李 勃， 梁 璇， 魯 瑩， 楊沂文， 曾俊偉

（遵義醫(yī)科大學生理學教研室，貴州 遵義 563000）

抑郁癥是一種多因素引起的精神障礙性疾病，主要表現(xiàn)為思維遲緩、食欲下降、體重減少、快感缺乏、精神不振和認知障礙等，對消化系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)及神經(jīng)系統(tǒng)等造成不利影響，嚴重者甚至出現(xiàn)自殺傾向，具有高患病率、高自殺率和高復發(fā)率等特點。由于抑郁癥病因復雜且發(fā)病機制尚未明確，臨床上還沒有特異性治療方案，目前用于治療抑郁癥的藥物主要有選擇性5-羥色胺再攝取抑制劑、三環(huán)類抗抑郁藥和單胺氧化酶抑制劑等。然而，這些藥物對于一些難治性抑郁癥患者的療效欠佳，且存在一定副作用。近年研究表明，腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）是一種可透過血腦屏障（blood brain barrier，BBB）的炎癥因子，可以作用于膠質細胞使其激活，也可以作用于神經(jīng)元，導致神經(jīng)元形態(tài)及功能的變化，參與抑郁癥的發(fā)病環(huán)節(jié)。在多種動物抑郁模型證實，一些抗TNF-α 藥物有助于減輕實驗動物的抑郁樣行為，因此有望進入到抑郁癥患者的臨床試驗中。本文簡要回顧TNF-α 參與抑郁癥的機制，對抗TNF-α 藥物用于抑郁癥研究的進展情況進行綜述，以期為抑郁癥的藥物研發(fā)及用藥方案提供參考。

1 TNF-α 參與抑郁癥發(fā)病環(huán)節(jié)的臨床資料分析及動物實驗證據(jù)

1.1 TNF-α 簡介 Carswell 等［1］在 1975 年首次發(fā)現(xiàn)TNF-α，其基因位于人類6號染色體p21.32，全長157個氨基酸，是一種主要由單核巨噬細胞分泌的多功能細胞因子。新合成的TNF-α 主要位于細胞膜上，即跨膜TNF-α（transmembrane TNF-α，tmTNF-α），被TNF-α 轉換酶（TNF-α converting enzyme，TACE）水解后生成可溶性TNF-α（soluble TNF-α，solTNF-α），腫瘤壞死因子受體1（tumor necrosis factor receptor 1，TNFR1）和TNFR2 是其主要結合的受體。TNFR1在機體不同類型細胞中都有表達；而TNFR2 僅表達于內(nèi)皮細胞、免疫細胞、膠質細胞和神經(jīng)元。當TNF-α與受體結合后誘導不同的級聯(lián)反應，導致轉錄因子的激活和細胞因子的合成，在不同類型細胞中發(fā)揮多種生物學效應［2］。

1.2 TNF-α參與抑郁癥發(fā)病環(huán)節(jié)的臨床資料分析近年研究表明，當傷害性刺激誘導外周血液中的TNF-α 表達上升，TNF-α 可以通過 BBB 進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，引起膠質細胞活化并進一步分泌產(chǎn)生TNF-α、白細胞介素1β（interleukin-1β，IL-1β）和IL-6等炎癥因子，產(chǎn)生神經(jīng)炎癥并損害神經(jīng)元結構功能，最終導致一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生［3］。針對抑郁癥患者的臨床研究表明，免疫-炎癥假說是抑郁癥發(fā)病的一個重要機制。在抑郁癥患者血清中可檢測到巨噬細胞炎 癥 蛋白 2（macrophage inflammatory protein 2，MIP2）表達升高［3］；在那些具有較高自殺意念風險的抑郁癥患者，其血清中TNF-α 及溶解性TNFR1 和TNFR2 的表達均顯著上升；在腦脊液中檢測到TNF-α 和IL-1β 的表達增加［4-5］。隨后，對一些重度抑郁所致自殺的患者進行尸檢，也觀察到前額葉皮層小膠質細胞激活，TNF-α、IL-6 和 IL-1β 表達顯著上升［6］。這些臨床病例分析資料充分提示，TNF-α 在抑郁癥的病理過程中可能發(fā)揮著重要作用。

