张 丽,王 迪,崔秀芳,吴莎莎,张红杰
南京医科大学第一附属医院消化内科, 江苏 南京 210029
炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)是一组由基因、环境、免疫、微生物等因素共同参与发病的慢性炎症性肠道疾病,主要包括克罗恩病(Crohn’s disease,CD)和溃疡性结肠炎(ulcerative colitis,UC),常伴有肠外表现,如关节炎、角膜结膜炎、结节性红斑、原发性硬化性胆管炎等,目前研究认为,淋巴细胞向肠道黏膜相关淋巴组织的迁移异常参与了IBD的发病。
淋巴细胞迁移是一种淋巴细胞归巢方式,主要涉及到一系列分子参与的淋巴细胞特异性地从血液迁移到各个组织器官的过程。机体内各个不同器官的组织细胞分泌的趋化因子与淋巴细胞表达的趋化因子受体结合,促进淋巴细胞表面归巢受体与特定地址素结合,进而完成淋巴细胞向特定的组织器官迁移。
1.1 淋巴细胞归巢受体、地址素、趋化因子及其受体淋巴细胞归巢受体是表达在淋巴细胞表面的一类分子,主要包括选择素家族、整合素家族,地址素为血管内皮细胞表达的黏附分子,包括黏膜地址素细胞黏附分子(mucosal addressin cell adhesion molecule-1,MadCAM-1)、细胞间黏附分子-1(intercellular cell adhesion molecule-1,ICAM-1)、外周淋巴结地址素(peripheral node addressin,PNAD)、血管细胞黏附分子-1(vascular cell adhesion molecule,VCAM-1)和钙黏素等。趋化因子是一类具有趋化白细胞作用的细胞因子,是一类可诱导的小分子蛋白,趋化因子与淋巴细胞表面的趋化因子受体结合后,促进归巢受体与地址素的结合,使淋巴细胞进入相应的组织器官。研究[1-2]表明,参与淋巴细胞向肠道迁移的归巢受体主要有整合素家族的α4β7、α4β1、αLβ2等,其相应的地址素MadCAM-1、VCAM-1、ICAM-1,参与淋巴细胞向肠道迁移的趋化因子主要有CCL25、CXCL10,其受体分别为CCR9、CXCR3。
1.2 肠道黏膜相关淋巴组织肠道黏膜相关淋巴组织包括肠上皮内淋巴细胞(intestinal intraepithelial lymphocytes,IELs)、固有层淋巴细胞、派尔集合淋巴结和肠系膜淋巴结。IELs是肠道黏膜上皮的一类独特的细胞群,分布于肠上皮与基底膜之间,主要为T淋巴细胞。生理状态下,幼稚T淋巴细胞及记忆T淋巴细胞通过高内皮微静脉进入次级淋巴组织,在次级淋巴组织中接受树突状细胞呈递的抗原后激活为效应T细胞,进而迁移到炎症的肠黏膜上皮内发挥作用,幼稚T淋巴细胞从次级淋巴组织迁入到组织器官这一过程受多种黏附分子介导,MadCAM-1主要表达于肠道相关淋巴组织内皮细胞,如派尔淋巴结、肠系膜淋巴结及小肠黏膜固有层的扁平内皮细胞,与淋巴细胞表达的α4β7整合素结合介导淋巴细胞向肠道组织的迁移[3-4]。
