寄生蟲(chóng)治療狼瘡性腎炎的研究進(jìn)展①

高 陽(yáng) 肖慶飛 崔 燕 趙悅竹 唐 巖 趙 穎

(吉林大學(xué)第一醫(yī)院腎病科，長(zhǎng)春130031)

系統(tǒng)性紅斑狼瘡(Systemic lupus erythematosus,SLE)是一種自身免疫性疾病，其特點(diǎn)是循環(huán)免疫復(fù)合物的組織沉積導(dǎo)致炎癥介質(zhì)的釋放，炎癥細(xì)胞的大量涌入，引發(fā)臨床上一系列病癥。它是一種典型的系統(tǒng)性疾病，與自身免疫性疾病(如多發(fā)性硬化和1型糖尿病)一樣，有可能涉及多器官系統(tǒng)。狼瘡性腎炎(Lupus nephritis,LN)是SLE的主要并發(fā)癥和致死因素之一，由多種免疫復(fù)合物沉積和激活而引發(fā)[1],表現(xiàn)出相當(dāng)多的表型和組織學(xué)異質(zhì)性。其具體發(fā)病機(jī)制目前尚不清楚，但免疫系統(tǒng)功能異常在自身免疫性疾病的發(fā)病過(guò)程中起到極其重要的作用。目前許多學(xué)者認(rèn)為寄生蟲(chóng)感染所誘導(dǎo)的免疫學(xué)環(huán)境，具有防治自身免疫性疾病的潛力。動(dòng)物模型、臨床試驗(yàn)等方面的研究已證實(shí)寄生蟲(chóng)可以通過(guò)多種途徑，有效調(diào)控機(jī)體炎癥反應(yīng)，改善自身免疫性疾病的病情。其在LN方面的相關(guān)進(jìn)展如下：

1 感染寄生蟲(chóng)與自身免疫性疾病的關(guān)系：具有相反的關(guān)聯(lián)性

在過(guò)去幾十年，西方國(guó)家自身免疫病和過(guò)敏性疾病發(fā)病率明顯增高。根據(jù)衛(wèi)生假說(shuō)[2]，改善衛(wèi)生環(huán)境減少了人們暴露于感染性疾病的機(jī)會(huì)，尤其針對(duì)兒童，可能會(huì)對(duì)其免疫系統(tǒng)的發(fā)育產(chǎn)生負(fù)面影響；減少寄生蟲(chóng)尤其是蠕蟲(chóng)感染的幾率被認(rèn)為是造成這種現(xiàn)象的原因。Weinstock[3]在發(fā)表于Nature 的評(píng)論性文章中最先提出發(fā)展中國(guó)家的“除蠕蟲(chóng)” 可能有引起自身免疫病流行的危險(xiǎn)。

在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，感染寄生蟲(chóng)可以阻止或延緩免疫失調(diào)動(dòng)物模型的病情。包括1 型糖尿病、炎癥性腸病、多發(fā)性硬化、類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和SLE等[4-7]。其中感染雄性棘唇線蟲(chóng)[5]、剛地弓形蟲(chóng)[6]等的SLE模型鼠LN的病情得到緩解。如弓形蟲(chóng)感染減少了小鼠在腎臟中出現(xiàn)蛋白尿和免疫復(fù)合物沉積的數(shù)量，延長(zhǎng)了小鼠的壽命。感染弓形蟲(chóng)的小鼠9月齡時(shí)，IgM和IgG抗DNA抗體水平明顯下降，尤其是IgG-2a和IgG3亞類(lèi)，小鼠腎小球腎炎有明顯改善。目前寄生蟲(chóng)感染治療自身免疫病的研究主要針對(duì)寄生蟲(chóng)或其蟲(chóng)卵或提取物，其中蠕蟲(chóng)最多見(jiàn)。我們即應(yīng)用腸道蠕蟲(chóng)旋毛蟲(chóng)對(duì)炎癥性腸病，甚至腫瘤進(jìn)行干預(yù)性研究，并取得了良好的干預(yù)效果[7,8]。雖然大多數(shù)研究還在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段，但是已經(jīng)有一些臨床試驗(yàn)在進(jìn)行中。美國(guó)FDA 和歐洲醫(yī)學(xué)會(huì)已經(jīng)正式批準(zhǔn)發(fā)展蠕蟲(chóng)卵作為一種藥物制劑。并且目前美國(guó)食品藥品安全局正在組織應(yīng)用豬鞭毛蟲(chóng)蟲(chóng)卵(Trichuris suis ova， TSO)治療克羅恩病的3期臨床試驗(yàn)[9],僅歐盟區(qū)臨床實(shí)驗(yàn)的投資就高達(dá)5億歐元。另外，Mutapi等學(xué)者[10]在研究對(duì)津巴布韋人群驅(qū)除埃及血吸蟲(chóng)前后抗核抗體(Antinuclear antibodies，ANA)的變化時(shí)，觀察到，驅(qū)蟲(chóng)后的人群ANA明顯上升。這些臨床研究結(jié)果更加支持了驅(qū)蟲(chóng)后人群免疫失調(diào)疾病的發(fā)病率較高的理念。

