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编号:10203918
炎症性肠病的新免疫治疗和生态疗法进展
http://www.100md.com 《中国肛肠病杂志》 2002年第7期
     上海第二医科大学附属仁济医院消化科(上海200001);上海市消化疾病研究所 庞智;萧树东(审校)

    关键词:肛肠病;炎症性肠病;免疫疗法;益生菌疗法

    摘要:

    克罗恩病和溃疡性结肠炎统称为炎症性肠病(IBD),病因虽不明确,但对其发病机理已有了较多的了解。该病的发生是由于个体易感性、肠道菌群和粘膜免疫相互作用所致。目前有关IBD内科治疗的文献综述报道较多[1~3],本文侧重概述IBD免疫调节治疗的最新进展以及益生菌对肠道菌群的调节(生态疗法)。

    1 免疫抑制和免疫调节治疗

    推荐使用的主要免疫治疗制剂包括嘌呤类似物(6-MP/AZA)、氨甲喋呤、霉酚酸盐、环孢霉素和抗TNF-α单克隆抗体(Infliximab),主要用于疾病的维持缓解[4]。对于慢性活动性病患者,应用免疫抑制剂后可以减少皮质激素用量。应用免疫抑制剂时最好能够根据其代谢酶或代谢产物的遗传药理学情况和水平来高于调整用药剂量。在人体研究中,尚未见6-MP致畸的报道,但氨甲喋呤、霉酚酸盐和其它免疫抑制剂有明显的致畸作用。有报道,在治疗皮质激素依赖的慢性活动性克罗恩病患者时,每周肌肉注射25mg的氨甲喋呤显示有效的诱导缓解,每周1次肌肉注射15mg的氨甲喋呤,也能有效地维持治疗[5],表明用较低剂量的氨甲喋呤治疗,对大多数IBD病人显示良好的维持治疗效果。有关霉酚酸盐治疗IBD的资料报道较少,通常在辅助用药时加以选择应用[6]
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    嘌呤类制剂用药2~3个月后其临床疗效才得以显示出来,即具有延迟性起效的特点。因此,在该病诱导期不应该撤除皮质激素药物治疗,其剂量的调整主要依赖于临床应答情况和疗效。应用免疫抑制剂治疗IBD是一个长期的过程,一旦疾病被诱导缓解而停用皮质激素类制剂后,临床医师往往不清楚这些免疫抑制剂需要继续使用多长时间。研究表明,AZA或6-MP的过早撤除治疗与IBD病人在停药后的头几年内的高复发率相关。一项小规模的回顾性调查认为,连续应用免疫抑制剂治疗IBD 4年可能没有必要,也可能没有任何益处[7],但是这个结论需要通过对照性的前瞻性研究加以证实,目前该项研究正在进行中[8]。过早停止治疗,IBD复发的危险性明显增加,但是长期应用免疫抑制剂具有潜在毒副作用。因此,在尚未确定免疫抑制剂治疗IBD的最佳疗程之前,应该对每一位病人定期认真回顾病史,综合评估用药效果和用药过程中遇到的各种问题。

    现代免疫学的研究表明,通过特异性抑制促炎症性细胞因子或调节性和抗炎症性细胞因子治疗IBD已成为可能。TNF-α拮抗剂(单克隆抗体)Infliximab是惟一经批准用于治疗IBD的免疫调节性药物。同时Infliximab治疗IBD没有IL-10等抗炎症性细胞因子需要反复给药的缺点。因此目前它已成为一种标准性治疗药物,其它生物学治疗制剂常常与之比较,判断其治疗效果。临床研究表明,难治性中度至重度克罗恩病患者,应用Infliximab治疗后病情明显好转,反复给药治疗,能维持缓解达44周[9,10]
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    应用Infliximab治疗克罗恩病后显示临床症状明显好转,内镜和组织学检查表明肠粘膜炎症病变愈合,效果最明显的病例可能是肠皮瘘管的迅速闭合。对于难治性隐形的瘘道治疗,Infliximab已成为第一线的首选药物,但最好联合应用AZA/6-MP进行维持治疗,以获得良好的疗效[10,11]

