免疫耐受治疗自身免疫性疾病的研究进展
作者:王少萍 韩仲岩
单位:王少萍(青岛大学医学院第二附属医院神经内科 266042);韩仲岩(青岛大学医学院附属医院神经内科)
关键词:
临床神经病学杂志000535 神经系统自身免疫性疾病如多发性硬化、重症肌无力、多发性肌炎以及吉兰-巴雷综合征等,目前仍多采用免疫抑制剂治疗。长期应用免疫抑制剂治疗不但可使患者的全身免疫系统受到普遍性抑制,还可并发感染,甚至可诱发肿瘤和骨髓抑制,同时也不能有效地防止疾病的复发。近年来虽然在免疫学领域内寻找了一些治疗方法,如应用单克隆抗体或合成多肽等高科技手段,来阻断启动和发生免疫攻击的异常免疫细胞,但这方面的研究,在临床上尚未取得满意的结果[1]。
近年来,口服免疫耐受治疗的研究,已从实验室研究逐步进入了临床实验。所谓口服免疫耐受,是指机体免疫系统在接触某种抗原时所产生的特异性无应答状态,这是一种特殊形式的免疫应答。目前,在神经系统自身免疫疾病多发性硬化、实验性过敏性脑脊髓炎(EAE)和实验性过敏性重症肌无力(EAMG)的动物实验模型中,进行口服免疫耐受实验研究已取得了可喜的进展[2,3] 。这些实验研究表明,口服免疫耐受不久将会用于神经系统的自身免疫疾病的治疗,有可能使许多自身免疫疾病的治疗得到解决[4]。
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1 免疫耐受治疗的机理
迄今尚不够清楚。Weiner等[5](1991年)1986年对多发性硬化的免疫耐受即开始进行研究,认为服用抗原的作用机理和应用疫苗一样,是引起免疫抑制而不是通过免疫刺激引起应答。该作者在实验中发现,应用致脑炎源性的髓鞘碱性蛋白(MBP)抗原,给大鼠注射造成EAE之前,若先给大鼠喂食一定剂量的MBP,可不发生EAE病变和临床症状。文献报道了不少这方面的实验研究,也得到了同样的结果[6] 。以后又有不少这方面的研究证实,用口服抗原对多种实验性自身免疫疾病的抑制作用是有效的。例如:(1)大鼠口服软骨的主要成分,可防止发生注射胶原后引起实验性关节炎[7,8]。(2)给大鼠口服从视网膜中提取的一种蛋白(s抗原),可防止发生实验性自身免疫性葡萄膜炎[9]。 (3)给大鼠喂食乙酰胆碱受体,可防止实验性过敏性重症肌无力[10]。(4)给小鼠喂食猪胰岛素,可抑制非肥胖型小鼠诱发糖尿病[11]。 以上实验研究结果表明,口服免疫耐受,是预防和治疗自身免疫性疾病的一种很有希望的治疗方法。
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2 免疫耐受的机理
2.1 激活抑制T细胞 Lidex等[12](1989) 的研究,认为喂食动物MBP抗原,可引起CD8+抑制性T细胞的激活,激活的T细胞可抑制其他免疫细胞的活性,包括攻击该类抗原的特异性淋巴细胞[12]。
2.2 转化生长因子-β的作用 Weiner等[13]研究认为,CD8+T细 胞的免疫耐受可能由于其释放转化生长因子TGF-β的作用。TGF-β为一种能抑制淋巴细胞反应的细胞因子,可关闭免疫应答信号。
2.3 消除特异性细胞克隆 Whitacre等[6] 的实验结果认为,免疫耐受是由于特异性细胞克隆的消 除,或克隆无反应性,即对该抗原发生反应的免疫性T细胞功能失活,而并非由于CD8+抑制性T细胞的激活。
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2.4 抗原耐量依赖方式受到抑制 Higgins等[5] 实验发现,自身免疫性疾病的临床表现和组 织病理变化,均以抗原耐量依赖方式受到抑制,同时还发现动物喂食MBP致脑炎或非致脑炎均对发病有抑制作用。这提示MBP分子中的抑制表型是存在着与其致脑炎源区截然不同的部位。
2.5 抗原驱动旁观者抑制现象 Miller等观察发现,口服抗原后发生了抗原驱动旁观者抑 制现象。此现象的表现为给Lewis大鼠喂食卵清白蛋白(OVA),然后再给MBP和完全福氏佐剂(CFA),同时加OVA给大鼠做皮下注射,可不发生EAE,若喂食OVA的大鼠,再用MBP/CFA,而不给皮下注射OVA,则可发生EAE。这种现象为口服抗原后诱导的抗原驱动外周免疫耐受的重要机理。这种现象可以解释口服抗原免疫耐受产生的抗原特异性抑制。
3 口服免疫耐受抗原及其实验的研究
