間充質(zhì)干細(xì)胞療法治療銀屑病關(guān)節(jié)炎的應(yīng)用進(jìn)展

張輝 董博 袁普衛(wèi) 劉德玉 康武林

銀屑病關(guān)節(jié)炎 (psoriatic arthritis，PsA) 是一種慢性免疫介導(dǎo)的炎癥性疾病，其特征是關(guān)節(jié)腫脹、壓痛、附著點(diǎn)炎和指關(guān)節(jié)炎，會(huì)導(dǎo)致身體功能受損或長(zhǎng)期殘疾[1]。目前已知的病因包括環(huán)境因素、遺傳因素、免疫因素[2]。鑒于免疫因素是 PsA 的重要致病因素，以及針對(duì)性治療的可實(shí)現(xiàn)性，免疫系統(tǒng)的重建對(duì)于 PsA 的治療以及病情延緩甚至逆轉(zhuǎn)具有重要意義。目前臨床中應(yīng)用的方法多為緩解癥狀，對(duì)于關(guān)節(jié)破壞的進(jìn)程并沒(méi)有顯著影響。間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cell，MSC) 具有強(qiáng)大的分化能力以及免疫學(xué)特性，已經(jīng)被證明具有較好的抗炎效果和免疫抑制能力[3]。筆者就 MSC 免疫調(diào)節(jié)途徑治療 PsA 進(jìn)行探究，同時(shí)對(duì)臨床應(yīng)用的最新進(jìn)展作一綜述。

一、MSC 療法

MSC 是一種具有干細(xì)胞特性和免疫調(diào)節(jié)作用的特殊細(xì)胞，廣泛來(lái)源于異體或者自體的骨髓、脂肪組織、臍帶、胎盤(pán)和牙髓等多處[4]。其具備分化為骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞等多種細(xì)胞的強(qiáng)大能力，同時(shí)能夠促進(jìn)血管生成、防止細(xì)胞凋亡、抑制炎癥反應(yīng)和調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)動(dòng)態(tài)，可以在組織或細(xì)胞受損后，通過(guò)免疫調(diào)節(jié)的方式來(lái)控制整個(gè)組織的再生過(guò)程[5-6]。研究表明 MSC 誘導(dǎo)的免疫耐受性，對(duì)于異體 MSC 不僅沒(méi)有被排斥，而且它們較好地保留了分化的能力[7]。MSC 的上述特性使其目前被廣泛地應(yīng)用于治療炎癥性、組織的修復(fù)與再生和免疫性疾病中，如系統(tǒng)性紅斑狼瘡 (systemic lupus erythematosus，SLE)、移植物抗宿主病 (graft-versus-host disease，GVHD)、克羅恩病、多發(fā)性硬化 (multiple sclerosis，MS)、1 型糖尿病等[8]。

二、PsA 的免疫性發(fā)病機(jī)制

樹(shù)突狀細(xì)胞 (dendritic cell，DC) 是固有免疫細(xì)胞的一種，被認(rèn)為是 PsA 的重要致病因素[9]。DC 作為第一道免疫防線，具有強(qiáng)大的抗原提呈能力，在識(shí)別到危險(xiǎn)信號(hào)后 DC 會(huì)釋放抗菌肽、趨化因子和細(xì)胞因子等[10]，并且通過(guò) Toll 樣受體 (toll like receptor，TLR) 的表達(dá)促進(jìn)炎性反應(yīng)[11]。研究發(fā)現(xiàn)銀屑病患者外周血中的 DC 相較于健康人群濃度明顯降低，并且 DC 亞群的表型不成熟。而未成熟的 DC 會(huì)產(chǎn)生高水平的干擾素-α (interferon α，IFN-α) 和腫瘤壞死因子-α (tumor necrosis factor α，TNF-α)，IFN-α 能促進(jìn)局部的 DC 活化，TNF-α 則在適應(yīng)性免疫過(guò)程中發(fā)揮重要作用[12]。同時(shí) DC 是將固有免疫和適應(yīng)性免疫連接起來(lái)的重要橋梁，其將抗原呈遞給適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的細(xì)胞，從而導(dǎo)致 T 細(xì)胞亞群的分化和擴(kuò)增[13]。

