肺動脈高壓的免疫調節治療

劉明偉，李 嵐

肺動脈高壓(Pulmonary arterial hypertension，PAH)是一大類以肺動脈壓進行性升高為特點的肺血管疾病。由于缺乏理想的動物模型，其病理生理機制目前尚不清楚。近年來，對PAH發病機制的研究取得了較大的發展［l-2］。數據顯示，特發性肺動脈高壓(IPAH)患者多有免疫系統疾病(系統性紅斑狼瘡、艾滋病等)存在，提示免疫紊亂反應在PAH中起重要作用。調整機體免疫功能可能有助于治療PAH。

1 肺動脈高壓與免疫紊亂

Tuder等［3］首次在PAH患者的叢狀病損動脈壁周圍檢測出T淋巴細胞、B淋巴細胞、巨噬細胞等炎癥細胞浸潤，由此開啟了人們對PAH與免疫炎癥反應相關性研究之門。近年研究發現，PAH往往繼發于某些系統性炎癥性疾病，如系統性紅斑狼瘡、系統性硬皮病等，而這些疾病均與CD4+T細胞減少有關［4-5］。IPAH的血管叢損害明顯，有類似腎小球樣的結構，肺動脈分支通路形成，血管平滑肌細胞異常生長，肺血管重構，并且發現血管叢周圍有炎性細胞如T細胞、B細胞、巨噬細胞浸潤［6］。Da1ey 等［7］研究發現，CD4+T 細胞在白細胞介素(IL)-13的作用下分化成Th2細胞，可使肺動脈發生肌化。Damasl等［8］研究發現，與健康對照組相比，IPAH和繼發PAH患者可溶性白細胞表面分化抗原 40配體(sCD40L)增高，發現CD40L促進炎癥和血栓形成。而在體外實驗中也發現，重組 sCD40L誘導單核細胞趨化蛋白(MCP)-1和IL-8在內皮細胞表達。這些細胞因子在 PAH患者血漿中的水平都增高，并且sCD40L和血流動力學參數顯著相關。Hoshino［9］發現大鼠肺組織IL-18的過度表達，導致干擾素(IFN)-γ、IL-5、IL-13 增加和 CD8+T 細胞、巨噬細胞、中性粒細胞、嗜酸性粒細胞在肺部炎性浸潤、肺容積增加、嚴重的肺氣腫改變、右心室擴大、肺動脈壓力輕度升高。而敲除IL-13基因的大鼠能防止肺氣腫和肺部炎性浸潤。因此，免疫功能紊亂在PAH的發生與發展中起重要作用。

2 肺動脈高壓的免疫調節治療

目前，動物實驗顯示，多種藥物能減輕肺高壓及肺血管阻力(PVR)，包括血管緊張素轉化酶抑制劑、內皮素受體拮抗劑、一氧化氮(NO)、磷酸二酯酶-5抑制劑、前列環素、鈣通道阻滯劑及肝素等［10］。近年來，免疫調節藥他汀類、抗炎癥治療和雷公藤甲素(triptolide，TL)等也有減輕甚至逆轉肺高壓及PVR的作用，成為研究熱點。

