白細胞吸附療法在炎癥性腸病中的應用進展

周雪婷， 李 俊， 毛 蕾， 劉金武， 王 祥

1.蘭州大學第二臨床醫(yī)學院，甘肅 蘭州 730030； 2.蘭州大學第二臨床醫(yī)學院 蘭州大學第二醫(yī)院消化科

炎癥性腸病(inflammatory bowel disease，IBD)是主要累及回腸、直腸及結腸的一種特發(fā)性腸道炎癥性疾病，包括潰瘍性結腸炎(ulcerative colitis，UC)和克羅恩病(Crohn’s disease，CD)，其發(fā)生和發(fā)展受宿主遺傳易感性、免疫系統(tǒng)、腸道菌群、環(huán)境等因素的影響。IBD患者的外周血中，中性粒細胞、單核細胞、巨噬細胞和循環(huán)免疫復合物等水平升高，同時伴有白細胞來源的細胞因子、趨化因子的增加，這些因子的釋放進一步延長炎癥周期?；颊唣つさ牟∽冎饕怯苫罨陌准毎?、各種炎癥介質被募集到胃腸黏膜，釋放活性氧造成的，其中中性粒細胞和單核細胞的激活在IBD發(fā)病中起重要作用。用白細胞吸附去除異常的炎性細胞和炎癥因子已被證明是一種有效治療腸道炎癥的方法[1]，目前主要有兩種方式，一種是白細胞單采(Leukocytapheresis，LCAP)，另一種是粒細胞/單核細胞單采(Granulocyte and Monocyte Apheresis，GMA)。GMA上的載體吸附免疫球蛋白G和免疫復合物是從血漿中提取的，可以結合B細胞、T細胞和NK細胞小亞群上的片段受體FccRs，該受體在淋巴細胞上的表達不如在粒細胞和單核細胞上廣泛，因此GMA對淋巴細胞具有選擇性，而LCAP可去除包括淋巴細胞在內的白細胞[2]。本文就白細胞吸附療法在IBD治療中的可能機制及應用現狀作一概述。

1 白細胞吸附療法對外周血細胞的影響

1.1 單核細胞及中性粒細胞的變化活動性IBD患者常伴有外周血中性粒細胞和單核/巨噬細胞的升高，表現為活化行為和生存時間延長，是IBD惡化和持續(xù)的主要原因，而黏膜組織中中性粒細胞浸潤水平與腸道炎癥的嚴重程度及病情復發(fā)直接相關。白細胞吸附通過直接去除活化的白細胞，減輕炎癥負荷，間接增強藥物療效而發(fā)揮對IBD的治療作用。因吸附柱的不同，LCAP與GMA對外周血細胞的影響也有所差別，GMA通常吸附約65%的粒細胞、55%的單核細胞和2%的淋巴細胞，而LCAP可去除包括淋巴細胞在內的白細胞90%～100%的粒細胞和單核細胞，30%～60%的淋巴細胞和較低比例的血小板[3]。盡管吸附療法對白細胞的敏感性很高，但治療后的外周血中白細胞數并不低于正常范圍，這提示治療的機制不僅限于消耗外周血中的單核細胞和中性粒細胞，還伴有對其他細胞或細胞因子的影響。

1.2 淋巴細胞的變化淋巴細胞，尤其是Treg細胞(regulatory Tcell)在IBD的發(fā)病中起重要作用。腸道內的單核效應細胞在異常改變的菌群環(huán)境下會發(fā)生增殖，Treg細胞可以抑制效應細胞CD4+T細胞的增殖，促進IL-10、TGF-β的分泌而降低IBD活動性。研究[4]表明，經白細胞吸附后，臨床癥狀、黏膜炎癥及皮膚病變等得到緩解的患者，均有Treg細胞增加，這些變化在對GMA無反應的UC患者中未觀察到。GMA治療IBD腸外表現的臨床療效主要與CD4+CD25+Treg細胞循環(huán)擴增有關，該細胞群水平的升高可能是IBD復發(fā)患者病情緩解的一個有價值的指標。最近發(fā)現的Treg細胞的叉頭轉錄因子FoxP3與抑制因子活性相關，它是調控T細胞譜系的決定因素，CD4+CD25+FoxP3+Treg細胞是維持免疫耐受的重要細胞，可通過接觸抑制，釋放顆粒酶A，分泌抑制性細胞因子IL-10、轉化生子因子TGF-β、IL-35等而發(fā)揮免疫抑制作用[5]。Treg細胞和TLR(toll like receptor)的平衡是維持腸黏膜免疫穩(wěn)態(tài)的關鍵，該平衡的破壞是IBD患者黏膜內感染的原因之一。作為一類跨膜受體，TLR具有信號傳導功能，主要識別病原體，影響IBD患者的腸道菌群，TLR-2多態(tài)性會影響IBD的嚴重程度，這可能與TLR-2對沙眼衣原體、銅綠假單胞菌、螺旋體等病原體感染IBD的影響相關[6]。與健康人相比，IBD患者黏膜炎癥的關鍵啟動因子TLR-2和TLR-4等微生物識別受體表達上調，而GMA治療可以使黏膜層中TLR-2陽性細胞數量明顯減少。IBD復發(fā)的原因之一是淋巴細胞整體水平的降低，GMA治療可以通過誘導淋巴細胞新生而延長疾病緩解周期；與LCAP相比，GMA選擇性地保留了更多淋巴細胞，在IBD患者的維持緩解方面更有優(yōu)勢，而LCAP雖然不直接增加淋巴細胞數量，但可以增強外周淋巴細胞產生抗炎細胞因子白細胞介素-4(interleukin，IL-4)的能力，進而減輕炎癥負荷。