適應(yīng)性免疫方面，T 細(xì)胞釋放的細(xì)胞因子在 PsA 的發(fā)病中具有重要作用。CD4+T 細(xì)胞在皮膚和關(guān)節(jié)中明顯升高，而在附著點(diǎn)中的 CD8+T 細(xì)胞水平則更高[14]。Leijten等[15]發(fā)現(xiàn) PsA 患者的關(guān)節(jié)及關(guān)節(jié)滑液中 CD8+T 細(xì)胞和CD4+T 細(xì)胞大量存在。而類似的研究結(jié)果顯示，CD8+T細(xì)胞在 PsA 患者體內(nèi)出現(xiàn)大規(guī)模的擴(kuò)增[16]。這些都被認(rèn)為T(mén) 淋巴細(xì)胞在 PsA 的疾病過(guò)程中廣泛參與。

TNF-α 以及白介素 (interleukin，IL)-23/IL-17 軸被認(rèn)為是 PsA 的致病核心[17]。TNF-α 導(dǎo)致漿細(xì)胞分化產(chǎn)生IL-23，并且使得 DC 募集[18]。而 IL-23 則主要由 DC 產(chǎn)生[19]，由輔助性 T 細(xì)胞 (T helper，Th) 17 亞群擴(kuò)增和維持，Th17 淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子視黃酸受體相關(guān)孤兒受體-γt(related orphan receptor-γt，ROR-γt) 的表達(dá)會(huì)產(chǎn)生細(xì)胞因子 IL-17[20]。其中 IL-17A 被普遍認(rèn)為是 IL-17 特征最好的成員[21]。IL-17A 在 PsA 致病過(guò)程中的主要作用機(jī)制為：(1) 骨重塑，通過(guò)上調(diào)成骨細(xì)胞表達(dá)的核因子 κb(nuclear factor κb，NF-κb) 配體的受體激活因子 (receptor activator of NF-κB ligand，RANKL) 和抑制 Wnt 信號(hào)，從而抑制成骨細(xì)胞活性[22]，導(dǎo)致破骨細(xì)胞活化和骨破壞的發(fā)生[23]，同時(shí)抑制成骨細(xì)胞的增殖[24]；(2) 增強(qiáng)炎癥反應(yīng)，IL-17 使得銀屑病關(guān)節(jié)患者的炎性反應(yīng)放大[25]，同時(shí)促進(jìn)血管生成，增加血流量，并增加炎癥細(xì)胞流入已經(jīng)存在炎性反應(yīng)的關(guān)節(jié)[26]。此外，IL-23/ IL-17 軸的激活會(huì)促進(jìn)粒細(xì)胞集落刺激因子、粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞刺激因子和趨化因子的產(chǎn)生，促進(jìn)中性粒細(xì)胞的募集和遷移到關(guān)節(jié)組織[27]；使滑膜成纖維細(xì)胞和巨噬細(xì)胞進(jìn)一步產(chǎn)生炎癥細(xì)胞因子，如IL-1b、IL-6 和 TNF-α；并最終導(dǎo)致骨軟骨破壞[28]。有學(xué)者在 PsA 患者的滑膜組織發(fā)現(xiàn)有較高水平的 IL-23、IL-17A及其受體存在[29]。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn) PsA 患者較健康人群血清中 IL-23 和 IL-12 的共享亞基 p40 蛋白水平明顯升高，并且同 TNF-α 表現(xiàn)出正相關(guān)的特點(diǎn)[30]。

三、PsA 的治療現(xiàn)狀

目前 PsA 的治療選擇較為多樣?？癸L(fēng)濕類藥物 (diseasemodifying anti-rheumatic drug，DMARD) 依然是 PsA 的首選用藥，同時(shí)非甾體抗炎藥 (nonsteroidal anti-inflammatory drugs，NSAIDs) 和糖皮質(zhì)激素對(duì)于癥狀的緩解也具備一定的效果。隨著生物制劑研究的不斷深入，也為 PsA 的臨床治療增加了一種選擇。

