移植物抗宿主病的免疫干预药物及机制研究

【摘要】 以一些植物来源含免疫抑制作用的中药制剂在移植物抗宿主病中的应用为切入点，综合阐述中药免疫抑制剂的临床及实验研究进展，为进一步研究中药免疫抑制活性成分及机制提供依据。

【关键词】 植物 中药免疫抑制剂 移植物抗宿主病

移植物抗宿主病（Graft Versus Host Disease，GVHD）是异体造血干细胞移植的主要并发症，免疫干预是预防和治疗GVHD的主要方法之一。近年来出现了许多新的免疫抑制药物，特别是一些植物来源含免疫抑制作用的中药制剂，具有副作用小、疗效显著的特点，在临床及实验研究上取得了令人满意的效果。

1 GVHD概述

GVHD是在造血干细胞移植术后，供体的T淋巴细胞对抗宿主（受体）组织的反应，一般最常发生部位是皮肤、肝脏和胃肠道。宿主组织抗原对供体免疫细胞来说是异己物质，随着移植时间的推移，逐渐生长起来的供体免疫细胞对受体的“攻击”越来越重，即产生“移植物抗宿主反应”。GVHD的症状主要包括发热、皮肤潮红、皮疹、肝脾肿大、肝功能异常、全血细胞减少、肝炎、严重腹泻、骨髓硬质和感染，严重时可并发致死性反应。在双胞胎中，GVHD发生率为1％～5％，亲属中为36％，非血缘关系为50％～70％。在临床上，可采取适当的免疫抑制措施，挽救患者的生命。

2 传统免疫抑制药物

传统的预防GVHD方法是干扰T细胞活化和功能。在环孢素A（CsA）未被广泛应用前，一般用氨甲喋呤（MTX）及皮质类固醇激素来使淋巴细胞功能下降。CsA对人的免疫系统有复杂作用，其基本作用是阻止IL-2的产生［1］，从而阻止Ｔ淋巴细胞的激活。1984年日本藤泽药品公司从筑波链霉菌的发酵液中分离得到他克莫司（FK506）后，人们发现其免疫抑制特性与CsA相似且效率更强。FK506可与T细胞胞浆内的Ca２+-钙调蛋白依赖性磷酯酶活性蛋白即一种钙神经素(calcineurin)结合，明显抑制磷酯酶活性，抑制钙离子内流，从而使激活的T细胞核因子(NF-kT)不能去磷酸化, IL-2、IL-2受体、IFN-γ等转录基因受到阻遏［2，3］，抑制细胞因子的产生和T细胞的活化，达到预防GVHD的目的。随着FK506越来越多的应用，CsA和FK506分别与MTX联合应用，目前仍然为经典的GVHD预防方案。

3 新型免疫抑制药物

3.1 霉酚酸酯（MMF）霉酚酸酯（MMF）是新一代的抗排斥药物，它可阻断嘌呤的从头合成途径，进而抑制DNA合成。在体内，MMF脱酯后形成具有免疫抑制活性的代谢物霉酚酸(MPA)，可非竞争性、可逆性地抑制鸟嘌呤经典合成途径(de novo synthesis pathway)限速酶次黄嘌呤单核苷酸脱氢酶的活性［4］。嘌呤单核苷酸是DNA合成的原料，其合成有两条途径，即经典合成途径和补救合成途径(salvage pathway)，绝大多数细胞同时具有两条途径合成嘌呤单核苷酸的能力，而T、B淋巴细胞高度依赖从头合成途径，在体内，MPA能明显减少外周血T、B淋巴细胞、幼单核细胞内鸟嘌呤核苷酸的含量［5］。在体外，MMF能明显抑制丝裂原或异体抗原刺激后抗体和细胞毒性T细胞的产生［6］。MMF也能抑制粘附分子的糖基化作用，下调白细胞粘附分子的表达，从而减少淋巴细胞和单核细胞在炎症部位的聚集［4,6］。动物实验证实了它与CsA在GVHD预防和治疗中具有协同作用。Busca等［7］应用MMF 15～40 mg/(kg·d)治疗15例对标准免疫抑制治疗无效的儿童广泛性cGVHD患者,中位治疗持续时间为4个月(1～15个月),总有效率(CR+PR)为60%,13%仅有轻度反应,另27%疾病进展。胃肠道(CR 60%)、口腔(CR 33%)和皮肤病变(CR 43%,不包括硬皮病)对治疗反应较好。MMF治疗开始后45%的患者可以减少皮质激素用量,有27%的患者可以完全停用。霉酚酸酯特点是肝、肾毒性较轻、骨髓抑制少，致糖尿病、高血压病、高血脂、骨质疏松作用不明显。主要不良反应为呕吐、腹泻、白细胞减少症、败血症以及感染发生率增加。

