馮曉惠 賈春梅*
內(nèi)蒙古包頭市第四醫(yī)院(014030)
原發(fā)性腎病綜合征(primary nephrotic syndrome,PNS)的發(fā)病機制尚未明確且無特殊有效的治療方法。免疫炎性反應可能為發(fā)病的中心環(huán)節(jié),近年大量的研究發(fā)現(xiàn)多種細胞因子參與本病的發(fā)生和發(fā)展。白細胞介素18(interleukin-18,IL-18)是新發(fā)現(xiàn)的一種主要由活化的單核-巨噬細胞分泌的多功能細胞因子,其在PNS的生理和病理過程中可能充當重要的一員。我們現(xiàn)就其與PNS的關(guān)系及IL-18Ab的相關(guān)治療作一綜述。
IL-18 是1995年首先由日本學者Okamura等從感染瘡皰棒狀桿菌(P.acnes)的小鼠肝臟中分離并克隆,由于它能誘導Th1等細胞產(chǎn)生干擾素γ(interferon-γ,IFN-γ),最初被命名為IFN-γ誘導因子(IGIF)[1]。Ushio等1996年克隆了人類IGIF的cDNA,并在大腸埃希菌(E.Coli)中表達,鑒于IGIF的氨基酸序列與已知數(shù)據(jù)庫中的任何蛋白質(zhì)均不相同[2],又因其與IL-1β有相似的結(jié)構(gòu),并共用部分受體途經(jīng)[3],與IL-12有相似的功能[4],屬于IL家族,故命名為IL-18。
IL-18受體由α鏈和β鏈構(gòu)成,其中α鏈(IL-1受體相關(guān)蛋白1)為受體的親和亞基,而β鏈(IL-1受體附加蛋白類似物)為信息傳導亞基[5],IL-1Rα鏈,IL-18Rβ鏈均屬于IL-1家族,在IL-1家族中IL-1受體附加蛋白類似物(IL-18β鏈)于IL-18是高度特異的,對于IL-18結(jié)合是必需的,它和IL-18Rα鏈共同表達于Th1細胞[6-8]。
前體IL-18轉(zhuǎn)化為活性IL-18表達于單核-巨嗜細胞、T細胞、B細胞等,需繼發(fā)于細胞調(diào)亡蛋白酶(caspase-1)的作用[9]。PNS患者啟動子區(qū)-656-607-137位 基因分別是GT、AC和GG時,IL-18 mRNA表達顯著升高,可能由于這些位點核苷酸的改變導致IL-18的轉(zhuǎn)錄活性的增強[10,11]。PNS患者外周血IL-18升高基因水平的增高程度不如蛋白水平,因而推測翻譯水平上調(diào)也參與該反應過程[12]。
2.1 PNS患者腎小球的內(nèi)皮細胞、壁層上皮細胞和系膜區(qū)細胞(系膜細胞和浸潤的炎性細胞),腎小管上皮細胞和腎間質(zhì)細胞均見相對強而廣泛的IL-18蛋白表達,這說明PNS患者腎小球局部過度分泌的IL-18可能參與腎小球濾過膜的損害以及尿蛋白的形成[13]?;诓煌±眍愋蚉NS腎小球的病理特征和程度各不相同,腎小球區(qū)IL-18表達不同,膜增殖性腎小球腎炎(MPGN)表達量最高、系膜增殖性腎小球腎炎(MsPGN)次之,而微小病變性腎病(MCD)表達量最低[14-16],并且多家研究表明IL-18不參與PNS早期的炎癥過程[6-8,17,18]。
2.2 增強Th1免疫應答的調(diào)節(jié)作用
2.2.1 IL-18是單核-巨噬的一種自分泌調(diào)節(jié)因子,正反饋通路刺激Th1細胞產(chǎn)生IFN-γ,腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和粒細胞集落刺激因子(G-CSF),造成細胞免疫介導的組織炎性損傷,并使其IL-18R上調(diào),因而在免疫炎癥過程中可能起正反饋的調(diào)節(jié)作用[10]。
2.2.2 IL-18是強烈的IFN-γ誘生因子,在IFN-γ作用下單核一巨噬細胞活化,通過釋放溶酶體酶等炎性介質(zhì)引起組織損傷[4]。
2.2.3 IL-18能促進炎性因子TNF-α、IL-1β、一氧化氮(NO)及趨化因子(MCP)、巨噬細胞炎癥蛋白1(MIP-l)、巨噬細胞集落刺激因子(GM-CSF)、IL-8等的產(chǎn)生,這些細胞因子(CK)參與和促進免疫性腎損傷[19,20]。TNF-α可引起腎臟固有細胞的增殖,刺激其表達黏附分子和過多的細胞外基質(zhì)和其他炎性介質(zhì)直接導致對腎臟系膜細胞(MC)的損傷。TNF-α加強吞噬作用,引起大量迅速釋放超氧化物。TNF-α可促進sis基因轉(zhuǎn)錄,刺激內(nèi)皮細胞產(chǎn)生凝血的組織因子,減少內(nèi)皮細胞的血栓調(diào)節(jié)蛋白,從而降低蛋白C的活化,破壞血凝-抗血凝平衡,促進血栓形成,進而促使腎炎病情進展[21]。
