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干扰素-α及其在重症肌无力治疗中的应用
2009-06-16 10:10   发布范围:公开

                        

摘  要重症肌无力(myasthenia gravis,MG)是一种神经-肌肉传递障碍的自身免疫性疾病,乙酰胆碱受体 (ACHR)抗体是导致其发病的主要自身抗体;MG患者不仅有体液免疫反应的异常,同时也存在细胞免疫反应的异常。

关键词重症肌无力;干扰素-α


0 引言

重症肌无力临床表现主要有:眼外肌受累表现为:一侧或是两侧眼睑下垂、复视、斜视等。(单纯眼睑下垂型称为“上胞下垂”或“睢目”、“浸风”、“目睑下垂”、“睑废”等,是重症肌无力表现最多的一种类型。)我们可以看到病人眼皮抬不起来,因此眼裂变小,或一只眼大一只眼小,眼球转动不灵活,甚至不能不动,看东西成双影。面部表情肌和咀嚼肌受累表现为:闭眼不紧,病人面无表情,常常看到苦笑面容,称为“面具样面容”,有的不能鼓腮吹气,吃东西时咀嚼无力,尤其是进干食时更为严重。四肢肌群受累表现为:上肢受累时,两臂上举无力,梳头刷牙、穿衣困难,下肢受累时,上下楼梯两腿无力发软,抬不起来,提东西时下肢感到疲劳无力,上台阶或是上公共汽车困难易跌倒,行走困难等等。延髓肌(包括吞咽肌)受累表现为:吐字不清,言语不利,说话鼻音,伸舌不出和运动不灵,以至于食物在口腔内搅拌困难,讲话声音也会随讲话时间延长而逐渐变小,严重时,患者仅有唇动而听不到声音,吞咽特别困难,吃一顿饭要很长时间,喝水也容易呛咳,重者水从鼻孔流出等。颈肌受累表现为:颈项酸软,头重,和头竖直困难,将头靠在墙上或垂下休息后有好转。呼吸肌群受累表现为:患者早期表现为用力活动后气短,严重时静坐,休息也觉得气短、胸闷、呼吸困难,口唇发紫,甚至危及生命。肌无力危象:重症肌无力患者,如果急骤发生呼吸肌严重无力,以致不能维持换气功能时,称为肌无力危象,肌无力危象为重症肌无力疾病本身发展所至,在重症肌无力危象中约占95%,表现为全身骨骼肌无力,吞咽困难、咳嗽不能,呼吸窘迫直至停止呼吸。种种症状都带给了患者莫大的生理和心理上的隐痛!
    而现在常用的治疗方法为免疫抑制疗法,长期应用会产生许多毒副作用;停药又会引起MG的复发。寻找一种更有效、副作用更小及能获得长时间临床缓解的治疗方法势在必行。
  自1957年issacs和lindenmann发现冰冻刺激的细胞能分泌一种可以干扰病毒生长的可溶性蛋白分子,即干扰素(interferon, IFN)以来,有关这种具有多种效应的细胞因子物理化学及生物学特性的研究已取得了很多进展1-5。由于IFN具有抗病毒、抗肿瘤及免疫调节等作用,目前已被用于临床多种恶性肿瘤、病毒性感染等治疗[1,2,5。IFN-α是其中重要的一种,具有较强的免疫双向调节作用,近来在治疗MG研究中显示有效6-8。本文就IFN-α的分子结构特点、生物学作用及其在实验性自身免疫性重症肌无力(EAMG)动物和MG患者中的临床应用等方面作一综述。
1 分子结构特点
