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青少年局限性硬皮病发病机制及治疗研究进展

2022-11-26杨婧懿徐倩玥

协和医学杂志 2022年1期
关键词:纤维细胞单抗纤维化

杨婧懿,徐倩玥,余 红

上海交通大学医学院附属新华医院皮肤科,上海 200092

青少年硬皮病(juvenile scleroderma)是一种以局限性或弥漫性皮肤增厚及纤维化为特征的慢性结缔组织病,分为青少年局限性硬皮病(juvenile localized scleroderma,JLS)和青少年系统性硬化症(juvenile systemic sclerosis,JSSc)。JLS和JSSc具有相似的病理和生理过程,然而属于不同的疾病。JLS平均发病年龄为6~9岁,发病率远高于JSSc,在青少年硬皮病中占据主导地位[1]。其中,线状硬皮病(linear scleroderma)是JLS最常见的亚型[2]。近年来,研究者不断探究JLS的发病机制,控制其炎症过程,以防止进展至纤维化阶段,使疾病得以缓解,达到不活动状态。本文将从自身免疫学说、炎症因子学说、遗传与环境学说3个方面综述JLS的发病机制,并介绍其传统治疗方案和基于不同学说下的新型治疗药物研究进展。

1 发病机制

JLS是一种复杂性疾病,病因尚未明确,现有研究表明其与自身免疫、炎症因子、遗传与环境等因素相关,常伴有炎症、微血管损伤、表皮信号通路激活、胶原蛋白产生与降解不平衡等现象,最终导致不同程度的皮肤纤维化。

1.1 自身免疫学说

研究表明,局限性硬皮病(localized scleroderma,LS)属自身免疫性疾病[3]。在LS患者体内通常可检测到自身抗体,其中约40%的患者抗核抗体阳性[2],其他相关的自身抗体包括类风湿因子、抗单链DNA和抗组蛋白抗体[4]。而与系统性硬化症相关的自身抗体,包括抗着丝点抗体、抗拓扑异构酶和抗RNA Pol 抗体,在LS患者中很少见[2,5]。通过间接免疫荧光检测,JLS患者中抗核抗体阳性比例较高,占比30%~70%不等[6]。此外,一项针对LS组织病理学的横断面研究(纳入83例成人和儿童患者)发现,炎症和硬化的组织病理学病变位置及程度与疾病的发展阶段以及临床硬化程度相关[6]。炎症性病变的组织病理学检查显示,几乎所有硬化部位皮肤活检中的炎症浸润细胞被证明是活化的T淋巴细胞和浆细胞,表明自身免疫在JLS进展中发挥重要致病作用[7]。此外,应用免疫抑制剂[如甲氨蝶呤(methotrexate,MTX)和皮质类固醇]可改善JLS患者临床症状的事实进一步表明了JLS为自身免疫性疾病[6]。

1.2 炎症因子学说

在LS患者中,免疫细胞、内皮细胞和成纤维细胞可分泌促炎和促增殖细胞因子[8],包括转化生长因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)、血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)、结缔组织生长因子(connective tissue growth factor,CTGF)、白细胞介素(interleukin,IL)- 6、IL- 4、IL- 1和CXC趋化因子配体4(CXC chemokine ligand 4,CXCL4),这些细胞因子通过不同作用机制参与组织纤维化。此外,在JLS患者的血液和皮肤中,均可观察到淋巴细胞及相关细胞因子和趋化因子群,其中CD4+辅助性T细胞(helper T cell,Th cell)占主导地位,其主要包括Th1、Th2和Th17三种类型,Th1和Th17细胞亚群失衡可导致JLS早期炎症,而Th2细胞亚群与JLS晚期纤维化相关[9]。这些细胞亚群可产生不同种类且相互作用的细胞因子,与健康对照组相比,JLS患者的外周血中IL- 2、IL- 4、IL- 6、IL- 8、TGF-β、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)等细胞因子明显升高[10- 13]。IL- 2可促进B细胞和T细胞增殖、成熟;IL- 4可调节TGF-β细胞水平,刺激成纤维细胞增殖,同时抑制特定的胶原酶合成,参与组织纤维化;IL- 6可促进B细胞增殖、成熟,并调节成纤维细胞活性,参与组织纤维化;TNF-α是一种促炎和免疫调节细胞因子,在组织纤维化中发挥重要作用。与疾病不活动状态相比,JLS活动状态下的CXCL1、CXCL9、CXCL10、CXCL11、IL- 9、IL- 2均升高[6]。

