王一帆 高 敏
化膿性汗腺炎(hidradenitis suppurativa,HS),又稱反常性痤瘡,是一種慢性、炎癥性、易復發(fā)、消耗性的疾病。通常在青春期后起病,皮損常分布于諸如腋下、腹股溝、肛周等大汗腺區(qū)域,其特征性表現(xiàn)為反復發(fā)生的痛性結(jié)節(jié)、膿腫、竇道及瘢痕形成。軀體上的疼痛和瘢痕,心理上的伴隨疾病如抑郁、焦慮,都極大地降低了患者的生活質(zhì)量[1]?;撔院瓜傺椎陌l(fā)病率在各個地區(qū)都有所不同,最低0.00 033%,最高4.1%,女性多見;發(fā)病可呈家族性或散發(fā)性,家族性表現(xiàn)為常染色體顯性遺傳[2]。
化膿性汗腺炎的病因與發(fā)病機制尚未完全明確,目前認為主要與遺傳、內(nèi)分泌、免疫失調(diào)、環(huán)境等多種因素有關[1]。其中,免疫因素起重要作用,包括眾多細胞因子、抗菌肽等,部分家族性HS的發(fā)病還與受損的γ-分泌酶-Notch信號通路有關?;谘装Y和免疫機制, 近年來以各細胞因子為靶點的生物制劑為中重度HS患者提供了新的治療方式。本文主要概述近年來HS發(fā)病機制中免疫因素的研究進展,為臨床應用提供思路。
HS首發(fā)于毛囊角化過度,在發(fā)病的早期階段,患者皮膚可出現(xiàn)單個或多個與毛囊大小一致的痛性結(jié)節(jié)、癤腫,隨時間延長形成皮下竇道。毛囊漏斗部位的過度角化繼而引起毛囊堵塞、膨大和破裂,毛囊皮脂腺中的角蛋白、毛干、皮脂等進入真皮,作為損傷相關的分子模式(damage-associated molecular patterns,DAMPs)激活免疫反應。該免疫反應主要由T淋巴細胞、B淋巴細胞、巨噬細胞和中性粒細胞參與,這些細胞釋放大量腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α、白細胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-17、IL-10等細胞因子, 加劇炎癥反應并引起組織損傷[3]。
1.1 TNF-α TNF-α是在炎癥急性期發(fā)揮促炎作用的細胞因子。TNF-α與其受體TNFR1和TNFR2結(jié)合, 激活細胞內(nèi)的NF-κB通路和MAPK通路,并導致下游促炎癥因子的表達[4]。TNF-α在HS的致病過程中發(fā)揮著重要的作用。隨后研究也證實HS患者皮損中TNF-α水平升高[5],在皮損處大量巨噬細胞、樹突狀細胞浸潤,這些細胞表達的Toll樣受體(Toll like receptor,TLR)導致TNF-α等促炎細胞因子增加,且與炎癥的嚴重程度密切相關[6]。在HS治療中,針對TNF-α的生物制劑先被應用于臨床,阿達木單抗已成為唯一被美國食品藥品監(jiān)督管理局批準使用的生物制劑,而英利昔單抗也取得了良好的療效,依那西普、賽妥珠單抗等的作用仍有待于研究[7]。
阿達木單抗是一種人源IgG1單克隆抗體,特異性結(jié)合TNF-α以阻礙其發(fā)揮生物學作用。除了可以阻斷TNF-α誘導的促炎細胞因子的增高外,還可以通過降低促炎細胞的數(shù)量來控制炎癥[4]。臨床試驗報告表明,患者臨床癥狀經(jīng)阿達木單抗治療后得到改善,證實了其對治療中重度HS的有效性[7]。
1.2 IL-1β IL-1β的表達、激活和分泌主要與單核細胞、巨噬細胞、樹突細胞等固有免疫細胞相關,并被認為是全身炎癥反應的主要促炎介質(zhì)[8]。Kelly等[5]發(fā)現(xiàn),在HS皮損及皮損周圍IL-1β升高,CD11c+CD1a-CD14+細胞是HS患者IL-1β的主要來源,破損毛囊釋放的高分子量角蛋白可能激活了NOD樣受體蛋白3(NOD-like receptor family pyrin domain containing 3,NLRP3)炎性小體,進而導致半胱天冬酶-1(caspase-1)的激活和IL-1前體裂解為IL-1β。最近有學者研究[9]發(fā)現(xiàn),IL-1β通路過度活化,導致了細胞外基質(zhì)降解和促使炎癥細胞浸潤的細胞因子上調(diào),如IL-16、IL-32、IL-36等;P2X7R/NLRP3/IL-1β軸也可能過度活化。
