娜依馬·馬木提,胡雯,康曉靜

白癜風(fēng)是一種由表皮黑素細胞選擇性破壞而引起的色素脫失性疾病,全球發(fā)病率約0.5%～2%,其發(fā)病機制復(fù)雜,包括氧化應(yīng)激、自身免疫反應(yīng)、炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生和代謝障礙等［1］。氧化應(yīng)激是白癜風(fēng)患者黑素細胞變性的始動因素,可以直接損傷脂質(zhì)和蛋白質(zhì),導(dǎo)致黑素細胞功能障礙或細胞凋亡,同時還啟動自身免疫反應(yīng)進而介導(dǎo)黑素細胞的細胞毒性［2］。目前,抗氧化療法已成為白癜風(fēng)治療的研究熱點。傳統(tǒng)抗氧化療法包括假性過氧化氫酶、α-硫辛酸、維生素及礦物質(zhì)等［3-5］,這些常規(guī)方法并不能精準地作用于相關(guān)靶點,效果不理想。近年來隨著對白癜風(fēng)氧化應(yīng)激相關(guān)信號通路的深入研究,治療白癜風(fēng)的新型靶向抗氧化療法不斷出現(xiàn),現(xiàn)概述如下。

1 Keap1/Nrf2/ARE信號通路

核轉(zhuǎn)錄因子E2相關(guān)因子2(nuclear factor-E2-related factor 2, Nrf2)是機體抵御氧化應(yīng)激反應(yīng)的主要調(diào)節(jié)因子,由5個Nrf2-ECH同源結(jié)構(gòu)域(Nrf2-ECH homology, NEH)和1個堿性亮氨酸拉鏈結(jié)構(gòu)域(basic leucine zipper, bZIP)組成。Kelch樣環(huán)氧氯丙烷相關(guān)蛋白1(Kelch-like ECH-associated protein 1, Keap1)與Nrf2的NEH2區(qū)結(jié)合形成Keap1-Nrf2復(fù)合物,以抑制狀態(tài)穩(wěn)定存在于胞漿中,同時結(jié)合E3泛素連接酶使Nrf2泛素化降解［6］。當細胞處于氧化應(yīng)激狀態(tài)時,Keap1-Nrf2復(fù)合物解偶聯(lián),Nrf2轉(zhuǎn)運至細胞核并與基因啟動子區(qū)的抗氧化反應(yīng)元件(anti-oxidant response elements, AREs)相結(jié)合,啟動200多種抗氧化酶和解毒劑的轉(zhuǎn)錄,從而參與維持細胞穩(wěn)態(tài)和保護細胞免受氧化損傷［7］。

王琪等［8］研究發(fā)現(xiàn),在黑素細胞中上調(diào)Nrf2可通過增強其下游抗氧化基因表達而減少產(chǎn)生H2O2誘導(dǎo)的活性氧(reactive oxygen species, ROS)和丙二醛(malondialdehyde, MDA),抑制細胞凋亡,表明Nrf2/ARE途徑可參與調(diào)控氧化應(yīng)激反應(yīng),保護黑素細胞免受氧化損傷。最近的一項研究發(fā)現(xiàn),Nrf2啟動子區(qū)的多態(tài)性Nrf2 rs35652124和Nrf2 rs6721961會增加患白癜風(fēng)的風(fēng)險［9］。故干預(yù)Nrf2的表達可能是治療白癜風(fēng)的潛在策略,近年來靶向Keap1/Nrf2/ARE信號通路的抗氧化物已被證實可用于白癜風(fēng)的治療,如阿法諾肽、辛伐他汀、銀杏葉提取物和大氣壓冷等離子體。

