CpG-ODN在過敏性疾病治療中的應(yīng)用

張影，黃鈺

作者單位：102629 北京，中國食品藥品檢定研究院，國家衛(wèi)生健康委員會生物技術(shù)產(chǎn)品檢定方法及其標(biāo)準(zhǔn)化重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

近年來，由IgE介導(dǎo)的過敏性疾病發(fā)病率逐年提高，成為威脅人類健康的重要疾病之一。同時，世界變態(tài)反應(yīng)性疾病狀況報(bào)告指出，由于衛(wèi)生保健資源并未隨變態(tài)反應(yīng)性疾病發(fā)病率的上升而增加，因此全球范圍內(nèi)抗變應(yīng)性疾病藥物需求量越發(fā)迫切。CpG 寡聚脫氧核苷酸鏈(oligodeoxynucleotides containing CpG motifs，CpG-ODN)是一種人工合成含非甲基化胞嘧啶和鳥嘌呤二核酸的寡聚脫氧核苷酸序列。20世紀(jì)80年代學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌、病毒和無脊椎動物的DNA中，廣泛存在著非甲基化的CpG二核苷酸片段，可以激活機(jī)體固有免疫系統(tǒng)。隨著對人工合成寡聚脫氧核苷酸研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)CpG-ODN能夠模擬天然CpG DNA的免疫刺激活性，有效增強(qiáng)免疫細(xì)胞的活性和促進(jìn)多種細(xì)胞因子分泌，并誘導(dǎo)Th1型免疫應(yīng)答，從而抑制過敏性疾病的發(fā)展，控制或緩解過敏性疾病的癥狀，改善患者預(yù)后。

支氣管哮喘是一種常見的氣道慢性炎癥性疾病，主要表現(xiàn)為氣道高反應(yīng)性增加，出現(xiàn)廣泛多變的可逆性氣流受限，并引起反復(fù)發(fā)作性喘息、氣急、胸悶或咳嗽等癥狀。過敏是誘發(fā)哮喘的重要因素，其發(fā)病由多種細(xì)胞(如淋巴細(xì)胞、肥大細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和氣道上皮細(xì)胞等)和細(xì)胞組分(細(xì)胞因子、趨化因子和炎性介質(zhì)等)參與，其中T 淋巴細(xì)胞及其分泌的多種細(xì)胞因子在哮喘發(fā)病過程中起重要作用，表現(xiàn)為Th1/Th2細(xì)胞功能失衡且Th2型免疫反應(yīng)占優(yōu)勢。大量研究表明CpG-ODN與TLR- 9結(jié)合，激發(fā)一系列細(xì)胞因子和趨化因子，誘導(dǎo)Th1型優(yōu)勢免疫反應(yīng)，調(diào)節(jié)Th1/Th2平衡，從而達(dá)到防治哮喘的目的。

有研究者用OVA致敏C57BL/6小鼠構(gòu)建支氣管哮喘模型，每次激發(fā)前1 h向小鼠腹膜內(nèi)注射30 μg CpG-ODN進(jìn)行治療，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明CpG-ODN治療組小鼠氣道中炎癥細(xì)胞浸潤、杯狀細(xì)胞增生和肺組織中Th2型細(xì)胞因子表達(dá)被顯著抑制。據(jù)報(bào)道，吸入變應(yīng)原會觸發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(ER stress)并引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)穩(wěn)態(tài)失調(diào)，OVA暴露還會增加肺組織中ER stress相關(guān)標(biāo)志物CHOP、XBP1、ATF6α和GRP78蛋白的表達(dá)，而CpG-ODN干預(yù)能夠顯著下調(diào)OVA誘導(dǎo)的ER stress標(biāo)志物表達(dá)。此外，ER stress往往伴隨著MAPK的激活并引起下游JNK磷酸化，而JNK磷酸化與組織炎癥和促炎因子的產(chǎn)生關(guān)系密切，后續(xù)研究還證實(shí)，OVA處理能誘導(dǎo)JNK發(fā)生磷酸化，而CpG-ODN干預(yù)能夠抑制JNK磷酸化。以上結(jié)果表明CpG-ODN通過抑制ER stress減輕OVA誘導(dǎo)的過敏性氣道炎癥，機(jī)制上可能與CpG-ODN對JNK信號的抑制作用有關(guān)。

