邱 秋,周建國,張 茜,陳 輝△
(1.中國人民解放軍5701廠醫院 a.眼耳鼻喉科,b.藥劑科,四川 成都 610041;2.四川省醫學科學院·四川省人民醫院眼科,四川 成都 610072)
芬戈莫德(fingolimod,FTY720)是近年來發現的一種新型的免疫抑制性藥物,是從冬蟲夏草中提取出的多球菌素改造合成的鞘氨醇類似物[1,2],目前已被批準用于多發性硬化癥的臨床治療[2,3],也用于多種實體器官移植術后排斥反應的治療[4,5]。近期實驗研究表明,其在眼科疾病的治療中也表現出獨特的作用[2,6~12]。本文將對FTY720在各類眼科疾病的治療進展方面做一綜述。
FTY720與傳統的免疫抑制藥物不同,其作用機制可歸納為以下幾點:①減少淋巴細胞流出:FTY720是鞘氨醇-1-磷酸受體(sphingosine-l-phosphate receptor,S1PR)阻滯劑,在體內經代謝作用轉化為單磷酸酯化合物芬戈莫德磷酸鹽(Fingolimod phosphate,FTY720-P)后,與淋巴細胞膜表面的S1PR1-5發生特異性結合。其中S1PR1對心血管系統、天然免疫以及適應性免疫系統和神經系統的細胞的增殖、移動、黏附、細胞骨架重排和炎癥等具有調節作用,在淋巴細胞的遷移過程中起到主要作用,其它4種起輔助作用。FTY720作用于S1PR受體可以改變淋巴細胞再循環,阻滯淋巴細胞的增殖、運動和黏附,從而減少脾和外周血中的淋巴細胞數目,避免淋巴細胞對病灶區域的浸潤和免疫損害[1,13]。②促進淋巴細胞歸巢:FTY720還能夠調節淋巴細胞表面的黏附蛋白,抑制T細胞和B細胞流出淋巴結,并加快外周血或組織中的成熟的淋巴細胞重新流回次級淋巴器官,進一步將其阻滯在外周淋巴器,減少淋巴細胞到達病灶部位的概率。這種效應在幼稚T細胞和中央記憶T細胞中更為明顯[2,14]。③調節免疫作用:該藥可增加調節性T細胞的數量,并可以放大其作用效應,在增強機體免疫耐受力、阻滯自身免疫反應、抑制器官移植術后的排異反應等方面具有重要作用[14]。④抑制炎性因子表達:該藥還能下調機體中促炎性因子的表達,例如白細胞介素系列因子(IL)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、干擾素-γ(IFN-γ)等,降低炎性因子和反應對機體細胞及組織的損傷[6,14]。⑤影響免疫細胞:能影響巨噬細胞、自然殺傷細胞等細胞的分化、遷移、增殖等,影響免疫炎癥反應的發展[2,4,6]。其作用主要通過影響免疫細胞的分化、遷移和炎性因子的產生,在體內形成免疫抑制及耐受的環境,從而在阻滯或減少淋巴細胞對中樞神經系統炎性病灶的浸潤。
據研究報道,FTY720還具有抑制細胞凋亡、神經細胞保護以及抗腫瘤等作用。①抑制凋亡:在神經系統損傷性疾病動物模型研究發現,該藥物治療組的凋亡基因的表達顯著降低,例如半胱天冬酶-3、B淋巴細胞瘤-2及其相關蛋白。研究者認為FTY720可以阻斷或避免神經細胞的凋亡[9,15]。②保護神經細胞:有研究報道指出,FTY720可以直接作用于神經細胞,能夠提高神經元細胞的存活率、促進細胞成熟、調控其增殖和分化等,例如誘導星形膠質細胞的活性、促進少突膠質細胞的分化、調節少突膠質細胞突觸的外生、抑制少突膠質細胞的凋亡等[16~18]。③具有多種活性位點:FTY720還可以作用于多種生物活性位點,例如影響神經酰胺合成酶[19,20]、鞘氨醇-1-磷酸裂解酶[21]、胞漿型磷脂酶A2[22]等生物活性作用。④腫瘤抑制:對肝癌實驗模型的研究,發現治療組中的腫瘤細胞的半胱天冬酶-3、B淋巴細胞瘤-2基因表達降低,腫瘤細胞的生長減緩,肝癌腫瘤細胞的增殖和生長減慢[23]。⑤誘導凋亡:研究表明,FTY720還能夠抑制細胞外信號調節激酶,可以直接誘導腫瘤細胞系發生凋亡[24]。
與傳統免疫抑制劑環孢素A、他克莫司(FK506)等相比,該藥物具有活性高毒性低的優點。并且,經證實FTY720與其他免疫抑制劑聯合使用,具有良好的協同增效作用[2,4]。
基于FTY720強大的免疫抑制和免疫調控作用,研究表明,FTY720在各類眼科疾病中發揮了良好的作用效應[2,6~12,25]。
3.1角膜移植角膜移植后免疫排除反應是移植失敗的重要原因。根據統計數據顯示,術后植片1年生存率為87%,而15年生存率下降至46%。雖然糖皮質激素、環孢菌素A、FK506等有一定療效,但是仍有超過49%的角膜移植患者發生不可逆的移植排異反應[26]。研究表明,FTY720可有效抑制角膜移植術后的免疫排斥反應[27,28]。早在2003年,Zhang等局部應用一定濃度的FTY720治療異基因大鼠角膜移植模型[27]。研究報道,0.5%濃度的FTY720可將淋巴細胞CD4+和調節性T細胞阻斷于次級淋巴結,避免CD4+細胞對移植角膜的浸潤損傷,治療組中調節性T細胞對效應T細胞的抑制能力明顯增加,調節性T細胞增多,腫瘤生長因子-β表達增強,有效延長了移植角膜片的生存時間[27]。研究表明,其能夠顯著延長角膜移植的存活時間,CD4+細胞數量所受影響較大[29]。Sedlakova等將FTY720應用于異基因大鼠的角膜移植模型研究,結果發現,FTY720 治療后大鼠的角膜植片發生排斥反應的時間明顯推后,并且,治療組的前房和角膜的炎癥反應減輕[28]。因此,對于角膜移植術后治療,FTY720具有極大的應用前景。
