接觸性皮炎模型中,皮損中TSLP、促甲狀腺素血清素和內(nèi)皮素的表達(dá)明顯升高,P物質(zhì)和組胺的表達(dá)量無(wú)明顯變化[22]。Masayuki等[23]重復(fù)性使用半抗原FITC涂抹CD4 T細(xì)胞特異性Tslpr缺失(CD4ΔTSLPR)的小鼠構(gòu)建變應(yīng)性接觸性皮炎模型,研究結(jié)果顯示由FITC反復(fù)誘導(dǎo)引起的慢性皮膚炎癥反應(yīng)為T(mén)SLP依賴(lài)性的,且TSLP通過(guò)直接放大體內(nèi)CD4 T細(xì)胞產(chǎn)生IL-4從而加劇慢性皮膚炎癥反應(yīng)。三氯生是一種臨床常用的抗菌化學(xué)藥品,外用藥膏中濃度通常為為0.1%~1%。Marshall等[24]應(yīng)用3%三氯生軟膏涂抹Balb/c小鼠耳部皮膚10天后誘發(fā)接觸性皮炎樣皮損,ELISA檢測(cè)耳組織中TSLP、IL-1β和TNF-α表達(dá)明顯上升,IL-25、IL-33和IL-1α下降,局部引流淋巴結(jié)中IL-4及IL-13含量上升;使用0.75%三氯生軟膏連續(xù)涂抹10天小鼠耳皮膚無(wú)皮損出現(xiàn),但耳組織中TSLP和TNF-α表達(dá)量輕度升高。二異壬基鄰苯二甲酸酯(DINP)是一種廣泛應(yīng)用于日常用品的增塑劑,主要通過(guò)接觸及食用引起炎癥反應(yīng)。Shen等[25]研究顯示口服DINP會(huì)加劇接觸性皮炎小鼠模型的皮膚組織損傷,DINP通過(guò)細(xì)胞氧化應(yīng)激觸發(fā)NF-κB信號(hào)通路的激活,增強(qiáng)TSLP表達(dá),促進(jìn)STAT3、STAT5、STAT6激活從而加速肥大細(xì)胞脫顆粒引發(fā)速發(fā)型超敏反應(yīng)。Kang等[26]通過(guò)小鼠動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)DINP可通過(guò)激活表皮細(xì)胞中NF-κB信號(hào)通路,增加TSLP分泌,激活TRPA1表達(dá)和Th2相關(guān)細(xì)胞因子的分泌,引起皮膚瘙癢和加重炎癥反應(yīng)。此外,接觸常用的化妝品著色劑LR-B及其LR-BCA可增加MC903誘導(dǎo)的特應(yīng)性皮炎模型小鼠皮損中TSLP表達(dá)和Th2型細(xì)胞因子轉(zhuǎn)錄水平,加重濕疹樣皮炎損傷[27]。
玫瑰痤瘡是一種好發(fā)于面中部、主要累及面部血管及毛囊皮脂腺單位的慢性炎癥性疾病,臨床上分紅斑毛細(xì)血管擴(kuò)張型、丘疹膿皰型、肥大增生型及眼型等4種類(lèi)型。玫瑰痤瘡患者皮損部位皮脂含量降低,TSLP表達(dá)降低,IFN-γ和IL-17A細(xì)胞因子含量明顯增加,由Th1/Th17細(xì)胞極化的免疫反應(yīng)占主導(dǎo)地位[2, 28],而在皮脂腺豐富的部位TSLP轉(zhuǎn)錄水平升高,但局部組織中浸潤(rùn)的樹(shù)突狀細(xì)胞處于未成熟狀態(tài)。丘疹膿皰型玫瑰痤瘡患者面部皮脂脂肪酸組成異常,長(zhǎng)鏈飽和脂肪酸含量降低[29-30],Dajnoki等[2]推測(cè)皮質(zhì)成分異常引起的TSLP下調(diào)可能是促進(jìn)丘疹膿皰型玫瑰痤瘡皮膚炎癥進(jìn)展的因素之一。目前對(duì)TSLP在玫瑰痤瘡發(fā)病機(jī)制中的具體生物學(xué)作用研究較少,有待進(jìn)一步探討。
