常山酮在自身免疫性疾病中的研究進(jìn)展

王詩琪+段澤華+趙亞蓉+竇環(huán)

[摘要] 常山酮是中藥提取物常山堿的衍生物，常作為高效抗球蟲藥被廣泛使用。近年研究發(fā)現(xiàn)，常山酮具有獨(dú)特的生物學(xué)活性，尤其在自身免疫病治療中展現(xiàn)出巨大潛力。該文主要就常山酮在關(guān)節(jié)炎、硬皮病、多發(fā)性硬化癥和腎炎等自身免疫性疾病中發(fā)揮的重要作用進(jìn)行梳理總結(jié)，為常山酮深入開展臨床研究提供參考。

[關(guān)鍵詞] 常山酮；關(guān)節(jié)炎；硬皮?。欢喟l(fā)性硬化；腎炎

[Abstract] Halofuginone （HF） is a derivative of dichroine which is the extract of traditional Chinese medicine. It is widely used as an efficient anticoccidial drug. Recent studies have found that HF has unique biological activities，showing great potential capacities in the treatment of autoimmune diseases. In the article，we summarized the therapeutic effects of HF in a variety of autoimmune diseases and its mechanism，providing references for further clinical studies of HF.

[Key words] halofuginone；arthritis；scleroderma；multiple sclerosis；nephritis

中藥常山為虎科落葉小灌木草本植物，主要產(chǎn)于我國長江以南各省[1]。早在2 000多年以前常山就用作抗瘧疾藥物。常山酮是從中藥常山中提取的一種喹唑啉酮生物堿，為白色或者淡灰色粉末狀晶體，無臭，味苦，難溶于水、甲醇及二甲亞砜，不易降解。以往，常山酮主要用于家畜、家禽等動(dòng)物治療，預(yù)防球蟲病、抗瘧疾[2]。近期研究者發(fā)現(xiàn)常山酮具有獨(dú)特生物活性，在瘧疾、纖維化疾病、腫瘤和自身免疫病中都展現(xiàn)出明確的治療效果。本文將從關(guān)節(jié)炎、硬皮病、多發(fā)性硬化癥和腎炎等方面，綜述常山酮在自身免疫病的研究進(jìn)展。

1 關(guān)節(jié)炎

關(guān)節(jié)炎性病因復(fù)雜，主要與炎癥、自身免疫反應(yīng)、感染、代謝紊亂、創(chuàng)傷、退行性病變等多種因素有關(guān)，常山酮對(duì)臨床上常見的骨性關(guān)節(jié)炎和風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎有顯著療效。

1.1 骨性關(guān)節(jié)炎 骨性關(guān)節(jié)炎病理特征為進(jìn)行性的關(guān)節(jié)軟骨損傷，軟骨下骨硬化和關(guān)節(jié)周圍骨贅形成。

Cui等通過對(duì)C57BL/6J野生型小鼠和Lewis大鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)常山酮可以抑制關(guān)節(jié)軟骨退變和軟骨下骨的破壞，從而大大降低OARSI評(píng)分[3]。常山酮一方面抑制Th17細(xì)胞的產(chǎn)生，使白細(xì)胞介素（IL）17生成減少，核因子κB受體活化因子的配體（RANKL）表達(dá)減少，發(fā)揮抑制破骨細(xì)胞骨吸收的作用；另一方面阻斷Smad2/3 依賴TGF-β信號(hào)，進(jìn)一步將骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）重新誘導(dǎo)至骨吸收表面的耦合骨骨吸收凹坑，而不在骨髓中形成異常骨樣的小島，恢復(fù)耦合骨重塑，同時(shí)抑制異位骨島的形成。此外，被阻斷TGF-β信號(hào)也減輕軟骨下骨過度血管生成。常山酮也能通過抑制裂解IV型膠原纖維的基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP-2）的活性，發(fā)揮誘導(dǎo)抗血管生成作用[3]。Cui 等也提出常山酮亦可誘導(dǎo)軟骨下骨中形成 H型血管、減弱關(guān)節(jié)炎[3]。

1.2 類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎 類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎主要癥狀在于異常的免疫反應(yīng)和由破骨細(xì)胞介導(dǎo)的骨破壞。常山酮不僅在骨破壞中起緩解作用，也在免疫反應(yīng)中協(xié)調(diào)Th17和Treg細(xì)胞之間的平衡。在免疫反應(yīng)中，Mi-Kyung Park等研究表明，常山酮抑制Th17細(xì)胞而激活Foxp3 Treg細(xì)胞。常山酮對(duì)Th17分化的這些作用涉及增加ERK的信號(hào)傳導(dǎo)和減少STAT-3和NF-ATc1的表達(dá)。 此外，常山酮誘導(dǎo)吲哚胺2，3-雙加氧酶（IDO）在樹突狀細(xì)胞中的表達(dá)，同樣導(dǎo)致Th17細(xì)胞的產(chǎn)生減少；在骨破壞中，常山酮通過抑制轉(zhuǎn)錄因子（例如活化蛋白1和NF-ATc1）阻止RANKL介導(dǎo)的破骨細(xì)胞的分化，并通過編碼細(xì)胞周期蛋白D1的Ccnd1的表達(dá)抑制破骨細(xì)胞進(jìn)入S期，造成細(xì)胞周期停滯[4]。