    目前,正在研究Infliximab反复给药的长期疗效和药物安全性。Infliximab治疗克罗恩病的确切作用机理尚不十分明确,可能通过对分泌产生膜结合性TNF-α的细胞诱导凋亡而发挥免疫调节作用。然而,由于单克隆抗体本身存在免疫原性,其它有关抗TNF-α治疗的方法和途径也在继续探索之中。在IBD的治疗中,正在研究其它干扰TNF作用途径的方法,它包括研制促进TNF分泌释放的金属蛋白酶之抑制剂和TNF转化酶抑制剂,还包括由p75TNF受体和免疫球蛋白(Ig)G1的Fc段组成的一种遗传工程融合蛋白[4,12]

    在IBD治疗中,除了拮抗TNF-α以外,多种细胞因子具有潜在的治疗作用。虽然重复给予IL-10的治疗效果并不十分满意,但是利用该细胞因子所具有的抗炎作用仍然是一种有吸引力的选择制剂。通过基因转导和使用基因工程处理的食品级细菌在肠道局部分泌产生IL-10,是一种理想的潜代治疗方法。在TH1型应答中IL-12是一个重要的促炎症性细胞因子。近年来,IL-12拮抗剂的研究引人注目,有关IL-12的治疗性试验结果,人们正翘首以待。
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    2 基因疗法

    由于静脉给予重组的细胞因子后,因其被机体快速清除,其生物可利用性减少,因而应用受到限制,而表达免疫调节性细胞因子的病毒性载体可以用于IBD的治疗[4,13]。将IL-4和IL-10等细胞因子基因以及抑制细胞因子转导的IkB突变体转导到肠粘膜中[4,14],可避免反复输注IL-10,只需通过基因疗法使发炎的肠粘膜中大量表达IL-10而达到治疗作用。在实验性大鼠中,经腹腔内给予一种具有复制缺隐的腺病毒-IL-10构建物后,可预防诱导实验性结肠炎的发生,但是当已诱导出结肠炎后再给药则无治疗作用[14]。最好的办法是将基因直接导入发炎的肠粘膜,将基因转导给肠粘膜的腺病毒载体业已确定。据报道,经口用腺病毒载体基因治疗腺糖酶不耐受症也获成功[4]。新近,美国和欧洲的科学家们已发现一个与克罗恩病相关的基因[15,16],被称为NOD2或Nod-2,编码蛋白的基因位于染色体16q12上,含有1007个氨基酸。其作用为影响人体识别某些细菌抗原,并作出适当的免疫反应。它的缺失可导致人体对一些抗原产生过度的免疫反应,致易患克罗恩病,故该基因属于保护性基因。两组作者分别对上百个家系的413名和179名克罗恩病患者及一部分对照人群进行研究,发现该基因只在15%~20%的病人中与克罗恩病有关,该基因异常者并不一定发病。因此,克罗恩病是个多基因病,还有其他基因对疾病起作用。但该基因的发现,无疑对克罗恩病的研究是一个突破性进展,进一步研究可能发现其致病的病原体并设计出新的治疗药物。
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    3 机体免疫系统的封闭

    活化的淋巴细胞凋亡或程序性细胞死亡是一个中心机制,通过该机制一旦外来抗原或病原体被中和或清除,机体免疫应答将终止。在克罗恩病中,有证据表明肠粘膜T淋巴细胞对凋亡产生抵抗,其结果肠粘膜的炎症反应得以长期持续存在[4]。抵抗凋亡作用可以归因于IL-6信号传导。IL-6是一种TH1型细胞因子,在克罗恩病人的肠粘膜内IL-6水平明显增高[17]。IL-6以通过其受体(IL-6R)进行信号传导,假若它与其可溶性受体(sIL-6R)形成复合体后,便向缺乏IL-6R的细胞传导信号(反式信号传导)。