銀屑病是一種遺傳與環(huán)境共同作用誘發(fā)的免疫介導(dǎo)的慢性、復(fù)發(fā)性、炎癥性皮膚病,典型臨床表現(xiàn)為局限或廣泛分布的鱗屑性紅斑或斑塊。多項(xiàng)研究已證明銀屑病患者皮損組織內(nèi)高表達(dá)TSLP,非皮損區(qū)及健康皮膚不表達(dá)[4]。Suwarsa等[3]分別檢測(cè)了53例未經(jīng)治療的尋常型銀屑病患者及健康對(duì)照患者血清TSLP水平,銀屑病組明顯高于對(duì)照組,并且與疾病嚴(yán)重程度相關(guān)。El-Ghareeb等[31]提出血清TSLP可作為銀屑病的潛在生物標(biāo)志物。皮損區(qū)角質(zhì)形成細(xì)胞分泌的TSLP與樹(shù)突狀細(xì)胞表面TSLPR受體結(jié)合后促進(jìn)樹(shù)突狀細(xì)胞成熟,分泌IL-12及IL-23,經(jīng)CD40-CD40L誘導(dǎo)原始T細(xì)胞分化為T(mén)h1/Th17,Th1相關(guān)細(xì)胞因子IL-17及IL-23進(jìn)一步刺激表皮細(xì)胞過(guò)度增生。此外,Bin等[32]研究發(fā)現(xiàn)銀屑病患者非皮損區(qū)角質(zhì)形成細(xì)胞具有更強(qiáng)的增殖潛能,皮損區(qū)角質(zhì)形成細(xì)胞分泌TSLP并通過(guò)旁分泌的形式增強(qiáng)了非皮損區(qū)角質(zhì)形成細(xì)胞的增殖能力和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的表達(dá),從而促進(jìn)了炎癥進(jìn)展。
嗜酸性皮病是指一大類(lèi)組織學(xué)以炎癥部位嗜酸性粒細(xì)胞浸潤(rùn)和(或)嗜酸性粒細(xì)胞脫顆粒為特征的皮膚病。Wilson等[19]研究顯示TSLP與嗜酸性粒細(xì)胞活化趨化因子協(xié)同作用,可精確調(diào)節(jié)細(xì)胞表面粘附分子的表達(dá),以促進(jìn)嗜酸性粒細(xì)胞的募集和向炎癥部位的遷移。Valdebran等[5]對(duì)35例嗜酸性皮病患者的皮損組織標(biāo)本進(jìn)行檢測(cè),大皰性天皰瘡(5例)、特應(yīng)性皮炎(12例)、藥物性皮炎(8例)、節(jié)肢動(dòng)物叮咬(5例)和non-bullous pemphigoid eosinophilic spongiosis(5例),結(jié)果發(fā)現(xiàn)TSLP在所有標(biāo)本中均彌漫性高表達(dá),嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子eotaxin-1、2、3低表達(dá),TSLP與嗜酸性粒細(xì)胞的浸潤(rùn)量無(wú)明顯相關(guān)性。
大皰性天皰瘡患者皮損區(qū)表皮細(xì)胞可通過(guò)上調(diào)TSLP激活p38 MAPK和NF-κB信號(hào)通路來(lái)調(diào)節(jié)嗜酸性粒細(xì)胞[16]。Zhang等[33]使用NC16A基因敲除建立BP180功能障礙的模型小鼠,研究發(fā)現(xiàn)小鼠的劇烈瘙癢依賴(lài)角質(zhì)形成細(xì)胞分泌TSLP,而不依賴(lài)于組胺分泌和適應(yīng)性免疫應(yīng)答,但BP180和TSLP之間協(xié)同作用的機(jī)制尚不清楚。
嗜中性皮病是指一大類(lèi)組織學(xué)以彌漫性的中性粒細(xì)胞浸潤(rùn),而沒(méi)有明確的感染因素為特征的炎癥性皮膚病。白塞病是常見(jiàn)的非感染性嗜中性皮病之一,以反復(fù)發(fā)展的口、眼、生殖器和皮膚損害為特征,嚴(yán)重時(shí)可出現(xiàn)多系統(tǒng)、多器官受累。Kacem等[34]研究發(fā)現(xiàn)白塞病皮損中TSLP mRNA過(guò)量表達(dá),且與Th2/Th1細(xì)胞比值呈正相關(guān)?;顒?dòng)期皮損中TSLP和IL-33mRNA表達(dá)增加,且TSLP和IL-33升高與疾病活動(dòng)度有關(guān),推測(cè)TSLP-IL-33軸介導(dǎo)白塞病的發(fā)生和發(fā)展。