1.1阿法諾肽 阿法諾肽(afamelanotide)為一種人工合成的α-黑素細胞刺激素(α-melanocyte stimulating hormone, α-MSH)的類似物,具有促進黑素細胞增殖、抗氧化、DNA修復(fù)和抑制炎癥作用［10］。研究顯示,皮下注射α-MSH類似物可以升高黑素細胞和角質(zhì)形成細胞中Nrf2的水平,從而減少ROS堆積和抑制局部炎癥反應(yīng)［11］。Lim等［12］在一項隨機、雙盲、多中心試驗中將55例白癜風(fēng)患者分為28例NB-UVB聯(lián)合阿法諾肽(1次/月皮下注射16 mg)治療組和27例單用NB-UVB治療組,聯(lián)合治療組較單用NB-UVB組面部及上肢皮損復(fù)色快,且其復(fù)色率(48.64%)高于單用NB-UVB組(33.26%),表明NB-UVB 聯(lián)合阿法諾肽治療白癜風(fēng)的療效優(yōu)于單用 NB-UVB治療。不良反應(yīng)均表現(xiàn)為出現(xiàn)輕微紅斑、瘙癢、皮膚燒灼感和鼻咽炎等癥狀,聯(lián)合治療組還發(fā)現(xiàn)色素沉著2例(7%)、惡心5例(18%)、疲勞3例(11%)、毛囊炎2例(7%),未發(fā)現(xiàn)其他嚴重不良反應(yīng)。Toh等［13］評估NB-UVB聯(lián)合阿法諾肽治療亞洲非節(jié)段型白癜風(fēng)患者的療效和安全性,發(fā)現(xiàn)接受NB-UVB治療的患者中給予阿法諾肽(每28 d 1次皮下注射16 mg),可以提高白癜風(fēng)皮損復(fù)色率和復(fù)色面積,不良反應(yīng)可見出現(xiàn)輕微皮膚紅斑、瘙癢和甲色素沉著等癥狀,整體耐受性良好。同時因受試者正常皮膚會出現(xiàn)色素沉著癥狀,膚色較淺者使用阿法諾肽應(yīng)更加謹慎。該研究還表明,阿法諾肽減少了NB-UVB的使用劑量和其潛在的不良反應(yīng),在未來或許可以成為白癜風(fēng)的有效單一療法。但目前報道的阿法諾肽治療白癜風(fēng)的具體劑量是否為最佳方案有待進一步研究證實。

1.2辛伐他汀 辛伐他汀(simvastatin)是美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準的一種羥甲基戊二酰輔酶A還原酶抑制劑,用于治療高膽固醇血癥。Chang等［14］研究發(fā)現(xiàn),用0.1～1.0 μmol/L辛伐他汀對黑素細胞進行預(yù)處理,可以增加黑素細胞活性并抑制H2O2誘導(dǎo)的細胞凋亡作用。該團隊還指出辛伐他汀以甲羥戊酸鹽的方式激活絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)和上調(diào)p62,它們之間的相互作用共同激活Nrf2/ARE信號通路,從而提高抗氧化酶的表達,減少細胞內(nèi)ROS的聚集,提示辛伐他汀可能是治療白癜風(fēng)的潛在抗氧化劑。Hu等［15］報告應(yīng)用NB-UVB聯(lián)合辛伐他汀溶液(140 mg辛伐他汀片溶于100 mL甘油溶液中)治療1例白癜風(fēng)患者,9周后皮損復(fù)色率達95%,且正常皮膚周圍未見嚴重的色素沉著,僅在用藥部位出現(xiàn)輕度毛囊炎,治療結(jié)束2～3周后自行消退。而在最初8個月單獨使用NB-UVB治療時,早期只觀察到少量的彌漫性復(fù)色,直到治療結(jié)束時才逐步改善。Shaker等［16］發(fā)現(xiàn),口服辛伐他汀(80 mg/d)治療伴血脂異常的非節(jié)段型白癜風(fēng),可以有效地控制白癜風(fēng)病情進展,還能保護患者免受血脂異常的危害。63例受試者中12例出現(xiàn)了不良反應(yīng),包括肌痛6例(9.5%)、腹瀉1例(2.7%)、頭痛2例(3.17%)、肌酸磷酸激酶輕度升高2例(3.17%)和轉(zhuǎn)氨酶輕度升高1例(2.7%)。未來尚需做進一步研究比較系統(tǒng)和局部使用辛伐他汀治療白癜風(fēng)的療效和安全性。

1.3銀杏葉提取物 銀杏葉提取物(EGb761)是一種眾所周知的抗氧化物,可用于治療多種氧化應(yīng)激相關(guān)疾病,如腦卒中、心血管疾病和阿爾茲海默癥［17］。研究表明,EGb761中的萜類化合物銀杏內(nèi)酯可激活抗氧化酶表達和抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激［18］,銀杏內(nèi)酯B、C、J和M可中和自由基［19］。有研究證實,EGb761可通過上調(diào)Nrf2及其下游抗氧化基因的表達而保護黑素細胞免受氧化損傷［17］。Parsad等［20］對47例白癜風(fēng)患者進行雙盲安慰劑對照試驗,給予治療組口服銀杏葉提取物40 mg,3次/d,發(fā)現(xiàn)銀杏葉提取物可有效減慢局限型白癜風(fēng)患者皮膚白斑區(qū)擴大,并能誘導(dǎo)白斑復(fù)色,其中僅2例患者出現(xiàn)輕微惡心,其他患者均無不良反應(yīng)發(fā)生。盡管EGb761已廣泛用于治療氧化應(yīng)激相關(guān)疾病,且具有顯著的安全性和有效性,但目前關(guān)于EGb761治療白癜風(fēng)的研究樣本量較小,在推薦用其治療白癜風(fēng)之前還需要大規(guī)模臨床試驗進一步確定其療效、不良反應(yīng)和安全用藥范圍。

