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英夫利西单抗治疗克罗恩病中免疫平衡及细胞因子的变化和意义

2012-12-09综述审校

医学综述 2012年23期
关键词:外周血细胞因子黏膜

吴 芳(综述),占 强(审校)

(南京医科大学附属无锡人民医院消化内科,江苏无锡214000)

克罗恩病(Crohn disease,CD)是一种非特异性的消化道炎症性疾病,常发于胃肠道的各部位,特别是末段回肠和结肠,临床表现复杂,可累及全身各个系统。现全球发病率逐年上升,但由于发病原因未明,尚无有效的治愈方法。既往研究认为其发病与遗传、免疫、感染和肠道环境等多种因素有关。目前越来越多的研究支持CD是一种肠道免疫平衡失调的表现。

1 CD的肠道免疫平衡紊乱机制及治疗方法

肠道的免疫平衡是由调节性T细胞(regulatory T cell,Treg)和免疫性T细胞调控,免疫性T细胞可以分为辅助性T细胞(helper T cell,Th)以及细胞毒性T细胞。如果免疫性T细胞过度增生、免疫原性增强或Treg数量减少、功能异常,均可打破两者平衡,从而诱发炎症性肠病,导致肠黏膜损伤。在炎症性肠病的免疫应答中,Th是主要的参与者。Th在不同细胞因子的刺激下,可以分为 Th1、Th2及Th17。Th1细胞以分泌白细胞介素(interleukin,IL)12、干扰素γ(interferon-γ,IFNγ)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor alpha,TNF-α)为主,Th2细胞以分泌IL-3、IL-5、IL-10等为主,Th17细胞以分泌IL-17、IL-23等为主。目前认为CD的发病是以Th1介导为主,其中TNF-α已引起广泛注意[1-2]。TNF-α是CD发病中一个重要的促炎因子,有动物实验研究发现去除小鼠T细胞TNF基因的3'非翻译区会导致TNF水平升高并产生CD样的表型,形成节段性累及肠壁全层的肉芽肿性肠炎[3]。在生物制剂出现前,治疗CD的传统药物为氨基水杨酸类、抗生素、免疫抑制剂和激素类药物。自单克隆抗体应用于临床后,已经取得显著疗效,其中英夫利西(infliximab,IFX)对于CD以及瘘管性CD都有明显诱导缓解作用[4-5]。IFX通过与巨噬细胞和T细胞表面表达的TNF-α高亲和力结合而拮抗TNF-α的生物活性,通过抗体依赖性细胞毒作用、补体依赖性细胞毒作用以及影响细胞的信号转导途径,最终加速细胞周期阻滞、凋亡以及抑制细胞因子产生[6-8]。

2 IFX治疗CD时外周血循环及肠道的免疫环境存在的变化

2.1 IFX治疗CD时细胞因子的变化 Ebert[6]研究IFX对外周血中单核细胞、T细胞和肠道固有层淋巴细胞的影响,发现使用IFX可减少单核细胞表面肿瘤坏死因子受体2(TNFR2)的表达及表面TNFR2与TNF-α的结合,促进单核细胞可溶性TNFR2的释放,从而增加拮抗TNF-α的能力,同时IFX能够增加单核细胞及正常对照组的肠道黏膜固有层淋巴细胞IL-10的分泌,但不影响IL-1、IL-6、IL-18和IFN-γ的合成。更多的研究则认为IFX能够影响多种细胞因子的产生。Kato等[9]对23例活动性CD患者在0、2、6周时注射IFX 5 mg/kg,发现初次注射IFX后CD患者外周血 IL-6、IFN-γ明显下降,在14周时除IL-17、TNF-α,血液中的细胞因子及化学因子(IL-1、-2、-4、-5、-6、-7、-8、-9、-10、-12、-13、-15和 IFN-γ等)与注射前相比均明显下降,而通过与21例健康人的血样对照研究发现CD患者注射前IL-6、IL-8、IL-10和IL-13水平明显高于健康组,治疗后第14周时除了调节激活正常T细胞表达及分泌因子外,所有细胞因子均无统计学差异。Song等[10]测定17例CD患者的血浆中TNF-α、IL-6的浓度变化,治疗12周后CD患者体内 TNF-α、IL-6的浓度下降率分别为46%、58%。Ringheanu等[11]将实验对象分为 CD组、外周血在体外用脂多糖或金黄色葡萄球菌肠毒素A刺激过的健康组,分别用IFX进行孵育,发现IFX不会诱导单核细胞的凋亡,相反能够起到稳定细胞的作用,CD组在IFX注射1 h后以及健康组用IFX孵育1 h后,两组血清中TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8 mRNA表达均明显下降。Mizutani等[12]系统检测了外周血中17种细胞因子的水平,发现IFX治疗后37例CD患者血清中IL-6、IL-7、IL-8及巨噬细胞炎症蛋白1β均明显下降,而IL-12、IL-8及巨噬细胞炎症蛋白1β在病情明显进展的患者中下降更明显,预测疾病的活动性与巨噬细胞炎症蛋白1β存在相关性,具体关系没有进一步阐明。Agnholt等[13]检测25例活动性CD患者的结肠活检组织中的IFN-γ、TNF-α水平,IFX治疗后活检组织中T细胞表达的IFN-γ显著减少,而IFX和肠道激活的T细胞表达的跨膜TNF-α结合并不诱导补体介导的细胞溶解、细胞凋亡或增生,基于IFX对TNF-α的中和作用,研究者认为IFX至少能减少两种前炎性细胞因子的水平而降低疾病的活动性。

