重组人生长因子药物治疗炎症性肠病的研究进展

章美元，韩 真

皖南医学院附属弋矶山医院消化内科，安徽 芜湖 241001

在IBD患者的肠道黏膜存在异常的免疫应答，有大量的促炎因子和抑炎因子，后者具有抗炎修复、抑制病程进展的效用，其中有大量的生长因子参与［1］，这些特征提供了临床上给予靶向生物治疗的理论依据。目前对IBD患者采用的药物包括自然或合成的生物试剂、重组的肽或蛋白、单克隆抗体或重组蛋白、反义寡核苷酸等。下面就其作用特点分类叙述如下。

1 作用于肠道黏膜的修复和保护因子

1.1 角化细胞生长因子 人角质细胞生长因子(keratinocyte growth factor，KGF)是成纤维细胞生长因子(FGF)超家族的一员，由间质细胞合成并分泌，能特异促进上皮细胞增殖、分化与迁移，起到肠道黏膜炎症修复等作用，属于第七个成员，其中KGF-1和KGF-2(也称FGF-7或FGF-10)也属于这个家族成员，而人角质细胞生长因子与KGF-2同源性最高，重组表达KGF生物活性比天然产物更高［2］，在体外也能促进上皮细胞增殖和生长，目前在临床上也作为创伤治疗的药物。其作用机制主要通过激发P13K/AKT和MARK途径，诱导上皮细胞增殖分化。动物IBD模型研究证明［3］，角质细胞生长因子基因治疗改善大鼠溃疡性结肠炎。迄今未有文献报道不良反应。正在开展深一步的临床试验研究，值得期待。

1.2 肠三叶肽因子 肠三叶肽因子(Intestinal trefoil factor，ITF)属于三叶肽家族成员之一，另有乳癌相关肽(TTF1，PS2)和解痉多肽(TTF2，SP)，其特征是都由6个半胱氨酸残基借助3个二硫键连接形成 ，呈三叶状结构，具有耐酶、耐热、耐酸的特性。三叶肽在人体内有广泛的专一性分布及表达，ITF由成熟的肠杯状细胞分泌和黏液蛋白(MUC2)，形成肠黏膜屏障［4］，起到保护和修复肠黏膜的作用，主要作用机制尚不明确，具体的结合受体正在研究中，但与其他细胞因子协同，增强在黏膜防御、修复、再生，促进上皮细胞移行等过程中发挥着重要作用，在UC动物模型实验中已证实［5］，并且其表达的异常与肠道肿瘤的发生有一定的联系，TFFs是促进还是抑制肿瘤的形成，迄今为止仍有很多争议。但TFFs的异常表达出现在多种实体肿瘤中。由于剂量等问题未能很好地用到临床上，但重组ITF在医学美容领域已开始使用。

1.3 表皮生长因子 表皮生长因子(epidermal growth factor，EGF)是一种小肽，由53个氨基酸残基组成，是类EGF大家族的一个成员，是一种多功能的生长因子，分子内有6个半胱氨酸组成的二硫键，因而对酸、碱、热等理化因素均较稳定，对多种组织细胞有促分裂作用。EGF同细胞表面的特异受体结合，酪氨酸酶磷酸化，通过P13K/AKT和MARK途径，进行信号传导，转录后影响蛋白合成。此外，EGF可提高细胞内DNA拓扑异构酶活性，也可促进一些与增殖有关的基因表达，如myc、fos等。hEGF具有广泛的生物学效应，能极强地促进各种表皮组织生长和肠黏膜的修复，在医学上己用于烧烫伤、溃疡、各类创伤以及角膜损伤等的治疗。在IBD患者血清中衡量疾病的活动程度［6］，肿瘤患者体内表达升高，跟肿瘤形成相关;在DSS鼠模型中，有一定的治疗效果［7］。而在美沙拉秦对照中，效果不显著，但在短期内明显。故不宜长期使用，可以作为UC的辅助药物。其不良反应尚不清楚。

1.4 转化生长因子 转化生长因子(transforming growth factor，TGF)是一种对细胞生长、分化、生理、病理过程起重要调节作用的细胞因子，与消化道密切相关的TGF-β超家族的成员为 TGF-β和 BMP。TGF-β作为一种十分重要的抗炎症性细胞因子，抑制炎症的发生与发展。其机制主要可能为经过BMP/SMAD信号途径，激发转录因子，促进细胞增殖，间接参与血管形成，这与肿瘤的发生、转移有关。在TNBS模型鼠中，起到了治疗UC的效果［8］，BMP-7可能在治疗CD时起到预防和缓解期维持的作用［9］。但目前不良反应未有临床文献证据报道。