1.4大氣壓冷等離子體 大氣壓冷等離子體(cold atmospheric plasma, CAP)是一種溫度接近室溫的電離氣體,可用于治療皮膚創(chuàng)傷、皮膚癌、銀屑病等［21］。研究發(fā)現(xiàn),CAP射流可增加一氧化氮的生成,進而促進成黑素細胞分化,為色素脫失性疾病的治療提供了創(chuàng)新策略［22］。Zhai等［23］在小鼠白癜風(fēng)皮損中發(fā)現(xiàn),CAP可減弱誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inductible nitric oxide synthase, iNOS)的活性,上調(diào)Nrf2的表達,增強了黑素細胞抵抗氧化應(yīng)激反應(yīng)的能力。他們還報告了CAP激活的水凝膠療法顯著改善了急性局限型白癜風(fēng)患者的皮損,在臨床試驗和隨訪期間沒有發(fā)生不良反應(yīng)。因此,CAP可能是治療白癜風(fēng)的新型療法,但需進一步研究充分闡明其作用機制和具體治療方案。

2 MAPKs信號通路

MAPKs信號通路是黑色素生成的經(jīng)典途徑之一,主要由細胞外信號調(diào)控激酶(extracellular regulated protein kinases, ERK),c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase, JNK)和p38MAPK組成［24］。有研究發(fā)現(xiàn),ROS上調(diào)p38 MAPK和JNK的表達從而誘導(dǎo)細胞凋亡［25］,提示MAPKs通路參與轉(zhuǎn)導(dǎo)氧化應(yīng)激反應(yīng)。最近的一項研究報告黑素細胞經(jīng)H2O2處理后,免疫印跡結(jié)果顯示ERK1/2和p38MAPK磷酸化水平升高,而用ERK1/2抑制劑和p38MAPK抑制劑預(yù)處理后,細胞凋亡水平降低,表明ERK1/2和p38MAPK通路是可以響應(yīng)白癜風(fēng)氧化應(yīng)激的重要信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,抑制MAPKs通路的激活可能是白癜風(fēng)的潛在治療方式［26］。

2.1米諾環(huán)素 米諾環(huán)素(minocycline)是一種具有抗氧化能力的抗生素,能夠抑制自由基生成及脂質(zhì)過氧化。一項體外實驗發(fā)現(xiàn),米諾環(huán)素可以顯著抑制JNK和p38MAPK的激活從而減少H2O2誘導(dǎo)的黑素細胞凋亡［27］。Parsad等［28］對32例進展期白癜風(fēng)患者給予米諾環(huán)素,口服100 mg/d,治療3個月后29例患者皮損停止發(fā)展,僅有3例患者出現(xiàn)新的皮損和/或原有皮損擴大,提示米諾環(huán)素治療白癜風(fēng)有效。另一項隨機對照試驗也證明了米諾環(huán)素對進展期白癜風(fēng)的有效性,治療組口服米諾環(huán)素100 mg/d,對照組用低劑量地塞米松微脈沖治療,6個月后發(fā)現(xiàn)兩組在控制疾病活動方面作用相當［29］。治療過程中米諾環(huán)素組5例(20%)患者出現(xiàn)面部、甲、口腔黏膜色素沉著和惡心嘔吐等癥狀。微脈沖組7例(28%)患者發(fā)生不良反應(yīng),表現(xiàn)為體重增加、輕度頭痛和暫時性全身無力。然而,一項隨機雙盲試驗將14例泛發(fā)型白癜風(fēng)患者隨機分為米諾環(huán)素(100 mg/d)聯(lián)合NB-UVB組和安慰劑聯(lián)合NB-UVB組,兩種治療模式下白癜風(fēng)復(fù)色率和疾病活動度評分變化無顯著差異,提示聯(lián)合服用米諾環(huán)素并不能提高NB-UVB治療泛發(fā)型白癜風(fēng)的療效,且由于藥物性色素沉著率高(29%),應(yīng)避免米諾環(huán)素和NB-UVB同時使用［30］。綜上,口服米諾環(huán)素治療白癜風(fēng)有較好的應(yīng)用前景,但需要更多的臨床研究評估米諾環(huán)素聯(lián)合其他治療方式的可行性以及長期使用此藥的安全性。