3.2 西罗莫司西罗莫司是由潮链霉菌属产生的大环内酯类抗生素。1989年Morris等首次将其用于抗移植物排斥反应,1999年应用于临床。西罗莫司结构与他克莫司相似,但作用机制不同。西罗莫司与FK506蛋白(FKBP-12)结合形成西罗莫司-FKBP-12复合物, 但西罗莫司-FKBP-12复合物不能与钙调素结合,它与哺乳类西罗莫司靶分子(mTOR)结合,阻断T淋巴细胞及其他细胞由G1期至S期的进程［8］。mTOR是一种多功能激酶,在淋巴细胞的共刺激活化和细胞周期过程中均存在。西罗莫司-FKBP-12复合物与mTOR的结合物可阻断IL-2，IL-15或CD28/B7共刺激途径激活mTOR所引发的免疫反应,产生免疫抑制效应。西罗莫司的不良反应主要包括以下3个方面［9］:①高脂血症:Ⅰ期临床研究表明,大剂量使用西罗莫司［5～13 mg/(m2·d )］可致明显的高胆固醇血症,但对甘油三酯无明显影响;②骨髓抑制:可出现血小板和白细胞计数减少,血红蛋白水平降低等骨髓抑制的表现,但这种变化具有剂量依赖性,减量或停药后常可恢复正常,其机制尚不明确,可能与抑制某些生长因子受体的信号传递有关;③肝脏损害:可出现肝功能损害,主要表现为转氨酶明显升高。此外,口服小剂量本品(1～2 mg/d)可引起头痛、多发性关节痛、轻度胃炎、腹泻和痤疮等不良反应［10］。和其他免疫抑制剂一样,本品也可引起免疫抑制过度导致感染等。但与CsA和FK506相比,本品最大的优点是肾毒性和神经毒性小，在使用CsA或他克莫司过程中出现肾毒性时,可成功换用本品进行免疫抑制治疗。

4 中药免疫抑制药物

4.1 FTY720FTY720是一种新合成的免疫抑制剂，是由冬虫夏草分离出的活性成分ISP-1，经去除手性中心，改变侧链得到的氨基丙二醇化合物［11］，具有多种生理活性。FTY720的作用机制独特，在体内抑制免疫排斥反应发生的同时不破坏机体对病毒的免疫应答及免疫记忆能力，不良反应少，生物利用度高。Mandala等［12］研究表明FTY720为鞘氨醇-1-磷酸盐(S1P)受体阻滞剂，在体内主要经鞘氨醇激酶-2作用转化成单磷酸酯化合物(FTY720-P)发挥作用。FTY720-P与体内的S1P1,3-5 4种受体作用，其中起主要作用的是S1P1受体，S1P2受体的作用最弱［13］,S1P1受体与胸腺、外周淋巴器官中淋巴细胞的环数目有关，FTY720作用于S1P1受体可改变淋巴细胞再循环，加快淋巴细胞的归巢，使其滞留在外周淋巴器官中，可逆性减少脾和外周血液中的淋巴胞数目，从而减少淋巴细胞到达病灶部位的几率，延长移植器官的存活时间［14，15］。FTY720具有多种药理作用，小鼠实验已证明FTY720可诱导eNOS依赖性血管舒张，抑制某些肿瘤细胞的生长和诱导其死亡，但作用机制还有待研究［16］。FTY720不仅能预防排斥反应的发生，也可逆转已经发生的排斥反应［17］ 。除自身具有免疫抑制活性外，与其他免疫抑制剂CsA、西罗莫司、FK506联合使用，具有良好的协同增效作用［18］，且尚未发现其神经毒性、致突变性、基因断裂及导致精力衰退等不良反应。因此，FTY720具有广阔的研究和应用价值，是较有前途的中药免疫抑制药物。