隨著免疫學(xué)的發(fā)展,對(duì)免疫相關(guān)的炎癥性皮膚病發(fā)病機(jī)制的深入認(rèn)識(shí),為靶向藥物的研發(fā)和選擇提供多種治療靶點(diǎn)。新興的靶向生物制劑通過(guò)阻斷特定的細(xì)胞因子或細(xì)胞因子受體達(dá)到治療的效果。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,Liu等[22]應(yīng)用TSLP單克隆抗體治療經(jīng)漆酚誘導(dǎo)的變應(yīng)性接觸性皮炎小鼠模型,結(jié)果顯示小鼠的搔抓行為獲得明顯緩解。Marshall等[24]應(yīng)用TSLP單克隆抗體治療經(jīng)三氯生誘導(dǎo)的變應(yīng)性接觸性皮炎小鼠模型,結(jié)果顯示小鼠的皮損改善,TSLP單克隆抗體抑制IL-1β表達(dá),并減弱Th2型炎癥反應(yīng)。Bin等[32]研究結(jié)果證實(shí)體內(nèi)注射TSLP單克隆抗體可明顯改善銀屑病小鼠模型的皮損嚴(yán)重程度,減緩上皮細(xì)胞增生能力,抑制表皮細(xì)胞STAT-5磷酸化能力。Zhang等[33]使用TSLP單克隆抗體阻斷BP180模型小鼠體內(nèi)TSLP活性可明顯減少抓撓次數(shù)。Tezepelumab是一種新型人源性抗TSLP單克隆抗體,也是同類(lèi)首個(gè)抗TSLP單克隆抗體,可特異性結(jié)合TSLP并阻止其與受體復(fù)合物的相互作用,遏制免疫細(xì)胞釋放促炎性細(xì)胞因子,在哮喘、特應(yīng)性皮炎等Th2型免疫反應(yīng)介導(dǎo)的疾病中防止疾病惡化,改善臨床癥狀。一項(xiàng)由Tezepelumab治療113例中重度成人特應(yīng)性皮炎的Ⅱ期臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示,每2周皮下注射280 mg,連續(xù)12周,聯(lián)合局部外用強(qiáng)效糖皮質(zhì)激素,在第12周時(shí)患者皮損的EASI 50評(píng)分優(yōu)于安慰劑組,但統(tǒng)計(jì)學(xué)意義并不明顯,且患者瘙癢癥狀無(wú)改善[35]。
TSLP/OX40L/IL-13通路是誘導(dǎo)和維持Th2型免疫應(yīng)答的重要信號(hào)通路。OX40是表達(dá)于T細(xì)胞上的共刺激分子,具有活化和增強(qiáng)T細(xì)胞應(yīng)答的雙重作用。TSLP促使樹(shù)突狀細(xì)胞表達(dá)OX40L,與CD4 T上OX40結(jié)合促進(jìn)Th2細(xì)胞分化。GBR830是人源性IgG1單克隆抗體,OX40-OX40L通路的阻滯劑。一項(xiàng)治療中重度成人特應(yīng)性皮炎的Ⅱ期臨床試驗(yàn)初步結(jié)果表明,每4周一次靜脈注射10 mg/kg GBR830,在第71天,達(dá)到EASI 50和EASI 75的患者比例明顯高于安慰劑組(P<0.05),安全性和耐受性良好[36]。KHK 4083,另一種人IgG 1特異性O(shè)X40單克隆抗體,一項(xiàng)治療輕中度銀屑病的I期臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示,每隔1周靜脈注射10 mg/kg或皮下注射1 mg/kg KHK 4083,連續(xù)10周,皮損PASI評(píng)分和sPGA評(píng)分均有改善,且耐受性良好[37]。
隨著研究的不斷深入,TSLP在變態(tài)反應(yīng)性疾病、炎癥性疾病、自身免疫性疾病及腫瘤性疾病的作用及相關(guān)機(jī)制逐漸得到闡明,有望成為潛在的治療靶點(diǎn)。目前,TSLP單克隆抗體在治療中重度特應(yīng)性皮炎的臨床藥物驗(yàn)證已獲得良好的結(jié)果,在治療接觸性皮炎和銀屑病等基礎(chǔ)研究方面也提供了有力的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),為進(jìn)一步研究TSLP及由TSLP調(diào)控的分子途徑在各種炎癥性皮膚病的發(fā)病機(jī)制中作用提供依據(jù)。隨著今后更多TSLP相關(guān)的基礎(chǔ)研究和臨床研究的開(kāi)展,TSLP單克隆抗體有望成為治療難治性炎癥性皮膚病的手段之一。