白三烯B4与类风湿关节炎的治疗



·综述·

白三烯B4与类风湿关节炎的治疗

詹雪琴谢文慧吴丽梦1叶健芳2李红英2林春平1洪芬芳3杨树龙4

(南昌大学医学部生理教研室，江西南昌330006)

〔关键词〕类风湿关节炎;白三烯B4;磷脂酶A2;5-脂氧酶

类风湿关节炎(RA)病理机制未明，目前对RA的治疗主要集中在控制疼痛和炎症、阻断骨质破坏的发展以及改善关节功能上〔1〕。传统治疗药物由于其系统用药的特性，在治疗的同时也产生一定的不良反应。白三烯(LT)B4是白细胞产生的一种脂质介质，系膜磷脂在磷脂酶(PL)A2作用下的花生四烯酸(AA)下游产物。研究证明在RA患者的关节腔和滑液中存在高浓度的LTB4，且大量文献证明LTB4在RA的发病机制中发挥重要作用，通过与靶细胞膜上相应受体结合发挥生物学效应〔2〕。因此，阻断LTB4的合成或阻断LTB4与其受体结合可能成为潜在的新治疗方向。本文通过对LTB4合成酶类PLA2、5-脂氧酶(5-LO) 等与RA最新治疗现状进行综述。

1LTB4合成酶类的单独抑制与RA治疗

LTB4的合成依次受LTB4合成酶类PLA2、5-LO等催化，其合成是一个线性反应，通过抑制反应中的任意一种酶都会影响LTB4的合成。

PLA2催化分解胞膜释放AA，是生成LTB4过程中首先起作用的酶。Boilard等〔3〕研究显示，在自身免疫性糜烂炎性关节炎小鼠模型中，分泌型磷脂酶A2(sPLA2)反而起着抗感染的作用，其机制为：sPLA2通过反调节半胱氨酰白三烯(CysLTs)的合成来促进免疫复合物清除。这一发现使得sPLA2抑制由免疫复合物介导的炎症成为一个潜在的治疗方案。Hallett等〔4〕在转基因小鼠和各种动物模型中发现嗜中性粒细胞向关节转移的关键因素为胞质型磷脂酶A2(cPLA2)，抑制cPLA2进而抑制中性粒细胞转移成为粒细胞向关节转移炎症性疾病如RA的潜在治疗方向。Tai等〔5〕在胶原诱导小鼠关节炎模型中按一定剂量使用Pyrroxyphen(一种cPLA2α的抑制剂)，结果发现Pyrroxyphen 强烈抑制关节炎发生和软骨破坏，并显著抑制cPLA2α和类花生四烯酸含量的增加，以及基质金属蛋白酶-3、-8、-9、-13 和环氧合酶-2的mRNA 表达。这些结果支持cPLA2α抑制剂在人RA中的潜在治疗作用。 Raichel等〔6〕采用胶原诱导关节炎和腹膜炎小鼠模型,发现cPLA2α在小鼠模型炎症部位的表达水平急剧升高,反义抑制PLA2寡核苷酸能够抑制cPLA2α数量，可能成为RA等炎症性疾病新的治疗方法。

5-LO作为LTs合成中的关键酶涉及RA等多种炎症相关疾病〔7〕。很多药物开发以5-LO为靶点，如N-芳基-4-芳基-1,3-噻唑-2-胺(N-aryl-4-aryl-1,3-thiazole-2-amine)是5-LO的直接抑制剂，Suh等〔8〕对其在体内体外的抗炎活性做了评估，发现这种噻唑类化合物表现出能直接抑制5-LO。5-LO抑制剂类药物已经研制出多种，但只有一种5-LO的氧化还原抑制剂齐留通，被批准用于临床。Zweifel等〔9〕为更好地研究其在体内活性，采用了添加角叉莱胶到新形成的大鼠气囊中，虽然有巨噬细胞和嗜中性粒细胞的存在，但只有少量5-脂肪氧合酶(LOX)生成。当添加钙离子载体(A23187)后，5-LOX的大量激活产生，从而提供了一种评估5-LOX抑制剂的有效性和选择性新模型，此外他们还采取了一些测定法(包括新开发的基于荧光的酶测定，5-LOX的氧化还原测定，体外人全血液化验和IgE抗体诱导的大鼠肥大细胞的实验，所有设计都是为了测定白三烯的最大生产量)评价齐留通和CJ-13，610(一种具有竞争力非氧化还原型的5-LOX抑制剂)药理特性。CJ-13，610抑制5-LOX的能力约为齐留通的3~4倍，同时通过LC/MS/MS和酶联免疫吸附评价5-LOX代谢产物证实，两者均选择性地抑制5-过氧化氢二十碳四烯酸(5-HPETE)，包括5-氧代-6,8,11,14-二十碳四烯酸(5-oxoETE)的所有下游产物，而不抑制12-脂氧合酶(12-LOX)，15-脂肪氧合酶(15-LOX)或环氧合酶(COX)的产物。Blaho等〔10〕采用莱姆关节炎小鼠模型研究发现，在莱姆关节炎易感C3/HE患有伯氏螺旋体的小鼠模型体内，其关节处5-LO的 mRNA被诱导生成，LTB4也大量合成。而5-LO缺陷的C3/HE小鼠体内，通过感染后60多天持续性关节炎病理研究，证明5-LO对于诱发莱姆病并非必需，但其缺乏导致早期关节肿胀和无法治愈性关节炎。这表明5-LO代谢途径的产物并非对于所有关节炎模型都是必需，提示将5-LO作为治疗靶点时应慎重考虑。

