類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎與滑膜新生血管

郝曉圓(綜述),李鴻斌(審校)

(內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，呼和浩特 010050)

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種慢性炎癥性疾病，其主要病理改變是滑膜細(xì)胞呈進(jìn)行性增生，破壞關(guān)節(jié)腔的正常結(jié)構(gòu)，最終使關(guān)節(jié)僵硬、畸形。動物實驗證明[1],抑制滑膜新生血管可以減少關(guān)節(jié)炎患者病情活動度的得分。陳勇等[2]的臨床研究表明，關(guān)節(jié)血流信號豐富的患者同比其他患者病情活動度大，因此抑制新生血管生成是延緩病情進(jìn)展不容忽視的環(huán)節(jié)。

1 新生血管的形成

RA患者關(guān)節(jié)滑膜內(nèi)皮襯里細(xì)胞釋放基質(zhì)降解酶，消化底層的基膜和細(xì)胞外基質(zhì)，使內(nèi)皮細(xì)胞聚集，經(jīng)過內(nèi)皮細(xì)胞不斷的呈芽式增殖和遷移形成管腔，管腔相互交織融合形成毛細(xì)血管襻，毛細(xì)血管源源不斷地輸送白細(xì)胞以及炎性因子促進(jìn)新生血管的形成。各種介質(zhì)組成了一個復(fù)雜的互動網(wǎng)絡(luò)，持續(xù)地調(diào)節(jié)了血管的生成。有研究證實[3]，缺乏滑膜襯里細(xì)胞的基因剔除小鼠，盡管炎癥和骨破壞持續(xù)存在，但滑膜免受侵蝕，說明滑膜細(xì)胞在形成血管的過程中起到了舉足輕重的作用。

2 影響滑膜血管生成的因素

2.1促性滑膜血管生成

2.1.1低氧環(huán)境 低氧環(huán)境能誘導(dǎo)新生血管，RA患者的微環(huán)境是發(fā)炎、低氧分壓。一項敏感的微電極技術(shù)[4]測定RA患者關(guān)節(jié)滑膜腔比正常人的氧分壓更低，缺氧可使體外培養(yǎng)的RA成纖維樣滑膜細(xì)胞缺氧誘導(dǎo)因子1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)和血管內(nèi)皮生長因子的信使RNA(vascular endothelial growth factors mRNA,VEGF mRNA)及蛋白的表達(dá)增加，且與缺氧時間呈正相關(guān)[5],進(jìn)而促使滑膜襯里的堿性成纖維細(xì)胞分泌HIF-1α誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞的遷移和入侵、分泌基質(zhì)金屬蛋白，最終破壞關(guān)節(jié)軟骨及潛在的軟骨下骨。

2.1.2血管內(nèi)皮生長因子 血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factors,VEGF)是一種血小板源性的特異性作用于血管內(nèi)皮的多功能因子，正常組織中表達(dá)很低，當(dāng)發(fā)生炎癥或低氧時異常表達(dá)，VEGF通過與受體特異性結(jié)合發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)，目前已在血管內(nèi)皮上檢出兩種高度特異性受體：fam酪氨酸激酶受體和含有激酶插入式的受體，VEGF與特異性受體結(jié)合后促進(jìn)新生血管形成，新生的毛細(xì)血管又源源不斷地輸送白細(xì)胞及相關(guān)制炎因子到病灶。原位雜交技術(shù)顯示[6]，RA滑膜VEGF與炎癥程度呈正相關(guān)，而不伴有炎癥的RA滑膜組織未見表達(dá)。

2.1.3堿性成纖維細(xì)胞因子 堿性成纖維細(xì)胞因子是一種相對分子質(zhì)量為18×103的多肽分子，具有強(qiáng)烈的縮血管作用，在體外能刺激細(xì)胞增殖、遷移，誘導(dǎo)纖溶酶及膠原酶活性。堿性成纖維細(xì)胞生長因子的作用有：①促進(jìn)成纖維細(xì)胞增殖；②促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖；③促進(jìn)新生血管生成。有研究表明，堿性成纖維生長因子可促進(jìn)RA滑膜細(xì)胞產(chǎn)生HOXD9蛋白，誘導(dǎo)端粒酶的合成與激活，并誘導(dǎo)滑膜細(xì)胞fas相關(guān)死亡域轉(zhuǎn)換酶抑制蛋白的合成，進(jìn)而促進(jìn)滑膜細(xì)胞過度增生肥厚[7-9]。