2.3 IL-18與血管通透因子(VPF)
2000年日本學者Matsumoto等發(fā)現(xiàn),IL-18能使體外培養(yǎng)的正常人和腎病綜合征患者的外周血單個核細胞對VPF分泌量增多,且與蛋白尿程度呈正相關(guān),在隨訪中發(fā)現(xiàn)尿IL-18水平在疾病活動期間上升,緩解期下降[22,23]。IL-18可上調(diào)刀豆蛋白A(PHA)刺激的MCNS患者外周血T細胞VPF的表達。
VPF是一種由T細胞產(chǎn)生的細胞因子,它能使受試動物產(chǎn)生蛋白尿,電鏡觀察可見腎小球上皮細胞溶解,認為是微小病變型腎病綜合征(MCNS)發(fā)病中的一種主要的細胞因子。早在2000年Matsumoto已發(fā)現(xiàn)IL-18與IL-12有協(xié)同作用,在MCNS的發(fā)病中通過VPF起到間接作用,并且得到國內(nèi)多家證實[24]。
2.4 IL-18與Th1/Th2的比例失調(diào)
1986年Mosmann等首先將調(diào)節(jié)淋巴細胞免疫應答的細胞因子分為促炎類因子和抗炎類因子。1991年Romagnanni等發(fā)現(xiàn)人類存在Th1和Th2兩人亞群,而且這兩個亞群免疫機制存在密切關(guān)聯(lián)。Th1表達的細胞因子有INF-γ、IL-2等,以INF-γ為代表;Th2表達的細胞因子有IL-4、-5、-6、-9、-10、-15等,以IL-4為代表。二者還有一些共同細胞因子,如IL-3、GM-CSF等。Th亞群的生物學功能基本由這些細胞因子功能集合而成Th1的主要生物學功能:①直接殺傷抗原細胞;②活化殺傷性細胞;③輔助B細胞;④對單核巨噬細胞作用,使單核細胞向巨噬細胞轉(zhuǎn)化。Th2的主要生物學功能:①誘導單核細胞向巨噬細胞轉(zhuǎn)化和MHC-Ⅱ表達;②對細胞毒性T淋細胞(CTL)和NK負調(diào)節(jié);③輔助B細胞;④IL-4和IL-5、IL-13協(xié)同促嗜酸粒細胞、嗜堿性粒細胞(BaS)和肥大細胞(MaS)前體細胞分化,F(xiàn)cεR1交聯(lián)的MaS和fMLP、Cas刺激的BaS反過來也會分泌IL-4。
IL-18對IL-10的產(chǎn)生則有抑制作用,而IL-10作為一種抗炎細胞因子,具有抑制巨噬細胞的抗原提呈、抑制多種促炎因子的產(chǎn)生、抑制Th1細胞應答等作用。IL-13是由Th2細胞活化的單核細胞產(chǎn)生的抗炎因子,促進IL-1ra以及IL-1Ⅱ型受體的表達[25,26]。PNS患者外周血及腎組織IL-18/IL-13比率進行分析顯著較正常對照組增高,提示在腎組織局部免疫炎性反應可能以Th1占優(yōu)勢,IL-18可刺激Th1細胞應答,而Th2細胞對IL-18無反應,導致在功能上Th1/ Th2的比例失調(diào),是目前較公認的PNS發(fā)病的主要原因之一[10,27]。
2001年P(guān)later-Zyberk等在抗IL-18Ab治療風濕性關(guān)節(jié)炎的研究中發(fā)現(xiàn),抗IL-18Ab可中和內(nèi)源性IL-18,2007年王彩霞等實驗發(fā)現(xiàn)抗IL-18Ab對阿霉素腎病小鼠的治療作用可能是中和內(nèi)源性異常增高的IL-18活性的結(jié)果[28]。有研究結(jié)果顯示,ADR組IL-18、IFN-γ及TNF-α血清水平明顯高于對照組,應用抗IL-18Ab后血清IL-18及其下游的細胞因子IFN-γ及TNF-α水平顯著下降,提示其抑制了內(nèi)源性IL-18的作用,減少IFN-γ、TNF-α的產(chǎn)生,從而減輕對腎臟的毒性作用,研究中應用抗IL-18Ab后IL-4水平未見明顯變化,IL-4是Th2細胞分泌的細胞因子,IL-4對Th2分化最為關(guān)鍵,可單獨維持Th2增殖。IL-4可與IL-13、-14構(gòu)成共同信號傳導鏈,通過STAT-6途經(jīng)促Th2增殖,IL-6能誘導內(nèi)源IL-4表達,綜上提示對失衡的Th1型為主的免疫反應調(diào)節(jié)是其治療的重要機制之一[13]。
IL-18的作用機制尚不完全明確,其抗體的作用機制也在進一步探討,有人提出IL-18的結(jié)合蛋白可以增加天然的和IL-1誘導的前列腺素(PGE2)產(chǎn)量,而PGE2能促進樹突狀細胞和Th0細胞的Th2應答,并抑制T細胞產(chǎn)生Th1相關(guān)的細胞因子,從而減輕炎癥的表達[24]。我們可以實驗研究一下IL-18Ab是否有相似機制。
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