类风湿关节炎的病理生理及生物学治疗进展

1、类风湿关节炎的病理生理及生物学治疗进展    有关类风湿关节炎的病理生理机制，目前较为流行的观点是抗原提呈细胞(APC)和CD4细胞互相作用的结果。APC呈现复杂的主要组织相容复合物型分子(MHC)和抗原多肽，与T细胞表面受体(TCR)结合，随之巨噬细胞等被激活并分泌前炎症细胞因子如IL-1和TNF-等。这     有关类风湿关节炎的病理生理机制，目前较为流行的观点是抗原提呈细胞(APC)和CD4细胞互相作用的结果。APC呈现复杂的主要组织相容复合物型分子(MHC)和抗原多肽，与T细胞表面受体(TCR)结合，随之巨

2、噬细胞等被激活并分泌前炎症细胞因子如IL-1和TNF-等。这些细胞因子激活关节软骨周围的滑膜成纤维细胞和软骨细跑，分泌能降解糖蛋白和胶原的多种酶，从而导致组织破坏。但这种观点近期受到不少质疑。首先，在类风湿性滑膜炎起始阶段和以后持久的病理生理过程中，APC的重要性仍有争议。认为类风湿关节炎是由特异的外来抗原引起的观点目前仍是假说。至今为止，虽然进行了几十年的深入研究，但尚无肯定的证据说明存在着慢性类风湿滑膜炎的炎症因子蛋白质或mRNA。其次，基于自身免疫性疾病是由抗原激发的假说，近年来临床免疫学集中研究了T细胞和B细胞在RA病理生理中的作用。10年前建立的T细胞处于RA病理生理中心地位的观点越

3、来越多地受到挑战1，2。在自身抗原不清楚的情况下，企图阐明T细胞的寡克隆性和特异性是不能清楚地解释RA病理生理全貌的。某些T细胞因子的缺乏而单核因子的大量存在，也说明RA至少在疾病晚期或整个过程，是以单核细胞为主的。最支持T细胞中心假说的是动物实验，将特异的T细胞克隆注入动物体内，可导致破坏性关节炎。临床研究也显示HLA 分子与RA的发生密切相关，DR4RA患者更易发生关节侵蚀性病变3，4。由于已知HLA 型分子的唯一功能是提呈抗原给CD4T细胞表面受体(TCR)作为T细胞激活第一步，故亦支持T细胞在RA病理中起主要作用。但以CD4T细胞为靶子的治疗如鼠抗CD4T细胞单克隆抗体以及为减少鼠单克

4、隆抗体的免疫原性，将鼠单克隆抗体的可变区与人免疫球蛋白恒定区嵌合成的嵌合体抗体(chimeric)和直接以人抗CD4T细胞单克隆抗体(antiidiotypic Mab)的临床双盲对照实验未显示出治疗组较对照组有明显的临床好转5，6。针对T细胞受体多肽疫苗(V17和V14)7以及与RA发生有密切关联的HLA-DR4的单抗如鼠抗独特型Mab8和DR4/DR1多肽疫苗9等，经独立的3组研究者的临床试用，无明显的毒副反应，也无明显的疾病活动性改善。这些结果均未提供T细胞在RA发病中起重要作用的证据。T细胞中心假说受到挑战主要是因为T细胞的特异性尚未确定。在滑膜增生反应中，滑膜T细胞可能作用不强。滑膜

5、活检与关节组织学指数对比研究显示活动性关节炎与巨噬细胞、TNF-和IL-6明显相关，而与T细胞相关性不显著。另外，抗CD4T细胞治疗效果远不如巨噬细胞产物如TNF-可溶性受体(sTNF-R)10，IL-1受体拮抗剂(IL-1Ra)11或TNF-嵌合体Mab12。均说明巨噬细胞在RA病理生理中起着主要作用。肥厚增生的类风湿滑膜组织结构特点是大量巨噬细胞浸润。值得注意的是，不仅巨噬细胞浸润的强度与疾病的临床活动有关，并且还与放射学进展相一致13。活化的巨噬细胞在类风湿性滑膜及被破坏的血管翳组织中被大量发现并产生大量的炎症性细胞因子如IL-1、TNF、GM-CSF及TGF，它也是蛋白溶解酶如胶原酶、

6、stromelysin、明胶酶B和弹性酶的来源。另外巨噬细胞和循环单核细胞的吞噬能力也增强。现已普遍认为，巨噬细胞因子，尤其是IL-1和TNF-是RA重要的炎症介质。但是通过怎样的机制激活了滑膜巨噬细胞并产生大量前炎症细胞因子，或在类风湿性滑膜炎中，这些细胞是否以及怎样变成了自主性分泌细胞等，目前仍不清楚。可能的刺激因素包括可溶性T细胞因子，直接与T细胞接触，其他细胞因子本身，免疫源性物质或损伤的组织成分。也可能单核细胞在外周血就被激活，并决定了它们在关节内的定位和以后的病理过程。大量的关节炎动物模型研究表明，针对阻断IL-1和TNF-的产生、含量及效应所设计的实验治疗是有效的。尽管过去5年艰

