余 靜,劉 可,2,王海燕,嚴(yán) 軍*
(1.陸軍軍醫(yī)大學(xué) 野戰(zhàn)外科研究部 特殊環(huán)境戰(zhàn)傷防治研究室,創(chuàng)傷、燒傷與復(fù)合傷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 400042;2.西南交通大學(xué) 生命科學(xué)與工程學(xué)院,四川 成都 610031)
非甾體抗炎劑(non-steroidal anti-inflammatory drugs,NSAIDs)是一類不含甾體結(jié)構(gòu)的抗炎藥,具有抗感染、抗風(fēng)濕、止痛、退熱和抗凝血等作用,廣泛應(yīng)用于臨床各類疾病的救治。由于免疫功能紊亂是傷、病條件下機(jī)體炎性反應(yīng)和器官損害的重要誘因,各類免疫細(xì)胞在其中發(fā)揮了重要作用,但其與NSAIDs的關(guān)系并不清楚。因此,深入了解NSAIDs對(duì)各類免疫細(xì)胞的調(diào)控作用及其機(jī)制,將有助于利用NSAIDs調(diào)理傷、病發(fā)生后的機(jī)體免疫功能,為臨床治療炎癥性疾病提供理論基礎(chǔ)和新策略。
常用的NSAIDs包括對(duì)乙酰氨基酚、阿司匹林、吲哚美辛和布洛芬等,臨床上廣泛用于骨關(guān)節(jié)炎、發(fā)熱和緩解各種疼痛治療。NSAIDs的種類可分為解熱鎮(zhèn)痛藥和抗炎藥,其作用機(jī)制是通過抑制花生四烯酸(arachidonic acid,AA)中環(huán)氧化酶(cyclooxygenase,COX)的活性,從而阻斷前列腺素(prostaglandin,PG)的合成,進(jìn)而抑制促炎因子的釋放[1]。在免疫系統(tǒng)中,PGE2主要是巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的一種抑制性介質(zhì),參與人體的免疫調(diào)節(jié)。解熱鎮(zhèn)痛藥從化學(xué)結(jié)構(gòu)上主要可分為水楊酸類、乙酰苯胺類及吡唑酮類;按其對(duì)COX/脂氧酶的代謝途徑作用強(qiáng)度可分為環(huán)氧酶抑制劑、環(huán)氧酶和脂氧酶抑制劑、脂氧酶抑制劑[2]。根據(jù) NSAIDs對(duì)1型 COX酶(COX-1)和 2型 COX酶(COX-2)的作用不同,可將其分為4類:選擇性 COX-1 抑制劑、非選擇性 COX 抑制劑、COX-2抑制劑和高度選擇性 COX-2抑制劑。作用于COX 的 NSAIDs按其化學(xué)結(jié)構(gòu)分類可分為羧酸類、烯酸類和丙胺類。傳統(tǒng) NSAIDs對(duì)炎性反應(yīng)的有效治療作用源于其對(duì)誘導(dǎo)性酶COX-2的抑制,而不良反應(yīng)則源于對(duì)結(jié)構(gòu)性酶COX-1的抑制。
NSAIDs如尼美舒利、美洛昔康等可選擇性抑制COX-2活性,發(fā)揮抗感染作用,對(duì)炎性免疫性疾病療效明顯,且不良反應(yīng)較小,但其作用免疫細(xì)胞的機(jī)制仍不清楚[3]。另外,部分NSAIDs的使用可造成機(jī)體不良反應(yīng),引起腸道炎性反應(yīng)或出血,消化道癥狀包括上腹不適、腹脹、腹痛、燒心、納差、噯氣、反酸、惡心、嘔吐、腹瀉和便秘等,甚至有約5%的患者發(fā)生消化道出血;同時(shí)腸黏膜淋巴結(jié)內(nèi)樹突狀細(xì)胞數(shù)量增加,說明樹突狀細(xì)胞在該過程中也發(fā)揮了重要作用。另外,臨床上由于某些疾病長(zhǎng)期使用部分NSAID還會(huì)造成心肌梗死等,因此造成其臨床使用受限。