  根据IFN抗原性、理化性质及生物学活性的不同可分为?型和?型:前者又分为IFN-α、IFN-β、IFN-ω、IFN-τ和IFN-δ;后者为IFN-γ。由于IFN-α和IFN-β有许多相似之处3-5,如:(1)两种IFN基因来自同一个祖先基因(common ancestor gene);(2)由相同的细胞在相同的刺激物诱导下产生;(3)结合相同的受体,并发挥相似的生物学效应。故而,在结构特点中一并论述。
1.1 IFN-α/β的产生 IFN-α、IFN-β分别由白细胞、成纤维细胞在细菌、DNA或RNA病毒、聚肌胞(poly i∶c)、多核苷酸等刺激物诱导下产生。IFN-α/β具有耐酸(ph=2)、耐碱(ph=11)以及耐热(56℃)的特性,而IFN-γ则无。
1.2 IFN-α/β的分子结构和基因 IFN-α/β基因均位于人9号染色体和小鼠4号染色体,并连锁在一起。IFN-α至少有20个基因成员,成串排列在一个区域,无内含子。同一种属IFN-α不同基因产物其同源性大于80%。人和小鼠IFN-β基因只有一个,无内含子,与IFN-α基因连锁在一起。IFN-β与IFN-α氨基酸组成有26%~30%同源性。IFN-α有2个亚族(subfamily)组成,分别称为IFN-α1和IFN-α2。其中IFN-α1至少由20个有功能的基因成员组成,彼此间有90%左右的同源性;IFN-α2亚族中有5~6个基因成员,目前只发现1个有功能的基因,其余是假基因。
   IFN-α分子不同亚型由166~172个氨基酸组成,无糖基,相对分子质量约为19 000左右,不同种属之间同源性为70%左右。IFN-α分子中含有4个半胱氨酸(cys),在cys1~99、cys 29~139之间形成两个分子内二硫键。IFN-α的生物学作用具有一定的种属特异性。
  人IFN-β分子含有166个氨基酸,有糖基,相对分子质量为23000,含有3个cys,分别在17、31和141位氨基酸。在cys 31与cys 141位之间形成的分子内二硫键对于IFN-β生物学活性非常重要,141位cys被tyr替代后则完全丧失抗病毒作用;而17位cys被ser替代后不仅不影响生物学活性,反而使IFN-β分子稳定性更好。糖基对生物学活性无影响。小鼠IFN-β分子只有一个cys 17,分子内无二硫键。IFN-β的生物学作用具有较强的种属特异性。
1.3 IFN-α/β受体 一般认为,IFN-α和IFN-β结合相同的受体,IFN-α/β受体基因定位于21号染色体,受体的亲和力在10-9~10-10mol/l之间,受体胞膜外的结构属细胞因子受体中干扰素受体(IFNR)家族。IFN-α/β受体分布相当广泛,包括单核细胞、巨噬细胞、多型核白细胞、B细胞、T细胞、血小板、上皮细胞、内皮细胞及肿瘤细胞等。
2 生物学作用
2.1 抗病毒作用 IFN-α具有广谱的抗病毒作用,其作用机制是:(1)通过抑制某些病毒的吸附(如vsv)、脱衣壳和最初的病毒核酸转录(如sv-40、hsv-?、流感病毒和vsv)、病毒蛋白合成(如svs、sv-40)以及成熟病毒的释放(如逆转录病毒hsv-?)等不同环节。(2)通过NK、巨噬细胞和CTl杀伤病毒感染靶细胞。
2.2 抑制某些细胞的生长(cytostatic) 如抑制成纤维细胞、上皮细胞、内皮细胞和造血细胞的增殖,其机制是可能通过使细胞停留在g0/g1期,降低DNA合成,下调某些生长因子受体如EGF-IR、INSULIN-IR和M-CSFR等表达。