7、苦工作显示人类RA较动物模型复杂的多，抗TNF Mab，可溶性TNF受体或IL-1受体拮抗剂治疗RA患者的初步临床实验结果仍令人鼓舞。1993年首先报告的鼠抗TNF-Mab以及随后(1994)出现的抗TNF-Mab嵌合体cA212临床双盲试验，显示单剂cA2(10 mg/kg)至少有50%的病情改善，且血清C反应蛋白和IL-6等急性期炎症指标亦有明显下降。接受治疗的患者均未检测出人抗鼠抗体，为重复用药提供了依据。可溶性TNF受体(sTNFR)可替代细胞表面TNF受体与TNF结合。因而具有TNF抗体样作用。为增加其半衰期、亲和力和生物活性，将sTNFR和人IgG1的Fc段融合成sTNFR：Fc(

8、1996)，经多中心临床双盲对照显示68%接受高剂量治疗者3个月后至少有50%的病情改善10。重组人类IL-1受体拮抗剂11同样取得了令人鼓舞的结果。这些结果对建立通过阻断细胞因子治疗RA是可行的，并且可能有益的概念非常重要。虽然仍需更长时间证实这些制剂的安全性和它们阻止软骨和骨破坏的有效性。成纤维样滑膜细胞(fibroblast-like synoviocytes，FLS)的研究呈现出另一令人兴奋的领域，近5年越来越受到重视。Firestein14对这种细胞的特性和功能进行过综述，并讨论了FLS应环境的反应演变成变异细胞，具有在抛锚处独立生长，癌基因表达，缺乏接触抑制等特点。FLS在类风湿性

9、血管翳中占主导地位，并大量表达黏附分子如血管细胞间黏附分子-1，对前炎症细胞起反应，分泌酶破坏周围组织等。当将正常人软骨移植到SCID体内，FLS显示出自主侵蚀性行为15，这更进一步说明独立于T细胞机制的组织破坏的重要性。但FLS是怎样变成具有自主侵蚀性细胞的，还不很清楚。有二种可能性，即体细胞突变和反病毒所致DNA混乱。除滑膜内皮细胞增生外，FLS的积累肯定部分与细胞凋亡清除缺陷有关16。体内滑膜细胞凋亡可在某些程度上抵消肿瘤样增生。这种平衡失调可因细胞因子如TGF和IL-1的产生，促进滑膜细胞增生，抑制细胞凋亡。这可能与TNF-蛋白家族的Bcl-2表达增加有关。Bcl-2作为RA潜在的前炎

10、症因子，通过核因子B(NF-B)通路发出信号，抑制细胞凋亡17。已有证据表明，Bcl-2过量表达可能抑制了RA滑膜细胞凋亡，是RA滑膜细胞增生的原因之一18。FLS可能不是RA的病因，但它们是关节破坏因子成员之一。在炎症细胞因子及其炎症因子如氧自由基的作用下，它们产生大量酶来降解细胞外基质，其中最为重要的是金属蛋白酶(MMPs)。Stromelysin和胶原酶是最重要的二种MMPs。自然抑制剂是组织金属蛋白酶抑制剂(TIPM)，也可由FLS分泌。体内基质的分解率取决于TIMP/MMPs比值。在RA，平衡总是偏向于MMPs。针对阻断FLS功能的RA治疗包括应用NSAIDs，抑制MMPs，环氧化酶

11、-2抑制剂和白三烯抑制剂等。理论上进一步治疗措施包括通过与细胞表面Fas分子的交叉反应增强FLS凋亡效应或运用基因治疗纠正细胞凋亡的缺陷。基于新的认识即类风湿性滑膜炎症和组织破坏是细胞间互相作用的结果，阻断细胞间不仅限于T细胞和树状突细胞，与B细胞，也与其他实质性细胞如成纤维滑膜细胞等的共刺激信号传递的有关治疗如CD40LMAb19、CTLA-4Ig20或其嵌合体MuCTLA-4Ig，可能成为新的热点。其中CD40L是活化的T细胞表面表达的一种糖蛋白，与B细胞CD40特异结合后，活化的T细胞分泌IL-4、IL-5、IL-6增多，加快B淋巴细胞增生分化成浆细胞。CD40LMAb通过阻止B细胞活化

12、而起细胞抑制作用。CTLA-4是活化的T细胞分泌的受体，与抗原提呈细胞表面B7结合后，对自身起抑制作用，使IL-2分泌减少，并限制了自身增生反应。抗CTLA-4抗体通过封闭此受体，阻止了活化T细胞的负反馈作用。目前均处于胶原性关节炎和红斑狼疮等自身免疫性疾病的动物实验，可能成为新的生物学治疗方向。风湿病研究中没有哪个领域在过去十年象RA病理生理学那样活跃，并取得了广泛深入的进展，从各个角度寻找新的治疗契机。虽然不是所有结果都令人满意，但从中我们已能见到曙光。类风湿关节炎是迄今为止除恶性肿瘤外应用各种生物制剂治疗最多的一种良性疾病。先后已有二十余种生物制剂应用于临床，其中不乏治疗效果良好，毒副反

