静脉用免疫球蛋白在系统性红斑狼疮治疗中的应用
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·368·
·肾脏病临床·
J Nephrol Dialy Tranபைடு நூலகம்plant Vol. 20 No. 4 Aug. 2011
静脉用免疫球蛋白在系统性红斑狼疮治疗中的应用
李世军 综述 胡伟新 审校
摘 要 静脉用免疫球蛋白( IVIg) 主要通过 Fc 受体介导免疫调节作用治疗系统性红斑狼疮( SLE) ,其他机制 包括抑制补体介导的损伤,调控细胞因子的产生; 调控独特型抗体网络,中和病理性自身抗体; 调节 B 细胞和 T 细 胞功能,下调抗体的产生等。IVIg 已成功治疗 SLE 相关的顽固性血小板减少症、中枢神经系统狼疮、狼疮性肾炎及 对传统免疫治疗无效或同时合并感染的 SLE。
抗炎作用 小剂量 IVIg 通过 IgG 分子的 Fc 段 与特异性 FcγR 结合,从而激活补 体,起 到 促 炎 作
·370·
J Nephrol Dialy Transplant Vol. 20 No. 4 Aug. 2011
用[3]。而大剂量的 IVIg 则起到抗炎作用。抗炎作 用主要通过以下几条途径: ( 1) 结合补体活化片断 C3b 和 C4b,阻止其与靶细胞结合,从而阻断膜攻击 复合物 C5b-9 及随后补体介导的细胞损伤[6]; ( 2) 加速降解 C3b 为无活性的 C3bi,防止包含 C3b 在内 免疫复合物介导的炎症损伤[7]; ( 3) 通过结合免疫 复合物中游离抗原或抗体,IVIg 可减少免疫复合物 导致的炎症反应。研究也发现 IVIg 治疗可减少肾 炎患者免疫复合物在肾组织中的沉积[8]。
拮抗和调控细胞因子的产生是 IVIg 抗炎的机 制之一。IVIg 可 降 低 血 中 白 细 胞 介 素 1 ( IL-1 ) 水 平,同时大幅提高血清中 IL-1 受体拮抗剂水平[3]。 体外研究也发现培养的内皮细胞中加入 IVIg,可抑 制内皮细胞活化,从而减少黏附分子和细胞因子的 产生[9]。另外,IVIg 还 可 中 和 葡 萄 球 菌 毒 素 超 抗 原,阻止多克隆 CD4 淋巴细胞的活化和增殖[10]。
T 细胞 尽管临床证实 IVIg 可明显抑制 T 细 胞的功能,但 IVIg 影响具体哪一类 T 细胞亚群并不 清楚。动物实验发现,IVIg 可选择性减少 Th1 细胞 介导的抗原反应性 T 细胞产生的细胞因子 IL-1 和 干扰素 γ。体外研究证实,IVIg 可抑制人类 T 细胞 产生 IL-2。最近的研究发现,IVIg 能够促进人和鼠 的 FoxP3 + 阳性 Treg 的功能,可能诱导 T 细胞亚群 的免疫耐受[14]。
Key words systemic lupus erythematosus intravenous immunoglobulins immunomodulation
免疫球蛋白主要成分为 IgG,含有天然来源的 多 克 隆 抗 体。 静 脉 用 免 疫 球 蛋 白 ( Intravenous immunoglobulins,IVIg) 现已广泛用于多种免疫缺陷 病和自身免疫性疾病的治疗,包括免疫性血小板减 少症、Guillain-Barré 综合征、慢性炎症性脱髓鞘性多 发性神经病、多灶性运动神经病、重症肌无力、多发 性硬化和 川 崎 病 等,且 疗 效 颇 佳[1]。近 年 来,IVIg 也被用于系统性红斑狼疮( SLE) 的治疗,并取得一 定疗效。本文就 IVIg 的作用机制及在 SLE 患者中 的应用进行综述,以期为临床治疗提供依据。
T 细胞 调节 Th 细胞的细胞因子产生 中和 T 细胞超抗原
细胞生长 抑制淋巴细胞增生 调节细胞凋亡