1.3 產活性氧細胞及血小板的變化活性氧對炎癥反應有正向或負向調節(jié)作用，從細胞層面來看，積聚的活性氧可引起肌動蛋白氧化、破壞細胞骨架，是導致黏膜組織損傷的主要原因。IBD患者腸道黏膜損傷主要原因之一就是腸黏膜中活化的中性粒細胞、單核細胞、血小板及其產生的活性氧物質增多、積聚，其中活化的血小板不僅可以增加IBD患者腸黏膜中的活性氧，還可以通過產生微粒子影響患者的血管生成，進而促進IBD疾病進展[7]。有研究以產活性氧細胞的百分比作為指標，發(fā)現與健康人相比，UC患者外周血中產生活性氧細胞的百分比顯著增加，黏膜炎癥部位可見明顯的中性粒細胞和淋巴細胞浸潤，多種白細胞被激活，并通過表達增強的黏附分子黏附在血管內皮細胞上，導致炎癥在腸壁由內向外的滲透[8]。LCAP通過清除90%～100%的活化中性粒細胞、單核細胞及少量血小板而減輕炎癥負荷，進而發(fā)揮對IBD的直接或間接治療作用。間接作用的發(fā)揮主要是通過降低血液、黏膜中的炎癥負荷，或清除某些傳統(tǒng)藥物的耐藥抗體，進而增強藥物治療的效果。

2 白細胞吸附療法對細胞因子的影響

2.1 細胞因子的變化細胞因子主要是由免疫細胞產生的以調節(jié)功能為主的小分子肽，IBD患者細胞因子表達失調，促炎因子增加進而促進白細胞活化，使炎癥反應持續(xù)。參與IBD炎癥級聯反應的細胞因子主要有腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-a，TNF-α)、IL-1、IL-8、IL-6、IL-10及肝細胞生長因子和MIP-1b。TNF-α和IL-6通過刺激更多的細胞產生氧自由基，誘導中性粒細胞活化，調節(jié)淋巴細胞的增殖、分化，加重IBD患者的炎癥反應；IL-1是脂多糖刺激中性粒細胞和單核細胞而產生的促炎細胞因子，與通過抑制其表達的IL-10相互拮抗；IL-8在中性粒細胞的活化及其向炎癥組織的趨化中起重要作用，其血漿含量的下降可以間接反映外周血中活化細胞數量的減少；肝細胞生長因子在GMA治療后表達上調，通過促進黏膜上皮細胞再生而促進IBD患者黏膜的愈合。經GMA治療后，IBD患者外周血中的TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8等促炎細胞因子水平明顯降低，抑制性細胞因子如IL-10、肝細胞生長因子和可溶性細胞因子受體，如sIL-1R、sIL-2R、sTNFR及MIP-1b水平顯著升高，且粒細胞對IL-8的趨化反應降低[9]。與GMA相比，LCAP治療后的外周血中除IL-6下降外，還伴有IL-10水平的顯著升高，這提示LCAP發(fā)揮療效的潛在機制還包括間接抑制與白細胞功能相關的細胞因子，如IL-10的產生。與外周血細胞因子變化相比，GMA治療后的黏膜細胞因子不僅表現為抑炎因子IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-4濃度的升高，IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α濃度的降低，還伴隨抑炎因子IL-1Ra與促炎因子IL-1β比值的升高，這些變化只能在獲得內鏡緩解的患者中觀察到。此外，活動性UC患者的病變黏膜中IL-8的濃度較高，低水平的IL-8與IBD的內鏡黏膜愈合顯著相關，高水平IL-8表達的患者對GMA反應良好，黏膜IL-8似乎是活動性UC中黏膜炎癥的標志物及對GMA治療反應的良好預測指標[10]。