13、应轻微，极具应用前景者。最早应用于RA的生物制剂是干扰素(1989年)，近期疗效尚可，但总体临床改善不乐观，在作用机制上也有些争议。抗TNFMAb的嵌合体，可溶性TNF受体，IL-1Ra治疗RA的成效使我们看到细胞因子治疗RA的可行性和有效性。下一个较有希望的可能是IL-10单独21或联合IL-422及其新近发现IL-15治疗RA。其原理为通过调节TH1TH2细胞因子间的平衡，达到减少、降低IL-1和TNF-效应的目的。其他具有良好前景的生物制剂治疗RA包括抗黏附分子单抗(如抗细胞内粘附因子-Imab23)和抗T细胞激活共同刺激分子的第二信使(如抗CD40L的Mab、CTLA-4Ig)以及针对

14、细胞因子的基因治疗等。这些治疗可能取得一定效果，但由于缺乏特异性，是否会对正常生物功能带来不利影响，有待进一步观察。参 考 文 献1,Fox DA.The role of T cells in the immunopathogenesis of rheumatoid arthritis.Athritis Rheum,1997,40:598-609.2,Arend WP.The pathophysiology and treatment of rheumatiod arth-ritis.Athritis Rheum,1997,40:595-597.3,Jawaheer D,Thomson W,M

15、acGregor AJ,et al.Homozygosity for the HLA-DR shared epitope contributes the highest risk for rheumatoid arthritis concordance in identical twins.Arthritis Rheum,1994,37:681-686.4,Goungh A,Faint J,Salmon M,et al.Genetic typing of patients with inflammatory arthritis at presentation can be used to pr

16、edict outcome.Arthritis Rheum,1994,37:1166-1170.5,Moreland LW,Pratt PW,Mays MD,et al.Double-blind,placebo-controlled multicenter trial using chimeric monoclonal anti-CD4 antibody,cM-T412,in rheumatoid arthritis patients receiving concomitant methotrexate.Arthritis Rheum,1995,38:1581-1588.6,van der L

17、ubbe PA,Dijkmans BAC,Markusse HM,et al.A randomized,double-blind,placebo-controlled study of CD4 monoclonal antibody therapy in early rheumatoid arthritis.Arthritis Rheum,1995,38:1097-1106.7,Moreland LW,Morgan EE,Adamson TC,et al.T cell receptor peptide vaccination in rheumatoid arthritis.Arthritis

18、Rheum,1998,41:1919-1929.8,Fiocco U,Cozzi L,Cozzi E.Treatment of rheumatoid arthritis by murine antiidiotypic monoclonal antibodies to a syngeneic anti-HLA class monoclonal antibody.Br J Rheunatol,1991,30:90-94.9,Paratt W,Heck L,Moreeland L,et al.Safety and immunogenecity of a single intramuscular in

19、jection of a synthetic HLA-DR4/1-peptide vaccine with alum adjuvant in rheumatoid arthritis patients (abstract).Arthritis Rheum,1995,38(Suppl 9):S281.10,Baumgartner S,Moreland LW,Schiff MH,et al.Double-blind,pla-cebo controlled trial of tumor nectosis factor receptor fusion protein (TNF:Fc) in activ

20、e rheumatoid arthritis (abstract).J Invest Med,1996,44:235A.11,Campoin GV,Lebsack ME,Lookabaugh J,et al.Dose-rang and dose-frequency study of recombinant human interleukin-1 receptor antagonist in patients with rheumatoid arthritis.Arthritis Rheum,1996,39:1092-1096.12,Elliott MJ,Maini RN,Feldman M,e

21、t al.Randomized double-blind comparison of chimeric monoclonal antibody to tumour necrosis factor alpha (cA2) versus placebo in rheumatoid arthritis.Lancet,1994,344:1105-1110.13,Soden M,Rooney M,Whelan A,et al.Immunohistological analysis of the synovial membrane:search for predictors of the clincal

22、course in rheumatoid arthritis.Ann Rheum Dis,1991,50 673-676.14,Firestein GS.Invasive fibroblask-like synoviocytes in rheumatoid art-hritis:passive responders or transformed aggressors?Arthritis Rheum,1996,39:1781-1790.15,Muller-Ladner U,Kriegsmann J,Franklin BN,et al.Synovial fibroblasts of patient

23、s with rheumatoid arthritis attack to and invade normal human cartilage when engrafted into SCID mice.Am J Pathol,1996,149:1607-1615.16,Firestein GS,Yeo M,Zvaifler NJ.Apoptosis in rheumatoid arthritis synovium?J Clin Invest,1995,96:1631-1638.17,Beg AA,Baltimore D.An essential role for NF-B in preventing TNF-induced cell death.Science,1996,274:782-784.18,Sugiyama M,Tsukazaki T,Yoneckura A.Location of apoptosis and related proteins in the synovium of patients with rheumatoid arthritis.Ann Rheum Dis,1996,55:442-449.19,Datta SK,Kalled.CD40-CD40