2 寄生蟲(chóng)作用于LN的可能機(jī)制

2.1免疫學(xué)機(jī)制 SLE 發(fā)病機(jī)制涉及多方面，免疫細(xì)胞異常居于主要地位，自身抗原累積，免疫細(xì)胞過(guò)度活化，細(xì)胞因子種類(lèi)和數(shù)量異常，自身抗體產(chǎn)生，靶器官損傷等過(guò)程均與免疫細(xì)胞相關(guān)。LN的發(fā)生往往預(yù)示著SLE預(yù)后較差，其發(fā)病是由于免疫復(fù)合物沉積于腎小球并且伴隨巨噬細(xì)胞(Macrophages，MC)、樹(shù)突狀細(xì)胞(Dendritic cells，DC)等產(chǎn)生大量的輔助性T細(xì)胞(T helper,Th)1型細(xì)胞因子如IL-12、IL-18等，發(fā)生炎性浸潤(rùn)而導(dǎo)致慢性腎臟損傷[11,12]。尤其是LN最常見(jiàn)的腎臟病理類(lèi)型彌漫性增生性狼瘡性腎炎(Diffuse proliferative lupus nephritis，DPLN)，除以Th1型免疫反應(yīng)為主以外，更是存在Th17/調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞(regulatory T cell，Treg)的免疫偏移(即Th17升高；Treg下調(diào))，并可隨著炎癥反應(yīng)持續(xù)化，如通過(guò)干擾素γ(Interferon gamma,IFN-γ)的產(chǎn)生進(jìn)一步促進(jìn)經(jīng)典途徑巨噬細(xì)胞(M1)的活化。

相反的，寄生蟲(chóng)是復(fù)雜的多細(xì)胞有機(jī)體，可以產(chǎn)生異體蛋白、脂質(zhì)和代謝產(chǎn)物而被宿主的免疫系統(tǒng)所識(shí)別，恰恰具有獨(dú)一無(wú)二的誘導(dǎo)Th2免疫反應(yīng)及上調(diào)Treg細(xì)胞的能力。從而下調(diào)Th1和Th17的免疫反應(yīng)，還可以誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性或可替代活化DC及MC。

因此，基于以上機(jī)制，多數(shù)學(xué)者主要從固有免疫的重要中樞性細(xì)胞DC和MC以及適應(yīng)性免疫的主要細(xì)胞T細(xì)胞來(lái)探討寄生蟲(chóng)對(duì)LN，尤其是DPLN 的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制。