2.1.4白細(xì)胞介素8 白細(xì)胞介素8(interleukin-8,IL-8)來源于單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，是一種多效細(xì)胞因子，在RA滑膜中呈高表達(dá)，一方面直接誘導(dǎo)白細(xì)胞游出，上調(diào)血管內(nèi)皮黏附分子，促使血管內(nèi)皮遷移和形成；另一方面間接誘導(dǎo)內(nèi)皮成纖維細(xì)胞生成，通過特異性地與受體結(jié)合，使炎性反應(yīng)呈級聯(lián)瀑布式反應(yīng)，且滑膜、血清中含量與紅細(xì)胞沉降率、C反應(yīng)蛋白呈正相關(guān)，可通過IL-8來判斷疾病活度[10]。

2.1.5基質(zhì)金屬蛋白酶誘導(dǎo)因子(CD147) 基質(zhì)金屬蛋白酶誘導(dǎo)因子屬于免疫球蛋白超家族,是一種跨膜糖蛋白，其相對分子質(zhì)量為58×103；其膜外結(jié)構(gòu)中有兩個免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域，故又屬免疫球蛋白超家族?；|(zhì)金屬蛋白酶誘導(dǎo)因子廣泛地表達(dá)于人腫瘤細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、外周血細(xì)胞的表面，能誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞產(chǎn)生基質(zhì)金屬蛋白，分解軟骨及鄰近骨組織。RA的主要病理改變是滑膜新生血管及血管翳侵蝕關(guān)節(jié)軟骨，破壞骨組織，類似于“腫瘤樣”生長，呈進(jìn)行性發(fā)展，VEGF和HIF-1α是近年來研究的比較明確的促進(jìn)血管新生的重要因子。有研究顯示[11]，用免疫組織化學(xué)法分析基質(zhì)金屬蛋白酶誘導(dǎo)因子與VEGF和HIF-1α表達(dá)水平呈顯著正相關(guān),基質(zhì)金屬蛋白酶誘導(dǎo)因子誘導(dǎo)了VEGF和HIF-1α的產(chǎn)生，小分子RNA轉(zhuǎn)染成纖維細(xì)胞后，VEGF和HIF-1α的生成大大地減少，磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B可能參與了這一過程,因此基質(zhì)金屬蛋白酶誘導(dǎo)因子的抑制作用可能會成為新的治療靶點(diǎn)。

2.1.6轉(zhuǎn)化生長因子β 轉(zhuǎn)化生長因子(tranforming growth factor-β,TGF-β)是一種雙向、多效的細(xì)胞因子，其本質(zhì)是蛋白質(zhì)，主要表達(dá)于滑膜組織的襯里層及襯里下層的成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞。轉(zhuǎn)化生長因子可以結(jié)合到細(xì)胞表面的TGF-β受體而激活，具有廣泛的生物學(xué)功能，可促進(jìn)單核巨噬細(xì)胞活化、趨化、浸潤，促進(jìn)成纖維細(xì)胞生長分化與細(xì)胞間質(zhì)合成，促進(jìn)血管形成，促進(jìn)炎癥與組織修復(fù)活性；又可抑制IL-1、IL-6的合成與致炎活性，下調(diào)干擾素α、干擾素γ、IL-2R與人類白細(xì)胞抗原的表達(dá)，干擾免疫細(xì)胞的分化發(fā)育，不僅具有抑制炎癥的活性，還具有趨化性質(zhì)，刺激細(xì)胞產(chǎn)生IL-1、IL-6、腫瘤壞死因子和其他炎性細(xì)胞因子到炎癥部位[12-13]。它的免疫抑制功能是通過抑制T細(xì)胞和B細(xì)胞的增殖和活化實現(xiàn)的[14-15]