2.3 免疫调节作用 IFN-α能影响免疫系统中各型细胞的生长、分化及其功能。IFN-α对免疫系统的各种作用6-10有:(1)增加肿瘤细胞和效应细胞膜表面的抗原表达,尤其是人类MHC抗原和细胞粘附分子;抑制人类MHC抗原的表达。(2)刺激各种淋巴样细胞的分化。(3)激活各种效应细胞,增强NK细胞活性,激活巨噬细胞,刺激免疫性t细胞的生长(较IFN-γ为弱),激活抑制性t细胞(ts)。(4)作用于淋巴样细胞的多种功能,诸如细胞毒性作用,细胞因子的生成,在在体实验中可能改变淋巴细胞的归巢类型(homing patterns)。(5)作用于淋巴样细胞的增殖,如在离体实验中抑制已激活淋巴细胞的增殖,在在体实验中增加nk细胞的数目。(6)作用于内皮细胞,如抗血管形成作用,增加细胞粘附分子。
2.4 抑制和杀伤肿瘤细胞 IFN-α杀伤肿瘤细胞主要是通过促进机体免疫功能,提高巨噬细胞、NK和CTl的杀伤能力。
2.5 不同的IFN-α亚型的诱生、抗病毒和免疫调节作用[1] 不同的IFN-α亚型的诱生、抗病毒和免疫调节活性可能有所不同。例如:(1)同一病毒在不同细胞中诱生的IFN-α亚型种类有很大的差别,如仙台病毒在人类白细胞中以诱生IFN-α1为主,其次为IFN-α2,少量为IFN-α14;而在类淋巴母细胞中却以诱生IFN-α2为主,IFN-α1其次,无IFN-α14;在单核细胞中则主要诱导IFN-α8。(2) IFN-α的不同亚型对于不同靶细胞表达出不同的抗病毒活性,如人IFN-α1在MDBK细胞上的抗病毒活性比wish细胞高20~30倍,而人IFN-α2a在这两种细胞中抗病毒活性无明显差别。(3)不同IFN-α亚型对不同病毒的敏感性有很大差别,如人IFN-α1抑制肾综合征出血热病毒的繁殖能力比IFN-α2a高15倍。(4)不同的IFN-α亚型对MHC抗原表达、nk细胞活性以及细胞因子产生的调节作用也有较大的差异,如人IFN-α1可促进单核细胞MHC-II类抗原的表达,而IFN-α2则无这种诱导作用。
3 IFN-α在治疗EAMG中的研究