2.1.1樹(shù)突狀細(xì)胞 DC是重要的抗原提呈細(xì)胞并且是重要的適應(yīng)性免疫的誘導(dǎo)者。具有獨(dú)特的刺激 T 細(xì)胞活化的能力,是連接固有免疫和適應(yīng)性免疫的“橋梁”[13]。在有活動(dòng)性損傷的LN患者中，被激活的DC顯著增加，并伴隨可激活T細(xì)胞的共刺激因子的表達(dá)。就像預(yù)期那樣，它們也產(chǎn)生高水平的炎癥細(xì)胞因子，并且誘發(fā)可導(dǎo)致LN的Th1和Th17反應(yīng)。而腸道線蟲(chóng)排泄分泌物(Excreted and secreted,ES)產(chǎn)物可以抑制IL-12產(chǎn)生及共刺激因子(如CD80/86和CD40)和主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ(Major histocompatibility complex Ⅱ,MHCⅡ)表達(dá)[14]。鼠鞭蟲(chóng)[15]及旋毛蟲(chóng)[16]均可使不成熟DC增多。感染多回類(lèi)卷體線蟲(chóng)小鼠淋巴結(jié)中的DC誘導(dǎo)Th1和Th17分化能力下降，而促使Th2反應(yīng)和FoxP3+Treg細(xì)胞產(chǎn)生增多[17]。從上可以看出，寄生蟲(chóng)的抗炎作用與致病性DC減少和具有免疫耐受性的DC增加分不開(kāi)。另外，DC也可通過(guò)可替代活化途徑(產(chǎn)生RELM-α、Ym1和其他可替代活化因子)促進(jìn)Th2免疫反應(yīng)。也可能成為寄生蟲(chóng)抗炎的一條免疫通道。Toll樣受體(Toll-like receptors,TLR)是微生物成分引起樹(shù)突狀細(xì)胞活化的橋梁，對(duì)適應(yīng)性免疫應(yīng)答類(lèi)型具有調(diào)控作用。TLR在炎癥性疾病發(fā)病機(jī)制中的作用日益受到關(guān)注，蠕蟲(chóng)通過(guò)調(diào)節(jié)DC中TLR的表達(dá)可以減輕炎癥性腸病[18]，有研究顯示激活TLR9可促發(fā)MRL/Lpr小鼠狼瘡性腎炎病情的活動(dòng)[19]，因此，TLR與LN的關(guān)聯(lián)性為蠕蟲(chóng)抗LN治療提供了靶點(diǎn)。

2.1.2巨噬細(xì)胞 與此同時(shí)，在活動(dòng)性LN中，巨噬細(xì)胞也作為一種重要的內(nèi)在免疫調(diào)節(jié)者在刺激后續(xù)的適應(yīng)性免疫中起著關(guān)鍵性的作用。一般來(lái)說(shuō)，巨噬細(xì)胞可極化為M1和M2。M1為典型分化型巨噬細(xì)胞(經(jīng)典激活的巨噬細(xì)胞)，有促炎作用；M2為替代性分化型巨噬細(xì)胞，是抑制Th1炎性反應(yīng)型巨噬細(xì)胞。Iwata等[20]研究證實(shí)，狼瘡易感小鼠較早地出現(xiàn)狼瘡腎炎，并伴有巨噬細(xì)胞的浸潤(rùn)，以M1 型巨噬細(xì)胞為主，而且很難向M2 型極化。狼瘡易感小鼠發(fā)生缺血再灌注損傷后，缺血后的腎小管細(xì)胞通過(guò)產(chǎn)生大量集落刺激因子介導(dǎo)M1型巨噬細(xì)胞的活化，加重修復(fù)功能障礙和炎性反應(yīng)，導(dǎo)致LN的發(fā)生。

研究表明，M2具有調(diào)節(jié)和抑制功能，可誘導(dǎo)產(chǎn)生調(diào)節(jié)性IL-10和TGF-β抑制炎癥反應(yīng)[21]。同時(shí)，M2還表達(dá)精氨酸酶1(Arginase-1，免疫抑制)、抵抗素樣分子(RELM-α，Th2型免疫反應(yīng))和幾丁質(zhì)酶樣分子(Ym1，抑制及驅(qū)蟲(chóng)殺蟲(chóng))，這些因子在寄生蟲(chóng)感染過(guò)程中可進(jìn)行組織修復(fù)及保護(hù)性排蟲(chóng)免疫[22]。我們的研究也顯示，在旋毛蟲(chóng)感染的早期即可誘導(dǎo)替代性分化型巨噬細(xì)胞[23]。因此，M2被激活是蠕蟲(chóng)感染最大的特點(diǎn)，并且發(fā)揮著抗炎和組織修復(fù)作用[24]。在LN模型中，線蟲(chóng)感染后所誘導(dǎo)的M2型細(xì)胞同樣發(fā)揮出積極的保護(hù)性作用[25]。因此，針對(duì)M2巨噬細(xì)胞的研究，利于明確并細(xì)化寄生蟲(chóng)干預(yù)LN的巨噬細(xì)胞調(diào)控機(jī)制。