2.1.7腫瘤壞死因子α 腫瘤壞子因子α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)來源于單核巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、肥大細(xì)胞，在有感染和炎癥時出現(xiàn)，TNF-α在眾多促血管生成炎性介質(zhì)中扮演重要角色。RA患者血清中存在大量的TNF-α,免疫組織化學(xué)分析提示，TNF-α存在于滑膜襯里細(xì)胞層，尤其是血管翳與軟骨交界處，它是通過自分泌或旁分泌的方式作用于受體，經(jīng)過多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑介導(dǎo)炎性反應(yīng)呈級聯(lián)放大瀑布式的展開，最終導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨的破壞、血管翳的形成[16]。目前已成功研制并應(yīng)用于臨床的TNF的抗體，其療效已被大家廣泛認(rèn)可，尤其是傳統(tǒng)藥物治療無效以及年輕患者，遠(yuǎn)期療效好于甲氨蝶呤。TNF-α是目前研究得比較成熟的靶向治療方案。TNF的抑制劑具有可用性,它可以徹底改變RA患者的預(yù)后[17]。

2.1.8IL-17家族 IL-17是一把“雙刃劍”，當(dāng)發(fā)生急性炎性反應(yīng)時，可以快速地分泌出來保護(hù)機(jī)體不受外源有害物質(zhì)的危害，而當(dāng)人體出現(xiàn)由于多種遺傳和環(huán)境因素所導(dǎo)致的慢性炎癥時，它們又會加速多種慢性疾病的病程，RA就屬于后一種。一方面，IL-17通過磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B途徑刺激微血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移；另一方面，通過誘導(dǎo)產(chǎn)生的基質(zhì)蛋白酶能夠破壞細(xì)胞外基質(zhì)，引起骨質(zhì)吸收。此外，抑制磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B通路，能顯著降低IL-17誘導(dǎo)的微血管形成數(shù)目。

2.2抑制新生血管形成

2.2.1內(nèi)皮抑素 內(nèi)皮抑素是一種內(nèi)源性抗血管物質(zhì)，特異性地抑制血管新生，可有效地緩解RA的病情進(jìn)展。在促炎和促血管新生的鏈?zhǔn)竭^程中，各種炎性細(xì)胞共同參與了這一過程，TNF的作用尤為重要，而內(nèi)皮抑素是通過特異性地抑制TNF誘發(fā)c-Jun氨基末端激酶的活化和依賴c-Jun氨基末端激酶的促血管生成因子IL-8、TNF-α、VEGF等的基因表達(dá)而抑制內(nèi)皮細(xì)胞的增生和遷移。Yin等[18]直接將表達(dá)內(nèi)皮抑素的慢病毒載體在發(fā)病前注射入TNF轉(zhuǎn)基因小鼠的關(guān)節(jié)，8周后注射關(guān)節(jié)組織學(xué)檢查顯示，內(nèi)皮抑素降低了關(guān)節(jié)滑膜組織的血管密度和平均關(guān)節(jié)指數(shù)，改善了滑膜增生和侵蝕性關(guān)節(jié)炎的進(jìn)程，防止了關(guān)節(jié)破壞。

2.2.2金屬蛋白酶組織抑制因子1 RA患者滑液、滑膜及外周血均有基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMPs)的高表達(dá)，且與病情進(jìn)展相關(guān)[19]。MMPs在RA的細(xì)胞外基質(zhì)降解中起著重要作用，能夠降解所有的軟骨成分。在病理狀態(tài)下，MMPs可介導(dǎo)關(guān)節(jié)內(nèi)炎性反應(yīng)逐步加重，并使基質(zhì)發(fā)生不可逆的降解，促進(jìn)新生血管形成。而金屬蛋白酶組織抑制因子1(tissue inhihitor of metal-loproteinase 1，TIMP1)是近年來發(fā)現(xiàn)的MMPs的天然抑制劑，是相對分子質(zhì)量為285×103的糖蛋白，TIMP1在多個環(huán)節(jié)抑制MMPs的活性，亦可抑制新生血管形成，如阻礙MMPs介導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞移動，抑制基質(zhì)中促血管生成因子的釋放，防止細(xì)胞外基質(zhì)降解。張育等[20]利用帶有綠色熒光的腺病毒給關(guān)節(jié)炎模型大鼠轉(zhuǎn)染TIMP1，發(fā)現(xiàn)大鼠關(guān)節(jié)滑膜血管密度、MMPs的蛋白表達(dá)均較對照組顯著減少，說明TIMP1能夠通過拮抗MMPs的表達(dá)而發(fā)揮抑制關(guān)節(jié)炎的作用，同時抑制了關(guān)節(jié)炎大鼠滑膜的血管新生，從而為TIMP1作為靶點(diǎn)治療RA提供了實驗依據(jù)。