Fc 受体 IgG 分子上均具有特异的 Fc 受体, IgG 分子的 Fc 段与巨噬细胞等细胞表面的 Fcγ 受 体( FcγR) 结合,通过活化和抑制性信号途径调节炎 症反应或 免 疫 效 应 器 官 的 功 能[3]。 活 化 和 抑 制 性 FcγR 表达的比值不同决定了最后的免疫效应不同, FcγRⅡA 和 FcγRⅡC 的大量表达可激活巨噬细胞 的吞噬作用和抗体依赖细胞介导的细胞毒作用,而 FcγRⅡB 的大量表达意义与之相反,起抑制作用。 IVIg 可以上调 FcγRⅡB 的抑制作用,从而抑制巨噬 细胞对免疫靶细胞的吞噬,阻止其介导的脱髓鞘作 用,并能抑 制 和 抗 体 依 赖 细 胞 介 导 的 细 胞 毒 作 用。 IVIg 也可通过 FcγRⅡB 来抑制 B 细胞受体,中和 B 细胞活化因子( BAFF 和 APRIL) 从而抑制自体反应 性 B 细胞的扩增[4,5]。
肾脏病与透析肾移植杂志 第 20 卷 第 4 期 2011 年 8 月
·369·
图 1 静脉用免疫球蛋白( IVIg) 的作用机制[3]
M: 巨噬细胞; NK cell: 自然杀伤细胞; Granulocytes: 中性粒细胞; DC: 树突状细胞; Treg: 调节性 T 细胞; ADCC: 抗体介导的细胞毒作用; FcγR: Fcγ 受体; IL1-Ra: 白细胞介素受体拮抗剂; IFN-rR2: 干扰素 γ 受体 2
微量的 IgM,以及可溶性 CD4、CD8、人类白细胞抗原 ( HLA) 分子和某些细胞因子[2]。IgG 的亚型成分与 正常人体血清基本一致,进入人体后半衰期为 16 ~ 24d,与自身 IgG 半衰期相同。由于 IgG 制剂来自数 千至上万人的血浆,因此含有多种针对多种外来抗 原的抗体,因 此,可 作 为 体 液 免 疫 缺 陷 患 者 的 替 代 治疗。
4
周围神经病
临床应用
IVIg 是治疗 SLE 有效的药物之一,临床实验证
实大剂量 IVIg 可以成功治疗狼疮多种临床症状,包 括自身免疫性溶血性贫血,纯红细胞再障,血小板减 少症,全 血 细 胞 减 少 症,骨 髓 纤 维 化,肺 炎,胸 腔 积 液,心包炎,心肌炎,肾炎,脑炎,神经精神性狼疮,周 围神经病,多发性神经根病和血管炎等( 表 2 ) , [15] 其中在狼疮性肾炎( LN) 中应用最为广泛[16]。免疫 功能异常是导致 SLE 患者感染发病率和死亡率升 高的一个主要原因。同时,免疫抑制治疗也是导致 活动性 SLE 患者感染的另一重要原因,IVIg 有益于 治疗活动性和合并感染的 SLE[17]。根据临床试验 的结果,目前推荐大剂量 IVIg 治疗 SLE,即一疗程 总量 2 g / kg,400 mg / ( kg·d) ,连续使用 5d,以尽量 减少不良反应。一疗程结束,患者血清 IgG 水平可 升高 5 倍,但 72h 后则下降 50% ,在 3 ~ 4 周后恢复 至基础水平。因此,长期 IVIg 治疗( 6 ~ 12 月) 可每 4 ~ 6 周重复一个疗程[18]。
IVIg 的成分
IVIg 由大量健康献血者( 3 000 ~ 10 000 例) 提 供的混合血浆提取制备,提纯后的 IgG 采用葡萄糖、 麦芽糖、氨基乙酸、蔗糖、甘露醇或白蛋白等作稳定 剂。IVIg 制剂含 > 95% 的 IgG,≤2. 5% 的 IgA,极
[作者单位] 南京军区南京总医院 全军肾脏病研究所 ( 南京,210002)
作用机制
尽管 IVIg 疗效肯定,但其确切的作用机制仍不 清楚。最近研究认为,IVIg 治疗对免疫系统的天然 和获得性免疫效应细胞包括树突状细胞( DCs) ,单 核巨噬细胞,中性粒细胞,自然杀伤 ( NK) 细胞,各 种 T 细胞,尤其是调节性 T 细胞( Treg) 及 B 细胞功 能均有调节作用,从而重建机体的免疫平衡[3]( 图 1) 。IVIg 主要通过 Fc 受体介导免疫调节作用,抗 炎作用,抗独特型抗体作用,及 Treg 功能等多个方 面。SLE 治疗中涉及到多种不同机制,它们共同作 用,达到免疫调节的效果( 表 1) 。
抗独特型抗体 正常人体血清中包含大量天然 的低滴度自身抗体,这些自身抗体的抗原结合部位 ( Fαβ) 被称为独特型,IgG 中具有针对这种独特型 的抗体-抗独特型抗体。由于 IVIg 制剂来自数千至 上万人的血浆,因此含有大量的这种自身抗体以及 抗独特型抗体。IVIg 通过三种机制作用于自身抗 体: 抗独特型抗体能够结合并中和致病的自身抗体, 包括抗 VⅢ因子、ANCA、甲状腺球蛋白、DNA、神经 节苷脂,血 小 板 糖 蛋 Ⅱ b / Ⅲ a、乙 酰 胆 碱 等 自 身 抗 体[11,12],从 而 阻 止 它 们 与 自 身 抗 原 的 反 应,治 疗 抗 体相关的自身免疫性疾病。IVIg 的抗独特型抗体 还可以结合到 B 细胞膜上的 IgM 和 IgG 抗原决定 簇上从而对 B 细胞产生负反馈而减少自身抗体生 成。另外,IVIg 还可结合 B 细胞表面受体并通过负 性信号使骨髓 B 淋巴细胞总数下降,从而使自身抗 体产生减少[13]。