    IL-6R由2个分子组成,其α链是一种IL-6结合蛋白,β链,即gp130,是一种信号转导子,它不能直接与IL-6结合,但是可与IL-6Rα一道形成高亲和性的结合位点。在克罗恩病时,由活化的单核细胞和粘膜巨噬细胞释放的sIL-6R可以与IL-6形成复合体,并刺激小肠T淋巴细胞表面的gp130,导致抗凋亡基因表达的瀑布形成以抵抗细胞凋亡的发生,导致疾病的慢性化以及对免疫抑制药物产生抵抗,造成难治性病变。通过使用中和性抗IL-6R封闭这种IL-6反式信号传导途径,已在多种克罗恩病的实验动物模型中进行试验。结果发现其疗效可以与抗TNF-α的效果相提并论。应用一种将gp130与IgG1的Fc段连接(gp-Fc)的融合蛋白,通过IL-6-sIL-6R复合体,能特异地抑制细胞信号传导,而不通过膜结合性受体进行信号传导,起到治疗结肠炎的作用[4,17]
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    4 组织损伤的靶介质-基质金属蛋白酶

    IBD的组织损伤和愈合包括细胞外基质的降解和重塑,这些作用由基质金属蛋白酶(MMPs)介导。它们首先以无活性的酶原形成分泌出来,然后在其氨基末端进行水解而活化。MMPs的水平部分地由组织抑制因子进行控制,而细胞因子是强有力的调节因子,可以调节MMP的表达和活性。在克罗恩病中通过封闭TNF-α,可使瘘管闭合,其作用机理可能是因为减少了MMP的产量而抑制基质破坏。MMPs,特别是其中的基质溶解蛋白-1,在肠粘膜中是重要的组织破坏性介质,它与T细胞的活化和多种细胞因子的释放有关。应用特异的MMPs抑制剂在病变局部进行治疗,显然是理想的治疗途径。目前正在IBD、肿瘤转移和其它炎症性疾病中进行这方面的研究[4,18]

    5 盖生菌和益生元治疗的现状

    大多数药物治疗IBD的主要方案是抑制或调节机体免疫功能和炎症应答。除了应用抗生素外,很少有人注意到通过改变肠道循环境而达到治疗IBD的作用。研究表明,吸烟是导致克罗恩病复发的危险因素,现已证实吸烟损害了肠道微环境的有益因素[4,19]。应用致病性减弱的蠕虫以改变肠粘膜细胞因子的分泌,可使克罗恩病病人的细胞因子种类从TH1型向TH2型转变。这个例证似可解释卫生状况改善,机体免疫系统对蠕虫接触减少的西方社会中克罗恩病的发病率增加,而发展中国家该病例较少的原因。在病人中,应用减毒寄生虫进行感染以达到治疗目的是否可被接受,目前尚不清楚,但是在鼠模型中的研究和在一项人体开放性试验中的初步结果显示,该途径是有趣的,令人鼓舞[4,20]。
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    常驻肠道菌群可以影响肠粘膜细胞因子的信号传导,并可影响粘膜免疫系统的发育和功能,对上皮更新、粘膜血流和肠蠕动具有明显的作用。肠道菌群可以通过精细安排的膳食成份进行调整,这些膳食成份通常是多聚糖类(益生元)。另外,肠内营养对IBD的疾病活动性具有良好疗效的可能机理是改变肠道菌群,但是另一种可能是通过恢复已改变了的肠道通透性以减少肠道菌群进入粘膜[21]。为了更有效地调整和控制IBD病人的肠道菌群,目前研究的重点放在益生菌上。