2.2AcEGCG 表沒食子兒茶素沒食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate, EGCG)是綠茶提取物中含量最高、最有效的生理活性物質(zhì),具有抗氧化和抗炎作用。全乙?；疎GCG(AcEGCG)是EGCG經(jīng)乙酰化修飾的衍生物。Ning等［31］研究發(fā)現(xiàn),用EGCG和AcEGCG預(yù)處理黑素細胞,可顯著抑制H2O2誘導(dǎo)的細胞損傷,恢復(fù)細胞活力,二者均通過降低細胞內(nèi)ROS水平、減少線粒體凋亡信號傳導(dǎo)和抑制p38 MAPK磷酸化而發(fā)揮作用。另外,AcEGCG較EGCG生物利用度高,穩(wěn)定性好,更適合用于白癜風(fēng)的治療。Hu等［32］發(fā)現(xiàn),3%EGCG乳膏和1%吡美莫司乳膏均對白癜風(fēng)皮損復(fù)色效果顯著,兩組不良反應(yīng)表現(xiàn)為輕度皮膚瘙癢(2.2%)和皮損處毛囊炎(4.3%),耐受性良好。另有研究報告［33］外用5%AcEGCG乳膏治療2例白癜風(fēng)患者,分別在4周和6周后皮損明顯復(fù)色且停止進展,治療及隨訪期間未發(fā)生不良反應(yīng)。綜上所述,AcEGCG和EGCG是治療白癜風(fēng)的有效藥物,AcEGCG效力優(yōu)于EGCG,但需進一步研究以明確其局部最佳有效劑量。

2.32,3,4,4-四氫查耳酮 2,3,4,4-四氫查耳酮(RY3-a)是從菊科植物驅(qū)蟲斑鳩菊種子中提取的類黃酮化合物,具有良好的抗氧化能力。Zhong等［34］在斑馬魚模型中證明了RY3-a及其類似物RY3-b、RY3-c均可促進黑色素生成,其中RY3-c毒性最小。在小鼠白癜風(fēng)模型中進一步研究RY3-c,發(fā)現(xiàn)RY3-c的促黑素活性高于8-甲氧補骨脂素(8-MOP),提示RY3-c是一種很好的促黑素生成劑。此外,該研究表明RY3-c能以濃度依賴的方式減少H2O2誘導(dǎo)產(chǎn)生的ROS含量,免疫印跡結(jié)果顯示RY3-c可通過p38MAPK和ERK1/2信號通路影響黑色素合成,c-kit是關(guān)鍵的調(diào)控蛋白。以上結(jié)果提示,RY3-c可能是靶向 MAPKs途徑治療白癜風(fēng)的化合物,但目前尚無相關(guān)的臨床研究報道,其作用機理、可行性和安全性待進一步探索。

3 PI3K/Akt信號通路

磷脂酰肌醇-3-激酶/絲蘇氨酸蛋白激酶(phosphatidylinositol 3-kinase/protein kinase B, PI3K/Akt)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑在細胞增殖、分化、代謝和凋亡過程中起重要作用。活化PI3K/Akt可抑制促凋亡蛋白Bax表達,促進抗凋亡蛋白Bcl-2和抗氧化酶表達,進而抑制細胞凋亡,降低氧化應(yīng)激反應(yīng)［35］。故針對PI3K/Akt信號通路的靶向治療可能是減少氧化應(yīng)激誘導(dǎo)黑素細胞損傷的新手段。近年來,針對這一信號通路治療白癜風(fēng)的抗氧化劑有間充質(zhì)干細胞、京尼平苷等。

3.1間充質(zhì)干細胞 間充質(zhì)干細胞(mesenchymal stem cells, MSCs)是一種成體非造血干細胞,具有自我更新能力和多向分化潛能。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)脂肪間充質(zhì)干細胞條件培養(yǎng)基可以減少細胞內(nèi)的ROS含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)活性,從而對抗紫外線誘導(dǎo)的氧化損傷［36］。張力蛋白同源物基因(PTEN)是最重要的腫瘤抑制因子之一,與多種細胞活動有關(guān)。PTEN抑制第二信使磷脂酰肌醇三磷酸(PIP3)磷酸化而負向調(diào)控PI3K/Akt信號通路［37］。Zhu等［38］研究發(fā)現(xiàn),白癜風(fēng)皮損中PTEN高表達和Akt磷酸化降低,這可能導(dǎo)致了人黑素細胞凋亡。該研究表明,在MSCs與黑素細胞共培養(yǎng)體系中,MSCs在氧化應(yīng)激狀態(tài)下可減少PTEN的表達從而激活PTEN/PI3K/Akt通路,促進黑素細胞的增殖并抑制細胞凋亡,提示MSCs與黑素細胞共培養(yǎng)以PTEN為靶點發(fā)揮抗氧化作用,將MSCs與自體黑素細胞共移植可能是白癜風(fēng)的持久治療策略。