2.2 IFX治疗CD时影响Treg以及Th的分化 CD患者外周血中FOXP3+CD4+Treg下降,而在肠道黏膜淋巴样组织中上升[14-15]。Kato等[9]发现在每次IFX治疗后外周血中均上升,但是只有在第1次注射后12 hTreg上升有统计学意义,同时研究通过检测IFN-γ/IL-4、转化生长因子β (transforming growth factor-β,TGF-β)/IL-6、IFN-γ/ IL-17的比值分别表示Th1/Th2、Treg/Th1、Th1/Th17的平衡,研究发现IFN-γ/IL-4比值减小,TGF-β/IL-6比值增大,IFN-γ/IL-17比值减小,这些实验数据说明单次注射IFX能够促进原始Th向调节细胞的分化,恢复 Th1与 Th2、Th17、Treg的平衡。Ricciardelli等[16]研究关注儿童 CD患者的肠道病变黏膜中Foxp3 Treg的变化,将健康组与传统疗法治疗的CD组、IFX治疗的CD组分别比较,发现应用IFX治疗后的CD组中病变黏膜中的Foxp3 mRNA表达较前明显增加,因此研究者认为IFX中和TNF-α,减少了TNFR2与TNFα的结合,减少 Treg溶解,使 Foxp3 mRNA表达增加。Hvas等[17]研究发现在IFX治疗后CD患者外周血中Foxp3+CD4+Treg无明显升高,仅能够观察到淋巴细胞和肠道Th表达的黏膜整合蛋白α4β4的增多。以上各项研究说明IFX治疗影响CD患者的免疫环境,而IFX治疗前后这些变化与临床疗效之间可能存在着的某种关系,目前也有一定的研究。

3 IFX治疗后免疫环境的变化与临床疗效的关系

Rintamäki等[18]以15例CD患者作为研究对象,分析治疗前Foxp3、TNFR、IFN-γ与疾病的严重性及IFX治疗临床效果之间的关系,发现治疗前血清中Foxp3和TNFR浓度低的患者疾病较重,这些患者使用IFX后治疗效果更好。Di Sabatino等[19]将20例CD患者在IFX治疗后根据CD疾病活动指数的变化分为临床应答组(CD疾病活动指数值下降≥70或肛周CD活动指数值下降)和无应答组,检测Treg、TGF-β、IL-10在IFX治疗前后的变化,临床应答组在治疗10周后Treg、TGF-β及IL-10浓度均升高,其余组无明显变化,而治疗前血清中TGF-β在临床应答的CD患者中较无临床应答组低,IL-10则无明显区别。Detková等[20]研究了IFX治疗后0、1、5个月时CD患者血清IL-10的变化,发现临床应答组IL-10在1个月后明显下降,并保持下降趋势,而在无临床应答组中IL-10在1个月后明显上升,并保持不变,提示IL-10浓度变化可能与患者对IFX的临床应答存在某种关系。Agnholt等[21]发现11例瘘管性CD患者在IFX治疗8周后完全缓解(CD疾病活动指数<150),其血清IL-10和TNF-α在治疗26周时均下降,且IL-10持续下降至54周,同时发现在治疗过程中IFN-γ增加时预示着疾病的恶化以及复发,瘘管黏膜的愈合与上述细胞因子的下降存在密切关系。此外,有研究在临床应答CD患者中发现IFX治疗后血清中可溶性IL-15受体α和IL-15/可溶性IL-15受体α的复合物升高,IL-15下降[22]。目前关于IFX治疗CD后,TNF-α与临床应答的关系仍存在争论。在一项以瘘管性CD为对象的研究中发现,临床应答组治疗前的TNF-α浓度较无临床应答组高,但是在治疗过程中 TNF-α无明显改变[23]。Herfarth等[24]发现CD患者IFX治疗后临床应答组治疗前TNF-α浓度较无临床应答组低。也有人认为CD患者IFX治疗前血液中TNF-α浓度不会影响临床应答,与疾病的活动性也无相关性[25-26]。此外,在研究IFX治疗过程中肠道黏膜固有层TNF-α浓度变化时发现,在IFX治疗后黏膜固有层TNF-α的增加可能预示着疾病的急性复发[27]。

4 小结

目前,研究发现IFX对于CD以及瘘管性CD均有明显的诱导缓解作用,能够促进黏膜的愈合,减少激素的不良反应,同时上调Treg的免疫活性,恢复Th的平衡[26]。但IFX治疗后CD患者免疫及细胞因子的变化及其与治疗应答间的关系目前仍无定论。能否在CD治疗前通过测定免疫细胞因子的浓度来判断患者对于IFX治疗的敏感性?能否通过测定IFX治疗前后细胞因子的变化规律来判断疾病的预后情况,需要进一步研究。

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