4.2 川芎川芎的主要成分是川芎嗪，而川芎醇是川芎嗪在体内的主要代谢产物，与川芎嗪有相似的药理活性。Fu等［19］观察川芎嗪对小鼠骨髓移植模型的作用，发现川芎嗪灌胃组LFA-1、ICAM-1下调，骨髓病理损害减轻，表明川芎嗪能改善骨髓微环境，促进造血系统重建。王建杰等［20］发现RA患者中的IL-2水平明显高于正常组，川芎嗪治疗组可明显抑制IL-2的表达。IL-2是一种诱导Thl型免疫应答的细胞因子，在T细胞介导的自身免疫病中起重要作用，RA为Thl型免疫反应介导的自身免疫性疾病。减少IL-2的表达，可抑制Thl类细胞活化，发挥免疫抑制作用。

4.3 雷公藤雷公藤属于免疫抑制作用较强的中药。雷公藤提取物TG具有免疫调节作用,小剂量可提高巨噬细胞(Mφ)吞噬功能,大剂量则表现为抑制。雷公藤水煎剂可抑制脾细胞对刀豆蛋白(ConA)的增殖反应,给C57BL/6小鼠口服或皮下注射,可延长小鼠同种移植皮片的存活时间,降低排斥率。雷公藤总苷(TⅡ)可以抑制T细胞IL-2的产生、IL-2R的表达和活化T细胞对IL-2的反应性在转录水平上抑制IL-2和IL-2R P55的基因表达,促进IL-2 mRNA降解,对CD4+和CD8+细胞均有抑制作用,其中对CD4+细胞作用更强［21］。TⅡ还能明显降低腹腔中绵羊红细胞(SRBC)特异性抗体生成数,抑制B细胞对细胞脂多糖的反应性,从而间接抑制体液免疫应答。诸多实验结果表明,TⅡ可延长移植器官或组织的存活时间,降低排斥率,抑制排斥反应［22］。 4.4 天花粉蛋白天花粉蛋白(Trichosanthin, TCS)是从葫芦科(Cucurbitaceae)栝楼属植物栝楼(Trichosanthes Kirilowii Maxim)的根块中提取出的一种碱性蛋白。周芸等［23］发现低剂量天花粉蛋白(小于5pg／ml)具有免疫抑制功能。天花粉蛋白对T细胞的免疫抑制作用依次减弱，其抑制作用与不同增殖系统所需的APC密切相关。天花粉蛋白是主要通过作用于APC而不是直接作用于T细胞来发挥免疫抑制作用。焦志军等［24］通过建立特异的OVA体外二次应答增殖系统，筛选检测多个重叠肽段的免疫抑制功能，结果表明Tk衍生肽段改变了OVA 特异性增殖系统中细胞因子分泌的格局, 使得以Th1/Tc1型细胞因子为主状态向Th2/Tc2偏移, 表现为IL-4 和IL-10 分泌增加, 而IFN-γ分泌减少，剔除CD8+ T细胞明显解除Tk及其肽段的抑制作用，表明Tk的某些肽段与全蛋白一样具有免疫抑制功能, 其机制可能与诱导T细胞向CD8+ Tc2方向偏移有关。