2.1.3T細(xì)胞 目前，有越來(lái)越多的證據(jù)顯示伴有腎炎的SLE 患者更傾向于Th1免疫反應(yīng)占優(yōu)勢(shì)，Th1型細(xì)胞因子(IFN-γ、IL-12)參與了疾病的發(fā)生、發(fā)展[26]。同時(shí)，IL-17也參與了狼瘡性腎炎的發(fā)生，如體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，IL-17 可以促進(jìn)B 細(xì)胞的活化[27]，IL-17 可以誘導(dǎo)IgG和抗雙鏈DNA 的產(chǎn)生。相反，在蠕蟲(chóng)感染過(guò)程中，宿主激發(fā)了強(qiáng)烈的Th2免疫反應(yīng)[28]。釋放Th2類(lèi)細(xì)胞因子如IL-4、IL-5和IL-13對(duì)胃腸道寄生蟲(chóng)從腸道中排出具有重要作用。IL-5對(duì)于一些幼蟲(chóng)形態(tài)的破壞有重要作用。

Th1和 Th2免疫反應(yīng)是互相調(diào)控的。而且，Th2細(xì)胞因子可以抑制Th17的發(fā)展。另外，蠕蟲(chóng)還可以誘導(dǎo)免疫抑制Treg細(xì)胞拮抗Th1/Th17反應(yīng)[29]。如某些線蟲(chóng)種類(lèi)通過(guò)分泌轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(Transforming growth factor beta,TGF-β)模擬物直接促進(jìn)FoxP3+Treg細(xì)胞的產(chǎn)生。在LN和其他炎癥性疾病中Th1/Th2和Th17/Treg平衡的維系具有重要性。蠕蟲(chóng)和它們的產(chǎn)物恰好能很好地維持上述平衡。例如，雄性棘唇線蟲(chóng)的提取物ES-62對(duì)MRL/Lpr狼瘡模型鼠 IL-17/IL-22炎性反應(yīng)軸有抑制作用[24]。曼森血吸蟲(chóng)可降低DPLN小鼠IFN-γ水平，上調(diào)IL-4和IL-10[30]。因此，多數(shù)研究表明，寄生蟲(chóng)是通過(guò)感染所誘生的Th2型免疫反應(yīng)及Treg抑制了LN的Th1/Th17型的過(guò)度免疫反應(yīng)而起到良好的預(yù)防和治療效果。

2.2遺傳學(xué)機(jī)制 Machado等[31]研究者認(rèn)為，編碼免疫球蛋白G受體(Fcγ receptors,FCγ受體)基因的序列變異和拷貝數(shù)變異(Copy-number variation,CNV)都是遺傳性的，并與許多自身免疫性疾病相關(guān)。然而，這種變化的分子性質(zhì)和進(jìn)化背景是未知的。他們描述了CNV的結(jié)構(gòu)，估計(jì)其突變率和多樣性。支持了對(duì)衛(wèi)生假說(shuō)的遺傳貢獻(xiàn)，表明在蠕蟲(chóng)多樣性的背景下，過(guò)去的進(jìn)化使人類(lèi)在無(wú)蠕蟲(chóng)環(huán)境的背景下為自身免疫性疾病提供了一系列易感等位基因。顯示了在遺傳水平上病原體和自身免疫性疾病之間的聯(lián)系。