3.2京尼平苷 京尼平苷(geniposide)是一種從梔子花果實中提取的環(huán)烯醚萜苷類化合物,具有抗炎、抗氧化和促進黑素生成作用。一項體外實驗發(fā)現(xiàn),用不同濃度的京尼平苷預(yù)處理黑素細胞可以緩解H2O2誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激損傷［39］。該研究還證明了京尼平苷可使Akt磷酸化而激活PI3K/Akt通路,增加其下游抗凋亡蛋白Bcl-2表達,減少Bax、caspase3和caspase9等促凋亡蛋白,從而抑制了黑素細胞凋亡。此外,京尼平苷也可通過該途徑增加抗氧化酶表達并提高其活性,降低細胞內(nèi)ROS水平,從而促進黑素細胞增殖。這些作用可被PI3K抑制劑LY294002抑制,證實了京尼平苷通過激活PI3K/Akt信號通路發(fā)揮作用。以上結(jié)果為京尼平苷靶向PI3K/Akt通路治療白癜風(fēng)提供了實驗依據(jù),但目前的研究只證明了京尼平苷能活化這一途徑,具體活化機制待進一步探索,并需要進行更多的白癜風(fēng)動物模型實驗和臨床研究,充分闡明京尼平苷在體內(nèi)的抗氧化作用,評估其治療白癜風(fēng)的潛力。

4 其他

4.1Wnt/β-catenin信號通路 經(jīng)典的Wnt/β-catenin信號通路可以激活MITF和酪氨酸酶的轉(zhuǎn)錄,促進黑色素生成［40］。研究發(fā)現(xiàn),維生素D可以通過激活Wnt/β-catenin信號通路而減少ROS在人黑素細胞內(nèi)積聚［41］。最近一項研究在白癜風(fēng)小鼠模型中證明毫火針可通過激活 Wnt/β-catenin 通路促進小鼠毛囊黑素干細胞增殖分化［42］,為微創(chuàng)療法在白癜風(fēng)的應(yīng)用與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。Zou等［43］發(fā)現(xiàn),分泌卷曲相關(guān)蛋白5(SFPR5)通過競爭性抑制Wnt受體而減少黑色素的生成,加用特異性針對SFPR5的Wnt激動劑(SKL2001)可以促進白癜風(fēng)黑素細胞的再生,表明SFPR5或許是通過Wnt/β-catenin信號通路治療白癜風(fēng)的靶標。

4.2RIP1/MLKL信號通路 程序性壞死是新近發(fā)現(xiàn)的一種細胞死亡機制,受體相互作用蛋白1(receptor-interacting protein kinase 1, RIP1)與混合系列蛋白激酶樣結(jié)構(gòu)域蛋白(mixed lineage kinase domain-like protein, MLKL)結(jié)合介導(dǎo)壞死體形成而導(dǎo)致細胞死亡。有研究［44］發(fā)現(xiàn),氧化應(yīng)激通過激活RIP1/MLKL信號通路而誘導(dǎo)黑素細胞發(fā)生程序性壞死,為臨床治療白癜風(fēng)提供了新的思路,靶向RIP1/MLKL治療白癜風(fēng)的抗氧化劑尚待進一步探索。上述靶向抗氧化療法在白癜風(fēng)中的應(yīng)用總結(jié)見表1。

表1 靶向抗氧化療法在白癜風(fēng)中的應(yīng)用總結(jié)

5 結(jié)語

隨著對白癜風(fēng)氧化應(yīng)激機制的深入研究,近年來涌現(xiàn)出一系列靶向抗氧化治療白癜風(fēng)的方法,但目前對各信號通路及靶點的研究尚處于初級階段。進一步研究氧化應(yīng)激相關(guān)信號通路和各通路之間的交互作用,在大樣本研究中驗證靶基因的表達,有助于為白癜風(fēng)提供更加特異、高效和安全的靶向治療策略。此外,大多數(shù)抗氧化劑仍然局限在體外實驗階段,臨床試驗樣本量小,觀察到的功效有限。因此,未來應(yīng)開展大樣本臨床研究證實其有效性及安全性,探索更多靶向聯(lián)合療法,為臨床治療白癜風(fēng)提供更為優(yōu)化的方案。