1.3 TNF-α參與抑郁癥發(fā)病環(huán)節(jié)的動物實驗證據(jù)目前已有多種抑郁動物模型，如疼痛誘發(fā)的抑郁模型、慢性不可預見性溫和應激（chronic unpredictable mild stress，CUMS）模型、慢性溫和應激（chronic mild stress，CMS）模型、嗅球切除模型及內(nèi)毒素誘導模型用于抑郁癥的病變機制研究。在小鼠外周坐骨神經(jīng)損傷3 周后導致抑郁樣行為，表現(xiàn)為體重減少且快感缺失，其海馬TNF-α 表達上升，突觸可塑性標志物髓磷脂蛋白脂質蛋白（myelin proteolipid protein，PLP）、突觸結合蛋白（synaptotagmin）和生長相關蛋白 43（growth associated protein-43，GAP-43）的表達均下降，同時膜片鉗技術檢測到海馬CA1 區(qū)和齒狀回的興奮性突觸后電位（excitatory postsynaptic potential，EPSP）幅值減小，說明海馬神經(jīng)元的結構功能都受到了一定損傷；但在TNFR1敲減小鼠坐骨神經(jīng)損傷后并沒有出現(xiàn)上述現(xiàn)象［7］。同樣，在TNFR1或TNFR2敲除的轉基因正常小鼠腦室中注射TNF-α 重組蛋白，曠場實驗和強迫游泳實驗結果都未檢測到小鼠出現(xiàn)抑郁癥狀［8-9］。在脊髓損傷后出現(xiàn)抑郁樣行為的大鼠，其海馬組織中TNF-α 和IL-1β 表達明顯上升，糖水偏好實驗及強迫游泳實驗結果顯示抑郁樣行為非常明顯［10-12］。CUMS 小鼠的前額葉小膠質細胞活化，離子鈣結合銜接分子1（ionized calciumbinding adapter molecule-1，Iba-1）表達上調，TNF-α表達升高，TNF-α/TNFR1信號通路過度激活，腫瘤壞死因子受體相關因子2（tumor necrosis factor receptorassociated factor 2，TRAF2）和受體相互作用蛋白（receptor-interacting protein，RIP）表達上升，核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）和活化蛋白1（activating protein-1，AP-1）入核增多，炎癥因子生成進一步增加［13］。隨后，有研究證實，在腹腔/腦室注射 TNF-α就可以導致小鼠體重下降和快感缺失、懸尾不動等抑郁樣癥狀出現(xiàn)［8，14］。這些在不同抑郁動物模型上進行的研究表明，當外界傷害性刺激作用于實驗動物誘發(fā)抑郁樣行為的過程中，海馬及前額葉皮層TNF-α 的表達上調以及 TNF-α/TNFR1 信號通路的激活發(fā)揮了重要作用。

1.4 抗抑郁藥物可以抑制TNF-α 等炎癥因子生成而發(fā)揮抗抑郁作用 目前臨床上常見的抗抑郁藥物有選擇性5-羥色胺再攝取抑制劑、三環(huán)類抗抑郁藥和單胺氧化酶抑制劑等，其治療抑郁癥的主要機制為通過調節(jié)下丘腦-垂體-腎上腺軸功能或增加中樞單胺神經(jīng)遞質數(shù)量等。而近年有研究報道，臨床上這些抗抑郁藥物也能抑制炎癥因子表達。