2.1 淋巴细胞归巢受体及地址素的表达异常研究提示,MadCAM-1分子在活动期IBD患者的肠道中表达明显上调,这种变化可促进循环中α4β7+T淋巴细胞向肠道的迁移,进而加重肠道的慢性炎症[5],而β7缺乏的小鼠小肠IELs数量减少,同时其派尔淋巴结也出现发育不良的现象,进一步证实α4β7+T淋巴细胞参与肠道淋巴细胞的迁移。整合素αEβ7在肠道黏膜层浸润的淋巴细胞中表达上调,通过与E-钙黏蛋白的相互作用,介导淋巴细胞在黏膜上皮层内滞留,参与肠道持续性炎性损伤,人外周血中仅1%的淋巴细胞表达整合素αEβ7,但在淋巴细胞归巢到肠道后,肠道局部的转化生长因子-β(transforming grouth factor-beta,TGF-β)可诱导T淋巴细胞表达整合素αEβ7[6],表达整合素αEβ7的淋巴细胞以IELs的形式定居在肠上皮内,这可能与炎症的持续化有关,αEβ7阻断剂治疗可能成为改善炎症的一种方法。
2.2 趋化因子及其受体表达异常趋化因子CCL-25是参与肠道黏膜淋巴细胞迁移的趋化因子之一,其受体为CCR9。CCL-25与CCR9结合后促进外周血中CCR9+T细胞迁移到小肠[7]。CCL-25表达与疾病状态有关,生理状态下结肠上皮并不表达CCL-25,但活动期UC患者的结肠上皮可检测到CCL-25,且其表达水平与疾病活动度相关[8],表明CCL-25与CCR9可能均参与了小肠及结肠炎症的产生。此外,介导淋巴细胞向肠道迁移的趋化因子还有CXCR3、CXCL10等[2],CXCR3是另外一种介导淋巴细胞向肠道迁移的趋化因子受体,表达于人类肠道IELs,其配体有CXCL9、CXCL10及CXCL11,炎症状态下,向肠道组织渗透的活化的T细胞中CXCR3的表达增加,同时CXCR3缺陷的小鼠在DSS诱导下的结肠炎更轻,证明CXCR3可能参与了肠道炎症的发生[9],而阻断其与配体的结合可能成为治疗炎症的一种途径,目前可能需进一步去探究其配体的分布及相关机制。
2.3 S1P受体调节剂鞘氨醇-1-磷酸(sphingosan-1-phosphate, S1P)是一种生物活性脂质介质,通过激活其受体S1PR,参与多种细胞过程的调节。研究发现,S1P在血液和组织之间产生的浓度梯度促进淋巴细胞进入循环中,炎症部位S1P水平升高,促使免疫细胞及炎症介质向炎症部位的聚集导致炎症加剧[10]。
研究提示,约有50%的IBD患者出现胃肠道外表现[11]。IBD最常见的肠外表现是关节炎、皮肤结节性红斑、坏疽性脓皮病、原发性硬化性胆管炎等,少见的如眼部表现,如巩膜炎、葡萄膜炎等[12-13],眼部表现在年轻CD患者结肠有病变患者中更为常见,且与疾病活动度相关,且在同时存在关节及口腔并发症的患者更为常见,提示肠外表现可能与IBD的活动度相关。Greuter等[14]发现,这种肠外表现可能与淋巴细胞渗出至相应的组织器官有关。血管黏附蛋白-1(vascular adhesion protein 1,VAP-1)是一种内皮黏附分子,在生理情况下不表达或仅在非炎症血管低水平表达,IBD合并原发性硬化性胆管炎时肝脏内MadCAM-1分子异常表达,研究认为,MadCAM-1分子表达能促进VAP-1的异常激活[15],VAP-1可能通过相关机制介导淋巴细胞从门静脉系统进入肝脏,进而导致肝脏并发症的产生,VAP-1可能成为治疗IBD的一个靶点,也有望成为预测IBD肠外表现的分子。近年来研究发现,在肿瘤及非肿瘤炎症状态下可能产生了三级淋巴组织,是类似于淋巴结、脾脏等组织的异位淋巴组织[16-17]。其包括高内皮微静脉,而IBD患者肠上皮内高内皮微静脉增加[18],猜想异位淋巴组织是否参与了IBD的发病或是IBD的一种内在表现。
