成纤维细胞在Graves眼病发病机制中的作用及相关免疫治疗

    发布时间:2015-10-02   来源:中华康网   

 摘要:眼眶成纤维细胞(orbital fibroblast,OF)表达促甲状腺激素受体(TSHR)、胰岛素样生长因子-1受体(IGF-1R)和免疫调节分子,给予适当刺激后部分可产生透明质酸(GAG)、炎症介质和自身抗体,部分可分化为脂肪细胞,是Graves眼病自身免疫的主要靶细胞[1]。因此抑制细胞因子的活性、减少B淋巴细胞以抑制抗体产生、抑制OF的脂肪分化等可作为Graves眼病新的治疗药物的靶点。南京军区总医院内分泌科王坚

关键词:Graves眼病  成纤维细胞  发病机制  免疫治疗

The role of orbital fibroblast in the pathogenesis and immunotherapy of Graves Ophthalmopathy

YE xiao-zhen,WANG Jian

(Department of Endocrinology,Najing General Hospital of Nanjing Command,the Najing clinical institute of Southern Medical University, Nanjing 210002)

Abstract: The orbital fibroblast appears to be the major target cell of the autoimmune process in GO,they express immunoregulatory molecules and TSHR and IGF-1R, and can produce hyaluronic acid and differenttiate into mature adipocytes given appropriate stimulation.Potential targets for novel therapeutic agents to be used in GO include blocking T-cell costimulation, depleting B cells, inhibiting cytokine action, targeting the IGF-1R or the TSHR, and preventing connective tissue remodeling.

Keywords: Graves Ophthalmopathy;immunotherapy;Pathogenesis

Graves眼病(GO)又名甲状腺相关性眼病,是一种与Graves病既有关联又相对独立的器官特异性自身免疫性疾病。Garrity等[1]通过研究GO患者眼部的组织学改变特征,认为OF是GO自身免疫的主要靶细胞。OF存在多种自身抗原的表达,经过抗原识别,激活T细胞及B细胞,最终产生多种细胞因子和自身抗体。最近的研究显示眼眶0F表达多种表型,其中一些亚群在细胞因子刺激下可产生GAG和炎症介质,另一些则能分化为脂肪细胞。进一步探讨OF在Graves眼病发病机制中的作用,将有可能为GO提供新的治疗靶点。

1   OF与GO的发病机制

1.1  OF与细胞因子

国内外研究均证实GO患者球后组织存在多种细胞因子,以Th1细胞因子占优势。这些细胞因子部分可以刺激OF增殖、分泌大量的GAG,并产生各种细胞因子和免疫调节分子,包括人类白细胞抗原Ⅱ类分子(HLA-Ⅱ)、细胞粘附分子-1(ICAM-1)和热休克蛋白-72(HSP-72),从而扩大眼眶局部炎性反应[2]。部分可刺激OF增殖分化为成熟的脂肪细胞,使眶后脂肪组织容积增加,最终导致突眼。另外,研究证明眼眶OF主要表达CD40,在机体其它组织并无发现,CD40是一个重要的B淋巴细胞激活剂,可以和T淋巴细胞高水平表达的受体CD154结合。CD40/CD154结合可引起成纤维细胞产生各种炎症介质,包括IL-1、IL-6和IL-8等,并产生大量的GAG,从而使GAG在Graves患者眼眶中蓄积,致组织水肿和眼外肌肌腹扩大[3]。

1.2  OF与脂肪形成

CT扫描显示大部分GO患者既有眶内脂肪增加又有眼外肌扩大,另一些则以其中一项为主[1]。Nishhida[4]等发现TAO患者眶内脂肪组织容积的增加明显高于眼外肌容积的增加,且眶内容积与GO突眼的相关系数明显高于眼外肌容积,认为脂肪容积增加在GO发病中占十分重要的作用。而增加的眶内脂肪组织是由RF分化形成的。研究发现,用PPAR-γ逆转录病毒表达载体转染小鼠成纤维细胞(NIH3T3),可使小鼠成纤维细胞在PPAR-γ配体依耐的方式下转化为脂肪细胞[5]。Sorisky[6]等已证实人类眼眶脂肪组织/结缔组织中存有脂肪前体细胞,Smith[7]亦从新生儿的血管基质和成人身体不同部位脂肪或结缔组织中分离出能向脂肪细胞分化的OF,称为成纤维脂肪前体细胞,是OF的一个亚群。在一定条件刺激下,这些成纤维脂肪前体细胞可以分化为成熟的脂肪细胞,致球后脂肪组织容积增加,最终导致突眼。