大鼠腸炎模型中,NSAIDs 可引起輔助性T細(xì)胞(helper T cell,Th)-17/調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell,Treg)失衡,促進(jìn)各種炎性因子上調(diào),加劇小腸炎性反應(yīng),導(dǎo)致小腸絨毛脫落、壞死和黏膜下可見大量中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)[4]。此外,NSAIDs在用于治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等免疫性疾病時(shí)發(fā)現(xiàn),用藥后部分患者會(huì)出現(xiàn)對(duì)藥物不耐受并發(fā)生超敏反應(yīng),主要以皮膚蕁麻疹為主,少數(shù)患者合并有呼吸道癥狀。另外,替尼達(dá)普能抑制外周血單核細(xì)胞白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-6和腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α產(chǎn)生,減少類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)患者滑膜 IL-1β、IL-6和TNF-α的水平。氯諾西康在與曲馬多聯(lián)合使用的過程中容易引起對(duì)T淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞免疫功能的影響,包括改變其生物學(xué)功能的作用使其數(shù)量減少?gòu)亩斐蓹C(jī)體免疫功能的下降等。可見,NSAIDs 與免疫功能密不可分。
免疫性疾病主要因免疫細(xì)胞功能失調(diào)引起,過度/不足分泌炎性因子,導(dǎo)致疾病發(fā)生[5]。其中淋巴因子是致敏淋巴細(xì)胞與相應(yīng)抗原接觸,或致敏淋巴細(xì)胞受到致有絲分裂原刺激時(shí)合成并釋放出的具有多種生物活性的一類物質(zhì)[6]。NSAIDs對(duì)炎性細(xì)胞的聚集、激活、趨化有抑制作用,不同的非甾體抗炎藥的作用強(qiáng)度也不同。COX-2 在大多數(shù)細(xì)胞中過度表達(dá),因此選擇性COX-2抑制劑可以抑制細(xì)胞增殖、腫瘤侵襲性和血管生成,同時(shí)克服細(xì)胞凋亡和耐藥性,抑制免疫應(yīng)答。特異性COX-2抑制劑能增加細(xì)胞浸潤(rùn)細(xì)胞分化群(cluster of differentiation molecules,CD)4+和 CD8+T 細(xì)胞轉(zhuǎn)移到腫瘤部位,從而積極調(diào)節(jié)腫瘤特異性宿主免疫應(yīng)答[7]。
PG可有效抑制B細(xì)胞合成抗體,但在年輕和老年小鼠中記憶B細(xì)胞產(chǎn)生的免疫球蛋白G(Immunoglobulin G,IgG)類抗dsDNA抗體可拮抗上述PG的抑制作用[8]。自身免疫性疾病類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者滑液中PGE1樣物質(zhì)的濃度約為20 μg/L[9],遠(yuǎn)高于正常成年人關(guān)節(jié)滑液中PGE1的水平。上述結(jié)果提示,NSAIDs可通過對(duì)PG的抑制影響B(tài)細(xì)胞的功能。NSAIDs與來氟米特聯(lián)用時(shí),能夠進(jìn)一步抑制炎性細(xì)胞附著于內(nèi)皮,阻止酪氨酸磷酸化及嘧啶核苷酸合成,從而負(fù)向調(diào)控B細(xì)胞增殖,使病癥不向未病變關(guān)節(jié)遷移[10]。在此過程中,來氟米特代謝產(chǎn)物可使血漿游離雙氯芬酸和布洛芬的濃度升高13%~50%,但不會(huì)增加NSAIDs的不良反應(yīng)。
在某些自身免疫引起的皮膚病中,可能會(huì)局部應(yīng)用NSAIDs外用藥物進(jìn)行治療,但有時(shí)會(huì)加重Th2型皮膚免疫反應(yīng),如特應(yīng)性皮炎(atopic dermatitis,AD)局部應(yīng)用NSAIDs的小鼠表現(xiàn)出明顯的AD樣神經(jīng)炎性反應(yīng)加重,皮膚中Th2產(chǎn)生的IL-4水平增高,血清IgE水平升高[11]。在治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎中,NSAIDs與雪蓮注射液聯(lián)合使用可能改善Th1/Th2 比例失衡及Th17細(xì)胞分化導(dǎo)致的免疫紊亂,從而發(fā)揮治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的作用,其機(jī)制可能與雪蓮注射液能夠下調(diào)外周血和滑膜中IL-2、IL-6和IL-21的表達(dá)水平有關(guān)。