    6 益生菌疗法的应用范围

    益生菌是活的食用性微生物,它可改变肠道菌群,它可改变肠道菌群,对健康具有良好的作用[22]。最常用的乳酸杆菌属和双歧杆菌属具有明显的益生菌活性,其它非致病性菌株,包括某些种类大肠杆菌和肠球菌以及非细菌性微生物(如酵母菌属),也已用于临床。然而,迄今尚未对各种益生菌进行广泛而全面的比较性研究。益生菌在功能性食品中占据一定的地位,它们作为食品补充剂,除了其中的营养价值以外,其本身对健康有益[22,23],但对益生菌的疗效要进行更为严密的科学性、安全性评估[24]
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    在IBD的实验动物模型中,应用益生菌治疗已获得令人振奋的疗效。这些模型包括诱导式结肠炎大鼠、IL-10-/-(基因敲除)缺陷性小鼠以及应用严重联合免疫缺陷性小鼠淋巴细胞的过继模型[4,25~28]。特别值得一提的是唾液乳杆菌株的发现,通过与无益生菌喂饲的对照组进行比较,该菌可减慢IL-10-/-小鼠从肠道炎症向不典型增生和结肠癌转变的进展速度。在其它实验性动物中,也发生益生菌具有预防结肠癌变的作用。值得注意的是,应用IBD动物模型研究益生菌的疗效时,某一指定益生菌的确切疗效具有明显的可变性,这有赖于所选用的动物模型。由于在人体中,疾病本身更具有异质性,故上述结果应用到人体时,应该明确不同种类的益生菌可以用于不同的IBD亚型病人,甚至是在疾病的不同病期所需要的益生菌也可不同。应用非致病性大肠杆菌株与美纱拉抗嗪药物进行的2个人体对照性比较研究表明,这2种治疗方法在溃疡性结肠炎的维持缓解方面具有类似的疗效。目前有必要进一步研究,以选择最理想的菌株、剂量以及疗程[28]。单一益生菌治疗不适用于所有病人,甚至是不同病期的同一病人。因此,联合使用益生菌有其优点,但应很好地确定每一种益生菌的特性和活性。对于慢性囊袋炎的病人,在一项维持治疗的对照性试验中,应用鸡尾酒式的益生菌疗法已显示良好的效果。40例缓解性病人随机分为2组,分别接受鸡尾酒式的益生菌疗法和安慰剂治疗,前者由4株乳酸杆菌、3株双歧杆菌和1株唾液链球菌组成,均为经冷冻真空干燥的细菌。治疗9个月后,益生菌治疗组的复发率(15%)显著地低于安慰剂对照组(100%)。
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    益生菌的治疗作用可能有多种机理[4],包括产生抗微生物因子,与促炎症性微生物竞争代谢和相互作用以及抑制病原体粘附和侵入。益生菌也可能通过调节免疫细胞和上皮细胞而影响粘膜防御功能。已知常驻菌群通过与上皮和上皮下细胞交换调节信号而影响粘膜结构和功能。体外研究认为益生菌可以参与和有益地影响这种细胞间的信号传导。而且,益生菌对肠道通透性和粘膜免疫功能的作用也已在体内获得证实。

    7 遗传修饰的益生微生物

    益生菌的应用范围,最近由于遗传工程性食品和细菌的开发而获得扩展。在2个IBD鼠模型研究中,经胃肠道给予分泌IL-10的遗传修饰性乳酸乳杆菌,结果表明该菌对葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎有治疗结果,并且在IL-10/-缺陷小鼠中可预防小肠结肠炎的发生[4,29]。上述治疗结果可与抗IL-12治疗效果以及常规的治疗方案(类固醇药物)相媲美。更为重要的是,这种新治疗方案能够在炎症局部原位给药IL-10。因此,该方法可避免由于静脉内用药而带来的不便以及全身受到药物影响。该项技术也可适用于其它治疗性生物分子的给药方法。鼠类研究发现IL-10对调节性T细胞的功能具有重要的作用,而这类T细胞可控制对肠道抗原的炎症应答,因此临床上首选IL-10进行治疗。在遗传工程修饰的细菌能用于人体之前,该细菌的安全性应该深入地进行研究[4], http://www.100md.com