現(xiàn)階段的 DMARD 主要有氨甲蝶呤 (methotrexate，MTX)、柳氮磺吡啶、來(lái)氟米特和環(huán)孢素，MTX 是最常見(jiàn)的 DMARD，低劑量的 MTX 被認(rèn)為是 PsA 的一線用藥[31]。它通過(guò)刺激腺苷，使其釋放增強(qiáng)，達(dá)到抑制炎癥的目的[32]。對(duì)于 PsA 的治療而言，能夠緩解癥狀、減輕疾病活動(dòng)度和預(yù)防疾病進(jìn)展[33]，并且不會(huì)增加 PsA 的常見(jiàn)并發(fā)癥——糖尿病的患病風(fēng)險(xiǎn)[34]。有研究發(fā)現(xiàn) MTX 與磺胺嘧啶或 MTX 與環(huán)孢素聯(lián)合使用的治療效果可能會(huì)優(yōu)于單獨(dú)使用[35]。但有學(xué)者認(rèn)為，MTX 單獨(dú)使用和聯(lián)合其它療法的有效性并沒(méi)有明顯差異[36]。MTX 在臨床應(yīng)用中的主要風(fēng)險(xiǎn)為肝毒性，易引發(fā)肝硬化甚至肝細(xì)胞癌[37]，這在一定程度上增加了臨床管理的難度。

NSAIDs 在治療 PsA 方面被作為癥狀藥，主要用于輕度的外周關(guān)節(jié)炎、末端炎和手指炎，但在預(yù)防關(guān)節(jié)破壞進(jìn)展方面作用較小[38]。糖皮質(zhì)激素存在停藥后有復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)等諸多問(wèn)題，因此相關(guān)指南建議在病情需要時(shí)最短時(shí)間內(nèi)使用最低劑量[39]。

現(xiàn)階段主要的生物抑制劑主要有 TNF-α 抑制劑、IL-17抑制劑、Janus 激酶 (janus kinase，JAK) 抑制劑。TNF-α 抑制劑目前在歐洲被用作 PsA 的一線生物制劑[40]。常見(jiàn)的TNF-α 抑制劑有 5 種，分別為阿達(dá)木單抗、伊那西普、戈利單抗、英利昔單抗、培塞利珠單抗。一項(xiàng)針對(duì)除培塞利珠單抗之外的 4 種抑制劑差異性研究發(fā)現(xiàn)：4 種藥物對(duì)于PsA 的有效性不存在明顯差異；6 個(gè)月內(nèi)治療持續(xù)性沒(méi)有顯著的差異，但 6 個(gè)月后英利昔單抗明顯低于其它 3 種。并且聯(lián)合使用 DMARD 對(duì)于改善治療并沒(méi)有明顯的效果[41]。也有研究顯示，TNF-α 抑制劑對(duì)于疼痛癥狀緩解作用較弱，并不能降低阿片類藥物的用量[42]。目前國(guó)內(nèi)用于治療PsA 的 IL-17 抑制劑主要為司庫(kù)奇尤和伊奇珠兩種，它們對(duì)于 PsA 的治療具有良好的表現(xiàn)。由于 IL-17 單抗對(duì)于心腦血管系統(tǒng)存在不錯(cuò)的治療效果，因此被推薦用于合并有心腦血管疾病的患者[43]。賽庫(kù)單抗和烏司奴單抗是 IL-23 抑制劑，賽庫(kù)單抗具備良好的耐受性，感染的風(fēng)險(xiǎn)不高[44]，烏司奴單抗則被用于 PsA 晚期發(fā)展階段。IL-12/23 抑制劑為古西單抗，其對(duì)于改善疼痛和改善睡眠質(zhì)量具有良好的效果[45]。烏達(dá)西替尼是一種 JAK1 抑制劑，改善附著點(diǎn)炎和指端炎的效果良好，對(duì)免疫功能并不會(huì)產(chǎn)生較大的不良影響，被證實(shí)存在不錯(cuò)的安全性和可耐受性[46]。不過(guò)有學(xué)者認(rèn)為生物療法雖然能夠控制非關(guān)節(jié)癥狀，較好地減緩運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中破壞性過(guò)程的進(jìn)展，但并不能改變已經(jīng)存在的關(guān)節(jié)系統(tǒng)的病變，也不會(huì)抑制骨形成過(guò)程[47]。

