楊夢瑤 耿 龍

中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院,沈陽,110000

斑禿(alopecia areata, AA)是在一定遺傳背景下,由外界環(huán)境誘發(fā)的毛囊局部免疫反應(yīng),是一種CD8+/NKG2D+T細(xì)胞依賴性自身免疫性疾病,發(fā)病率約為2%,約半數(shù)患者在30歲前發(fā)?。?］。斑禿具體發(fā)病機(jī)制未明,可能與毛囊局部免疫豁免的喪失、細(xì)胞毒性免疫細(xì)胞識別以及毛囊的免疫應(yīng)答有關(guān)［2］,壓力和心理因素也參與了斑禿的發(fā)生和發(fā)展［3］。以往的研究表明斑禿的發(fā)病無性別及種族差異,但近期的一項流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn),女性斑禿患者的年齡標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)病率略高于男性,30～34歲的女性斑禿發(fā)病率最高［4］。斑禿的預(yù)后個體差異大,脫發(fā)區(qū)廣泛者往往復(fù)發(fā)率高,且恢復(fù)至正常的概率低。迄今為止,斑禿的治療選擇十分有限,主要基于抑制或刺激免疫反應(yīng),皮質(zhì)類固醇、免疫調(diào)節(jié)劑、米諾地爾和接觸免疫治療仍是目前主要的治療手段,但療效往往有限。隨著近年來對斑禿發(fā)病機(jī)制的不斷深入探究,很多新療法正在不斷涌現(xiàn),生物制劑、小分子制劑,包括一些處于臨床試驗階段的新型JAK抑制劑。深入了解斑禿的發(fā)病機(jī)制對于探索新的靶向療法至關(guān)重要。

1 細(xì)胞因子與斑禿

斑禿以往被認(rèn)為是一種器官特異性疾病,病變局限于毛囊,然而大量研究表明,斑禿與全身多種促炎細(xì)胞因子失調(diào)有關(guān),是一種由多種細(xì)胞因子驅(qū)動的復(fù)雜疾病。Bain等［5］對斑禿及銀屑病關(guān)節(jié)炎(PsA)患者的血漿細(xì)胞因子進(jìn)行了多重分析,發(fā)現(xiàn)了與斑禿相關(guān)的全身炎癥特征,即IL-17A、IL-17F、IL-21、IL-23、IL-33、IL-31和IL-17E(IL-25)的循環(huán)水平顯著增高。并且,與PsA相比,斑禿患者IL-17F、IL-17E和IL-23的水平更高。據(jù)此,他們認(rèn)為循環(huán)炎癥細(xì)胞因子可能會導(dǎo)致斑禿及與斑禿相關(guān)的其他合并癥。

Glickman等［6］收集了中重度斑禿(n=18)和健康人(n=8)的頭皮組織與血清,從樣本中提取總RNA,采用TapeStation4200生物分析儀評估RNA質(zhì)量。使用Illumina公司的NovaSeq6000進(jìn)行二代測序,用轉(zhuǎn)錄組學(xué)方法評估了斑禿頭皮組織中的33118個基因,用OLINK高通量蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)評估了血清中的340個炎癥蛋白,采用單變量與多變量方法篩選生物標(biāo)志物,發(fā)現(xiàn)了差異表達(dá)基因共608個,包括Th1(IFNG/IL12B/CXCL11)、Th2(IL13/CCL18)和T細(xì)胞活化相關(guān)(ICOS)產(chǎn)物,研究提示斑禿是一種與全身多種炎癥細(xì)胞因子相關(guān)的系統(tǒng)性疾病,建議采取以免疫為基礎(chǔ)的系統(tǒng)性治療。此外,他們的另一項研究［7］評估了中重度斑禿患者(n=35)的350個炎癥和心血管病風(fēng)險相關(guān)蛋白,并與中重度銀屑病(n=19)、特應(yīng)性皮炎(n=49)、健康人(n=36)進(jìn)行比較。同樣采用OLINK高通量蛋白質(zhì)組學(xué)方法,發(fā)現(xiàn)了74個差異蛋白,包括固有免疫相關(guān)細(xì)胞因子(IL-6、IL-8)、Th1(IFN-γ/CXCL9/CXCL10/CXCL11)、Th2(CCL13/CCL17/CCL7)、Th17(CCL20/PI3/S100A12)以及心血管病風(fēng)險相關(guān)蛋白(OLR1/OSM/MPO/PRTN3)。與對照組相比,全禿/普禿患者的全身炎癥反應(yīng)程度最高。該研究表明,全身多種細(xì)胞因子參與了斑禿的發(fā)病,強(qiáng)調(diào)了系統(tǒng)性治療的必要性。以往的研究表明,斑禿的持續(xù)狀態(tài)與促炎細(xì)胞因子和抗炎細(xì)胞因子的不平衡有關(guān)。最近有學(xué)者調(diào)查了IFN-γ和γc家族成員(包括IL-2、IL-7、IL-15)在斑禿發(fā)病中的作用,結(jié)果表明,斑禿患者血清IL-2水平高于健康對照組,在斑禿活動性病變中IL-2 mRNA含量高于非活動性病變［8］。另外,在斑禿患者和C3H/HeJ小鼠的脫發(fā)區(qū)檢測到IL-7的過表達(dá),外源性IL-7可加速斑禿的發(fā)作,而阻斷IL-7可以阻止C3H/HeJ小鼠斑禿的進(jìn)展并逆轉(zhuǎn)早期斑禿［9］。研究還發(fā)現(xiàn),與健康對照組相比,斑禿患者血清IL-15水平升高。并且,與有少量脫發(fā)區(qū)的斑禿患者相比,全禿/普禿患者IL-15水平升高更為顯著［10］。