2 硬皮病

硬皮病是一種以皮膚炎性、變性、增厚和纖維化進(jìn)而硬化和萎縮為特征的結(jié)締組織病，此病可以引起多系統(tǒng)損害。動(dòng)物模型常用cGVHD和TSK共同反映臨床病理變化。

常山酮對(duì)于GVHD和硬皮病的主要治療機(jī)制為影響膠原蛋白的合成以及Th17細(xì)胞的分化2個(gè)方面。早在1996年Levi-Schaffer等研究發(fā)現(xiàn)通過小劑量（1 μg/只）給cGVHD小鼠和硬皮病小鼠注射常山酮，可以在不影響小鼠體重的情況下抑制膠原蛋白在纖維化皮膚中的沉積[5]。隨后進(jìn)一步的研究顯示常山酮實(shí)質(zhì)為膠原蛋白Ⅰ型的抑制劑。McGaha 等通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)常山酮對(duì)纖維細(xì)胞膠原合成的抑制作用在于常山酮可以干擾TGF-β誘導(dǎo)的膠原蛋白的上調(diào)和α2（I）膠原啟動(dòng)子的活性[5]。對(duì)于常山酮干擾α2（I）膠原啟動(dòng)子活性的機(jī)制，McGaha等經(jīng)過進(jìn)一步探究發(fā)現(xiàn)，c-Jun可以強(qiáng)烈下調(diào)I型膠原蛋白啟動(dòng)子活性。c-Jun的磷酸化導(dǎo)致更大的轉(zhuǎn)錄活性。而常山酮可誘導(dǎo)基底狀態(tài)的c-Jun絲氨酸磷酸化并與TGF β1，PDGF和PMA協(xié)同作用以大大增加c-Jun磷酸化，從而下調(diào)I型膠原蛋白啟動(dòng)子[6]。同時(shí)，常山酮也能抑制纖維細(xì)胞向纖維母細(xì)胞的轉(zhuǎn)化[7]。2012年Elizabeth等研究表明常山酮通過顯著減少TGF-β誘導(dǎo)的纖連蛋白，α-SMA和I型膠原的表達(dá)和應(yīng)激纖維組裝的形成達(dá)到降低纖維化標(biāo)記物和ECM蛋白表達(dá)的效果[8]。而對(duì)于介導(dǎo)TGF-β誘導(dǎo)纖維化的關(guān)鍵性信號(hào)分子Smad3，McGaha等通過實(shí)驗(yàn)提出常山酮阻礙Smad3的磷酸化調(diào)節(jié)下游轉(zhuǎn)錄水平而Elizabeth等則通過實(shí)驗(yàn)提出常山酮下調(diào)Smad3蛋白表達(dá)而非與磷酸化有關(guān)的不同理論[8]。Velden等已證明連接子區(qū)域中的Smad3磷酸化和Smad轉(zhuǎn)錄活性被c-Jun N末端激酶（JNK）直接或間接控制。說明c-Jun亦可通過間接控制Smad3對(duì)纖維化機(jī)制起作用[9]。

在Cheng等單獨(dú)的GVHD實(shí)驗(yàn)中檢測到小鼠外周血中CD4（+）IL-17（+）細(xì)胞數(shù)量的減少和CD4（+）IFN-γ細(xì)胞數(shù)量的增多[10]。 CD4（+）IL-17細(xì)胞和CD4（+）IFN-γ細(xì)胞之間的這種轉(zhuǎn)變通過調(diào)節(jié)細(xì)胞因子而達(dá)成（即通過IFN-γ，TNF-α和IL-6的顯著升高）由此推測常山酮通過抑制Th17細(xì)胞分化減緩慢性移植物抗宿主病。

3 中樞神經(jīng)系統(tǒng)自身免疫病

多發(fā)性硬化（multiple sclerosis，MS）是針對(duì)髓磷脂抗原的自身免疫性細(xì)胞免疫引發(fā)了炎癥從而出現(xiàn)神經(jīng)功能障礙的中樞系統(tǒng)自身免疫病[11]。實(shí)驗(yàn)性變態(tài)反應(yīng)性腦脊髓炎（experimental allergy encephalomyelitis，EAE），其免疫發(fā)病機(jī)制和病損與MS相似，研究實(shí)驗(yàn)中常以EAE作為人類多發(fā)性硬化病的模型[12]。