另外,NSAIDs在抗腫瘤(尤其是抗胃癌和抗結(jié)腸癌)領(lǐng)域的應(yīng)用研究顯示,舒林酸可引起CD8+T細(xì)胞減少,嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致免疫性溶血性貧血[12,13]。在妊娠晚期給雌鼠注射吲哚美辛或乙酰水楊酸,分娩后測(cè)定3周齡和8周齡幼鼠血清IgM、IgG水平、脾臟重量和脾細(xì)胞數(shù),發(fā)現(xiàn)上述藥物可引起淋巴細(xì)胞亞群的改變,或抑制出生后的幼年雄性大鼠 T 細(xì)胞依賴性抗體反應(yīng)[14]。NSAIDs可誘導(dǎo)血清CD4+/叉狀頭轉(zhuǎn)錄因子家族成員3(forkhead box P3,Foxp3)陽性Treg減少,從而引起腸道炎性反應(yīng),而植物乳桿菌TIFN101可阻止這種現(xiàn)象的發(fā)生。另外,T細(xì)胞極化實(shí)驗(yàn)表明,植物乳桿菌TIFN101能增強(qiáng)對(duì)抗原的反應(yīng),表明該菌株對(duì)記憶反應(yīng)有刺激作用,提示植物乳桿菌能增強(qiáng)人體免疫功能,防止NSAIDs誘導(dǎo)的T調(diào)節(jié)細(xì)胞減少[15]。
NSAIDs 能夠抑制巨噬細(xì)胞分泌TNF-α,控制其他炎性介質(zhì)的分泌和釋放,進(jìn)而調(diào)控炎性反應(yīng)發(fā)展進(jìn)程[12]。另外,舒林酸能抑制關(guān)鍵的免疫抑制因子PGE2,顯著降低 M2型巨噬細(xì)胞的募集、腫瘤相關(guān)炎性反應(yīng)和腫瘤血管生成,還可調(diào)節(jié) Treg、腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞和髓源性抑制細(xì)胞的活性[16]。對(duì)慢性縮窄性心包炎大鼠予以單次給予塞來昔布(0.24 mg/kg)后,可顯著減少巨噬細(xì)胞浸潤(rùn),降低 COX-2和PGE2水平,從而抑制炎性反應(yīng),動(dòng)物表現(xiàn)出至少持續(xù)4 d的超敏反應(yīng)緩解,提示小劑量 NSAIDs可通過巨噬細(xì)胞靶向減輕大鼠坐骨神經(jīng)炎性疼痛[17]。目前,炎性微環(huán)境已被證實(shí)在實(shí)體腫瘤中扮演重要角色,此時(shí)的巨噬細(xì)胞會(huì)被激活成為腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(tumor associated macrophages,TAMs),而NSAIDs可能通過下調(diào)巨噬細(xì)胞分泌的TNF-α,進(jìn)而阻斷巨噬細(xì)胞激活轉(zhuǎn)變?yōu)門AMs,最終抑制腫瘤的增殖并促進(jìn)其細(xì)胞凋亡。
PG在結(jié)直腸癌的發(fā)生過程中發(fā)揮了重要作用。在所有PG 受體亞型中,PGE2受體2(PGE2 receptor 2,PGE2-EP2)信號(hào)途徑值得關(guān)注。在AD的治療中,NSAIDs可通過角質(zhì)形成細(xì)胞(keratinocyte,KC)中的PGE2-EP2信號(hào)途徑增強(qiáng)皮膚Th2免疫應(yīng)答[18],主要是下調(diào) KC中蛋白酶激活受體2(protease-activated receptor 2,PAR2)及下游胸腺基質(zhì)淋巴細(xì)胞生成素(thymic stromal lymphopoietin,TSLP)的表達(dá),從而影響皮膚 Th2 免疫應(yīng)答。另外,PGE2-EP2可介導(dǎo)下游趨化因子CXCL1的表達(dá),引發(fā)中性粒細(xì)胞遷移和浸潤(rùn),加速炎性發(fā)生進(jìn)程,或形成促進(jìn)腫瘤發(fā)生的微環(huán)境。而且,PGE2-EP2還與TNF-α協(xié)同放大/促進(jìn)炎性因子IL-6 的表達(dá),導(dǎo)致炎性反應(yīng)加重[19-20]。在巨噬細(xì)胞中,PGE2-EP2 信號(hào)與TNF-α協(xié)同激活核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)可誘導(dǎo)包括編碼COX-2 的前列腺素內(nèi)過氧化物合成酶2(prostaglandin-endoperoxide synthase 2,PTGS2)在內(nèi)的促炎基因表達(dá)[21]。