聯(lián)合抑制多種斑禿相關(guān)的細(xì)胞因子可能是藥物研發(fā)的潛在方向,如同時拮抗三種白介素的新藥BNZ-1(一種IL-2、IL-9、IL-15抑制劑)正處于2期多中心臨床研究［11］。

2 T細(xì)胞亞群與斑禿

斑禿是一種系統(tǒng)性疾病,T細(xì)胞亞群異常與斑禿發(fā)病有關(guān)。有研究表明［12］Th1、Th2和Th17參與斑禿的發(fā)生發(fā)展,且Th1/Th2很多相關(guān)標(biāo)志物都與斑禿嚴(yán)重程度相關(guān)。在斑禿患者中觀察到顯著的Th1型細(xì)胞因子(IL-2、IFN-γ、TNF、IL-12和IL-18)、Th2型細(xì)胞因子(IL-4、IL-5、IL-6、IL-9、IL-10、IL-13、IL-17E、IL-31和IL-33)和Th17型細(xì)胞因子(IL-17、IL-17F、IL-21、IL-22、IL-23和TGF-β)的失調(diào)。并且,斑禿的嚴(yán)重程度和疾病持續(xù)時間與IL-2、TNF、IL-12和IL-17E水平的升高呈正相關(guān)［13］。

Czarnowicki等［14］采用流式細(xì)胞技術(shù)檢測了中重度斑禿(n=32)、中重度特應(yīng)性皮炎(n=43)、健康人(n=30)外周血T細(xì)胞亞群及細(xì)胞因子IFN-γ、IL-13、IL-9、IL-17和IL-22的水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn),斑禿組Th2、Tc2、Th22均高于對照組,而Treg明顯低于對照組,且Th2和Tc2與斑禿病情嚴(yán)重程度相關(guān)。因此,他們認(rèn)為,Th2/Tc2激活與斑禿發(fā)病及疾病嚴(yán)重程度有關(guān)。這些數(shù)據(jù)提示了T細(xì)胞亞群在斑禿發(fā)病中的作用,也強(qiáng)調(diào)了斑禿是一種系統(tǒng)性疾病,支持對重癥患者采取系統(tǒng)性治療策略。

2.1 Th1、Th17與斑禿 目前普遍認(rèn)為斑禿主要是由IFN-γ驅(qū)動的1型炎癥性疾病。Gautam等［15］評估了斑禿患者血清中Th1(IL-2、IFN-γ)、Th2(IL-4)、Th17(IL-23、IL-17A)和Tregs(IL-10)的關(guān)鍵細(xì)胞因子水平,并將其與斑禿嚴(yán)重程度進(jìn)行相關(guān)性分析。用酶聯(lián)免疫吸附法測定斑禿(n=40)和健康人(n=40)的血清細(xì)胞因子水平(IL-2、IFN-γ、IL-17A、IL-23、IL-4、IL-10),結(jié)果發(fā)現(xiàn),斑禿血清細(xì)胞因子 IL-2、IFN-γ、IL-17A、IL-10水平較對照組顯著升高,IL-23水平無顯著升高,IL-4水平顯著降低。此外,他們還發(fā)現(xiàn)斑禿嚴(yán)重程度與IL-2、IL-17A、IL-23水平存在顯著正相關(guān)。因此他們認(rèn)為,Th1和Th17通路在斑禿發(fā)病中起關(guān)鍵作用,且斑禿相關(guān)細(xì)胞因子可以作為提示疾病活動的生物標(biāo)志物和潛在的治療靶點(diǎn)。