1.5 肝细胞生长因子 肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor，HGF)是由肝细胞、胰腺细胞和其他间质细胞等产生，为异二聚体双链结构，是一个多功能的细胞生长因子，其生物学特点为受单一受体c-Met介导［10］，促进细胞分裂、分化和抗细胞凋亡等，同时也起到抗炎症反应、肠上皮黏膜修复和保护的作用，主要机制正在研究中。在TNBS模型实验中，治疗效果明显［11］，治疗 IBD 是一种新兴的药物［12］，HGF 可以减少导致在小鼠体内抑制结肠癌的发展的黏膜受伤［13］，在一定的范围内，使用剂量增多可促进黏膜修复的速度［14］。

2 抑制T细胞分化

2.1 白介素10 白介素10(Interleukin10，IL-10)主要由活化的单核细胞和巨噬细胞产生，能抑制TNF-α、INF-γ、IL-6等促炎性细胞因子的产生，调节T细胞的分化，抑制肠道黏膜炎症反应，起到黏膜保护作用。IL-10是一种免疫调节细胞因子，体外实验证实IL-10能有效地抑制Th1的免疫应答，IL-10缺失可导致由Thl细胞介导的类似于CD的自发性结肠炎［15］，IL-10水平的降低与CD复发密切相关，重组的hIL-10能治疗已敲除IL-10的小鼠结肠炎［16］，在双盲对照实验中，IL-10对于中度CD的治疗取得满意效果［17］。但剂量的长期方案需要多中心的临床试验。

2.2 白介素11 白介素11(Interleukin11，IL-11)由间质细胞产生的细胞因子，能抑制IL-1等促炎因子，降低肠黏膜免疫应答反应，增强对肠道黏膜保护等作用，用于IBD动物模型治疗时有效［18］。IL-11给予激素依赖性CD治疗，也能获得缓解［19］。重组hIL-11给药后也有头痛、发热等一系列不良反应。

3 免疫调节

3.1 粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(sargramostim)粒细胞集落刺激因子(granulocyte macrophage colony stimulatin factor，GM-CSF)是一种造血生长因子，淋巴细胞和骨髓细胞可能是靶细胞，但也有杯状细胞分泌，通过JAK酪氨酸激酶、NF-κB、STAT转录因子、Erk/MAPK and PI3K/Akt途径，作用在肠道上皮，起到增殖、分化和修复等作用。用于DSS动物模型中能确实降低 TNF-α 和 IL-1b的水平［20］，目前已用于 UC、激素依赖的CD和中重度CD中［21－22］。不良反应有局部注射疼痛和关节不适等。

3.2 粒细胞集落刺激因子(filgrastin) 粒细胞集落刺激因子(granulocyte colony-stimulating factor，G-CSF)由单核细胞和成纤维母细胞产生，功能与GM-CSF相似，也有刺激造血作用，同时也促进粒细胞的增殖，尤其是中性粒细胞，起到降低肠道黏膜炎症和降低IL-12的水平，阻止细胞凋亡的作用。在治疗CD的患者中短期内取得明显缓解［23］，同时也降低了CDAI指数。其不良反应为关节痛和发热等。

3.3 干扰素 干扰素(interferon)主要参与有INF-α、INF-β 1a等，已经用于临床 CD 和 UC 上［24］，目前需要大量临床实验才能获得确切的使用方案。

4 其他因子

4.1 胰高血糖素样肽 胰高血糖素样肽(glucagon-Like Peptide，GLP)由肠道L细胞分泌经过转化而来，分GLP-1和GLP-2，后者半衰期短，由肾快速排泄。与靶细胞膜受体结合，经 Erk/MAPK、c-Fos和PKA，进行信号传导。它的主要作用是调节营养吸收和能量代谢，从而影响摄食行为、消化和吸收;改变肠道黏膜通透性，促进肠上皮的增殖，起到肠道修复和保护的目的。常用于短肠综合征治疗［25］，GLP-2(teduglutide)也用于IBD的治疗［26］，改善了IBD的营养状况，降减低了CDAI指数。与生长激素联用，效果更好。但若长期使用，目前还需要大量临床观察实验。