免疫耐受的抗原即为耐受原。实验研究发现,若选择自身抗原,可防治自身免疫性疾病;若选用同种异体抗原,可防止移植器官的排斥反应,或延长同种异体器官移植的存活时间;若应用半抗原,可防治变态反应性疾病。可见,免疫耐受研究,对防治临床上免疫性疾病有重要的价值[5,6]。
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近年来的研究,发现口服免疫耐受抗原,使用方便,没有毒副反应,这对于临床应用至关重要。但是,人工诱导免疫耐受与天然免疫耐受不同。前者经过一定的时间即会自然消除,这种耐受的维持有赖于耐受原的持续存在,这就要求患者在相当长的时间内,甚至数十年内反复不停地口服抗原,尽管口服免疫耐受具有特异性免疫抑制的优点,但反复大量地口服耐受原,所产生的耐受作用,不但时间短而且作用效果微弱。另外,服用的抗原要求纯度很高,提取和纯化工艺复杂,价格也高,而且在已经免疫的宿主诱导耐受比较困难。因此,解决上述口服免疫耐受中存在的问题,如减少耐受原的用量和耐受原诱导免疫耐受持续的时间等,均是重要的课题。
近年来,在这方面的研究已取得了一些进展。例如,以霍乱弧菌B亚单位(CTB) 作为经肠粘膜的载体释放系统进行的口服免疫耐受实验,即向这一目标推进了一大步。霍乱弧菌的肠毒素为外毒素,分子量为64 000的蛋白质,其中含A和B两个亚单位,A亚单位分子量为28 000,含有毒性,与疾病的发生有关。B亚单位分子量为56 000,能和小肠粘膜上皮细胞的受体单唾液酸神经苷脂(GM)相结合,而不具有毒性。由于这一载体可与肠道或其他部位粘膜上的受体牢固地结合,因而可使口服抗原较长时间地与肠道淋巴小结等处的免疫活性细胞接触,使相互发生识别,通过免疫耐受机理,对口服抗原产生免疫耐受效应。实验研究发现,给未经免疫和已经免疫的小鼠1次口服与CTB偶联的小量颗粒性和可溶性抗原,可很明显地抑制其免疫应答。喂食1次剂量的CTB偶联抗原后,其早期(2~4小时)和晚期(24~48小时)迟发性超敏反应显示强烈的抑制,血清内抗体反应也有所下降[14]。
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连接于CTB和MBP抗原,给大鼠小量喂食,可以防止大鼠发病前或发病后发生EAE。CTB偶平方式的免疫耐受治疗,在抑制白介素-2(IL-2)的产生和T淋巴细胞对MBP增殖反应方面,与反复喂食大量(50~100倍)的单纯MBP的治疗效果是相似的,所不同的是大量喂食抗原,可使淋巴结T淋巴细胞产生的IFN-γ减少,而小剂量偶联MBP的治疗,常伴有IFN-γ的增加。这说明喂食CTB偶联的髓鞘素自身抗原,对预防EAE的发生有免疫调节机理的参与。
从鼻粘膜给AchR能有效地抑制实验性过敏性重症肌无力的实验研究,是近年来这一领域内 最新研究成果。这一研究的AchR的用量是很少的,仅为微克级,与CTB偶联方式的用量相似,但比后者更为方便。这一免疫耐受途径,不但能有效地抑制临床症状的发生,而且有效地下调AchR特异性B和T细胞的免疫应答。对实验性大鼠血清中的AchR-Ab水平也可抑制,并能减轻AchR的迟发性超敏反应,抑制AchR特异性IgG抗体分泌细胞和抑制免疫接种局部区域腹股沟淋巴结的AchR自身应答性IFN-γ分泌性T细胞。
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4 口服免疫耐受治疗神经系统自身免疫疾病及其前景
通过动物免疫耐受的实验结果,对临床用免疫耐受治疗自体免疫疾病,打下确切的实验基础。目前免疫耐受在多发性硬化、风湿性关节炎和眼葡萄膜炎患者所进行的先期临床实验,已证明有肯定的疗效,而不伴有明显的毒副反应,同时还伴有T细胞自身应答的降低。特别对神经自身免疫性疾病—多发性硬化的疗效更为明显。Weiner等[13] 对30例早期缓解-复发的多发性硬化患者,进行口服髓鞘素抗原临床研究。将30例入院前2年内至少经历了两次临床发作的患者,随机双盲分为两组,每组15例。治疗组患者每日口服牛髓鞘素300 mg,时间长达1年,对照组服用安慰剂。临床实验结果发现,治疗组的临床反应因患者HLA-DR2表型不同而异,而HLA-DR2表型在多发性硬化中较为多见。髓鞘素抗原治疗组中,HLA-DR2表型阴性的病人与安慰剂治疗的病人比较,其临床症状有明显的改善,6例HLA-DR2表型阴性的病人无1例再发作,而9例HLA-DR2阳性病人中,6例仍有临床发作。可以预期,将来采取CTB偶联抗原,或经鼻粘膜途径的免疫耐受治疗,将会取得更为满意的疗效。