NSAIDs的副作用可能引起十二指腸損傷,進(jìn)而導(dǎo)致中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞釋放促炎性物質(zhì),直至組織壞死[22]。使用5-羥色胺受體4(5-hydroxytryptamine receptor 4,5-HTR4)激動(dòng)劑可通過5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)信號(hào)途徑,加速副交感神經(jīng)釋放乙酰膽堿(acetylcholine,ACh),作用于免疫細(xì)胞引發(fā)抗感染效應(yīng),從而達(dá)到保護(hù)消化道黏膜的作用[23]。
腸內(nèi)釋放的促腸激素胰高血糖素樣肽-2(glucagon-like peptide-2,GLP-2)可以阻止NSAIDs 副作用誘導(dǎo)的腸病發(fā)展[24]。L細(xì)胞來源于腸道隱窩,目前少有文獻(xiàn)表明L細(xì)胞在腸道炎性反應(yīng)中的作用,但L細(xì)胞分布于腸道黏膜系統(tǒng),因此不排除其具有免疫細(xì)胞的作用。最大限度地刺激前腸L細(xì)胞釋放內(nèi)源性GLP-2可能是治療NSAIDs副作用所致腸病的有效方法。例如,選擇性FFA3激動(dòng)劑通過GLP-2途徑激活L細(xì)胞釋放GLP-2,然后激活GLP-2受體保護(hù)腸道黏膜,刺激大鼠十二指腸碳酸氫鹽分泌從而預(yù)防NSAIDs不良反應(yīng)誘導(dǎo)的腸病[25]。
K-80003是一種來源于NSAIDs蘇林達(dá)克截短的視磺酸X受體α(truncated Retinoid X receptor-alpha,tRXRα)調(diào)節(jié)劑,可抑制 NF-κB-IL-6-信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白 3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)信號(hào)級(jí)聯(lián),影響巨噬細(xì)胞的功能,阻止 tRXRα 介導(dǎo)的結(jié)、直腸癌生長(zhǎng),最終發(fā)揮抗癌作用[26]。
炎性反應(yīng)和免疫失衡是傷、病發(fā)生過程中的重要事件,也是導(dǎo)致后續(xù)各類并發(fā)癥的主要原因,二者關(guān)系密切不可分割,因此,尋找安全、有效的合適藥物進(jìn)行干預(yù)是防治傷、病介導(dǎo)并發(fā)癥的重要手段。NSAIDs 的發(fā)展經(jīng)歷了上百年的時(shí)間,其抗感染作用已經(jīng)得到證實(shí),并應(yīng)用臨床多年。但是,NSAIDs 針對(duì)免疫細(xì)胞的作用和機(jī)體免疫平衡的影響研究仍報(bào)道不多,而且由于 NSAIDs的不良反應(yīng)明顯,其使用劑量、時(shí)機(jī)和方案始終存在爭(zhēng)議。例如,NSAIDs能夠明顯改善炎性免疫性疾病的癥狀和體征,但大部分不能針對(duì)其病因進(jìn)行治療,多與其他藥物聯(lián)合應(yīng)用,現(xiàn)有的 NSAIDs 仍具有較多的不良反應(yīng),例如引起胃腸道的不適、肝腎功能影響以及蛋白尿等??梢?,進(jìn)一步闡明 NSAIDs 作用免疫細(xì)胞的機(jī)制,探討其聯(lián)用其他藥物(如抗生素等)對(duì)炎性反應(yīng)和免疫的正向調(diào)控作用,將有利于明確NSAIDs在各類適應(yīng)證中的使用規(guī)范,拓展其應(yīng)用范圍,解決臨床實(shí)際問題。