四、MSC 治療 PsA 的基礎(chǔ)研究

1.免疫調(diào)節(jié)：MSC 通過(guò)產(chǎn)生趨化因子和細(xì)胞因子 (如IL-6、IL-12 和 IL-15)，在慢性炎癥中具有積極作用[48]。并且在治療炎癥性疾病時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)炎癥可以促進(jìn)組織再生[49]。MSC 能夠使巨噬細(xì)胞由增強(qiáng)炎癥反應(yīng)的 M1 向促進(jìn)表達(dá)抗炎作用的 M2 極化[50]。來(lái)自芬蘭的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，MSC 及其來(lái)源的細(xì)胞外囊泡 (extracellular vesicle，EV) 通過(guò)抑制 IL-22 和 IL-23 的產(chǎn)生來(lái)增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的抗炎能力，且能夠增加具有免疫特性的前列腺素 E2(prostaglandin E2，PGE2) 的產(chǎn)生[51]。

2.調(diào)節(jié) T 細(xì)胞：MSC 促進(jìn) T 細(xì)胞分化或誘導(dǎo)具有免疫抑制功能的調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞 (regulatory T cell，Treg) 產(chǎn)生[52]。Treg 能夠產(chǎn)生抗炎細(xì)胞因子，如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β) 和 IL-10，并具有耐受性[53]。就現(xiàn)階段研究而言，MSC 對(duì) PsA 的關(guān)鍵免疫因子 Th17 的調(diào)節(jié)主要通過(guò)兩種途徑。第一，分泌的抗炎因子 IL-10 不僅抑制 CD4+T 細(xì)胞分化為 Th17 細(xì)胞，而且能夠抑制 DC 介導(dǎo)的 Th17 分化[54]。第二，產(chǎn)生的IL-6 會(huì)降低 Th17 細(xì)胞的頻率，并抑制 IL-17 和 IL-22 的產(chǎn)生[55]。當(dāng)然，MSC 通過(guò)分泌一氧化氮[56]、肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子 (hepatocyte growth factor，HGF)[57]等也會(huì)對(duì) T 細(xì)胞的增殖產(chǎn)生抑制作用。Vellasamy 等[58]研究發(fā)現(xiàn) MSC 并不會(huì)誘導(dǎo) T 細(xì)胞凋亡，而是抑制 T 細(xì)胞活化，使其處于 G0/ G1期，喪失 S 期 T 細(xì)胞存在的免疫功能。一項(xiàng)來(lái)自 Minhwa的體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：扁桃體來(lái)源的間充質(zhì)干細(xì)胞能夠有效抑制原始 T 細(xì)胞向 Th17 細(xì)胞的分化，使得 RANKL 的表達(dá)降低，從而抑制破骨細(xì)胞的生成，改善骨破壞的發(fā)生[59]。Ghannam 等[60]證實(shí) MSC 能夠?qū)⒋傺仔?T 細(xì)胞轉(zhuǎn)化為抗炎，同時(shí)可以特異性誘導(dǎo) FOXP3 轉(zhuǎn)錄物的表達(dá)，實(shí)現(xiàn)免疫調(diào)節(jié)的作用。

3.調(diào)節(jié) DC 細(xì)胞：MSC 可以抑制 DC 的分化、成熟和活化并損害其抗原提呈能力。已經(jīng)證實(shí) MSC 通過(guò)分泌IL-6，增強(qiáng) MHC-Ⅱ 類分子——HLA-DR，抑制單核細(xì)胞和 CD1a、CD4 等分子的表達(dá)來(lái)影響 DC 的分化[61-62]。MSC還可下調(diào) DC 中 CD80、CD86 和 IL-12 的表達(dá)，從而抑制DC 的成熟和激活[63]。MSC 通過(guò)抑制 CCR7 和 CD38 的表達(dá)，從而阻止 DC 向淋巴結(jié)中的回流[64]，這導(dǎo)致幼稚 T 細(xì)胞的啟動(dòng)受損[65]。MSC 通過(guò)下調(diào)炎癥因子 TNF-α、IL-12 和上調(diào)抗炎因子，將細(xì)胞因子分泌從促炎性轉(zhuǎn)向抗炎性[66]。