4.2 生长激素 生长激素(human growth hormone，GH)由脑垂体分泌的内源性生长因子调节着机体各种新陈代谢和生长发育。有多种靶组织途径 Igf1/jak/stat，共同激活PI3k/AKT和MAPK，从而促进细胞分化、增殖;由于全消化道都有GH的受体，故会刺激和诱导肠上皮细胞大量增生，起到上皮修复的作用。在DSS和TNBS的动物模型中，使用GH取得明显疗效［27］，故目前已用于小儿的 CD 中治疗［28-29］，此外也用于成人的CD中，明显降低了CDAI指数［30］。

5 展望

目前生物治疗药物越来越多，给优化治疗带来多种选择，但其安全问题也越来越重视，此如EGF、TGF等在肿瘤形成和转移上有存在促进作用;其他如淋巴瘤的诱发。

由于粒细胞的减少引起的感染或机会感染，甚至结核感染;注射时的过敏反应、发热、激素紊乱、低血压等。注射后疼痛、红肿、关节痛、局部过敏等。如肝肾功能损伤、胸闷心慌、恶心、呕吐等。

近来兴起的IBD生物免疫治疗［31］，由于存在一定的研究缺陷及相应的机理未能明朗化，重组生长因子药物治疗途径、剂型剂量、疗效评价和药物监测等方面还需更多的研究。

［1］Krishnan K，Arnone B，Buchman A.Intestinal growth factors:potential use in the treatment of inflammatory bowel disease and their role in mucosal healing［J］.Inflamm Bowel Dis，2011，17(1):410-422.

［2］Zhuo SL，Sun JP，Chen P，et al.High-cell-density cultivation of escherichia coli expressing human keratinocyte growth factor［J］.Journal of Xiamen University(Natural Science)，2011，50(1):82-87.卓山龄，孙金鹏，陈溥，等.高密度培养大肠杆菌表达人角质细胞生长因子［J］.厦门大学学报(自然科学版)，2011，50(1):82-87.

［3］Liu CJ，Jin JD，Lv TD，et al.Keratinocyte growth factor gene therapy ameliorates ulcerative colitis in rats［J］.World J Gastroenterol，2011，17(21):2632-2640.

［4］Kim YS，Ho SB.Intestinal goblet cells and mucins in health and disease:recent insights and progress［J］.Curr Gastroenterol Rep，2010，12(5):319-330.

［5］Jiang H，Przybyszewski J，Mitra D，et al.Soy protein diet，but not Lactobacillus rhamnosus GG，decreases mucin-1，trefoil factor-3，and tumor necrosis factor-α in colon of dextran sodium sulfate-treated C57BL/6 mice［J］.J Nutr，2011，141(7):1239-1246.

［6］Oikonomou KA，Kapsoritakis AN，Kapsoritaki AI，et al.Downregulation of serum epidermal growth factor in patients with inflammatory bowel disease.Is there a link with mucosal damage［J］?Growth Factors，2010，28(6):461-466.

［7］McCole DF，Rogler G，Varki N，et al.Epidermal growth factor partially restores colonic ion transport responses in mouse models of chronic colitis［J］.Gastroenterology，2005 ，129(2):591-608.

［8］Ma Y，Guan Q，Bai A，et al.Targeting TGF-beta1 by employing a vaccine ameliorates fibrosis in a mouse model of chronic colitis［J］.Inflamm Bowel Dis，2010，16(6):1040-1050.

［10］Martínez-Palacián A，Del Castillo G，Herrera B，et al.EGFR is dispensable for c-Met-mediated proliferation and survival activities in mouse adult liver oval cells ［J］.Cell Signal，2012，24(2):505-513.

［11］Ha X，Yin Q，Hui L，et al.Effect of oral hepatocyte growth factor gene mediated by attenuated salmonella on TNBS-induced ulcerative colitis in rat［J］.J Gastroenterol Hepatol，2012，27(3):609-615.

［12］Ido A，Numata M，Kodama M，et al.Mucosal repair and growth factors:recombinant human hepatocyte growth factor as an innovative therapy for inflammatory bowel disease［J］.J Gastroenterol，2005 ，40(10):925-931.