25-LO和COX的双重抑制与RA治疗

前列腺素E2(PGE2)作为AA通过COX代谢途径产生的另一产物，也是一种重要的炎症介质。最近一些药物开发采用5-LO和COX双重抑制剂显示了强效抗炎镇痛作用。Anderson等〔11〕在胶原诱导的关节炎(CIA)模型中发现，将COX-2选择性抑制剂和LTs合成抑制剂共同使用时，大鼠CIA的发病率及病变程度均明显下降。故同时阻断PGE2及LTB4合成途径对于CIA的治疗是必须的。Licofelone是5-LO、COX-1和COX-2的竞争性抑制剂，其降低了PG和LTs的生成，已被证明具有镇痛、抗感染作用，是一种很有前景的药物〔12〕。Bannwarth〔13〕的研究表明，licofelone的解热、镇痛、抗炎和抗血小板活动与传统的非甾体抗炎药(NSAIDs)相似，而且表现出抗过敏特性。在药效动力学研究中，通过对角叉莱胶诱导的大鼠脚关节水肿模型给予licofelone和NSAIDs进行比较，发现licofelone能显著镇痛，以及防止非甾体类药物相关性LTs增加的现象〔14〕。最近,Araico等〔15〕报道，双重抑制COX-2和5-LO活性的一些phenylsulphonyl urenyl查耳酮衍生品，如2,4-dichloro-4′N查耳酮(Me-UCH9)在角叉莱胶诱导脚关节水肿模型中，能抑制炎症疼痛，降低脚关节水肿液LTB4，PGE2的含量；在佐剂性关节炎小鼠模型中，UCH9调节炎症疼痛反应与其双重抑制LTB4，PGE2的作用有关也被证实。由于LTB4、PGE2同为AA代谢途径的产物，当使用一些药物时，可能会打破两者代谢平衡，如非甾体类抗炎药能减少PGE2的合成，却增加了LTB4的合成，支持AA产物从COX 到5-LOX分流的假设〔15〕。Martel-Pelletier等〔16〕在相关实验中发现抑制PGE2会上调5-LO而下调FLAP的表达，而LTB4又是5-LOX的上调因子，他们还证明了LTB4有助于上调涉及OA的一些因素如基质金属蛋白酶。

此外,大量不同植物来源的化合物已被报道具有干扰5-LO产物合成的效果〔17〕。如银杏叶提取物银杏黄酮，姜-草药产品，丁香酚中的香料酚活性成分，海洋半萜类的代谢物，咖啡酸类似物等大多作用于LT线性合成途径中的一种或多种酶类而发挥治疗RA作用。

3阻断LTB4与受体结合治疗RA

LTs受体分为LTB4激活的LTB4受体及CysLTs激活的CysLTs受体。LTB4受体至少包括BLT1和BLT2两种亚型。BLT1为高亲和力受体，属7次跨膜G蛋白耦联受体，主要在白细胞尤其中性粒细胞、巨噬细胞和嗜酸性粒细胞上表达，其主要功能是参与白细胞尤其是中性粒细胞的化学趋化过程。BLT2为低亲和力受体，在白细胞、脾、肝、小肠有高水平表达。LTs必须与靶细胞膜上相应受体相结合发挥各种生物学效应，包括参与中性粒细胞在关节内的聚集、关节疼痛、调节免疫细胞分化、调节细胞因子生成、关节组织的破坏等。Shao等〔18〕选择性地破坏鼠的BLT1和BLT2受体，结果发现实验中BLT1/BLT2(+/+)鼠患关节炎病，而BLT1(-/-)鼠不患病，显示BLT1在胶原诱导的关节炎中起关键作用，故BLT1可以作为治疗关节炎的一个靶点。Mathis等〔19〕以BLT2受体缺乏的鼠为研究对象，BLT2(-/-)鼠与正常鼠相比其发育正常，且BLT2受体破坏并不能影响BLT1受体的表达和功能。BLT1/BLT2(-/-)鼠与正常鼠相比，其患关节炎发病率和严重程度均降低，骨和软骨得以保护，显示LTB4受体BLT1和BLT2在关节炎发病中发挥重要作用。Hashimoto等〔20〕研究RA患者滑膜组织和关节液中白细胞的BLT1和BLT2的差异性表达。他们选用了40例RA患者，10例OA患者，用RT-PCR测定BLT1和BLT2的mRNA表达，结果发现RA患者滑膜组织中的BLT2表达高于BLT1，但滑液中白细胞主要表达BLT1。表明BLT1是介导LTB4在滑膜组织中作用的主要受体。Alten等〔21〕在RA患者中应用长效的LTB4受体拮抗剂BIIL284进行双盲的临床实验研究，结果表明长期使用BIIL284对RA患者有利。相反，Díaz-González等〔22〕在RA患者中应用LTB4受体拮抗剂的临床试验里，给实验组口服长效药BIIL284，结果LTB4受体拮抗剂BIIL284所取得的效果不显著，显示LTB4并非RA炎症过程中的主要因素。