五、MSC 治療 PsA 的臨床研究

1 例有兩年半關(guān)節(jié)癥狀史的 PsA 患者在陸續(xù)接受NSAIDs、糖皮質(zhì)激素 (潑尼松)、MTX 以及 TNF-α 抑制劑未收到明顯效果后改用人臍帶來(lái)源的 MSC 治療，初次給予 200 000 個(gè)細(xì)胞，靜脈注射。注射后 1 周皮膚癥狀開(kāi)始緩解，關(guān)節(jié)疼痛減輕。初次治療后 2 個(gè)月?lián)煌暾膶?shí)驗(yàn)室檢查顯示：紅細(xì)胞沉降率 (erythrocyte sedimentation rate，ESR) 變?yōu)?85，C 反應(yīng)蛋白 (C-reactive protein，CRP)和類風(fēng)因子增加 1 倍。治療后3 個(gè)月再次接受靜脈注射和關(guān)節(jié)注射 5×107臍帶血干細(xì)胞 (cord blood stem cell，CBSC)，頻次為每月1 次，共3 次。此次治療結(jié)束后患者皮膚癥狀基本消失，ESR 及 CRP 指標(biāo)回到正常范圍，治療后 18 個(gè)月雖略高于正常值，但較治療前降低明顯。治療期間出現(xiàn)的不良反應(yīng)是為期2 天的輕度發(fā)熱和肌肉、關(guān)節(jié)疼痛[67]。

1 例使用自體脂肪 MSC 的 PsA 患者的病例報(bào)道顯示，該患者共接受了2 次治療，給藥方式為靜脈注射，間隔40 天，最后一次治療結(jié)束后銀屑病面積與嚴(yán)重程度指數(shù)較治療前降低了 12.7，但關(guān)節(jié)疼痛沒(méi)有顯著緩解，治療后10 個(gè)月使用依那西普治療后各種癥狀明顯改善，可以進(jìn)行體育鍛煉。遺憾的是2 年后確診肺結(jié)核后癥狀復(fù)發(fā)[68]。

就現(xiàn)有的報(bào)道而言，使用 MSC 治療 PsA 的臨床治療效果優(yōu)于其它療法，癥狀改善的持久性也較為喜人，同時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)明顯的不良反應(yīng)。但是不得不承認(rèn)，這僅為低級(jí)別證據(jù)的病例報(bào)道，且數(shù)量極少，缺乏大樣本的臨床隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)進(jìn)行安全性和有效性驗(yàn)證。

值得注意的是，目前 MSC 在臨床應(yīng)用中的給藥方式主要有靜脈輸注、腹膜注射和局部注射 3 種。雖然有研究顯示，靜脈輸注表現(xiàn)出更強(qiáng)于其它方法的免疫調(diào)節(jié)效果[69]，卻也會(huì)增加血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)[70]?，F(xiàn)有的文獻(xiàn)報(bào)道中，在治療 PsA 時(shí)多采用靜脈注射和關(guān)節(jié)腔注射，且都有一定療效，但究竟何種方式更佳，仍有待研究。

六、小結(jié)

PsA 作為一種難治性疾病，對(duì)于患者的身體危害較大，且長(zhǎng)期缺乏行之有效的治療方法。MSC 由于具備良好的免疫調(diào)節(jié)特性，尤其是針對(duì) PsA 發(fā)病相關(guān)的 DC、IL-23/IL-17 軸等有很好的調(diào)控作用，能夠有效地抑制炎癥反應(yīng)和骨破壞的發(fā)生。就現(xiàn)有的臨床報(bào)道而言，MSC 有相較于其它療法的明顯優(yōu)勢(shì)，這些都使得其成為治療 PsA的新希望。但是此類研究多以理論為主，現(xiàn)有的臨床研究較少，缺乏說(shuō)服力，需要進(jìn)一步的臨床研究論證其治療PsA 的有效性、安全性等問(wèn)題。