3.2自發性免疫性眼病自身免疫性葡萄膜炎(experimental autoimmune uveitis,EAU)和視網膜變性疾病是引起成人失明的重要原因。這是由于失代償的免疫系統耐受性降低,T淋巴細胞和巨噬細胞對正常組織浸潤損傷,引起眼部組織損害受累[30]。Shinichi等使用一定濃度的FTY720治療EAU大鼠模型,發現FTY720能夠顯著抑制血清中抗體水平和淋巴細胞增殖,減少周圍血中的淋巴細胞數量[31]。Commodaro等研究發現,蓋藥治療組中,葡萄膜上淋巴細胞的浸潤減少[9]。為了進一步研究其作用機制,他們將FTY720加入體外培養的淋巴細胞及視神經細胞中,實驗發現,淋巴細胞中的CD4+IFN-β和CD4+Foxp3+的比例增加,而調節性T細胞數量并無改變,由此證明其是通過直接抑制T淋巴細胞的浸潤來發揮其免疫抑制效應[9]。
3.3視神經脊髓炎(neuromyelitisoptica,NMO) NMO是一種主要累及視神經和脊髓的自身免疫性炎性脫髓鞘疾病。FTY720目前已被用于多發性硬化癥的臨床治療并顯示出較好的治療效果[2]。研究發現,其不僅能夠抑制淋巴細胞對脊髓和視神經的浸潤損傷,還能夠發揮神經細胞保護作用[2,32]。Kezuka在研究NMO患者中發現,其能夠減少T細胞、B細胞和巨噬細胞對視神經的浸潤,保留或提高視神經的結構及功能[7]。Foster等研究報道,在自身免疫性腦脊髓炎中,FTY720能夠保護并逆轉損傷的血眼屏障,減少神經系統中炎性因子的表達[32,33]。Balatoni等通過對MOG誘導的自身免疫性腦脊髓炎模型研究,發現其還能夠減少視神經的炎性浸潤反應,保護視功能[34]。Coelho等在多發性硬化癥的治療研究中發現,FTY720不僅僅可以發揮免疫抑制保護效應,還可以直接作用于少突膠質祖細胞,提高少突膠質細胞的存活率,促進其分化和成熟[17]。Yoshii曾報道過1例54歲的視神經脊髓炎女性患者,經過FTY720的治療后,MRI顯示視神經和脊髓的病變痊愈,視經功能提高[35]。
3.4干眼癥據研究報道,干眼癥是臨床上常見的疾病,研究發現其與自身免疫異常也具有一定程度的關聯,涉及T細胞免疫的異常[36]。Xiao在將干眼癥患者中使用FTY720,研究發現其可減少淋巴細胞對眼表及淚腺的浸潤,許多炎性因子表達降低等,促使結膜上皮細胞和杯狀細胞的損傷減少,淚膜破裂時間延長[12,36,37]。
FTY720除了具有免疫效應之外,研究發現,FTY720在多種視神經疾病中也表現出良好的神經保護作用效果[8,11,38]。
4.1視網膜光損傷(light-inducedretinaldamage,LIRD) 如果視網膜受到長時間或者過高強度的光照,可能會造成LIRD,發病機制復雜且目前并不十分清楚[39]。Chen等研究LIRD發現,預防性使用一定劑量的FTY720可以有效保護視網膜的結構及功能,在體外細胞實驗中發現,其能夠抑制調節神經酰胺酶的活性及其代謝物的水平,阻滯感光細胞的凋亡[8]。
4.2青光眼青光眼性視力下降多由于病理性的眼壓增高、視神經供血不足等因素引起的視神經損傷。多表現為視乳頭的萎縮或凹陷、視野缺損和持續的視力下降[40]。Yuyi研究發現,FTY720能夠刺激蛋白激酶表達,增加腦源性神經保護因子的含量,提高視神經節細胞的數量和生存率,證明其并非通過調控眼壓來起到保護視神經的作用[11]。
4.3視網膜色素變性(retinitispigmentosa,RP) RP是一種遺傳性、營養不良性的退行性疾病,是重要致盲疾病。主要病因為染色體異常,治療方法多不理想[41]。有研究報道在視網膜退化基因P23-1敲除大鼠模型中,FTY720能有效抑制神經鞘磷脂酶活性,調節神經鞘磷脂酶及其代謝物的水平,減少視網膜細胞的凋亡,保護視功能[38]。
4.4糖尿病視網膜病變(diabeticretinopathy,DR) DR是糖尿病中最主要的微血管并發癥,晚期的DR患者可發生嚴重出血或缺血而失明。表現為視網膜毛細血管脆性的增加和血管壁的損傷,以及血栓和血管破裂的表現。根據視網膜新生血管的生成,可分為增殖性和非增殖性視網膜病變[42]。Fan研究發現,在糖尿病大鼠模型中FTY720對糖尿病誘發的視網膜及視神經病變有一定保護作用[10]。
由于其高效性和低毒性,FTY720已經受到越來越多的研究者關注。目前其已經不僅應用于治療傳統的免疫性疾病,隨著對其作用機制進一步的研究,以及關于其新劑型及新衍生物等方面的研究,其在許多眼部疾病的治療中將發揮重要作用。