4.1 淋巴细胞归巢受体抗体与地址素抗体目前研究的淋巴细胞归巢受体抗体主要有α4、α4β7、β7等。Natalizumab是一种人源化的抗α4单克隆抗体,最早用于治疗多发性硬化,主要通过阻断α4β7及α4β1与各自配体的结合阻断淋巴细胞向相应组织的迁移而发挥作用,在IBD中,能阻断α4β7+T细胞及α4β1+T细胞向肠道的迁移,但由于其引起进行性多病灶性脑白质病变(progressive multifocal leukoencephalopathy,PML)而受到限制[19]。PML是乳头多瘤空泡病毒感染引起的神经系统病变,目前认为PML的发生可能与阻断淋巴细胞向神经系统迁移相关。AJM300是一种小分子α4拮抗剂,Ⅱ期临床研究发现,其提高了中-重度UC患者的临床缓解率及黏膜愈合率,无严重不良事件发生[20]。Vedolizumab是抗α4β7单克隆抗体,目前在临床试验中取得了较好的疗效,与Natalizumab相比其PML的发生率低,这可能与MadCAM-1分子的分布部位有关。Etrolizumab也是一种单克隆抗体,可与整合素α4β7及αEβ7的β7亚单位结合,进而阻断淋巴细胞向肠道的迁移及在上皮内的滞留,目前正在进行临床试验。而抗MadCAM-1分子抗体也在进行临床试验,Ⅱ期临床试验在中-重度UC患者中取得了较好疗效[21]。未来在淋巴细胞归巢受体及地址素抗体方面的治疗将进一步深入研究,发现更有特异性的靶点,使其在治疗上更具有靶向性。
4.2 趋化因子及其受体抗体CCX282-B是CCR9的一种拮抗剂,在体外实验中能够抑制CCR9+T细胞向肠道迁移,CCX282-B治疗CD的Ⅱ期临床试验取得了一定疗效,但Ⅲ期临床试验并未达到预期效果[22]。关于UC的临床试验也在进行中。阻断CXCR3与CXCL10的结合可能也是一种选择,Eldelumab是一种人源性CXCL10单克隆抗体,在中-重度UC的Ⅱ期临床试验中并未在第11周时达到预期的临床缓解[23],但总体看来有临床缓解的趋势,并且其在未使用过TNF-α制剂的患者中缓解率更高,并未发现有免疫原性的产生。其他趋化因子如CCL20及其受体CCR6及趋化因子受体CCR5等,在肠道炎症活动时表达明显上升,未来可能探究其在治疗IBD方面的价值,需进一步探讨其对淋巴细胞归巢的具体机制。
4.3 S1P受体调节剂S1P受体调节剂目前已在肾癌及前列腺癌的治疗中取得了较好的效果,其新型的口服小分子制剂目前也在临床研究中[24-25],希望不久的将来有可喜的成果。
淋巴细胞迁移是多种分子参与的由多种因素参与调控的复杂过程,其迁移是广泛的、多部位的,是临床上疾病治疗的研究热点,而IBD发病主要与淋巴细胞向肠道的迁移异常有关,针对淋巴细胞迁移治疗IBD是目前研究的热点,幼稚淋巴细胞的启动、幼稚淋巴细胞在次级淋巴组织中接受抗原次级后的分化、成熟,淋巴细胞迁移至相应的组织、器官,涉及到一系列复杂的过程,多种分子参与其中,阻断这一过程可能起到缓解疾病的作用,但正由于这一过程的复杂性,需要更深入地探究其更为具体的分子机制,寻找更特异性的分子,特异性地阻断某一过程,进而使治疗具有靶向性,同时,随着更多新药进入临床,临床医师在关注疗效的同时需要关注更多的问题,如抗药抗体的产生及并发感染、肿瘤等潜在的风险等,在临床使用过程中需进一步探讨药物在治疗个体间的差异等,使治疗趋向个体化、在提高疗效的同时尽可能地减少不良反应。