1.3  OF与TSHR

最近研究显示由OF分化的脂肪细胞是GO患者眶内组织TSHR的主要来源。研究证实TSHR的mRNA和蛋白在伴或不伴有眼病的Graves疾病患者眶内脂肪组织内表达[8],且GO患者的TSHR水平确实比无GO患者高,表明TSHR在眼眶表达的增加可能参与疾病的发展[9-10]。GO患者眼眶减压术中取得的眶内脂肪组织中的TSHR mRNA水平与患者临床活动度呈正相关关系进一步证实了这个观点[11]。随着眶内OF向脂肪分化的增多,TSHR表达增加,这在体外培养眼眶成纤维脂肪前体细胞分化实验中得到证实。TSHR、PPAR-γ、瘦素及脂联素的mRNA水平在成熟脂肪细胞中比未分化细胞大约高10倍[12]。Kumar[10]等亦发现与正常组织相比,GO患者眶内脂肪组织上述基因表达增加;并且TSHR mRNA水平与编码瘦素和脂联素的mRNA水平呈显著的正相关关系。体外实验也证实GO患者组织中的消脂素和TSHR的基因表达显著升高。

1.4  OF与IGF-1R

Pritchard等[13]研究证实GO患者的OF表达IGF-1R。OF可被体内的IgG激活,使IGF-1R活性增加,致活性T淋巴细胞进入炎性区域浸润。IGF-1R的IgG刺激激活过程没有限制在眼眶及胫前小腿皮肤的OF中,因来自这些Graves疾病患者不同部位的OF具有类似的行为。Pritchard[14]认为GO患者循环血中存在着抗IGF-1R的抗体,表明IGF-1R可能是Graves疾病的第二抗原,在淋巴细胞转运中发挥重要作用。另外,IGF-1与IGF-1R结合后,可以进一步促进OF大量增生。

2  GO的免疫治疗

免疫抑制剂对活动期的GO治疗有效,利用MRI、结合奥曲肽的SPECT技术[15]及Mourits根据活动期的临床表现拟定的疾病活动评分标准,可较简便的客观评价GO活动度。目前最常用、最基本的方法是糖皮质激素的治疗。Christopher[16]等证明单独用全身大剂量激素静脉冲击疗法或与眼睛局部放疗联合治疗是最有效的治疗方案。近年来国内外通过对OF的研究又提出一些新的治疗靶点,将有助于GO的治疗。

2.1 抑制细胞因子活性

以细胞因子和OF在GO早期发病机制的相互作用为理论基础,单克隆抗体以促炎症反应细胞因子及炎症介质为作用靶点,将有特别的前景,特别是TNF-a阻断剂或IL-1受体阻断药[17]。Durrani[18]等用英夫利昔单抗已成功治疗一个GO患者。Komorowski等[19]用英夫利昔单抗治疗一个伴有Graves病的老年女性GO患者亦取得良好效果。Paridaens[20]等用依那西昔治疗10个中度活性GO患者,使其CAS分数下降约60%,结膜水肿等软组织改变明显好转。Komorowski[21]用依那西普、英夫利昔单抗治疗早期活性GO患者亦取得了阳性结果。Bonara等[22]用利妥昔单抗成功治疗一个对糖皮质激素无反应的GO患者。在这些研究中,作者并无发现严重的副作用。El Fassi 等[23]认为英夫利昔、依那西昔、利妥昔单抗治疗GO具有良好的应用前景。细胞因子调节剂己酮可可碱(Ptx)能抑制HLA-DR的表达及TNF-a的转录,降低 IL-1、6及IFN-r的产生,从而抑制这些炎性细胞因子刺激OF合成和分泌GAG,也已用于临床。Balazs[24]用Ptx治疗对糖皮质激素禁忌的10名中度活性GO患者,发现所有患者的软组织改变明显改善,TNF-a及透明质酸水平亦下降,但患者的眼外肌活力及突眼并无明显改善。Finamor[25]等则认为Ptx对非活性GO患者的突眼效果好。另外,T淋巴细胞共刺激信号抑制剂如CTLA4-Ig或alefacept,可以阻断激活T细胞所需要的“第二信号”,抑制细胞因子的产生,通过以这些免疫反应的早期步骤为靶点,理论上这些药物具有抑制抗体产生及炎症细胞因子分泌的双重作用,是很有前景的[26]。