关键词 系统性红斑狼疮 静脉用免疫球蛋白 发病机制
Intravenous immunoglobulin therapy and systemic lupus erythematosus LI Shi-jun,HU Wei-xing Research Insitute of Nephrology,Jinling Hospital,Nanjing University School of Medicine,Nanjing 210002,China
表 2 静脉用免疫球蛋白治疗系统性红斑狼疮不同临床表 现的疗效
侵犯系统 临床表现
病例数
皮肤粘膜 皮肤狼疮
11
关节炎
6
浆膜炎 肺炎
2
胸膜炎
10
心包炎
2
血流系统 血小板减少
不详
纯红细胞再障
不详
凝血功能障碍
5
反应性噬血细胞综合征 4
获得性 VⅢ因子抑制
2
溶血性贫血
2
骨髓纤维化
1
心脏
心肌炎
5
肾脏
肾炎
106
中枢神经系统 脑炎、精神疾病
ABSTRACT Intravenous immunoglobulin ( IVIg ) therapy immunomodulates systemic lupus erythematosus by interacting with various Fc receptors. Additional mechanisms include inhibition of complement-mediated damage, modulation of cytokine production, and T-and B-lymphocyte function, downregulation of autoantibody production, manipulation of the idiotypic network,and neutralization of pathogenic autoantibodies. Intravenous immunoglobulin has been used successfully to treat SLE patients with a broad spectrum of clinical manifestations, such as refractory thrombocytopenia,central nervous system ( CNS) involvement,lupus nephritis,and in those patients who are resistant to conventional treatment,or in patients who have concomitant infections.
表 1 静脉用免疫球蛋白的作用机制[1]
Fc 受体 阻断巨噬细胞和效应细胞的 Fc 受体 抑制抗体依赖的细胞毒作用 诱导抑制性的 FcγRⅡB 受体的活性
抗炎 减轻补体介导炎症损伤 减轻免疫复合物介导的炎症 诱导抗炎的细胞因子产生 抑制内皮细胞活化 中和微生物毒素 减少皮质激素的用量
B 细胞和抗体 调控骨髓来源 B 细胞 通过 Fcγ 受体进行反向调节 选择性上调和下调抗体产生 通过抗独特型抗体中和循环自身抗体
·肾脏病临床·
J Nephrol Dialy Tranபைடு நூலகம்plant Vol. 20 No. 4 Aug. 2011
静脉用免疫球蛋白在系统性红斑狼疮治疗中的应用
李世军 综述 胡伟新 审校