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参 考 文 献
1,Marx J. Science, 1991,252:27
2,Miller A, Lidero AL,Sabbagh A,et al.J Neuroimmunol, 1992,39:243
3,Meyer AI,Benson JM,Gienapp JE, et al.J Immunol, 1996,157:4230
4,Ma CG, ZHang GX, Xiao BG, et al.J Nearoimmunol, 1995,58:51
5,Higgins PJ, Weiner HL.J Immunol,1988,140:440
6,Whitacre CC,Gienapp IE, Meyer A, et al.Clin Immunol Immunopath,1996,80:31
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7,Trenthcem DE,Dynesium-Trentham A,Orav EJ,et al.Science,1993,261:1727
8,Zhang ZJ,Lee CSY,Lider O,et al.J Immunol,1990,145:2489
9,Nussenblau RB,Caspi RR,Mahdi R, et al.J Immunol, 1989,144:1689
10,Wang ZY,He B,Qiao J,et al.J Neuroimmunol, 1995,63:79
11,王维治.中国神经免疫学和神经病学杂志,1999,6:60
12,Lider O,Santos LMB, Lee CSY, et al. J Immunol, 1989,142:748
13,Weiner,Zhang ZJ, Khoury SJ, et al. Science, 1993,259:1321
14,Miller A,Lidero,Weiner HL.J Exp Med, 1991,174;791
收稿2000-02-21
修回2000-06-05, 百拇医药
单位:王少萍(青岛大学医学院第二附属医院神经内科 266042);韩仲岩(青岛大学医学院附属医院神经内科)
关键词:
临床神经病学杂志000535 神经系统自身免疫性疾病如多发性硬化、重症肌无力、多发性肌炎以及吉兰-巴雷综合征等,目前仍多采用免疫抑制剂治疗。长期应用免疫抑制剂治疗不但可使患者的全身免疫系统受到普遍性抑制,还可并发感染,甚至可诱发肿瘤和骨髓抑制,同时也不能有效地防止疾病的复发。近年来虽然在免疫学领域内寻找了一些治疗方法,如应用单克隆抗体或合成多肽等高科技手段,来阻断启动和发生免疫攻击的异常免疫细胞,但这方面的研究,在临床上尚未取得满意的结果[1]。
近年来,口服免疫耐受治疗的研究,已从实验室研究逐步进入了临床实验。所谓口服免疫耐受,是指机体免疫系统在接触某种抗原时所产生的特异性无应答状态,这是一种特殊形式的免疫应答。目前,在神经系统自身免疫疾病多发性硬化、实验性过敏性脑脊髓炎(EAE)和实验性过敏性重症肌无力(EAMG)的动物实验模型中,进行口服免疫耐受实验研究已取得了可喜的进展[2,3] 。这些实验研究表明,口服免疫耐受不久将会用于神经系统的自身免疫疾病的治疗,有可能使许多自身免疫疾病的治疗得到解决[4]。
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1 免疫耐受治疗的机理
迄今尚不够清楚。Weiner等[5](1991年)1986年对多发性硬化的免疫耐受即开始进行研究,认为服用抗原的作用机理和应用疫苗一样,是引起免疫抑制而不是通过免疫刺激引起应答。该作者在实验中发现,应用致脑炎源性的髓鞘碱性蛋白(MBP)抗原,给大鼠注射造成EAE之前,若先给大鼠喂食一定剂量的MBP,可不发生EAE病变和临床症状。文献报道了不少这方面的实验研究,也得到了同样的结果[6] 。以后又有不少这方面的研究证实,用口服抗原对多种实验性自身免疫疾病的抑制作用是有效的。例如:(1)大鼠口服软骨的主要成分,可防止发生注射胶原后引起实验性关节炎[7,8]。(2)给大鼠口服从视网膜中提取的一种蛋白(s抗原),可防止发生实验性自身免疫性葡萄膜炎[9]。 (3)给大鼠喂食乙酰胆碱受体,可防止实验性过敏性重症肌无力[10]。(4)给小鼠喂食猪胰岛素,可抑制非肥胖型小鼠诱发糖尿病[11]。 以上实验研究结果表明,口服免疫耐受,是预防和治疗自身免疫性疾病的一种很有希望的治疗方法。