兒童和成年抑郁癥患者服用選擇性5-羥色胺再攝取抑制劑氟西?。╢luoxetine）后，血清中TNF-α、IL-1β 和 IL-6 水平均降低，BDI、CDSR-R 和 SCARED 等多項抑郁評分量表結果均提示抑郁樣行為得到緩解［15-16］。雙相情感障礙患者使用心境鎮(zhèn)定劑碳酸鋰（lithium carbonate）后，血清中 TNF-α、IL-17 和IL-23含量顯著降低，YMRS得分亦顯著降低［17］。腹腔注射脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）的小鼠口服氯氮平（clozapine）可以降低血清中TNF-α和IL-6表達，并使抗炎因子 IL-10 表達上升［18］。CMS 抑郁小鼠經(jīng)腹腔注射丙咪嗪（imipramine）后，海馬和中縫核中TNF-α的表達降低，糖水偏好實驗結果顯示抑郁樣行為得到緩解［19］。CUMS 抑郁小鼠經(jīng)口腔給予鹽酸舍曲林（sertraline hydrochloride）治療后，NF-κB 信號通路被抑制，血清和全腦組織中炎癥因子TNF-α、IL-1β 和誘導型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）的表達均顯著下降，并且懸尾實驗和強迫游泳實驗結果顯示不動時間明顯減少；在細胞實驗中，鹽酸舍曲林可抑制LPS 誘導的BV-2 小膠質細胞活化，其機制在于該藥可與TNF-α 和TNFR1 直接結合從而抑制TNF-α/TNFR1 信號通路過度激活，隨后轉錄因子NF-κB p65 入核減少，炎癥因子表達減少［20］。這些臨床研究及動物實驗結果充分提示針對靶向抑制TNF-α/TNFR1信號通路進行藥物研發(fā)有可能在將來用于抑郁患者的治療。

2 抗TNF-α藥物治療抑郁癥的研究現(xiàn)狀

近年研究證實，TNF-α 在精神障礙疾病的病理過程扮演著重要角色，多項臨床隨機對照試驗證實單克隆抗體和特異性抑制劑等抗TNF-α 藥物可以顯著緩解抑郁癥狀，傳統(tǒng)中草藥通過間接抑制TNF-α表達在治療抑郁癥方面也具有一定療效，并與患者的性別、年齡、原發(fā)性疾病改善和試驗持續(xù)時間無相關性［21-22］。目前用于治療抑郁癥的抗 TNF-α 藥物主要有下述幾種：

2.1 英夫利昔單抗（infliximab） 英夫利昔單抗是TNF-α 特異性單克隆抗體，由人IgG1Fc 區(qū)和小鼠Fv區(qū)組成，通過細胞膜后與solTNF-α特異性結合，抑制TNF-α 與受體結合，從而抑制 TNF-α 的生物活性。?ahin 等［23］報道，CUMS 抑郁大鼠腹腔注射英夫利昔單抗后，海馬CA1 和CA3 區(qū)腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）表達增加，水迷宮實驗和高架十字迷宮實驗結果顯示抑郁大鼠的記憶能力得到改善，抑郁樣癥狀得到緩解。在另一種CMS 抑郁大鼠，其大腦皮層和海馬色氨酸代謝紊亂，前額葉皮層小膠質細胞活化以及炎癥因子TNF-α、iNOS、IL-1β 和 IL-6 表達增加，出現(xiàn)神經(jīng)元髓鞘結構損傷、突觸可塑性降低等神經(jīng)元功能障礙，但這些指標在腹腔注射英夫利昔單抗后明顯翻轉，而且行為學實驗證明給藥后焦慮和抑郁樣行為減輕［24］。臨床上英夫利昔單抗常被用于克羅恩病、強直性脊柱炎和類風濕關節(jié)炎等炎癥相關疾病的治療?？肆_恩病和強直性脊柱炎伴有抑郁癥的患者使用英夫利昔單抗后CES-D（含20 個項目的臨床常用抑郁評分量表，總分＞16 作為診斷抑郁癥的參考值）得分降低至9.5，提示抑郁癥狀得到明顯緩解［25］。McIntyre 等［26］隨機選擇 60 名抑郁癥患者（有童年虐待史）進行了一項為期12 周的雙盲對照臨床試驗，第2 和6 周靜脈注射英夫利昔單抗，結果顯示，與安慰劑治療組相比，英夫利昔單抗治療的抑郁患者血漿中TNF-α 和TNFR2 表達下降，頻譜定量分析檢測到前額葉皮層谷氨酸水平下降，HAM-D（含17 個項目的抑郁評分量表，總分＞7 作為診斷抑郁癥的參考值）得分顯著降低，認知功能明顯改善，快感缺乏癥狀明顯減輕，但藥效只持續(xù)6 周。另一項隨機雙盲對照臨床試驗顯示，英夫利昔單抗僅對血漿中TNF-α 和C-反應蛋白（C-reactive protein，CRP）等炎癥標志物表達升高的難治性抑郁癥患者有較好療效［27-28］，然而，目前尚不清楚在不同群體中英夫利昔單抗療效差異的原因，有可能與抑郁癥患者處于不同的病變階段有關。