1.3 遗传与环境学说

研究指出,10%~30%的LS患者存在自身免疫性疾病家族史,其与自身免疫性疾病(如结缔组织病、白癜风、桥本甲状腺炎等)可能存在共同的遗传易感性[6]。研究证实,在LS患者皮肤纤维化前,表观遗传机制包括DNA甲基化、组蛋白乙酰化和微RNA(micro RNA,miRNA)水平发生改变,如miRNA- 21、miRNA- 155等水平升高,抗纤维化成分(如miRNA- 7)表达降低[14]。同时,LS遵循Blaschko线的分布模式,可能与基因镶嵌相关[4]。此外,一些环境触发因素如昆虫叮咬、接种疫苗、手术、放疗、感染、药物[15]等也与LS的发病相关,约9%的JLS患者因环境事件触发致病[16]。

2 治疗进展

JLS具有发病早、病程长、愈后较成人LS差[17]、早期诊断困难等特点,这些特点增加了JLS患者病情加重的风险。目前,基于上述相关学说已有部分新型药物被研发,为传统药物治疗无效或耐药的JLS患者提供了其他选择的可能。JLS治疗的目的是促使疾病缓解,达到不活动状态[18]。疾病不活动被定义为:(1)新皮损处无红斑;(2)3个月内无新病变;(3)3个月内病变无扩大;(4)3个月内增厚的皮肤未恶化;(5)关节挛缩未加重;(6)医生主观视觉模拟(visual analogue scale,VAS)评分;(7)无新发皮外受累。疾病缓解被定义为12个月内疾病不活动,在此期间不应停止治疗[19]。

2.1 传统治疗方案

2012年,儿童关节炎和风湿病学研究联盟(Childhood Arthritis and Rheumatology Alliance,CARRA)局限性硬皮病工作组制定了针对JLS的标准化治疗方案和评估方法,采用该治疗方案的患者基本上不再采用二线药物治疗[20]。现对JLS标准化治疗方案中的2种主要药物研究现状介绍如下。

2.1.1 甲氨蝶呤

MTX通过阻断由IL- 1、IL- 2、IL- 4、IL- 6和TNF-α引起的炎症反应而达到改善皮肤纤维化的目的。已有研究证实了MTX治疗JLS的有效性,其通常采用皮下注射或口服,与口服泼尼松或静脉注射甲泼尼龙联合使用。欧洲儿科风湿病单中心访问单位(Single Hub and Access Point for Paediatric Rheumato-logy in Europe,SHARE)建议MTX的给药剂量为每周15 mg/m2,最大剂量为25 mg[21]。一项成人和儿童LS患者的回顾性研究显示,采用小剂量MTX口服,JLS患者每周0.3~0.4 mg/kg,LS患者每周15~25 mg,79%的患者经治疗后获临床改善[22]。法国一项针对57例JLS患者的多中心回顾性观察研究显示,采用MTX治疗(剂量范围为7~15 mg/m2)后,仅4例患儿耐药,其余患儿在2~4个月内均见效,不良反应较弱[23]。目前,尚无针对中国JLS患者MTX用量标准的临床研究。根据德国LS诊断和治疗指南,目前MTX是LS患者全身治疗最好的药物,建议尽早采用MTX治疗中至重度JLS[24]。2012年意大利的一项长期随访研究指出,长期MTX对JLS患者有益且耐受性良好[25]。英国一项关于JLS患者的多中心研究表明,MTX可使JLS达到不活动状态[26]。

2.1.2 皮质类固醇

皮质类固醇具有抑制炎症和抑制成纤维细胞增殖以达到抗纤维化的作用,常外用治疗JLS,但目前尚无研究揭示其作用机制。一项关于MTX和皮质类固醇联合治疗JLS的随机双盲研究中,治疗组所有受试者在治疗3个月后各项指标均显著改善,随后治疗效果逐渐减弱,持续12个月后,治疗效果基本消失[27]。

此外,皮下注射免疫球蛋白、口服补骨脂素联合UVA、UVA1和UVB(窄谱和宽谱)、体外光化学疗法等均可用于治疗LS[27]。同时,若病变累及皮下组织、筋膜或肌肉等更深层次的结构,需行手术矫正。

2.2 新型治疗药物

若疾病治疗6个月后未达到不活动状态,或3~4个月后活动恶化,则需采用其他治疗方案。除增加传统药物剂量外,可选择二线治疗中的新型治疗药物代替传统药物,新型治疗药物的作用机制包括通过免疫系统调节硬化组织中纤维化、胶原蛋白沉积及免疫相关细胞因子表达等途径抑制纤维化、改善皮损硬化程度;或通过抑制炎症因子表达进而调节成纤维细胞分化,抑制胶原合成,改善纤维化。