3 寄生蟲(chóng)提取物作為免疫調(diào)節(jié)劑的研究

3.1不同寄生蟲(chóng)的有效免疫調(diào)節(jié)分子 盡管寄生蟲(chóng)對(duì)免疫失衡性疾病的治療有益，但影響或阻礙其應(yīng)用的最大障礙就是對(duì)其應(yīng)用活蟲(chóng)的生物安全性問(wèn)題。因此，各國(guó)研究者開(kāi)展了多種關(guān)于尋找寄生蟲(chóng)有效免疫調(diào)節(jié)分子的研究(如表1)。結(jié)果表明，寄生蟲(chóng)可通過(guò)分泌和表達(dá)某些分子來(lái)切斷炎癥的級(jí)聯(lián)反應(yīng)。這些研究在尋找有效分子的同時(shí)，也探究了其抗炎機(jī)制，為選擇防治LN的有效免疫分子提供了理論基礎(chǔ)。

3.2作用于狼瘡性腎炎的寄生蟲(chóng)提取物 目前研究最多的寄生蟲(chóng)提取物是ES-62，一種由棘唇絲蟲(chóng)分泌的蛋白，在MRL/Lpr狼瘡模型鼠中顯示出良好的治療潛力[5,25]，而且其效應(yīng)機(jī)制與髓樣分化因子MyD88相關(guān)[25]，ES-62不但對(duì)狼瘡性腎炎有作用，還能減輕狼瘡相關(guān)的迅速進(jìn)展的動(dòng)脈粥樣硬化[33]。

另外，部分研究者[34]從絲蟲(chóng)中提取出與N-型聚糖共價(jià)連接的磷酰膽堿(Phosphorylcholine,PC)部分(是ES-62免疫抑制作用活性的主要成分)，與促吞噬肽 (tuftsin)進(jìn)行聯(lián)合制備Tuftin磷酸膽堿(TPC)干預(yù)狼瘡性腎炎小鼠，通過(guò)抑制炎性因子，增加抗炎因子的表達(dá)改善了腎小球病變。Shemer等學(xué)者[35]更進(jìn)一步在具有狼瘡遺傳易感性的模型小鼠(NZBxW/F1小鼠)中應(yīng)用TPC，與甲潑尼龍對(duì)比，具有相似的治療作用。

4 狼瘡患者感染寄生蟲(chóng)的臨床病例報(bào)道

目前寄生蟲(chóng)治療狼瘡性腎炎還處于實(shí)驗(yàn)室階段，但臨床上會(huì)見(jiàn)到狼瘡患者感染寄生蟲(chóng)的罕見(jiàn)病例報(bào)道。如一位42歲的女性，在小劑量服用潑尼松龍治療狼瘡階段因腹脹、食欲減退、嘔吐等消化道癥狀發(fā)現(xiàn)感染了類(lèi)圓線蟲(chóng)，并給予伊維菌素驅(qū)蟲(chóng)治療后緩解[36]。另一位30歲的西班牙男性，有8年的狼瘡病史，突然出現(xiàn)類(lèi)似狼瘡活動(dòng)的表現(xiàn)，包括腎臟損害，接受伊維菌素和阿苯唑達(dá)治療后改善[37]。還有學(xué)者報(bào)道了嚴(yán)重的弓蛔蟲(chóng)感染有可能觸發(fā)狼瘡性腎炎的少見(jiàn)病例[38]。上述病例似乎與衛(wèi)生假說(shuō)相反，但更加提示我們，寄生蟲(chóng)感染的數(shù)量和種類(lèi)、患者是否正在接受激素等免疫抑制治療、患者的免疫狀態(tài)、感染的時(shí)機(jī)、活蟲(chóng)感染出現(xiàn)的并發(fā)癥等均可能影響寄生蟲(chóng)對(duì)狼瘡性腎炎的防治效果，甚至出現(xiàn)不良反應(yīng)，卻不能徹底否定該治療方法的潛力。就如Zeller等[39]盡管也報(bào)告一例35歲男子同時(shí)診斷為嚴(yán)重的SLE和大規(guī)模豬肉絳蟲(chóng)感染的病例， 但作者最后仍無(wú)法否認(rèn)，也許患者沒(méi)有寄生蟲(chóng)的感染SLE會(huì)更早的發(fā)病。上述活蟲(chóng)感染帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)更堅(jiān)定了尋找寄生蟲(chóng)有效免疫調(diào)節(jié)分子的方向，趨利避害，單一純化具有高豐度、強(qiáng)反應(yīng)原性的分子抗原能更好地提高免疫效果，降低副作用。