阿那白滯素是一類IL-1β抑制劑,可由氫鍵作用結(jié)合于IL-1β表面從而抑制其生物活性。一項包含20例HS患者的隨機雙盲對照實驗[10]顯示,阿那白滯素組中78%的受試者在接受治療(100 mg/d,12周)后達到臨床應答(hidradenitis suppurativa clinical response,HiSCR),而安慰劑組僅有30%,未見嚴重不良反應的報道。由此可見,阿那白滯素治療HS有效且耐受性良好。
1.3 IL-17 IL-17是一種促炎細胞因子,主要由Th17細胞分泌,IL-17的調(diào)節(jié)異常通常會導致自身免疫應答和組織損傷[11]。Moran等[12]通過流式細胞術分析HS患者與健康對照皮損組織中分離出的CD4+T淋巴細胞亞群,發(fā)現(xiàn)在HS皮損及其周圍Th17細胞顯著增多。NLRP3炎性小體的激活促使IL-1β水平升高,刺激Th17細胞分化增殖,進而Th17:Treg細胞比例失調(diào)。使用TNF-α抑制劑后Th17細胞顯著減少,Th17:Treg細胞比例趨于正常。TNF-α能促進HS皮膚中Th17細胞及IL-17的產(chǎn)生,TNF-α抑制劑可能通過降低IL-17水平來發(fā)揮治療HS的作用。IL-17和TNF-α、IL-1β等存在協(xié)同作用。與此同時, Matusiak等[13]發(fā)現(xiàn),血清中IL-17與HS的嚴重程度呈正相關,IL-17的血清水平有望成為臨床評估HS病情嚴重程度的指標之一。目前僅有少量IL-17抑制劑治療HS的報道,仍需要更多的大樣本臨床對照試驗來驗證其有效性和安全性。
1.4 IL-12、IL-23 IL-12和IL-23都是促炎細胞因子,擁有一個共同的亞單位p40,IL-23對Th17細胞的分化發(fā)育起著至關重要的作用。在HS患者皮損的真皮乳頭層和網(wǎng)狀層中浸潤活化的巨噬細胞大量表達IL-12和IL-23,IL-12/Th1通路和IL-23/Th17通路在HS皮損中表達,促進Th1和Th17細胞分化[14]。Jiménez-Gallo等[15]的研究也證實,HS患者血清中IL-12p70和IL-23水平升高,IL-1β-IL-23/Th17/IL-17通路激活。這表明IL-12和IL-23可能促進HS的發(fā)生與發(fā)展。
烏司奴單抗是一種人源單克隆抗體,可特異性結(jié)合IL-12和IL-23的p40亞基,進而抑制IL-12和IL-23介導的Th1和Th17細胞分化以及后續(xù)的級聯(lián)炎癥反應。Romaní等[16]對14例其他生物制劑無效的難治性重癥HS患者進行了一項多中心回顧性研究,給藥方案為按體質(zhì)量調(diào)整的烏司奴單抗靜脈輸注,71.42%的患者皮膚病生活質(zhì)量指數(shù)(dermatology life quality index,DLQI)和視覺模擬量表(visual analog scale,VAS)評分得到改善。