4.5 青风藤青藤碱是青风藤的主要有效成分之一，具有免疫抑制作用，可引起小鼠胸腺及脾脏重量减轻,对小鼠抗羊红细胞抗体产生及对羊红细胞诱导的DTH反应均有明显的抑制作用,并可延长小鼠同种异体移植心肌的存活时间。在体外,青藤碱对小鼠脾细胞的增殖反应也呈较强抑制作用［25］。青风藤提取物具有抗移植排斥反应的作用，Dai等［26］发现青藤碱能抑制IL-2受体表达，通过阻断IL-2与IL-2R结合发挥抑制T、B淋巴细胞增殖的作用，实验还发现青藤碱与环孢菌素A对单个核细胞的增殖有协同抑制效应。

4.6 苏木豆科植物苏木的干燥提取物曾作为行血破淤,消炎止痛中药应用,其提取物具有降胆固醇、镇静、抑制中枢神经舒张血管等作用。近年研究表明,苏木具有较强的免疫抑制作用。于波等［27］发现苏木水提取物对小鼠T、B细胞功能有明显的抑制作用,其作用随剂量的加大而增强,并证实苏木的免疫抑制作用明显强于雷公藤。

4.7 其它近年来，有研究发现姜黄中的姜黄素及山茱萸中的山茱萸多糖都具有免疫抑制的作用，大剂量的姜黄素可产生免疫抑制效应［28］。

5 结语

虽然目前有些新型免疫抑制剂尚在实验研究阶段，在临床应用上并不是很成熟，但随着更多的新型免疫抑制剂的诞生，特别是植物来源的中药免疫抑制药物的研发，以及临床用药的日趋合理、成熟、科学，GVHD必将能得到更好的控制，使更多患者康复。

【参考文献】
［1］ Leon C, Jia J, Qiu G, et al. Modifications in low-density lipoprotein receptor expression affects Cyclosporin A cellular uptake and cytotoxicity［J］. J Pharm Sci，2007,9:6

［2］ Martin LJ, Chen H, Liao X, et al. FK506, a calcineurin inhibitor, prevents cadmium-induced testicular toxicity in mice［J］. Toxicol Sci，2007,9:4

［3］ Cho CS, Chang Z, Elkahwaji J, et al. Rapamycin antagonizes cy-closporine A-and tacrolimus(FK506)-mediated augmentation of linker for activation of T cell expression in T cell［J］. Int Im-munol，2003, 15 (11):1369.

［4］ Budde K, Bauer S, Hambach P, et al. Pharmacokinetic and pharmacodynamic comparison of enteric-coated mycophenolate sodium and mycophenolate mofetil in maintenance renal transplant patients［J］. Am J Transplant，2007,7(4):888.

［5］ Zhu XL, Li L, Shi JM, et al. Mycophenolic acid induced apoptosis in T lymphocytic cells Molt-4 and its mechanism.Zhejiang［J］ Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban，2005,34(4):339.

［6］ Boldt A, Barten MJ, Sagner A, et al. The influence of immunosuppressive drugs on T- and B-cell apoptosis via p53-mediated pathway in vitro and in vivo［J］. Transplantation，2006, 82(3):422.

［7］ Busca A,Saroglia EM,Lanino E, et al. Mycophenolate mofetil (MMF) as therapy for refractory chronic GVHD (cGVHD) in children receiving bone marrow transplantation［J］. Bone Marrow Transplant，2000, 25(10):1067.

［8］ Soliman GA. Themammaliantarget of rapamycin signalingnetwork and gene regulation［J］. Curr Opin Lipidol. 2005, 16(3):317.

［9］ Gueguen Y, Ferrari L, Souidi M, et al. Compared effect of immunosuppressive drugs cyclosporine A and rapamycin on cholesterol homeostasis key enzymes CYP27A1 and HMG-CoA reductase［J］. Basic Clin Pharmacol Toxicol，2007,100 (6):392.