2.2 依那西普（etanercept） 依那西普是TNF-α 拮抗劑，是由人IgG1的Fc 結構域和TNFR2 細胞外配體結合區(qū)域組成的二聚體重組融合蛋白。依那西普在1998 年被美國食品藥物管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）批準使用，被廣泛用于炎性疾病的治療。目前研究表明，依那西普雖然自身不能通過BBB，但可以降低外周TNF-α 活性，從而間接抑制中樞TNF-α 產(chǎn)生；其次，依那西普可以通過抑制糖原合酶激酶3（glycogen synthase kinase 3，GSK3）的活性恢復BBB 的通透性，從而減輕抑郁癥的病程進展［14，29］。腹腔注射依那西普可有效減輕db/db肥胖小鼠的焦慮和抑郁癥狀，外周血CD14+CD4+細胞Toll樣受體 4（Toll-like receptor 4，TLR4）和 IL-17A 表達下降，相應的炎癥信號通路被抑制［30］；LPS 注射所致抑郁的小鼠在腹腔注射依那西普后其抑郁癥狀減輕，海馬小膠質細胞活化被抑制，Iba-1和TNF-α表達下降［31］。臨床上對銀屑病伴抑郁癥的患者進行隨機雙盲試驗，結果顯示，在口服依那西普12 周后，血漿TNF-α 含量降低，腦干5-羥色胺轉運體表達也減少，50%以上患者的HAM-D 評分和BDI評分（含21 個評分項目，總分＞5 作為診斷抑郁癥的參考值）下降，這也說明依那西普的抗抑郁療效與抑制外周炎癥因子表達有關［32］。持續(xù)21 d 皮下注射皮質酮的抑郁大鼠皮下注射依那西普后，海馬齒狀回顆粒下區(qū)雙皮質素表達上升，reelin和GABAAβ2/3免疫陽性細胞數(shù)量及樹突復雜性增加，物體識別實驗與強迫游泳實驗結果顯示記憶能力恢復，抑郁樣癥狀減輕［30，33］，提示抗TNF-α 有助于緩解海馬神經(jīng)元損傷。類風濕性關節(jié)炎伴有抑郁癥患者的隨機雙盲臨床試驗結果顯示，與單獨服用甲氨蝶呤組相比，甲氨蝶呤與依那西普聯(lián)合治療組患者的疼痛和疲勞等癥狀顯著減輕且HAM-D評分降低［34］，說明患者的抑郁樣癥狀減輕。

2.3 己酮可可堿（pentoxifylline） 己酮可可堿是一種甲基黃嘌呤衍生物，通過非特異性抑制磷酸二酯酶活性，減少cAMP 的水解，間接導致cAMP/PKA 通路激活，產(chǎn)生下游效應［35-36］。Ahmed等［37］報道乙酮可可堿可通過促進核因子E2 相關因子2（nuclear factor E2-related factor 2，Nrf2）/血紅素加氧酶1（heme oxygenase-1，HO-1）信號通路，抑制 TNF-α/TNFR1 信號通路發(fā)揮抗抑郁作用。CMS 誘導或LPS 腹腔注射的抑郁小鼠腹腔注射乙酮可可堿后體重增加，血清及海馬 CA3 區(qū) TNF-α 含量顯著下降，在海馬 CA3 區(qū)和齒狀回的星形膠質細胞激活減弱（GFAP 表達下調）；海馬和額葉皮層中的犬尿酸/色氨酸比值下降，吲哚胺2，3-雙加氧酶（indoleamine 2，3-dioxygenase，IDO）活性降低，糖水偏好與強迫游泳試驗結果顯示抑郁癥狀明顯緩解［38-39］。隨后，臨床隨機雙盲對照試驗結果也顯示，與單獨使用依地普侖組相比，依地普侖與己酮可可堿聯(lián)合治療重度抑郁癥患者（HAM-D 評分＞18）血清中的TNF-α、IL-6和IL-10含量顯著下降，但BDNF和色氨酸的含量顯著上升，抑郁癥狀得到明顯緩解［22］。