［13］Yamaji N，Ido A，Moriuchi A，et al.Hepatocyte growth factor ameliorates mucosal injuries leading to inhibition of colon cancer development in mice［J］.Oncol Rep，2011，26(2):335-341.

［14］Katz MS，Thatch KA，Schwartz MZ.Dose variation of hepatocyte growth factor and its effects on an animal model of TPN-induced liver injury［J］.J Surg Res，2010，163(2):294-298.

［15］Hadzhiev BD，Murdjeva MA.Immunopathological characteristics of cryptoglandular and Crohn＇s anorectal fistulas［J］.Folia Med(Plovdiv)，2010，52(4):5-12.

［16］Yao J，Wang JY，Lai MG，et al.Treatment of mice with dextran sulfate sodium-induced colitis with human interleukin 10 secreted by transformed Bifidobacterium longum［J］.Mol Pharm，2011，8(2):488-497.

［17］Buruiana FE，Solà I，Alonso-Coello P.Recombinant human interleukin 10 for induction of remission in Crohn＇s disease ［J］.Cochrane Database Syst Rev，2010，(11):CD005109.

［18］Depoortere I，Thijs T，Keith J Jr，et al.Treatment with interleukin-11 affects plasma leptin levels in inflamed and non-inflamed rabbits［J］.Regul Pept，2004，122(3):149-156.

［19］Gibson DL，Montero M，Ropeleski MJ，et al.Interleukin-11 reduces TLR4-induced colitis in TLR2-deficient mice and restores intestinal STAT3 signaling［J］.Gastroenterology，2010，139(4):1277-1288.

［20］Sainathan SK，Hanna EM，Gong Q，et al.Granulocyte macrophage colony-stimulating factor ameliorates DSS-induced experimental colitis［J］.Inflamm Bowel Dis，2008，14(1):88-99.

［21］Wong AC，Lee SD.Long-term therapy with sargramostim in a patient with Crohn ＇s disease ［J］.Inflamm Bowel Dis，2011，17(6):1447-1448.

［22］Wong AC，Lee SD.Long-term therapy with sargramostim in a patient with Crohn's disease［J］.Inflamm Bowel Dis，2010，［Epub ahead of Prirt］.

［23］Mannon PJ，Leon F，Fuss IJ，et al.Successful granulocyte-colony stimulating factor treatment of Crohn's disease is associated with the appearance of circulating interleukin-10-producing T cells and increased lamina propria plasmacytoid dendritic cells［J］.Clin Exp Immunol，2009，155(3):447-456.

［24］Tuna Y，Bas ar O，Dikici H，et al.Rapid onset of ulcerative colitis after treatment with interferon β1a in a patient with multiple sclerosis［J］.J Crohns Colitis，2011，5(1):75-76.

［25］Yazbeck R.Teduglutide，a glucagon-like peptide-2 analog for the treatment of gastrointestinal diseases，including short bowel syndrome ［J］.Curr Opin Mol Ther，2010，12(6):798-809.

［26］Hornby PJ，Moore BA.The therapeutic potential of targeting the glucagon-like peptide-2 receptor in gastrointestinal disease［J］.Expert Opin Ther Targets，2011，15(5):637-646.

［27］Konturek PC，Brzozowski T，Engel M，et al.Ghrelin ameliorates colonic inflammation.Role of nitric oxide and sensory nerves［J］.J Physiol Pharmacol，2009，60(2):41-47.

［28］Wong SC，Smyth A，McNeill E，et al.The growth hormone insulinlike growth factor 1 axis in children and adolescents with inflammatory bowel disease and growth retardation［J］.Clin Endocrinol(Oxf)，2010，73(2):220-228.

［29］D'Mello S，Trauernicht A，Ryan A，et al.Innate dysfunction promotes linear growth failure in pediatric Crohn's disease and growth hormone resistance in murine ileitis［J］.Inflamm Bowel Dis，2011，18(2):236-245.

［30］Savage MO.Growth-promoting hormone therapy in inflammatory bowel disease［J］.J Pediatr Gastroenterol Nutr，2010，51 Suppl 3:S135-S136.

［31］Triantafillidis JK，Merikas E，Georgopoulos F.Current and emerging drugs for the treatment of inflammatory bowel disease［J］.Drug Des Devel Ther，2011，6(5):185-210.