2.2.1 自身免疫学说相关老药新用

2.2.1.1 霉酚酸酯

研究表明,霉酚酸酯(mycophenolate mofetil,MMF)是治疗JLS最常用的二线治疗药物,可抑制T淋巴细胞增殖,而T淋巴细胞诱导成纤维细胞转化成肌成纤维细胞,肌成纤维细胞是纤维形成的主要介质[28]。MMF可用于MTX不耐受或MTX治疗无效的病例[29- 30]。CARRA的JLS标准化治疗共识中关于MMF的给药方案如下:体表面积<1.25 m2,600 mg/m2,每日2次;体质量在40~50 kg或体表面积在1.25 ~1.5 m2,750 mg/m2,每日2次;体质量>50 kg或体表面积>1.5 m2,1000 mg/m2,每日2次[31]。

2.2.1.2 咪喹莫特

咪喹莫特为Toll样受体激动剂,是一种新型的免疫调节剂。JLS的创伤发生机制虽不明确,但已有研究者提出可通过Toll样受体配体诱导成纤维细胞激活和异常伤口愈合反应。咪喹莫特已被证实可增强Th1反应,从而抑制主要促纤维化因子(IL- 4、TGF-β)的表达[32]。研究发现,5%的咪喹莫特乳膏是治疗JLS的有效外用药[33]。

2.2.1.3 钙调神经磷酸酶抑制剂

钙调神经磷酸酶抑制剂中的他克莫司和环孢素A可抑制T细胞活化和细胞因子产生,从而参与免疫调节,进而改善硬化症状。研究发现,外用0.1%的他克莫司可使早期炎症病变缓解,使晚期硬化部位软化,可用于治疗LS[34]。一项回顾性研究纳入了12例儿童和成人LS患者,采用环孢素A(中位剂量为2.4 mg/kg)进行治疗,5例患者完全缓解,证实该药物的有效性[35]。据文献报道,1例8岁的JLS患者采用3 mg/kg环孢素A治疗后,关节畸形完全缓解[36]。

2.2.1.4 骨化三醇

骨化三醇可抑制成纤维细胞增殖和胶原合成,且具有抑制T淋巴细胞活化的作用,具有免疫调节活性。研究表明,1,25-二羟维生素D3是治疗JLS的有效药物[37]。但另一项纳入20例LS患者的随机对照试验研究显示,接受骨化三醇治疗的试验组患者与安慰剂组相比不具优势[38]。

2.2.1.5 mTOR抑制剂

mTOR抑制剂通过转换生长因子β信号传导的下游靶点,进而阻断细胞因子、细胞增殖和胶原蛋白生成,具有免疫抑制作用。研究表明,mTOR抑制剂中的依维莫司可改善LS患者的皮肤硬化程度,应用剂量为0.5 mg,每日2次[39]。

2.2.1.6 羟氯喹

羟氯喹可使T淋巴细胞活性下降,从而抑制免疫反应。一项纳入84例4~77岁LS患者的回顾性研究证实羟氯喹治疗LS有效,93%的患者完全缓解或部分缓解,大多数成年LS患者的羟氯喹应用剂量为400 mg/d,大多数儿童LS患者为5 mg/kg[40]。未来需开展更多前瞻性研究进一步证实羟氯喹治疗JLS的疗效。

2.2.2 炎症因子学说相关新型药物

2.2.2.1 酪氨酸激酶抑制剂

酪氨酸激酶抑制剂中的伊马替尼,已被批准用于治疗慢性髓性白血病和胃肠道间质瘤,可通过阻断c-Abl、c-Kit和PDGF受体活性,干扰TGF-β和PDGF信号通路,具有抗纤维化作用。最新研究表明,伊马替尼具有预防SSc相关纤维化的作用,并可用于治疗LS[33]。研究表明,JLS患者使用泼尼松龙和MTX治疗无效后加用伊马替尼,治疗1年后皮疹达到不活动状态,表明伊马替尼联合皮质类固醇和MTX可有效治疗JLS[41]。

2.2.2.2 托珠单抗

托珠单抗是针对IL- 6受体的单克隆抗体,通过抑制IL- 6调节成纤维细胞分化和胶原合成。据文献报道,18例持续6个月使用MTX和激素治疗无效的耐药JLS患者,皮下或静脉注射托珠单抗显示出良好的反应率,给药方案为8 mg/kg(体质量≥30 kg)和12 mg/kg(体质量<30 kg),第0、2和4周给药,然后每4周给药1次,治疗6个月后患者疾病活动评分出现显著改善,持续治疗12~25个月,所有患者均无严重不良反应[42- 43]。