2.4 黃芩苷（baicalin） 黃芩苷是一種從中藥黃芩根中提取純化的黃酮類化合物，已被證實具有抗氧化、抗炎和神經(jīng)保護等多種藥理學功效。CUMS抑郁小鼠給予黃芩苷灌胃治療后，海馬中PI3K/AKT 信號通路激活，轉錄因子叉頭框蛋白O1（forkhead box protein O1，F(xiàn)oxO1）和高遷移率族盒蛋白1（high-mobility group box 1，HGMB1）活性下降，導致TLR4/NF-κB p65 通路激活被抑制，炎癥因子 TNF-α、IL-1β 和IL-6表達均減少；與之相似，黃芩苷明顯抑制LPS 誘發(fā)的BV-2 細胞和小鼠皮層小膠質細胞炎癥因子生成；同時，PI3K/AKT/GSK3β/β-catenin 信號通路也被激活，齒狀回顆粒下區(qū)Ki-67 和BrdU 陽性細胞數(shù)量增加，提示黃芩苷治療促進了海馬的神經(jīng)發(fā)生，CA1 區(qū)神經(jīng)元樹突復雜性和尼氏小體數(shù)量恢復正常，懸尾實驗和曠場實驗等行為學結果顯示小鼠抑郁樣癥狀得到緩解［40-41］。另外還有研究報道，黃芩苷可以抑制嗅球切除抑郁大鼠海馬中SIRT1/NF-κB 信號通路的激活，減少炎癥因子TNF-α、IL-1β 和IL-6 的生成，懸尾實驗和強迫游泳實驗結果均顯示不動時間縮短，提示抑郁樣行為得到緩解［42-43］。小柴胡湯是中醫(yī)方劑學的重要組成部分之一，其有效成分包括黃芩苷、柴胡皂苷等［44］。對72 名患有不同類型癌癥并伴抑郁癥狀的病人進行隨機雙盲對照臨床試驗，與安慰劑組相比，小柴胡湯治療組的SDS評分（含20個項目的抑郁自評量表，總分＞53 作為診斷抑郁癥的臨界值）顯著下降，血清TNF-α 與IL-6 表達減少；但腸道菌群恢復正常，提示小柴胡湯通過腸腦軸調節(jié)抑郁癥的病理進程，但尚不能確定黃芩苷在此過程中是否發(fā)揮重要作用［45］，因此這方面研究還需要不斷深入。

3 總結與展望

綜上所述，英夫利昔單抗、依那西普、乙酮可可堿等抗TNF-α 藥物在抑郁癥的臨床試驗中表現(xiàn)出良好的治療效果。但需注意的是，大部分抗TNF-α 藥物的分子量均較大，不易通過BBB，主要通過抑制外周TNF-α 的活性，間接影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能。一些中草藥具有治療抑郁癥的效果，但其有效成分還需通過網(wǎng)絡藥理學和高通量測序等大數(shù)據(jù)分析技術進行不斷挖掘。關于微小RNA（microRNA，miR）在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中作用的研究越來越多：氧糖剝奪處理的小膠質細胞通過轉染技術過表達miR-181c后直接結合 TNF-α 的 3'非翻譯區(qū)（3'-untranslated region，3'-UTR）而抑制其表達，導致海馬神經(jīng)元凋亡率降低；大鼠骨髓間充質干細胞來源的細胞外囊泡過表達miR-29c 之后將其注射到阿爾茨海默病大鼠腦室內(nèi)，檢測到大腦皮層和海馬中TNF-α 表達下降［46-47］。從這些新近研究結果來看，開發(fā)小分子核酸藥物以抑制TNF-α/TNFR信號過度激活，應用于防治抑郁癥將成為可能。因此，深入探討TNF-α/TNFR信號通路參與抑郁癥的機制有利于研發(fā)特異性TNF-α拮抗劑以治療抑郁癥。