3 以滑膜新生血管和血管翳為靶向治療的新進(jìn)展

3.1藥物治療 傳統(tǒng)的非甾體消炎藥主要通過抑制環(huán)加氧酶，減少前列腺素的產(chǎn)生而發(fā)揮消炎止痛的作用，這類藥不能抑制關(guān)節(jié)的破壞，一般不單獨(dú)使用[21]。緩解病情的抗風(fēng)濕藥物具有控制關(guān)節(jié)炎癥、延緩病情進(jìn)展的作用。歐洲抗風(fēng)濕病聯(lián)盟2009治療RA建議，甲氨蝶呤為核心藥物，其作用機(jī)制是抑制二氫葉酸還原酶，使嘌呤合成受抑制，從而抑制胸腺嘧啶合成；減少中性粒細(xì)胞的趨化作用；抑制炎性細(xì)胞因子的釋放；糖皮質(zhì)激素具有強(qiáng)大的抗炎作用，它可以迅速而明顯地緩解RA關(guān)節(jié)癥狀。研究顯示，小劑量糖皮質(zhì)激素有減緩RA病情進(jìn)展和改善癥狀的作用，甚至比傳統(tǒng)的緩解病情的抗風(fēng)濕藥物作用都強(qiáng)，且不良反應(yīng)小[22]。

3.2基因治療 腺病毒屬于非整合類、線性的雙鏈DNA無包膜病毒，感染細(xì)胞后不會將自己的DNA整合到細(xì)胞的染色體上，其優(yōu)點(diǎn)是制備簡單、可感染分裂細(xì)胞和非分裂細(xì)胞、病毒滴度及感染率高、表達(dá)時間長、可反復(fù)多次利用、安全性相對較好、可攜帶大量的目的基因。目前，腺病毒已廣泛地應(yīng)用于RA的動物實驗中。王建華等[23]將反義VEGF165腺病毒轉(zhuǎn)染滑膜細(xì)胞，通過諾瑟雜交(Northern-blot)的方法檢測對其VEGF基因轉(zhuǎn)錄的影響，結(jié)果觀察到轉(zhuǎn)染3 d后，VEGF基因轉(zhuǎn)錄受到明顯抑制，5 d后幾乎檢測不到陽性雜交信號。但這項實驗是在體外進(jìn)行的，體內(nèi)轉(zhuǎn)染有待進(jìn)一步研究，可為類風(fēng)濕治療提供新的治療思路。

3.3超聲微泡技術(shù) 近年來，超聲微泡技術(shù)在腫瘤血管新生方面有了長足的進(jìn)步，因能在靶細(xì)胞上打孔，使得細(xì)胞膜通透性增加，已成為一種體內(nèi)基因轉(zhuǎn)染的新手段。超聲輻射促使微泡在靶向區(qū)破裂，增加了局部的濃度，進(jìn)而提高了靶器官的轉(zhuǎn)染率[24]。國內(nèi)一項研究表明[25]，超聲擊破微泡介導(dǎo)增強(qiáng)型綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)染大鼠關(guān)節(jié)滑膜組織，其熒光強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，而單純質(zhì)粒組稍有增強(qiáng)，這一技術(shù)安全可靠，如能探索出超聲參數(shù)、微泡濃度等與轉(zhuǎn)染率的最佳搭配，有望成為治療RA的最優(yōu)手段。

4 小 結(jié)

RA是多種細(xì)胞因子共同參與、相互影響作用于關(guān)節(jié)滑膜基底層細(xì)胞，使得滑膜細(xì)胞形成利于血管新生的微環(huán)境，促使新生血管呈“腫瘤樣”浸潤性生長，血管的新生又加快了細(xì)胞因子的生成及輸送，整個過程形成了一個復(fù)雜交錯的“互聯(lián)網(wǎng)”。盡管RA的發(fā)病機(jī)制尚未完全明確，但在抑制血管新生方面取得了可喜的成績。

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