1.5 其他 除了上述細胞因子外,現(xiàn)有少量研究報道了其他細胞因子水平在HS患者血清或皮損中的變化情況。一項利用高通量液相芯片技術對74例HS患者血清中的細胞因子進行檢測的研究[15]顯示,HS患者血清中促炎細胞因子IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12p70、IL-17A水平均上升,且與基于HS醫(yī)師整體評估(hidradenitis suppurativa-physician global assessment,HS-PGA)評分得出的炎癥活動程度呈線性相關。一些其他研究發(fā)現(xiàn),與健康對照相比,在HS患者的皮損中,IL-22[17]水平下降,IL-32[18]、IL-36[19]等水平上升。但IL-6、IL-22、IL-32等這些細胞因子在HS發(fā)病機制中的具體作用仍有待研究。
AMPs是一組功能相似但結(jié)構不同的低分子量多肽,具有廣泛的抗菌抗病毒作用,通過多種信號途徑調(diào)節(jié)機體的免疫反應。皮膚表達的AMPs主要由角質(zhì)形成細胞產(chǎn)生,此外,其他一些免疫細胞如中性粒細胞、肥大細胞、NK細胞等也有助于皮膚AMPs的生成[20]。AMPs包括α-防御素 (α-defensins) 、β-防御素 (β-defensins) 、人抗菌肽LL-37(human antibacterial peptide LL-37,LL-37)、銀屑素(psoriasin)等[17]。
Emelianov等[20]的研究結(jié)果表明,在HS皮損中LL-37、銀屑素等AMPs水平顯著升高,并由此推測過量的LL-37和銀屑素導致上皮細胞增生、促進炎癥反應,引起毛囊堵塞。Thomi等[21]也發(fā)現(xiàn)了在HS皮損中LL-37表達上升,且其水平與T細胞、巨噬細胞、中性粒細胞和IL-17、IL-23等Th1/Th17促炎細胞因子水平呈正相關,據(jù)此推測LL-37在早期病變就存在,并誘發(fā)了炎癥級聯(lián)反應。
γ-分泌酶廣泛存在于人體內(nèi)的組織細胞中,可切割多種I型跨膜蛋白,其中包括Notch蛋白。Notch蛋白在細胞膜內(nèi)被γ-分泌酶切割后,成為 Notch胞內(nèi)結(jié)構域(Notch intracellular domain,NICD)進入細胞核,促進轉(zhuǎn)錄激活因子復合物的生成,激活Notch相關的下游靶基因[22]。2010年,Wang等[23]首次發(fā)現(xiàn)部分家族性HS的發(fā)病是由編碼γ-分泌酶不同亞單位的基因發(fā)生功能缺失突變引起的,包括PSEN、PSENEN和NCSTN基因。
Notch通過抑制NF-κB的激活,為TLR活化巨噬細胞提供負反饋,負向調(diào)控TLR介導的固有免疫反應[24]。由于家族性HS的γ-分泌酶基因發(fā)生功能缺失突變,Notch信號通路無法抑制TLR介導的固有免疫反應,巨噬細胞過度激活,從而使促炎細胞因子的分泌上調(diào)。另外,Notch信號通路的缺陷會降低絲裂原活化蛋白激酶磷酸酶-1(MAPK-dephosphatase 1,MKP-1)的活性,減弱Notch-MKP-1信號通路抑制固有免疫反應的功能,從而促進促炎微環(huán)境的產(chǎn)生[25]。 Notch通路參與了HS的炎癥反應過程,γ-分泌酶-Notch信號通路被認為是HS發(fā)生的重要分子機制,這提示γ-分泌酶-Notch信號通路可能成為未來HS藥物的治療靶點之一。
HS由眾多免疫細胞、細胞因子、AMPs等參與,各種免疫反應在HS的發(fā)病機制中并非孤立存在,IL-12/Th1通路、IL-23/Th17通路、IL-1β-IL-23/Th17/IL-17通路、γ-分泌酶-Notch信號通路等的發(fā)現(xiàn)證實了細胞因子間復雜的相互作用。這些研究為在HS應用生物制劑提供了理論依據(jù)。然而目前只有阿達木單抗被美國食品藥品監(jiān)督管理局批準使用,一些新的治療靶點如IL-1β、IL-17、IL-12、IL-23和新的治療藥物如依那西普、賽妥珠單抗、阿那白滯素、烏司奴單抗等,其能否真正地應用于臨床仍有待研究。隨著HS發(fā)病機制免疫因素的闡明,HS的治療方法將得到進一步的豐富。