研究表明EAE為 Th1和Th17細(xì)胞介導(dǎo)中樞神經(jīng)系統(tǒng)免疫病，其中Th17細(xì)胞在自身免疫性CNS炎癥中發(fā)揮重要作用，可能主要在疾病的初始階段[13]。2009年Sundrud證明常山酮通過激活細(xì)胞保護(hù)信號(hào)傳導(dǎo)途徑——氨基酸饑餓反應(yīng)（AAR）來選擇性的抑制小鼠和人的Th17細(xì)胞分化[14]。Carlson認(rèn)為：脯氨酰-tRNA合成酶抑制劑鹵夫酮通過激活A(yù)AR途徑，阻斷IL-23誘導(dǎo)的Stat3磷酸化和IL-23依賴性促炎細(xì)胞因子在內(nèi)源性CCR6（+）Th17細(xì)胞中的表達(dá)[15]。機(jī)制上，AAR激活通過選擇性，轉(zhuǎn)錄后抑制Stat3蛋白水平來損害多種細(xì)胞因子受體下游的Stat3應(yīng)答，從而直接或者間接抑制Th17分化所需的GCN2激酶。因此發(fā)揮緩解中樞系統(tǒng)自身免疫病的作用。

4 腎病

常山酮對(duì)炎癥相關(guān)性腎病的作用分為以下2種，糖尿病腎病和狼瘡性腎病。

4.1 糖尿病腎病 糖尿病腎?。╠iabetic nephropathy，DN）是糖尿病全身微血管病性較常見的合并癥，也是導(dǎo)致終末期腎?。╡nd-stage renal disease，ESRD）的主要原因[16]。其特征在于由腎結(jié)節(jié)異常引起的腎小球硬化，包括腎肥大，腎小球基底膜（GBM）增厚和腎小球中細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的積累。

Seiya等在2009年的實(shí)驗(yàn)中使用db / db小鼠作為模型，證實(shí)了常山酮通過對(duì)TGF-β促進(jìn)的I型膠原和纖連蛋白表達(dá)的抑制作用抑制腎臟中腎小球系膜擴(kuò)張和纖連蛋白過表達(dá)的能力而防止細(xì)胞外基質(zhì)沉積，從而抑制糖尿病性腎病的進(jìn)展[17]。在TGF-β信號(hào)從細(xì)胞表面受體傳導(dǎo)至細(xì)胞核的過程中，SMADs家族蛋白起到關(guān)鍵性作用，且不同的Smad介導(dǎo)不同的TGF-β的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。Assis等在體外實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步分析了細(xì)胞中Smad2的磷酸化，觀察到常山酮減少血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）分泌和Smad2的磷酸化，從而阻斷TGF-β1信號(hào)[18]。此外，Seiya等的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)HF治療小鼠尿液中8-OHdG水平降低，這表明常山酮還可減少糖尿病小鼠的氧化應(yīng)激水平[17]。氧化應(yīng)激增強(qiáng)則是糖尿病腎病持續(xù)的一個(gè)重要因素。一方面氧化應(yīng)激可通過NADPH氧化酶和血管內(nèi)皮生長因子通路在DN的發(fā)展中起重要作用；另一方面，高血糖癥不僅產(chǎn)生活性氧（ROS），還通過清除酶的糖化減弱抗氧化機(jī)制。

4.2 狼瘡性腎病 狼瘡性腎病是系統(tǒng)性紅斑狼瘡最常見和最嚴(yán)重的并發(fā)癥，系統(tǒng)性紅斑狼瘡是慢性自身免疫炎癥病原體的原型，其特征在于對(duì)自身抗原產(chǎn)生的免疫復(fù)合物沉積，導(dǎo)致有害的炎癥和多器官傷害[19]。 它可能導(dǎo)致永久性腎損傷和慢性腎臟疾病[20]。

Keller等發(fā)現(xiàn)常山酮可以通過抑制脯氨酰-tRNA合酶激活GCN2[15，21]，即常山酮為GCN2的激動(dòng)劑。而GCN2信號(hào)傳導(dǎo)可作為驅(qū)動(dòng)子來回應(yīng)抗體損傷的自噬[22]，進(jìn)而由自噬影響多種免疫細(xì)胞的功能和免疫應(yīng)答。常山酮可通過激動(dòng)GCN2上調(diào)自噬反應(yīng)而達(dá)到緩解狼瘡性腎病的效果。