2.1 他汀類藥物 他汀類藥物可有效降低膽固醇，目前已經被廣泛地運用于降低升高的脂質水平和心血管的危險度。近年來許多證據表明，他汀類藥物除了明確的降低膽固醇作用之外，還發揮著許多非調脂作用，包括抑制炎癥介質的釋放和血小板的聚集、改善血管內皮功能、穩定動脈粥樣硬化斑塊、抑制系膜細胞增生、抗炎和免疫調節反應等［11-13］。研究證明，他汀類藥物能降低干擾素對所謂的非專職抗原提呈細胞(例如巨噬細胞或內皮細胞)在主要組織相容性復合物Ⅱ(MHCⅡ)的表達，尤其能降低反式作用子Ⅱ的表達。通過下調MHCⅡ類抗原表達，能在體內抑制1型輔助性T細胞(Th1細胞)的活化，從而減少致炎性細胞因子的產生，相應抑制T細胞產生和白介素(IL)-2釋放。炎癥在許多疾病的發生發展過程中起著關鍵作用，應用他汀類藥物進行臨床抗炎治療日益受到重視，這種抗炎作用對患有自身免疫性疾病患者的治療有著較為樂觀的應用前景。有報道，在動物實驗中，他汀類藥物能有效減輕甚至逆轉PAH以及肺血管重構。目前研究最多的是應用辛伐他汀治療 PAH。Kao［14］使用辛伐他汀(20～80 mg/d)對16例原發性或繼發性PAH患者進行治療，結果顯示，患者心功能改善、右心室收縮壓降低。Nishimura等［15］用辛伐他汀2 mg/(kg·d)對大鼠左肺切除加野百合堿注射所致PAH模型的研究，結果顯示，第35天時，對照組產生了嚴重的PAH［mPAP=(53±2)mmHg］和右心室肥厚，而辛伐他汀組平均肺動脈mPAP:(27±3)mm Hg，同時，辛伐他汀明顯減輕了新生內膜的形成，抑制了肺血管重構。Girgis等［16］利用大鼠慢性低氧性PAH模型，用辛伐他汀進行干預，結果顯示，辛伐他汀明顯減輕了PAH的形成，治療組的右室肥厚程度、肺泡內血管的肌化程度、小動脈中膜厚度較對照組也明顯減輕。Nishimura等［17］用辛伐他汀對已形成嚴重PAH的大鼠模型［mPAP=(42±2)mmHg］進行了研究，結果顯示，辛伐他汀組的大鼠肺動脈壓力、右室肥厚、小動脈中膜厚度、血管阻塞分數、新生內膜厚度進行性下降。辛伐他汀治療PAH的臨床研究已初步證實其有益的作用，且他汀類藥品已廣泛應用于冠心病患者，長期服用，無明顯不良反應，故可能在IPAH患者的治療中有較好的應用前景。期望在大規模、隨機的臨床試驗中能有更令人振奮的結果。但也有相反的結果，McMurtry等［18］通過實驗動物研究顯示，他汀類并沒有明顯改善PAH動物的生存率、肺血管重構和右心肥大等。

2.2 細胞因子拮抗劑 炎癥介質能導致肺血管收縮的的觀點已被廣泛接受，但是炎癥介質可引起肺血管重塑是一個較新的概念。目前認為，多種細胞因子參與的炎癥機制是肺動脈高壓發生的重要原因。缺氧、自身免疫性抗體、病原微生物等多種因素可以導致促炎癥因子表達升高，激活炎癥細胞和下游的信號傳導通路，啟動增殖過程和炎性病變。炎癥細胞因子拮抗劑已被用來干預PAH大鼠模型，以此來探討炎癥介質在PAH發病機制中的作用。Voelke等［19］研究發現，IL-1受體拮抗劑對野百合堿(MCT)誘導的PAH和慢性缺氧誘導的PAH動物模型有不同療效，MCT處理PAH動物模型的大鼠右室肥厚程度及肺動脈壓力能被IL-1受體拮抗劑所降低，而在慢性缺氧動物模型中卻未觀察到類似結果。如果只在原發性PAH患者而非繼發于慢性阻塞性肺疾病的PAH患者體內檢測到IL-1、IL-6升高，提示炎癥因子可能在PAH發病中起重要的作用。Kimura［20］研究單核細胞趨化因子-1(MCP-1)受體拮抗劑干預MCT誘導的大鼠PAH模型，結果顯示，MCP-1可能起著募集巨噬細胞浸潤炎癥部位的作用，炎癥因子受體被阻斷的大鼠模型肺動脈壓力較對照組下降。電穿孔術轉導MCP-1阻遏基因L25 J到預先經過MCT處理的大鼠平滑肌細胞內，結果發現，右室收縮壓、右室肥厚程度、肺動脈中膜厚度、單核細胞浸潤程度明顯降低，提示炎癥機制參與MCT誘導的PAH的形成。