表1蠕蟲(chóng)源性抗原的免疫調(diào)節(jié)特性[4,32]

Tab.1Immunomodulatorycharacteristicsofworm-derivedantigens[4,32]

寄生蟲(chóng)抗原免疫調(diào)節(jié)機(jī)制曼氏血吸蟲(chóng)LNFPIII(乳酰-N-巖藻五糖III)/SEA (可溶性蟲(chóng)卵抗原)與TLR4相互作用,從而產(chǎn)生引導(dǎo)Th2活化的樹(shù)突狀細(xì)胞曼氏血吸蟲(chóng)血吸蟲(chóng)溶血磷脂酰絲氨酸與TLR2相互作用,誘導(dǎo)樹(shù)突狀細(xì)胞刺激調(diào)節(jié)性T細(xì)胞分化過(guò)程魏氏棘唇絲蟲(chóng)ES-62Th2極化過(guò)程中,通過(guò)TLR4-依賴機(jī)制發(fā)揮對(duì)巨噬細(xì)胞和樹(shù)突狀細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)作用;巴西日?qǐng)A線蟲(chóng)排泄分泌抗原(NES)通過(guò)樹(shù)突狀細(xì)胞有效地誘導(dǎo)Th2型反應(yīng)馬來(lái)絲蟲(chóng)成蟲(chóng)半胱氨酸蛋白酶抑制劑CIP-2干擾人體細(xì)胞對(duì)抗原的處理;抑制B細(xì)胞同源細(xì)胞因子MIF-1/2選擇性地激活巨噬細(xì)胞馬來(lái)絲蟲(chóng)微絲蚴絲氨酸蛋白酶抑制劑SPN-2抑制中性粒細(xì)胞蛋白酶;促進(jìn)Th1型反應(yīng)馬來(lái)絲蟲(chóng)微絲蚴(L3)ALT-1/2 蛋白抑制巨噬細(xì)胞抵抗;良好的候選絲蟲(chóng)疫苗犬弓首蛔蟲(chóng)TES32-C型凝集素(CTL)抑制TLR對(duì)樹(shù)突狀細(xì)胞的應(yīng)答;與宿主競(jìng)爭(zhēng)凝集素配體,從而阻斷宿主免疫多形螺旋線蟲(chóng)排泄分泌抗原(HES)通過(guò)TGF-βR誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞環(huán)紋背板線蟲(chóng)排泄分泌抗原通過(guò)TGF-β模仿效應(yīng)誘導(dǎo)產(chǎn)生FoxP3+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞旋毛蟲(chóng)成蟲(chóng)排泄分泌抗原(ADES);新生幼蟲(chóng)抗原(NBL);天然肌幼蟲(chóng)抗原(MLCR)不同生命周期的抗原皆可通過(guò)半成熟樹(shù)突狀細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生Th2反應(yīng)占主導(dǎo)地位的Th1/Th2混合反應(yīng)肌幼蟲(chóng)排泄分泌抗原誘導(dǎo)Th2部分占主導(dǎo)地位的Th1/Th2混合型反應(yīng),引發(fā)免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié)作用肌幼蟲(chóng)排泄分泌抗原干擾脂多糖誘導(dǎo)的樹(shù)突狀細(xì)胞的成熟,并且誘導(dǎo)FoxP3+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的大量產(chǎn)生肝片吸蟲(chóng)硫氧還蛋白過(guò)氧化物選擇性地活化巨噬細(xì)胞

綜上所述，寄生蟲(chóng)尤其是蠕蟲(chóng)有效干預(yù)LN的免疫通道及其分子作用機(jī)制仍有待于充分闡明，從而為開(kāi)發(fā)防治LN乃至其他免疫失衡性疾病的新型生物制劑奠定實(shí)驗(yàn)與理論基礎(chǔ)，意義重大。