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2 免疫耐受的机理
2.1 激活抑制T细胞 Lidex等[12](1989) 的研究,认为喂食动物MBP抗原,可引起CD8+抑制性T细胞的激活,激活的T细胞可抑制其他免疫细胞的活性,包括攻击该类抗原的特异性淋巴细胞[12]。
2.2 转化生长因子-β的作用 Weiner等[13]研究认为,CD8+T细 胞的免疫耐受可能由于其释放转化生长因子TGF-β的作用。TGF-β为一种能抑制淋巴细胞反应的细胞因子,可关闭免疫应答信号。
2.3 消除特异性细胞克隆 Whitacre等[6] 的实验结果认为,免疫耐受是由于特异性细胞克隆的消 除,或克隆无反应性,即对该抗原发生反应的免疫性T细胞功能失活,而并非由于CD8+抑制性T细胞的激活。
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2.4 抗原耐量依赖方式受到抑制 Higgins等[5] 实验发现,自身免疫性疾病的临床表现和组 织病理变化,均以抗原耐量依赖方式受到抑制,同时还发现动物喂食MBP致脑炎或非致脑炎均对发病有抑制作用。这提示MBP分子中的抑制表型是存在着与其致脑炎源区截然不同的部位。
2.5 抗原驱动旁观者抑制现象 Miller等观察发现,口服抗原后发生了抗原驱动旁观者抑 制现象。此现象的表现为给Lewis大鼠喂食卵清白蛋白(OVA),然后再给MBP和完全福氏佐剂(CFA),同时加OVA给大鼠做皮下注射,可不发生EAE,若喂食OVA的大鼠,再用MBP/CFA,而不给皮下注射OVA,则可发生EAE。这种现象为口服抗原后诱导的抗原驱动外周免疫耐受的重要机理。这种现象可以解释口服抗原免疫耐受产生的抗原特异性抑制。
3 口服免疫耐受抗原及其实验的研究
免疫耐受的抗原即为耐受原。实验研究发现,若选择自身抗原,可防治自身免疫性疾病;若选用同种异体抗原,可防止移植器官的排斥反应,或延长同种异体器官移植的存活时间;若应用半抗原,可防治变态反应性疾病。可见,免疫耐受研究,对防治临床上免疫性疾病有重要的价值[5,6]。
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近年来的研究,发现口服免疫耐受抗原,使用方便,没有毒副反应,这对于临床应用至关重要。但是,人工诱导免疫耐受与天然免疫耐受不同。前者经过一定的时间即会自然消除,这种耐受的维持有赖于耐受原的持续存在,这就要求患者在相当长的时间内,甚至数十年内反复不停地口服抗原,尽管口服免疫耐受具有特异性免疫抑制的优点,但反复大量地口服耐受原,所产生的耐受作用,不但时间短而且作用效果微弱。另外,服用的抗原要求纯度很高,提取和纯化工艺复杂,价格也高,而且在已经免疫的宿主诱导耐受比较困难。因此,解决上述口服免疫耐受中存在的问题,如减少耐受原的用量和耐受原诱导免疫耐受持续的时间等,均是重要的课题。
近年来,在这方面的研究已取得了一些进展。例如,以霍乱弧菌B亚单位(CTB) 作为经肠粘膜的载体释放系统进行的口服免疫耐受实验,即向这一目标推进了一大步。霍乱弧菌的肠毒素为外毒素,分子量为64 000的蛋白质,其中含A和B两个亚单位,A亚单位分子量为28 000,含有毒性,与疾病的发生有关。B亚单位分子量为56 000,能和小肠粘膜上皮细胞的受体单唾液酸神经苷脂(GM)相结合,而不具有毒性。由于这一载体可与肠道或其他部位粘膜上的受体牢固地结合,因而可使口服抗原较长时间地与肠道淋巴小结等处的免疫活性细胞接触,使相互发生识别,通过免疫耐受机理,对口服抗原产生免疫耐受效应。实验研究发现,给未经免疫和已经免疫的小鼠1次口服与CTB偶联的小量颗粒性和可溶性抗原,可很明显地抑制其免疫应答。喂食1次剂量的CTB偶联抗原后,其早期(2~4小时)和晚期(24~48小时)迟发性超敏反应显示强烈的抑制,血清内抗体反应也有所下降[14]。