2.2IFN-γ的變化活動性IBD患者的黏膜中IFN-γ的表達水平增加，它是IBD免疫調節(jié)中的關鍵參與者。ROSENSTIEL等[11]報道IFN-γ與TNF-α協同上調腸上皮細胞中NOD2基因的表達，并增加其脂多糖易感性，進而產生促炎細胞因子，如IL-8。經GMA治療后，活動性IBD患者中有臨床應答者的黏膜組織和外周血中產生IFN-γ的CD4+T細胞較治療前明顯減少，在維持長期緩解的患者中，IFN-γ可完全消失，IFN-γ的下降可能是預測GMA治療對IBD患者病情維持長期緩解的標志物[12]?；颊吲R床癥狀的改善不僅與低IFN-γ水平相關，還有分泌IL-15的單核細胞減少的作用，這可能與IL-15和IFN-γ在IBD發(fā)病中的生物學作用相關。

3 白細胞吸附療法對特殊表型細胞分布的影響

GMA治療可以選擇性地耗盡某些骨髓白細胞亞群，其中最相關的是CD14+、CD16+、DR+表型，又稱促炎單核細胞，它們是炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-12和IL-23的主要來源，還可以刺激少數抑制白細胞活化的細胞亞群的再生，如CD10-細胞群，從而降低活化的中性粒細胞水平，這可能與吸附柱中高速循環(huán)的血液促進該細胞群的周轉進而抑制其成熟相關。經LCAP治療后患者外周血中黏膜來源的CD103+淋巴細胞數量顯著增加，而該細胞的增加與IBD患者臨床癥狀改善呈正相關，這提示黏膜來源的淋巴細胞可能對IBD患者也有免疫調節(jié)作用[13]。白細胞吸附治療還可以通過影響某些表型淋巴細胞的比例及提高淋巴細胞的數量，如表型為CD4+CD25+的Treg細胞，維持IBD的長期緩解[3]。經LCAP治療后，CD4+/CD8+T細胞比值無變化，Th1/Th2比值明顯降低，Th1細胞主要分泌IFN-γ、TNF-β等促炎細胞因子，促進T細胞的活化、增殖和分化；Th2細胞主要分泌IL-4、IL-10等抑炎細胞因子誘導B細胞增殖分化。除了直接清除白細胞、血小板外，LCAP還可以吸附單核血小板聚集物和白細胞血小板聚集物等，這些都是已知的促炎細胞因子的來源。

4 白細胞吸附療法在UC中的作用

4.1 糖皮質激素治療相關UC中的作用糖皮質激素(以下簡稱激素)在中、重度活動性UC的治療中具有誘導緩解作用，但存在不少因激素減量或停藥而出現病情復發(fā)的患者，傳統(tǒng)治療需加用免疫調節(jié)劑或生物制劑，若患者合并感染，還需先行抗感染治療，延長了治療周期。而白細胞吸附可使多達三分之一的激素依賴型UC獲得長期無激素緩解，即使是那些既往使用硫唑嘌呤(Azathioprine，AZA)、英夫利昔單抗(Infliximab， IFX)等強化方案應答不佳的患者，因其安全性和可重復性，每周1次的白細胞療法可用于維持激素依賴性UC的長期緩解。對于激素抵抗性UC，雖然環(huán)孢素治療可延后腸道切除手術，但仍有大部分患者在后續(xù)的隨訪過程中需行手術治療，AZA雖對此類患者有益，但需要數周才能見到療效，此時，GMA是一種新選擇。一項對激素難治性UC患者的研究[14]表明，在接受每周1次，共5次GMA治療后1周，所有UC患者均達到無激素緩解，平均克羅恩病活動指數(CDAI)下降約50%，C反應蛋白(CRP)和血沉(ESR)也具有統(tǒng)計學意義的下降，所有患者臨床或內鏡緩解均持續(xù)了6個月或以上。