IL-17A抑制劑近年來廣泛用于治療銀屑病,而在用藥期間發(fā)生斑禿的報道并不少見,但也有研究發(fā)現(xiàn)IL-17A抑制劑可以緩解斑禿［16］,這一矛盾的現(xiàn)象有待進(jìn)一步研究來論證。

2.2 Th2與斑禿 雖然普遍認(rèn)為斑禿是由Th1通路介導(dǎo)的1型炎癥性疾病,但最近的研究揭示了Th2相關(guān)細(xì)胞因子在斑禿發(fā)病機(jī)制中的一些作用［17］,且有越來越多的證據(jù)表明,Th2通路與斑禿有關(guān),斑禿患者特應(yīng)性皮炎(atopic dermatitis, AD)的發(fā)病率明顯升高,基因組易感位點(diǎn)和細(xì)胞因子激活研究也發(fā)現(xiàn)Th2 通路參與斑禿發(fā)病,提示斑禿與AD可能有共同的免疫途徑［18］,很多學(xué)者提出斑禿可能為AD共病等觀點(diǎn)。除AD外,斑禿還與多種自身免疫性疾病密切相關(guān),如過敏性鼻炎、自身免疫性甲狀腺疾病、銀屑病、紅斑狼瘡、白癜風(fēng)等［1］。

度普利尤單抗是IL-4/IL-13抑制劑,近年來已廣泛應(yīng)用于AD的治療。Renert-Yuval等［19］開展了一項隨機(jī)、雙盲、多中心試驗研究,將斑禿患者分為兩組,治療組(n=38)予度普利尤單抗,對照組(n=18)予安慰劑,在第12、24、48周進(jìn)行頭皮活檢,qRT-PCR檢測皮損組織的生物標(biāo)志物表達(dá)水平。結(jié)果顯示,治療組在24周后,多種Th2相關(guān)標(biāo)志物(CCL13/MCP-4、CCL18/PARC、CCL26/eotaxin-3、CCL24/Eotaxin-2)顯著上調(diào),在有特應(yīng)性病史/家族史/高IgE的斑禿患者(n=21)中表現(xiàn)更為顯著。研究發(fā)現(xiàn),毛發(fā)再生與Th2相關(guān)標(biāo)志物存在顯著的相關(guān)性,在活動性斑禿中Th2相關(guān)細(xì)胞因子受到抑制。

不少研究發(fā)現(xiàn),在使用度普利尤單抗治療AD期間,斑禿也同時得到了緩解,然而矛盾的是,應(yīng)用該藥期間發(fā)生斑禿的報道也并不少見［20］,這可能與藥物在IL-4受體α亞單位水平上抑制Th2型免疫反應(yīng)的作用有關(guān)。治療的矛盾反應(yīng)是生物制劑常見的現(xiàn)象,不少文獻(xiàn)都有相關(guān)報道,但矛盾反應(yīng)不是每次都出現(xiàn)。度普利尤在治療AD期間,既有可能誘發(fā)或加重斑禿,也有可能緩解斑禿,具體的機(jī)制還需要進(jìn)一步的實驗研究來闡明。有研究發(fā)現(xiàn),度普利尤單抗和烏司奴單抗(IL-12/IL-23抑制劑)的信號拮抗作用也存在矛盾,因此,這兩種藥物應(yīng)僅考慮用于難治性斑禿病例［21］。

AD可分為內(nèi)源性和外源性兩種類型,斑禿的免疫狀態(tài)在非特應(yīng)性和特應(yīng)性之間以及伴有不同類型的AD之間可能存在差異。Kageyama等［22］采集了非特應(yīng)性斑禿(n=11)、患外源性AD的斑禿(n=13)和患內(nèi)源性AD的斑禿(n=6)以及健康人(n=9)的外周血,用流式細(xì)胞技術(shù)比較分析各組外周血中細(xì)胞因子(IFN-γ、IL-4、IL-13)、趨化因子受體(CXCR3、CCR4)的表達(dá),結(jié)果發(fā)現(xiàn)非特應(yīng)性斑禿中的CD4+IFN-γ+/CD4+IL-4+、CD4+IFN-γ+/+CD4+IL-13+均高于患外源性AD的斑禿患者。并且,在非特應(yīng)性斑禿中,CD8+IFN-γ+與CD8+IL-13+細(xì)胞的比值顯著高于健康對照組。除此之外,6例合并外源性AD的斑禿接受度普利尤單抗治療后出現(xiàn)顯著的毛發(fā)再生,而1例合并內(nèi)源性AD的斑禿接受治療后,斑禿未出現(xiàn)改善。該研究表明,特應(yīng)性和非特應(yīng)性斑禿之間的免疫狀態(tài)不同,患外源性和內(nèi)源性AD的斑禿之間的免疫狀態(tài)也不一樣。實驗觀察到度普利尤單抗僅能改善患外源性AD的斑禿,他們認(rèn)為2型免疫可能參與了患外源性AD斑禿的發(fā)病。評估度普利尤單抗對不同類型斑禿的療效可以幫助我們進(jìn)一步了解斑禿的發(fā)病機(jī)制,并能為斑禿患者選擇更個體化的治療方案。