以往研究表明,MG的易感性与MHC-II类分子链的多态性有关,而用ACHR免疫诱导的EAMG小鼠是人类MG良好的动物模型。与MG一样,EAMG也是一种t细胞依赖的、抗体介导的自身免疫疾病,MHC-II类分子的表达对其形成十分重要11。由于IFN-α有下调MHC-II类分子的表达及抑制特异性抗体的生成等作用,因此有学者开始研究IFN-α在治疗EAMG中的意义。cueva等12发现,当将MG患者的血清转移到大鼠中造成肌无力模型后应用IFN-α可改善临床症状及电生理指标。shenoy等6在第二次用ACHR与CFA免疫b6小鼠后1周、血清中可测得ACHR抗体时以重组人IFN-α(rhuIFN-α)105u腹腔注射,每周3次共5周,结果19只用IFN-α治疗的小鼠有5只(26%),而使用安慰剂的19只小鼠有11只(58%)发展成临床EAMG(p=0.04);另一次实验中治疗组、对照组发展成临床EAMG的比率分别为41%、84%(p=0.008)。结果提示,IFN-α能明显降低EAMG的发生率及病情进展。
  由于上述研究IFN-α治疗时间为血清中对ACHR的免疫反应建立之时,而临床MG患者常是在有肌无力症状时才来诊治,故deng等7在EAMG小鼠出现临床症状时注射IFN-α来评价其疗效。16只出现临床症状的EAMG小鼠给予104u rhuIFN-α腹腔注射,每周3次共6周,结果有7只(44%)临床症状改善,而14只用安慰剂的EAMG小鼠均无改善(p=0.006)。治疗组及对照组中死亡及恶化者分别为4只、7只。在第2个实验中18只出现临床症状的EAMG小鼠给予103u 鼠IFN-α(mIFN-α),每周3次共6周,结果与第1次相似(p=0.011)。此外实验室指标表明,IFN-α治疗明显降低ACHR抗体尤其是igg1和igg2b亚型滴度;与肌肉ACHR结合的抗体数量明显降低;淋巴结、脾脏中cd4细胞的数量减少;在离体实验中能抑制对ACHR及其主要显著性肽段的、剂量依赖性的淋巴细胞增殖反应。通过研究也提示,大剂量 rhuIFN-α比小剂量mIFN-α对治疗EAMG更有效;IFN-α的剂量可能比IFN-α种属特异性在EAMG 治疗中更重要。
4 IFN-α在治疗mg中的研究
  1997年bolay等8进行了IFN-α治疗MG的前瞻性、开放性研究。12例临床确诊的MG患者给予3×106u皮下注射,每周3次共6个月。最后完成试验的7例患者中有1例临床症状明显改善,1例有改善,4例无改变,1例有所恶化;单纤维肌电图(SFEMG)发现4例改善而1例恶化。临床评分、SFEMG与ACHR抗体滴度之间无相关性。治疗过程中nk细胞毒性和cd4+/cd8+比值增加,NK细胞计数明显减少。结果同时表明,MG患者的单位NK细胞的细胞毒性(unit nk cell cytotoxic activity, UNKC)治疗前是降低的;在离体实验中经IFN-α治疗后则增强,这种增强效应在头3个月最明显,尚未观察到临床症状的改善。作者认为,MG患者经IFN-α治疗后UNKC增强,虽然未见到临床症状及SFEMG的明显改善,但也未出现病情恶化;另一方面也没有出现新的自身免疫反应,所以6个月内应用IFN-α是安全的。而MG患者临床症状与NK细胞活性无明显增高,可能与剂量或治疗时间有关。
  IFN-α治疗MG的确切疗效有待于严格设计的随机双盲对照的多中心试验来加以证实,目前下结论为时尚早。
5 IFN-α的不良反应
  EAMG动物模型中应用IFN-α未发现任何明显毒副反应6。而临床应用IFN-α也未观察到严重的不良反应。目前所报道的少数病有“流感样”症状、一过性恶心8、白细胞减少及血压波动1,2,均出现于其治疗各种恶性肿瘤、病毒性感染等疾病过程中,停药后则消失。IFN-α1b的副作用要明显低于IFN-α2a和IFN-α2b。重组IFN-α在治疗过程中有时可产生抗体,如发现抗体产生,应改用其他亚型的IFN-α。
   IFN-α的应用也有引起MG的个案报道13-18。膀胱癌、非霍奇金淋巴瘤、慢性活动性丙型肝炎、有家族史的丙型肝炎、伴有牛皮癣的白血病等患者在应用IFN-α时出现MG的临床表现及ACHR抗体滴度增高,停用IFN-α并给予相应抗胆碱酯酶与激素治疗后症状好转,但ACHR抗体持续存在。这些作者认为临床应用IFN-α应慎重考虑其引发MG的可能性,尤其对有MG遗传倾向或自身免疫倾向的患者。
6 结语
  MG是T细胞依赖、抗体介导的自身免疫疾病。寻找一种副反应少、疗效好、特异性抑制免疫系统的治疗方法势在必行。近来发现,IFN-α具有下调MHC-II类分子的表达及激活ts淋巴细胞等作用,它已被用于多种恶性肿瘤、病毒性感染等治疗中。根据文献,EAMG在自身免疫形成时和临床症状出现时应用IFN-α可阻止疾病的发生与发展。小样本前瞻性开放研究提示,临床应用IFN-α可能不失为治疗MG较有潜力的一种方法。IFN-α治疗目前尚未发现严重不良反应,但应警惕其治疗过程中也有引起MG的可能性。有关IFN-α治疗MG的确切疗效及其机制尚需进一步研究。

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