2.2 抑制IGF-1R与其受体结合

能阻断IGF-1与其受体结合或以IGF-1R活性为靶点的药物是GO治疗的另一个潜在选择,他们能抑制循环血中IGF-1受体抗体对眼细胞的作用[13],但由于IGF具有促进致癌的作用,包括抗IGF-1R抗体、IGF-1R酪氨酸激酶的小分子抑制剂及反义RNA碎片在内的生物制剂并没有得到积极的发展。生长抑素类似物可以直接阻断IGF-1对组织的作用;也可通过减少血浆中生长激素浓度而间接抑制IGF-1的作用,减少GAG的合成;抑制T淋巴细胞释放淋巴因子,抑制细胞因子的作用[15],临床常用的有奥曲肽和兰瑞肽,新的生长抑素类似物SOM230与生长抑素受体有高度的亲和力[15]。

2.3减少B淋巴细胞,抑制抗体产生

在早期阶段减少B淋巴细胞、阻断其与CD20结合、抑制抗体产生可能是有益的,因为大量证据证实抗TSHR及IGF-1R的抗体参与GO疾病的发展[15]。当前可获得的生物制剂是抗B淋巴细胞制剂美罗华即CD20人鼠嵌合性单克隆抗体(RTX)。RTX直接针对正常及恶性B淋巴细胞的表面抗原即CD20抗原,通过介导B细胞凋亡、补体和抗体依耐性细胞介导的细胞毒性起作用。Salvi[27-28]用RTX治疗GO患者取得了较好的效果。El Fassi[29]研究显示RTX对低水平TRAb的GO患者有持久的缓解作用,但对抗体水平无影响,但似乎对高水平TRAb的GO患者无效。最近,Komorowski[21]等用RTX治疗早期活性GO亦取得了阳性结果。

2.4 抑制脂肪分化,防止组织重塑

以OF向成熟脂肪细胞分化的早期阶段为治疗靶点是目前研究的热点。如果OF的分化成熟被抑制,由眶内脂肪组织容积增加所致的GO症状体征将可避免。Valyasevi等[12]已证实PPAR-γ激动剂罗格列酮(RGZ)可促进体外培养的眼眶成纤维脂肪前体细胞分化成熟,而PPAR-γ拮抗剂双酚丙烷二环氧丙醚(BADGE)可拮抗RGZ的作用。Starkey等 [30]经体外研究证实PPAR-γ拮抗剂GW9662可抑制脂肪细胞的分化形成,认为能特异阻断PPAR-γ结合的药物将成为GO的另一项有前景的治疗方法。Starkey报道一合并有GO的2型糖尿病患者接受RGZ治疗后,眼球突出加重[30]。类似的服用噻唑烷二酮类药后GO恶化的病例也有相继报导[31-32],Dorkhan等[33]最近一项研究显示部分2型DM患者在接受吡格列酮治疗后眼球突出度亦有增加。可见,PPAR-γ激动剂在GO患者可能是应该禁用的,而PPAR-γ拮抗剂或抑制PPAR-γ信号传递系统的药物将有可能成为活动性阶段的GO患者的一种新疗法。另外,Vondrichova T等[34]研究证实双氯芬酸具有抑制环氧化酶(COX-2)、抗PPAR-γ、抑制脂肪形成的作用,可能成为GO今后治疗的一个方向。

3  结语

关于GO的发病机制及相关免疫治疗,已逐渐受到医学界多个学科的重视。随着对GO发病机制的进一步认识,将为GO提供新的治疗靶点,但任何有关预防或治疗GO的药物都需要多中心的大量前瞻性、随机、双盲实验研究对其安全性、量效比、有效剂量及相关副作用等进行评估。

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