2.3 Tregs缺乏可能導(dǎo)致斑禿 調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)是負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的T細(xì)胞亞群,可維持免疫穩(wěn)態(tài)并提供對自身和非自身抗原的免疫耐受,目前許多研究都揭示了Treg數(shù)量和功能在各種自身免疫疾病中的作用,Treg缺乏可導(dǎo)致多種自身免疫性皮膚病的發(fā)展,包括斑禿、白癜風(fēng)、類天皰瘡和天皰瘡、銀屑病和系統(tǒng)性硬化癥等［23］。

Le Duff等［24］進(jìn)行了一項為期52周的多中心前瞻性對照研究,用低劑量IL-2治療中重度斑禿,評估其對Tregs和NK細(xì)胞的影響,研究表明Tregs缺陷可能促進(jìn)免疫豁免喪失的發(fā)生。許多動物模型數(shù)據(jù)以及斑禿患者的血清學(xué)數(shù)據(jù)也都強(qiáng)調(diào)了Tregs在斑禿的發(fā)病機(jī)制中的關(guān)鍵作用,且IL-2對Tregs體內(nèi)平衡至關(guān)重要［25］。

Mukhatayev等［26］探究了Tregs在多種自身免疫性皮膚病中的表型和特征,他們認(rèn)為Treg功能異常與斑禿發(fā)病機(jī)制有關(guān)。在C3H/HeJ斑禿小鼠皮損處浸潤的Tregs細(xì)胞相對較少,伴CD40的低表達(dá)。從正常小鼠的淋巴結(jié)中獲得的Tregs轉(zhuǎn)移到C3H/HeJ小鼠可以防止后者發(fā)生斑禿。在人類中也獲得了相關(guān)數(shù)據(jù),與健康對照相比,斑禿患者頭皮病變中CD4+FOXP3+、CD25+FOXP3+Tregs水平較低。給斑禿皮下注射低劑量IL-2,可誘導(dǎo)CD4+CD25+FOXP3+Tregs募集到脫發(fā)區(qū)并出現(xiàn)再生毛發(fā)。盡管斑禿Treg功能障礙的機(jī)制目前尚不清楚,但這些數(shù)據(jù)說明了Treg在斑禿發(fā)病機(jī)制中的關(guān)鍵作用,提示了其治療應(yīng)用的潛力。

Hamed等［27］通過流式細(xì)胞技術(shù)分析了斑禿(n=20)和健康人(n=15)的循環(huán)Treg亞群的分布,發(fā)現(xiàn)在斑禿患者中Treg抑制因子HLA-DR+亞群顯著減少、CD4+CD25+FOXP3+Treg亞群中表達(dá)CD39的細(xì)胞顯著減少、毛囊中FOXP3 CD39 Treg細(xì)胞也減少。他們還研究了Tregs(CD4+CD25+FOXP3+)的TCRβ序列,通過高通量測序技術(shù)分析PCR產(chǎn)物,結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一些可能具有保護(hù)作用的Treg克隆型,并認(rèn)為它們可能是未來斑禿治療的一個有前景的方向。其他淋巴細(xì)胞亞群,如γδTreg 細(xì)胞在斑禿發(fā)病中的作用仍處于研究階段。