2.2.2.3 阿巴西普

阿巴西普是CTLA- 4融合蛋白,可通过与CD80和CD86结合,从而抑制T细胞的活化,阻断其与CD28相互作用,在实验小鼠模型中被证明具有限制真皮纤维化的作用[44]。目前,丹麦的2篇病例报道均证实阿巴西普对成人LS治疗效果反应良好[45- 46]。一项多中心队列研究纳入18例JLS患者,采用静脉注射或皮下注射阿巴西普,初始负荷方案(每2周或每3周2次)后每月输注1次,其中位剂量为10 mg/kg,随访1~2年,结果显示阿巴西普可明显改善JLS患者的皮疹和肌肉骨骼受累,初步证实其对JLS患者是安全、有效的[47]。未来应继续开展更多前瞻性研究,以更全面地评估其疗效。

2.2.2.4 英夫利昔单抗

英夫利昔单抗是一种特异性抗TNF-α嵌合单克隆抗体,以高亲和力与可溶型和跨膜型TNF-α结合,可使TNF-α失活,而TNF-α是T细胞、巨噬细胞和纤维细胞之间交流的关键驱动因子,抑制其信号传导可限制疾病进展。据文献报道,英夫利昔单抗与来氟米特联合治疗1例难治性JLS患者效果显著,其治疗剂量为10 mg/kg,每月输注1次[48]。

2.2.2.5 JAK激酶抑制剂

JAK激酶抑制剂中的托法替布可阻断IL- 4信号传导,从而抑制成纤维细胞产生过多的胶原和其他细胞外基质蛋白。已有文献报道托法替布成功治疗1例成人LS患者,其治疗剂量为5 mg,每日2次,使用周期为8个月[49]。

2.2.2.6 利妥昔单抗

利妥昔单抗是一种针对成熟B细胞CD20的嵌合单克隆抗体,引发B细胞溶解后可减弱皮肤纤维化程度。目前,已有研究应用利妥昔单抗成功治疗1例LS患者,治疗剂量为1000 mg,间隔2周输注1次,每24周重复2个疗程[50]。

3 小结与展望

JLS是一种罕见的儿童自身免疫性疾病,其发病机制尚未明确,总体预后较成人LS差。JLS的传统治疗方案已形成了标准化用药体系和评估方法,主要通过MTX抑制促炎因子进而缓解或改善皮肤纤维化,具有显著疗效。研究表明,JLS较少对MTX产生耐药,耐药患者也无特异性临床特征[23]。如出现MTX耐受或治疗无效,可考虑MMF、托珠单抗、英夫利昔单抗或伊马替尼等联合MTX或替代MTX治疗。

随着对JLS发病机制认识的不断加深,逐渐形成了自身免疫学说、炎症因子学说和遗传与环境学说等发病机制,指导传统药物的老药新用或新型治疗药物的开发及应用。新型治疗药物一方面可通过调节免疫系统表达进而改善硬化组织的纤维化和胶原蛋白沉积,另一方面可通过抑制炎症因子表达进而抑制成纤维细胞分化和胶原合成,改善纤维化,为传统治疗效果不佳及激素减量或停药后复发的JLS患者提供了新的治疗选择。此外,部分中药提取成分(如积雪草苷)也可抑制成纤维细胞增殖和胶原蛋白合成,软化结缔组织[51]。研究显示,积雪草苷联合曲尼司特可有效治疗成人LS[52- 53],因此结合中药理论开发相关治疗药物具有较大前景。近年来,治疗JSSc的药物研发逐渐受到关注,由于JLS和JSSc在皮肤受累方面存在许多相似之处,未来用于治疗JSSc的药物亦可能有效缓解JLS的皮损;同时,治疗LS的有效药物也可作为JLS的选择,但仍需更多临床研究进一步探索JLS的最佳治疗方法。

总体而言,目前关于JLS发病机制及治疗方面的研究取得了长足的进步,但仍存在较大的认知空间亟待开拓,期望本文可为JLS治疗方案的更新和新型药物的研制提供新思路。

作者贡献:杨婧懿负责查阅文献资料和撰写论文;徐倩玥参与整理文献和修订论文;余红负责指导和修订论文。

利益冲突:所有作者均声明不存在利益冲突

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