摘 要 静脉用免疫球蛋白( IVIg) 主要通过 Fc 受体介导免疫调节作用治疗系统性红斑狼疮( SLE) ,其他机制 包括抑制补体介导的损伤,调控细胞因子的产生; 调控独特型抗体网络,中和病理性自身抗体; 调节 B 细胞和 T 细 胞功能,下调抗体的产生等。IVIg 已成功治疗 SLE 相关的顽固性血小板减少症、中枢神经系统狼疮、狼疮性肾炎及 对传统免疫治疗无效或同时合并感染的 SLE。
抗炎作用 小剂量 IVIg 通过 IgG 分子的 Fc 段 与特异性 FcγR 结合,从而激活补 体,起 到 促 炎 作
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J Nephrol Dialy Transplant Vol. 20 No. 4 Aug. 2011
用[3]。而大剂量的 IVIg 则起到抗炎作用。抗炎作 用主要通过以下几条途径: ( 1) 结合补体活化片断 C3b 和 C4b,阻止其与靶细胞结合,从而阻断膜攻击 复合物 C5b-9 及随后补体介导的细胞损伤[6]; ( 2) 加速降解 C3b 为无活性的 C3bi,防止包含 C3b 在内 免疫复合物介导的炎症损伤[7]; ( 3) 通过结合免疫 复合物中游离抗原或抗体,IVIg 可减少免疫复合物 导致的炎症反应。研究也发现 IVIg 治疗可减少肾 炎患者免疫复合物在肾组织中的沉积[8]。
拮抗和调控细胞因子的产生是 IVIg 抗炎的机 制之一。IVIg 可 降 低 血 中 白 细 胞 介 素 1 ( IL-1 ) 水 平,同时大幅提高血清中 IL-1 受体拮抗剂水平[3]。 体外研究也发现培养的内皮细胞中加入 IVIg,可抑 制内皮细胞活化,从而减少黏附分子和细胞因子的 产生[9]。另外,IVIg 还 可 中 和 葡 萄 球 菌 毒 素 超 抗 原,阻止多克隆 CD4 淋巴细胞的活化和增殖[10]。
T 细胞 尽管临床证实 IVIg 可明显抑制 T 细 胞的功能,但 IVIg 影响具体哪一类 T 细胞亚群并不 清楚。动物实验发现,IVIg 可选择性减少 Th1 细胞 介导的抗原反应性 T 细胞产生的细胞因子 IL-1 和 干扰素 γ。体外研究证实,IVIg 可抑制人类 T 细胞 产生 IL-2。最近的研究发现,IVIg 能够促进人和鼠 的 FoxP3 + 阳性 Treg 的功能,可能诱导 T 细胞亚群 的免疫耐受[14]。
Key words systemic lupus erythematosus intravenous immunoglobulins immunomodulation
免疫球蛋白主要成分为 IgG,含有天然来源的 多 克 隆 抗 体。 静 脉 用 免 疫 球 蛋 白 ( Intravenous immunoglobulins,IVIg) 现已广泛用于多种免疫缺陷 病和自身免疫性疾病的治疗,包括免疫性血小板减 少症、Guillain-Barré 综合征、慢性炎症性脱髓鞘性多 发性神经病、多灶性运动神经病、重症肌无力、多发 性硬化和 川 崎 病 等,且 疗 效 颇 佳[1]。近 年 来,IVIg 也被用于系统性红斑狼疮( SLE) 的治疗,并取得一 定疗效。本文就 IVIg 的作用机制及在 SLE 患者中 的应用进行综述,以期为临床治疗提供依据。
T 细胞 调节 Th 细胞的细胞因子产生 中和 T 细胞超抗原
细胞生长 抑制淋巴细胞增生 调节细胞凋亡
Fc 受体 IgG 分子上均具有特异的 Fc 受体, IgG 分子的 Fc 段与巨噬细胞等细胞表面的 Fcγ 受 体( FcγR) 结合,通过活化和抑制性信号途径调节炎 症反应或 免 疫 效 应 器 官 的 功 能[3]。 活 化 和 抑 制 性 FcγR 表达的比值不同决定了最后的免疫效应不同, FcγRⅡA 和 FcγRⅡC 的大量表达可激活巨噬细胞 的吞噬作用和抗体依赖细胞介导的细胞毒作用,而 FcγRⅡB 的大量表达意义与之相反,起抑制作用。 IVIg 可以上调 FcγRⅡB 的抑制作用,从而抑制巨噬 细胞对免疫靶细胞的吞噬,阻止其介导的脱髓鞘作 用,并能抑 制 和 抗 体 依 赖 细 胞 介 导 的 细 胞 毒 作 用。 IVIg 也可通过 FcγRⅡB 来抑制 B 细胞受体,中和 B 细胞活化因子( BAFF 和 APRIL) 从而抑制自体反应 性 B 细胞的扩增[4,5]。