3 JAK-STAT通路與斑禿

JAK-STAT信號通路廣泛存在于固有和適應(yīng)性免疫系統(tǒng),JAK抑制劑具有廣泛的、相對非特異性的抗炎活性,能阻斷I型和II型細(xì)胞因子相關(guān)的多種信號通路,并顯著降低T細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和NK細(xì)胞的數(shù)量和活性［28］。JAK抑制劑治療斑禿的機(jī)制主要是抑制免疫細(xì)胞產(chǎn)生炎癥因子,還可能直接作用于毛囊上皮細(xì)胞,推動毛囊周期進(jìn)入生長期。JAK抑制劑與JAK結(jié)合后,使其不能結(jié)合和激活STAT,抑制了后者進(jìn)入核內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞因子,如IL-2、IL-7、IL-15、IL-21和IFN-γ等這些在斑禿發(fā)病機(jī)制中起重要作用的分子［29］。

普遍認(rèn)為IFN-γ是斑禿發(fā)病的關(guān)鍵因素,但其他細(xì)胞因子也顯示出了重要作用。斑禿動物模型的機(jī)制研究表明,常見的γ鏈(γc)細(xì)胞因子如IL-2、IL-7和IL-15有加重斑禿的作用,而IFN-γ和γc細(xì)胞因子均通過受體激活JAK-STAT通路傳遞信號［8］。雖然Jak抑制劑通過靶向IL-2、IL-15、IFN-γ發(fā)揮對斑禿的干預(yù)作用,但Jak抑制劑還具有更廣泛的抑制作用,包括適用于與Th2和Th17型通路相關(guān)的疾病。因此,Jak抑制劑治療斑禿的作用并不能證明是由Th1通路主導(dǎo),也不能排除Th2通路的參與［30］。

基于這些發(fā)現(xiàn),JAK/STAT通路已成為臨床治療干預(yù)的靶點(diǎn),近年來JAK抑制劑已被廣泛應(yīng)用于AD、銀屑病、白癜風(fēng)、皮肌炎、皮膚紅斑狼瘡等。2014年起國外應(yīng)用JAK抑制劑治療斑禿,并取得確切療效,尤其是對重癥和激素治療無效的患者有很好的應(yīng)用前景。King等［31］開展了巴瑞替尼(JAK1/2抑制劑)在斑禿患者中的首次隨機(jī)臨床試驗,研究結(jié)果證實了JAK抑制劑在治療斑禿方面的潛力。美國FDA于2022年6月批準(zhǔn)巴瑞替尼用于治療斑禿,這也是目前唯一被批準(zhǔn)用于斑禿的JAK抑制劑。其他基于JAK通路治療斑禿的新藥,部分處于2、3期臨床試驗階段,包括托法替尼(JAK1/3抑制劑)、魯索替尼(JAK1/2抑制劑)、Deuruxolitinib(CTP-543,JAK1/2抑制劑)、Ritlecitinib(PF-06651600, JAK3/TEC抑制劑)、Brepocitinib(PF-066700841, JAK1/TYK2抑制劑)、ATI-501(JAK1/3抑制劑)、Jaktinib(JAK2/3/TYK2抑制劑)。近期還有研究發(fā)現(xiàn),辛伐他汀可通過JAK通路下調(diào)Th1型細(xì)胞因子(IL-2、IL-12、IFN-γ和TNF-α)而改善斑禿［32］。

4 小結(jié)

斑禿是一種與多基因、多因素相關(guān)的系統(tǒng)性疾病,斑禿患者常有其他自身免疫性共病以及毛囊自身抗體的存在都證實了自身免疫參與了斑禿的發(fā)病。本文探討了可能與斑禿有關(guān)的免疫機(jī)制,與許多其他炎癥性皮膚病一樣,斑禿的治療也正處于精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的新時代,針對致病途徑的靶向療法正在積極探索和開發(fā)。小分子靶向藥作為新型藥物正處于治療皮膚病臨床試驗研究的最前沿,尤其是JAK抑制劑治療中重度斑禿具有顯著的效果和安全性［33］。未來可針對參與斑禿自身免疫或炎癥通路的多種關(guān)鍵分子開發(fā)新藥,如聯(lián)合拮抗Th1、Th2和JAK通路上某幾種細(xì)胞因子的靶向治療策略。另外,可進(jìn)一步在斑禿患者中鑒定自身抗原和抗原特異性T細(xì)胞,這將對闡明斑禿的免疫機(jī)制很有意義,也對開發(fā)新療法有較高價值。斑禿目前的研究熱點(diǎn)還包括微生物組(包括腸道、皮膚、頭皮、毛囊)、基因組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)、黑素細(xì)胞、富血小板血漿［34］、外泌體和胎盤提取物、干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)。隨著國內(nèi)外毛發(fā)領(lǐng)域的科學(xué)家對斑禿免疫機(jī)制的不斷深入研究,未來將繼續(xù)為斑禿患者的治療提供更多的可能性。