［10］ Gaben AM, Saucier C, Bedin M, et al. Rapamycin inhibits cdk4 activation, p21 (WAF1/CIP1) expression and G1-phase progression in transformed mouse fibroblasts［J］. Int J Cancer，2004, 108 (2):200.

［11］ Mullershausen F, Craveiro LM, Shin Y, et al. Phosphorylated FTY720 promotes astrocyte migration through sphingosine-1-phosphate receptors［J］. J Neurochem，2007, 102(4): 1151.

［12］ Mandala S, Hajdu R, Bergstrom J, et al. Alteration of lymphocyte trafficking by sphingosine-1-phosphate receptors agonists［J］. Science, 2002, 296(5566):346.

［13］ Brinkmann V, Davis MD, Heise CE, et al. The immune-modulator FTY720 targets sphingosine-1-phosphate receptors［J］. J Biol Chem, 2002, 277(24):21453.

［14］ Matloubian M, Lo CG, Cinamon G, et al. Lymphocyte egress from thymus and peripheral lymphoid organs is dependent on S1P receptor 1［J］. Nature, 2004, 427(6972):355.

［15］ Allende ML. Dreier JL. Mandala S, et al. Expression of the sphingosine-1-phosphate, S1P1, on T-Cells controls thymic emigration［J］. J Biol Chem, 2004, 279(15):15396.

［16］ Tolle M，Levkau B，Keul P, et al. Immunomodular FTY720 induces eNOS-dependent vasodilatation via the lysophospholipid　receptor S1P3［J］. Circ Res, 2005, 96(8): 913.

［17］ Chiba K. FTY720, a new class of immunomodulator, inhibits lymphocyte egress from secondary lymphoid tissues and thymus by agonistic activity at sphingosine 1-phosphate receptors［J］. Pharmacol Ther, 2005, 108(3): 308.

［18］ Vaessen LM, van Besouw NM, Mol WM, et al. FTY720 treatment of kidney transplant patients: a differential effect on B cells, naive T cells, memory T cells and NK cells［J］. Transpl Immunol. 2006, 15(4): 281.

［19］ Fu L, Liu W, Sun H, et al. Effect of ligustrazine on the expression of LFA-1, ICAM-1 following bone marrow transplantation in mice［J］. J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci.2004,24(3):239.

［20］ 王建杰，张 涛，罗文哲，等．川芎嗪对类风湿性关节炎患者外周血单个核细胞．IL-12mRNA表达的影响［J］．黑龙江医药科学，2005, 28(2): 18.

［21］ 向 明, 张程亮. 雷公藤免疫抑制作用研究进展［J］.中草药，2005, 36(3): 458.

［22］ 戴英波,黄 循,罗志刚.从自然药物中提取免疫抑制剂的研究进展［J］.现代中西医结合杂志. 2004,13(7): 961.

［23］ 周 芸，周 洪，王保龙，等．天花粉蛋白通过激活CD8Tc2亚群诱导人体免疫抑制［J］．现代免疫学，2005, 25(1): 11．

［24］ 焦志军,周 芸, 路丽明,等.天花粉蛋白免疫抑制作用的功能性肽段筛选及其作用机制［J］.现代免疫学，2006, 26(5): 365.

［25］ 刘继红，李卫东，滕慧玲，等．青藤碱治疗类风湿性关节炎免疫作用和机制［J］．药学学报，2005, 40(2): 127.

［26］ Dai YB, Huang X, Luo ZG, et al. Inhibitory effect of sinomenine on acute rejection reaction in renal transplantation of rat［J］. CJMM，2004, 14(11): 49.

［27］ 于 波,侯静波,吕 航.苏木提取物对心脏移植大鼠T淋巴细胞亚群的免疫抑制和对心肌的保护作用［J］.中国地方病学杂志.2004, 23(6): 539.

［28］ 李新建, 刘晓城.姜黄素调节小鼠免疫功能的实验研究［J］.中国组织化学与细胞化学杂志，2005, 14(2): 132.