2.3 雷公藤 Li等［21］研究表明，雷公藤可抑制絲裂原誘導的淋巴細胞增殖、混合白細胞反應(Mixed lyphocytereaetion，MLR)及細胞毒性 T細胞的產生，以及誘導T淋巴細胞凋亡，但作用機制并不清楚。近年來發現雷公藤對核因子-KB(Nuclearfactor，NF-KB)有抑制作用。NF-KB是一種可調節許多參與免疫反應和炎癥反應基因轉錄的重要轉錄因子，其轉錄產物有細胞因子、化學因子、細胞間黏附分子、免疫受體等。體外試驗表明，雷公藤提取物50 ng/mL可顯著抑制單核細胞分泌 IL-1、TNF-a、IL-6、IL-8。該提取物還可顯著抑制淋巴細胞產生IL-2和 IL-4，同時對Th1及Th2細胞功能產生抑制作用［22］。在炎癥過程中，細胞因子和細胞間黏附分子起關鍵作用。雷公藤提取物可以抑制脂多糖(LPS)刺激的人單核細胞THP-1CD18的基因表達，下調該細胞表面細胞間黏附分子 CD11C、CD14及細胞間粘附分子(ICAM-1)表達，避免單核細胞與活化或損傷的內皮細胞黏附，從而產生抑制炎癥反應的作用。此外，該提取物可完全抑制該細胞TNRa的基因表達，可調節和減少TNF-a釋放引起的炎癥反應。在中性粒細胞、滑液成纖維細胞和內皮細胞，雷公藤提取物可顯著抑制 IL-1刺激的 E-選擇素、ICAM-1和血管細胞粘附分子(VCAM-1)的分泌和表達，這種強抗粘附分子的作用可能是其抗炎癥反應的重要機制之一，使其具有強效治療炎癥性疾病的作用。研究發現，雷公藤降低PAH大鼠右室肥厚程度，改善血流動力學指標［23］。但仍未見用于臨床的報道。

2.4 雷帕霉素(Rapamyein，RAPA)RAPA是一種強有力的免疫抑制劑，不但對多種自身免疫性疾病有顯著療效，而且在不同種類的器官移植動物模型上顯示出顯著的抗排斥反應活性。其作用主要表現為抑制T細胞和T細胞依賴性B細胞對移植物抗原的反應。目前常用的環孢素(CSA)、他克莫司(TAC)抑制刺激鈣依賴的信號傳導通道引起的T細胞增殖，而RAPA對刺激鈣依賴和非鈣依賴的信號傳導通道誘導的T細胞增殖均有抑制作用［24］。RAPA抑制細胞增殖周期的G1中期至晚期階段，因此，即使在刺激細胞增殖的信號啟動后加入RAPA，也能阻止淋巴細胞的增殖。雖然RAPA能抑制IL-1誘導的T細胞增殖，但是對能引起細胞凋亡的活化信號卻無影響。RAPA不僅能抑制IL-2、IL-4介導的T細胞增殖，還能抑制IL-12、IL-7、IL-15 誘導的 T 細胞增殖［25］。此外，RAPA能夠抑制IL-2和IL-6依賴的B細胞向產生抗體的漿細胞分化，從而降低IgA、IgM、IgG抗體的生成。研究發現，RAPA干預MCT處理的大鼠，可延緩PAH的發生與發展，降低右室肥厚程度，改善血流動力學指標［26］。

2.5 糖皮質激素 糖皮質激素和免疫抑制劑能有效降低合并結締組織病者的肺動脈壓力。體外實驗發現，潑尼松龍能抑制IPAH患者平滑肌細胞由G1期至S期的進程，發揮其免疫抑制作用［27］。有報道［28］糖皮質激素聯合免疫抑制劑可以有效減緩肺動脈高壓的進展，治療PAH有明顯的療效，但是每個研究中心所采用的治療方案并不一致，而且也不能排除血管擴張藥物對降低PAH的療效，因此，評價免疫抑制治療尚存在一定困難。

綜上所述，免疫功能紊亂可能在PAH的發生發展中起重要作用，PAH往往并發于結締組織病，如系統性硬皮病、系統性紅斑狼瘡、POEMS綜合癥、HIV感染等，免疫學機制介入了PAH的病理生理過程。目前正進行免疫抑制動物實驗，嘗試性治療IPAH。隨著免疫學和分子生物學研究的進一步深入，PAH免疫學機制逐漸闡明，相關的免疫學和基因治療用于臨床，將為PAH的治療開辟新的途徑。

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