變應(yīng)性鼻炎(allergic rhinitis，AR)是指特應(yīng)性個體接觸變應(yīng)原后，由IgE介導(dǎo)的介質(zhì)(例如組織胺、前列腺素和P物質(zhì)等)釋放，并由多種免疫活性細(xì)胞和細(xì)胞因子等參與的鼻黏膜非感染性炎癥反應(yīng)。有研究者采用CpG-ODN對OVA致敏的BALB/c小鼠過敏性鼻炎模型進(jìn)行滴鼻治療，每周3次，連續(xù)治療3周，治療結(jié)束后經(jīng)OVA再次激發(fā)，并統(tǒng)計(jì)了小鼠撓鼻和噴嚏次數(shù)，觀察鼻粘膜組織損傷情況，并檢測相關(guān)細(xì)胞因子及特異性抗體的表達(dá)水平。行為學(xué)研究結(jié)果表明，與AR組相比，CpG-ODN治療后可以顯著減少小鼠撓鼻和打噴嚏的次數(shù)；病理結(jié)果顯示CpG-ODN可以緩解嗜酸性粒細(xì)胞浸潤導(dǎo)致的鼻黏膜損害，并且可以降低肺泡灌洗液中嗜酸性粒細(xì)胞的數(shù)量；CpG-ODN干預(yù)組小鼠脾淋巴細(xì)胞上清Th2型細(xì)胞因子(IL- 4，IL- 5)分泌水平顯著降低，同時OVA特異性IgE水平也有所降低；但是皮內(nèi)給藥組的上述指標(biāo)無顯著改變，表明經(jīng)鼻腔黏膜給予CpG-ODN對變應(yīng)性鼻炎小鼠模型具有良好的治療作用，提示CpG-ODN可開發(fā)為一種用于治療AR的新型鼻噴霧劑。

特應(yīng)性皮炎 (atopic dermatitis，AD)，又稱特應(yīng)性濕疹，是一種常見的以反復(fù)發(fā)作、皮損多形性、皮膚干燥和劇烈瘙癢等為基本臨床特征的慢性炎癥性皮膚疾病，在AD急性期，皮損中Th2細(xì)胞占據(jù)優(yōu)勢，分泌大量IL- 4、IL- 13，促使B細(xì)胞產(chǎn)生IgE，并在粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子的幫助下合成IL- 5，使嗜酸性粒細(xì)胞增加；而在慢性緩解期則轉(zhuǎn)為以產(chǎn)生IFN-γ為主導(dǎo)的的Th1型免疫反應(yīng)。Ham等研究了CpG-ODN對AD的防治作用，利用OVA腹腔注射致敏，建立小鼠AD模型，治療組在致敏前靜脈注射CpG-ODN。結(jié)果表明 CpG-ODN的干預(yù)減少了OVA誘導(dǎo)的表皮增生和效應(yīng)細(xì)胞的浸潤，并且呈現(xiàn)劑量依賴效應(yīng)。此外CpG-ODN的干預(yù)還可以降低脾細(xì)胞培養(yǎng)上清中OVA特異性IL- 4水平，同樣也降低了血清中OVA特異性IgE水平。機(jī)制上，CpG-ODN可能是通過抑制B細(xì)胞中Smad7的表達(dá)，從而激活TGF-β 信號抑制IgE合成而預(yù)防過敏反應(yīng)。

總之，CpG-ODN作為一種新型免疫調(diào)節(jié)劑，可以通過復(fù)雜的免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)調(diào)控Th1/Th2亞群比例的平衡，為防治過敏性疾病提供了一條新的途徑，但其具體的免疫作用分子機(jī)制有待進(jìn)一步闡明。