4.2UC治療中白細胞吸附與糖皮質激素的優(yōu)劣除了用于UC的維持治療，白細胞吸附療法在活動性UC的誘導緩解方面也有優(yōu)勢，HANAI等[15]報道在誘導緩解時，11次白細胞吸附在第12周的療效優(yōu)于激素劑量的中度增加。當UC患者病情急性復發(fā)時，常用的策略是激素加量，而低劑量激素聯合GMA治療也可以有效降低UC的嚴重程度并更快地誘導緩解，并且在激素逐漸減量的過程中依然可以維持病情穩(wěn)定[16]。白細胞吸附更易維持UC患者長時間的臨床緩解，原因之一是它在患者黏膜愈合(MH)中的獨特作用。在GMA治療UC時，與內鏡評分為重度的患者相比，中度的患者更易出現MH，與無MH的患者相比，MH患者臨床復發(fā)風險降低，長期隨訪中，MH組的維持緩解率顯著高于非MH組。有Meta分析證明[17]，GMA對于激素依賴性UC的臨床應答率、緩解率均高于激素，而且每周2次的強化GMA治療能更快地誘導UC的緩解。GMA作為非藥物治療，在治療UC時的臨床癥狀緩解、復發(fā)率、促進黏膜愈合方面均有優(yōu)勢，激素雖然是一種相對便宜的藥物，治療成本優(yōu)于GMA，但鑒于激素長期使用的不良反應，GMA因其安全性仍具有潛在價值，尤其對于IBD特殊人群。

4.3 對UC合并癥的療效外周關節(jié)病是UC患者最常見的腸外表現，治療藥物主要有氨基水楊酸制劑、激素、非甾體抗炎藥及生物制劑，只有ANA抗體陽性的骶髂關節(jié)炎患者對激素治療敏感，對于UC合并血清陰性的脊柱關節(jié)病患者，GMA將會是一種新選擇，其機制與直接、快速減輕炎癥負荷相關[18]。IBD患者長期使用激素或免疫抑制劑易合并機會性感染，還會使原發(fā)病進一步加重，增加治療難度。當UC患者合并巨細胞病毒(CMV)感染時，單純抗病毒治療緩解率較低，需要在抗病毒治療的同時用免疫抑制劑或激素控制原發(fā)病，但在免疫抑制劑和抗病毒藥物同時應用的過程中，患者的組織黏膜中依然會檢測到CMV-DNA，致使病情反復，這可能與免疫抑制劑潛在地促進具有CMV感染史的UC患者的CMV再激活相關。同樣，在感染乙型肝炎病毒(HBV)的IBD患者中，激素或免疫抑制劑的使用均有可能促進HBV活化，使肝功能惡化[19]。此時，白細胞吸附與免疫抑制劑相比，不會誘導病毒再激活，快速減輕炎癥負荷控制原發(fā)病的同時，還可以增強抗病毒藥物的療效，對于合并病毒感染的UC患者，LCAP可能是一種更為安全有效的治療方法。

5 白細胞吸附療法在CD中的作用

5.1 可增強治療CD藥物的療效IFX可誘導和維持CD緩解，但反復給藥后可能失去療效，主要原因可能是IFX抗體的出現，往往需要縮短輸注間隔或增加藥物劑量以維持臨床緩解。GMA通過抑制白細胞產生TNF-α，直接減輕炎癥負荷，與IFX協同作用等機制可增強IFX的療效[20]。強化GMA聯合AZA治療可迅速誘導早期活動性CD的緩解，其緩解率可與激素或生物制劑相媲美，而治療過程中不良事件的發(fā)生主要與AZA有關，原因可能是AZA和生物制劑的結合增加了內毒素內化感染的相對風險，而激素的使用會進一步增加感染的風險。白細胞吸附治療還可以提高CD患者對激素、環(huán)磷酰胺等其他免疫調節(jié)藥物的臨床應答率，這與它減輕炎癥負荷的作用相關。因此，GMA對早期CD患者在誘導緩解，避免激素和生物制劑相關的不良反應，增強某些半衰期較短的藥物療效方面具有優(yōu)勢，可作為激素和IFX誘導治療的替代方案。

5.2 治療CD合并癥的效果CD患者常合并有關節(jié)炎、結節(jié)性紅斑、食管潰瘍等腸外表現，這些大部分可以通過激素、免疫抑制劑等藥物來改善，但對于青少年、妊娠或育齡期婦女和老年人的風險較高，并存在一些因并發(fā)癥而不能耐受這些藥物的患者。相比之下，GMA治療是安全、有效的，患者不用擔心機會性感染或誘發(fā)惡性腫瘤的可能。MORIBATA等[21]報道了1例青少年男性CD患者，有食管侵犯的病例，在使用GMA治療后病變顯著改善，期間未觀察到不良事件。當CD患者合并有中性粒細胞皮膚病或壞疽性膿皮病時，病變可累及肝臟、肺、胰腺、大腦等，增加感染或菌血癥的風險，因該疾病是一種非感染性的、炎性皮膚病變，抗生素治療通常無效，而生物制劑、激素、免疫抑制劑等傳統(tǒng)藥物又會增加菌血癥的風險，此時，GMA成為一種選擇[22]。