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连接于CTB和MBP抗原,给大鼠小量喂食,可以防止大鼠发病前或发病后发生EAE。CTB偶平方式的免疫耐受治疗,在抑制白介素-2(IL-2)的产生和T淋巴细胞对MBP增殖反应方面,与反复喂食大量(50~100倍)的单纯MBP的治疗效果是相似的,所不同的是大量喂食抗原,可使淋巴结T淋巴细胞产生的IFN-γ减少,而小剂量偶联MBP的治疗,常伴有IFN-γ的增加。这说明喂食CTB偶联的髓鞘素自身抗原,对预防EAE的发生有免疫调节机理的参与。
从鼻粘膜给AchR能有效地抑制实验性过敏性重症肌无力的实验研究,是近年来这一领域内 最新研究成果。这一研究的AchR的用量是很少的,仅为微克级,与CTB偶联方式的用量相似,但比后者更为方便。这一免疫耐受途径,不但能有效地抑制临床症状的发生,而且有效地下调AchR特异性B和T细胞的免疫应答。对实验性大鼠血清中的AchR-Ab水平也可抑制,并能减轻AchR的迟发性超敏反应,抑制AchR特异性IgG抗体分泌细胞和抑制免疫接种局部区域腹股沟淋巴结的AchR自身应答性IFN-γ分泌性T细胞。
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通过动物免疫耐受的实验结果,对临床用免疫耐受治疗自体免疫疾病,打下确切的实验基础。目前免疫耐受在多发性硬化、风湿性关节炎和眼葡萄膜炎患者所进行的先期临床实验,已证明有肯定的疗效,而不伴有明显的毒副反应,同时还伴有T细胞自身应答的降低。特别对神经自身免疫性疾病—多发性硬化的疗效更为明显。Weiner等[13] 对30例早期缓解-复发的多发性硬化患者,进行口服髓鞘素抗原临床研究。将30例入院前2年内至少经历了两次临床发作的患者,随机双盲分为两组,每组15例。治疗组患者每日口服牛髓鞘素300 mg,时间长达1年,对照组服用安慰剂。临床实验结果发现,治疗组的临床反应因患者HLA-DR2表型不同而异,而HLA-DR2表型在多发性硬化中较为多见。髓鞘素抗原治疗组中,HLA-DR2表型阴性的病人与安慰剂治疗的病人比较,其临床症状有明显的改善,6例HLA-DR2表型阴性的病人无1例再发作,而9例HLA-DR2阳性病人中,6例仍有临床发作。可以预期,将来采取CTB偶联抗原,或经鼻粘膜途径的免疫耐受治疗,将会取得更为满意的疗效。
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参 考 文 献
1,Marx J. Science, 1991,252:27
2,Miller A, Lidero AL,Sabbagh A,et al.J Neuroimmunol, 1992,39:243
3,Meyer AI,Benson JM,Gienapp JE, et al.J Immunol, 1996,157:4230
4,Ma CG, ZHang GX, Xiao BG, et al.J Nearoimmunol, 1995,58:51
5,Higgins PJ, Weiner HL.J Immunol,1988,140:440
6,Whitacre CC,Gienapp IE, Meyer A, et al.Clin Immunol Immunopath,1996,80:31
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7,Trenthcem DE,Dynesium-Trentham A,Orav EJ,et al.Science,1993,261:1727
8,Zhang ZJ,Lee CSY,Lider O,et al.J Immunol,1990,145:2489
9,Nussenblau RB,Caspi RR,Mahdi R, et al.J Immunol, 1989,144:1689
10,Wang ZY,He B,Qiao J,et al.J Neuroimmunol, 1995,63:79
11,王维治.中国神经免疫学和神经病学杂志,1999,6:60
12,Lider O,Santos LMB, Lee CSY, et al. J Immunol, 1989,142:748
13,Weiner,Zhang ZJ, Khoury SJ, et al. Science, 1993,259:1321
14,Miller A,Lidero,Weiner HL.J Exp Med, 1991,174;791
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