5 其他自身免疫病

5.1 免疫性肝纖維化 肝纖維化是各種慢性肝病最重要的病理特征，是發(fā)生肝硬化的病理基礎(chǔ)，也是原發(fā)性肝癌發(fā)病的危險(xiǎn)因素之一[23]。伴刀豆球蛋白A（ConA）誘導(dǎo)的肝損傷是一種公認(rèn)的由免疫介導(dǎo)肝損傷的大鼠模型，其特征在于激活T細(xì)胞，以免疫細(xì)胞介導(dǎo)肝損傷，引起肝纖維化，更加接近臨床人類慢性病毒性肝炎或自身免疫引起的臨床肝纖維化表現(xiàn)[24]。

2013年Liang等以Con-A誘導(dǎo)肝損傷小鼠為對(duì)象的研究結(jié)果表明，口服常山酮（10 mg·L^-1）將通過抑制膠原蛋白Ⅰ的合成和炎癥介導(dǎo)的肝損傷來減弱肝纖維化[25]。他們同時(shí)提出常山酮可能通過下調(diào)TGF-β1/Smad3信號(hào)通路發(fā)揮抑制纖維化作用，以及通過降低促炎細(xì)胞因子（包括TNF-α，IL-1β和IL-6）分泌和血清中的轉(zhuǎn)錄因子NF-κB來發(fā)揮抗炎作用。2014年，該課題組進(jìn)一步對(duì)抗炎機(jī)制進(jìn)行研究提出常山酮通過抑制Th17細(xì)胞分化以及細(xì)胞因子IL-17的分泌發(fā)揮抗炎作用[26]。

5.2 免疫性血小板減少性紫癜 免疫性血小板減少性紫癜（immune thrombocytopenic purpura，ITP）又稱為特發(fā)性血小板減少性紫癜，因ITP患者體內(nèi)產(chǎn)生抗血小板自身抗體，導(dǎo)致單核巨噬系統(tǒng)破壞過多血小板[27]。

2012年，金成強(qiáng)等就提出T細(xì)胞亞群的失調(diào)分化可能在ITP的病理過程中起重要作用[28]。隨后他們證實(shí)了常山酮可以對(duì)ITP小鼠產(chǎn)生治療效果：常山酮可通過促進(jìn)Th1細(xì)胞分化和減弱Th2細(xì)胞分化而增加血小板計(jì)數(shù)；同時(shí)，他們進(jìn)一步表明常山酮通過轉(zhuǎn)錄因子（T-bet，GATA-3）途徑減弱Th2分化[29]。

5.3 炎癥性腸病 炎性腸病簡稱IBD，主要包括克羅恩?。–rohn′s disease，CD）和潰瘍性結(jié)腸炎（UC）。CD特征是增加編碼膠原Ⅰ，Ⅲ和Ⅴ的信使RNA（mRNA）水平，使纖維狀膠原的過度沉積和肌層的過度生長，而導(dǎo)致透壁的肉芽腫炎癥和腸壁的增厚[30]。潰瘍性結(jié)腸炎病因不明，與免疫有關(guān)。

Karakoyun等實(shí)驗(yàn)證明腹腔注射常山酮可以治療克羅恩病。并認(rèn)為常山酮不僅可以通過抑制組織膠原產(chǎn)生來發(fā)揮抗纖維化作用，也可以通過抑制嗜中性粒細(xì)胞積聚，保護(hù)內(nèi)源性谷胱甘肽和抑制活性氧化劑的產(chǎn)生來發(fā)揮抗炎作用[31]。Jing等的實(shí)驗(yàn)也顯示出常山酮對(duì)IBD的治療作用，并提出常山酮可能通過降低結(jié)腸組織中低氧誘導(dǎo)因子（HIF-1α）和酰基肉堿的水平發(fā)揮抗炎作用[32]。

6 結(jié)語

常山酮作為中藥常山堿的衍生物，近年來，在自身免疫病等疾病治療探索過程中因藥效確切且毒副作用小而備受矚目。作者通過總結(jié)其在關(guān)節(jié)炎、硬皮病、多發(fā)性硬化、腎炎等方面的治療機(jī)制，可以看出，Th17細(xì)胞是常山酮發(fā)揮治療作用的關(guān)鍵效應(yīng)細(xì)胞，發(fā)揮著舉足輕重的作用。但常山酮如何經(jīng)由固有免疫細(xì)胞對(duì)Th17細(xì)胞分化產(chǎn)生影響尚不清楚，常山酮是否會(huì)通過其他免疫細(xì)胞的發(fā)揮治療效應(yīng)，還需要更多的關(guān)注與探索；另一方面，常山酮是否可適用于臨床，乃至臨床常山酮的劑量、給藥方式等問題則需要更長時(shí)間的等待，期待對(duì)中藥常山有更多的研究從而充分挖掘其臨床應(yīng)用價(jià)值。

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[責(zé)任編輯 曹陽陽]