6 白細胞吸附療法對IBD患者特殊人群的療效

在IBD的治療中，口服藥物如免疫調節(jié)劑、生物制劑、激素，常有骨髓抑制，抑制生長發(fā)育，影響生殖，誘發(fā)胃腸道出血等不良反應，限制了在兒童、老年人、妊娠婦女等特殊IBD人群中的應用。老年人使用AZA會增加淋巴瘤、非黑色素瘤皮膚癌和感染的風險，而IFX可使并發(fā)感染及結核病的風險增加。LCAP在老年UC患者的治療中有一定的療效且是安全的，而且在未接受過激素治療的患者中，老年患者的臨床改善率明顯高于非老年患者，這可能與老年UC患者體內Treg細胞功能喪失進而增加自身免疫性疾病的罹患率有關[23]。白細胞吸附治療IBD患者普通人群與妊娠婦女、老人、兒童等特殊人群的作用機制相似，均有良好的療效，且更安全[24-25]。

7 白細胞吸附療法的相關預測指標

白細胞吸附治療相對昂貴，需要良好的血管條件才能進行，尋找IBD患者對該治療反應的預測因素，有助于讓接受此治療的患者都盡可能獲益。UC首次發(fā)作和激素依賴性，是GMA治療有效的重要因素，但激素依賴性UC與那些獲得緩解的患者早期復發(fā)相關；長期接觸多種藥物而使疾病變得難以治愈的患者，可能無法從GMA獲益；Mayo評分相對較低的UC患者更有可能對GMA產生良好的反應，多重回歸分析提示良好應答者的Mayo評分臨界值為5.5分[26]。與重度IBD患者相比，輕-中度UC患者更能從白細胞吸附治療中獲益；在維持臨床緩解方面，首次UC發(fā)作和激素應答是重要因素，而激素依賴性患者在GMA治療后維持緩解時間較短[27]。IBD患者外周血中有高基線的中性粒細胞、血小板、CRP濃度水平時，更易對白細胞吸附產生臨床應答，有更好的臨床療效；黏膜組織中的高濃度IL-8水平也是對GMA術應答良好的標志；黏膜組織中白細胞浸潤較多、腸道黏膜相對完整、病變表淺的患者更能從GMA治療中獲益，這可能也是白細胞吸附對UC而非CD療效更好的直接原因。此外，作為診斷和監(jiān)測IBD的有用工具，糞便中乳鐵蛋白、糞便鈣衛(wèi)蛋白濃度與IBD的臨床、內鏡和組織學參數的相關性已得到證實，其測定可能有助于預測IBD患者臨床上的復發(fā)，在GMA應答組，糞便乳鐵蛋白在引入GMA后1周增加，濃度顯著高于無應答組[28]。與鈣衛(wèi)蛋白相比，乳鐵蛋白因其抗菌活性、抗蛋白分解性及可以檢測輕微的黏膜炎癥活性等特征而具有更好的穩(wěn)定性和靈敏性，使其更有應用于臨床的優(yōu)勢。

8 總結

白細胞吸附治療IBD的機制不僅限于粒細胞、單核巨噬細胞、血小板的快速去除，促炎、抑炎細胞因子平衡的維持，還能進一步選擇性清除表型為CD14+、CD16+、DR+的髓系產炎細胞群，進而在IBD的誘導治療、維持緩解方面均發(fā)揮作用。作為一種非藥物治療，其不但可以作為傳統(tǒng)藥物(如環(huán)孢素、他克莫司、環(huán)磷酰胺、英夫利昔單抗、糖皮質激素)治療無效，存在治療禁忌時的備選，還能增強藥物療效發(fā)揮協同作用，而且在一些IBD合并癥方面療效優(yōu)于傳統(tǒng)藥物。無論是輕中度IBD患者、IBD特殊人群，還是難治性IBD、IBD合并癥患者，白細胞吸附療法因其療效及安全性，具有廣闊前景，值得在臨床進一步推廣應用，治療前還可以根據病情活動評分、病變特點及實驗室指標篩選可能治療無效的患者，節(jié)約治療成本。