4LTB4生成和释放的抑制与RA治疗

磷酸二酯酶4(PDE4)是降解环磷酸腺苷的关键酶，并与炎性细胞因子的产生有关。Schett等〔23〕在动物模型中发现一种被称为apremilast的小分子PDE4能够在mRNA水平调制多个促炎细胞因子和趋化因子的合成，如肿瘤坏死因子-α，IL-23，趋化因子(CXCL)9和CXCL10，抑制这些介质的产生。同时发现干扰LTB4、诱导型一氧化氮合酶 、基质金属蛋白酶的合成，以及减少复杂的炎性过程(如树突细胞浸润，表皮增厚，关节破坏)也是这种小分子PDE4的功能之一。

多不饱和脂肪酸(PUFAs)在各种疾病特别是炎症性疾病中潜在的治疗作用已被认识到。Fetterman等〔24〕总结了n-3PUFAs可以用于减少AA，而AA可合成促炎类花生酸(如PGT、LTs)。此外，n-3 PUFAs还可以减少促炎细胞因子如TNF-α、IL-1、 IL-6 等的产生，具有较明显的抗炎作用。Calder〔25〕发现长链n-3 PUFAs(存在油性鱼和鱼油中),能够减少细胞因子、炎症二十烷类(PG和LTs等)的产生。长链n-3PUFAs通过直接作用(如通过替换AA作为一个类花生酸基质和抑制AA代谢)和间接(如通过影响转录炎症因子激活基因的表达)起作用，并能产生一种称为resolvins的抗炎症介质。 因此,n-3PUFAs是潜在的强效抗炎物质，可用于RA的治疗。此外，他们还发现,二十碳五烯酸(EPA )和 二十二碳六烯酸(DHA)抑制AA代谢成 LTs和PG等炎症性类花生酸类物质。n-6 PUFAs、AA是炎症花生酸类如PGE2、LTB4和 n-3多不饱和脂肪酸EPA和DHA(油性鱼和鱼油中发现的)的前体。鱼油已被证明是在慢性关节炎动物模型中缓解疾病发展和减少疾病严重程度的有效物质。临床试验也已证明鱼油可减轻RA患者疼痛，减少晨僵持续时间和使用非甾体类抗炎药的量〔26〕。海洋鱼油中发现的多不饱和脂肪酸n-3系列对RA等炎症性疾病的治疗有特效，并认为其作用机制是脂肪酸可能会干扰免疫细胞的功能，包括PG和LTs的合成等〔27〕。食物中饱和脂肪酸和反式脂肪酸涉及肥胖、心脏病、糖尿病和癌症，而多不饱和脂肪酸通常对健康有积极影响。其中ω-3和ω-6系列的PUFAs通过多种机制调节炎症反应,包括影响二十烷类(PG和LTs等)和细胞因子(白细胞介素)的合成，以及各种生物活性分子的基因表达〔28〕。Adam〔29〕通过对一些RA患者提供不同的膳食,并通过对比发现，低花生四烯酸的饮食能够改善RA炎症患者的临床症状，并提高来自鱼油的PUFAs的治疗效果。

非甾体抗感染药对AA产生和释放有一定影响。Lin等〔30〕给予犬肥大细胞不同类药物，研究其对花生酸类(PG和LTs)合成的影响，发现非选择性COX-2抑制剂(吡罗昔康)抑制了PGD2和PGE2产生，但治疗后LTC4水平上调， 5-LO抑制剂(NDGA)抑制LTB4/LTC4产生，而COX/5-LO广谱抑制剂(祖布林)，显著降低所有花生酸类物质的产生,显示联合抑制剂祖布林效果最为理想。

5问题与展望

LTB4虽被证实在RA治疗中发挥众多重要效应，白细胞内AA的代谢途径在5-脂氧酶抑制剂、环氧合酶抑制剂干预下可呈现分流效应，但详细具体机制尚不清楚。LTB4合成酶类的抑制，反义抑制磷脂酶A2的寡核苷酸能够抑制cPLA2α数量，5-LO、环氧合酶双重抑制剂和LTs受体抑制剂均能缓解关节症状，可能是治疗RA潜在的新方向。

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〔2015-05-27修回〕

(编辑李相军)

〔中图分类号〕R593.22

〔文献标识码〕A

〔文章编号〕1005-9202(2016)07-1752-03；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.07.098

通讯作者：杨树龙(1966-)，男，博士，教授，博士生导师，主要从事医学生理学研究。

基金项目：国家自然科学基金项目(81260504)；南昌大学校级教学改革研究课题(NCUJGLX-14-1-111，NCUJGLX-14-1-72)

12010级影像医学102班22010级实验班

3医学实验教学部4基础医学院

第一作者：詹雪琴(1991-)，女，主要从事临床医学研究。