肾脏病与透析肾移植杂志 第 20 卷 第 4 期 2011 年 8 月
·369·
图 1 静脉用免疫球蛋白( IVIg) 的作用机制[3]
M: 巨噬细胞; NK cell: 自然杀伤细胞; Granulocytes: 中性粒细胞; DC: 树突状细胞; Treg: 调节性 T 细胞; ADCC: 抗体介导的细胞毒作用; FcγR: Fcγ 受体; IL1-Ra: 白细胞介素受体拮抗剂; IFN-rR2: 干扰素 γ 受体 2
微量的 IgM,以及可溶性 CD4、CD8、人类白细胞抗原 ( HLA) 分子和某些细胞因子[2]。IgG 的亚型成分与 正常人体血清基本一致,进入人体后半衰期为 16 ~ 24d,与自身 IgG 半衰期相同。由于 IgG 制剂来自数 千至上万人的血浆,因此含有多种针对多种外来抗 原的抗体,因 此,可 作 为 体 液 免 疫 缺 陷 患 者 的 替 代 治疗。
4
周围神经病
临床应用
IVIg 是治疗 SLE 有效的药物之一,临床实验证
实大剂量 IVIg 可以成功治疗狼疮多种临床症状,包 括自身免疫性溶血性贫血,纯红细胞再障,血小板减 少症,全 血 细 胞 减 少 症,骨 髓 纤 维 化,肺 炎,胸 腔 积 液,心包炎,心肌炎,肾炎,脑炎,神经精神性狼疮,周 围神经病,多发性神经根病和血管炎等( 表 2 ) , [15] 其中在狼疮性肾炎( LN) 中应用最为广泛[16]。免疫 功能异常是导致 SLE 患者感染发病率和死亡率升 高的一个主要原因。同时,免疫抑制治疗也是导致 活动性 SLE 患者感染的另一重要原因,IVIg 有益于 治疗活动性和合并感染的 SLE[17]。根据临床试验 的结果,目前推荐大剂量 IVIg 治疗 SLE,即一疗程 总量 2 g / kg,400 mg / ( kg·d) ,连续使用 5d,以尽量 减少不良反应。一疗程结束,患者血清 IgG 水平可 升高 5 倍,但 72h 后则下降 50% ,在 3 ~ 4 周后恢复 至基础水平。因此,长期 IVIg 治疗( 6 ~ 12 月) 可每 4 ~ 6 周重复一个疗程[18]。
IVIg 的成分
IVIg 由大量健康献血者( 3 000 ~ 10 000 例) 提 供的混合血浆提取制备,提纯后的 IgG 采用葡萄糖、 麦芽糖、氨基乙酸、蔗糖、甘露醇或白蛋白等作稳定 剂。IVIg 制剂含 > 95% 的 IgG,≤2. 5% 的 IgA,极
[作者单位] 南京军区南京总医院 全军肾脏病研究所 ( 南京,210002)
作用机制
尽管 IVIg 疗效肯定,但其确切的作用机制仍不 清楚。最近研究认为,IVIg 治疗对免疫系统的天然 和获得性免疫效应细胞包括树突状细胞( DCs) ,单 核巨噬细胞,中性粒细胞,自然杀伤 ( NK) 细胞,各 种 T 细胞,尤其是调节性 T 细胞( Treg) 及 B 细胞功 能均有调节作用,从而重建机体的免疫平衡[3]( 图 1) 。IVIg 主要通过 Fc 受体介导免疫调节作用,抗 炎作用,抗独特型抗体作用,及 Treg 功能等多个方 面。SLE 治疗中涉及到多种不同机制,它们共同作 用,达到免疫调节的效果( 表 1) 。
抗独特型抗体 正常人体血清中包含大量天然 的低滴度自身抗体,这些自身抗体的抗原结合部位 ( Fαβ) 被称为独特型,IgG 中具有针对这种独特型 的抗体-抗独特型抗体。由于 IVIg 制剂来自数千至 上万人的血浆,因此含有大量的这种自身抗体以及 抗独特型抗体。IVIg 通过三种机制作用于自身抗 体: 抗独特型抗体能够结合并中和致病的自身抗体, 包括抗 VⅢ因子、ANCA、甲状腺球蛋白、DNA、神经 节苷脂,血 小 板 糖 蛋 Ⅱ b / Ⅲ a、乙 酰 胆 碱 等 自 身 抗 体[11,12],从 而 阻 止 它 们 与 自 身 抗 原 的 反 应,治 疗 抗 体相关的自身免疫性疾病。IVIg 的抗独特型抗体 还可以结合到 B 细胞膜上的 IgM 和 IgG 抗原决定 簇上从而对 B 细胞产生负反馈而减少自身抗体生 成。另外,IVIg 还可结合 B 细胞表面受体并通过负 性信号使骨髓 B 淋巴细胞总数下降,从而使自身抗 体产生减少[13]。
关键词 系统性红斑狼疮 静脉用免疫球蛋白 发病机制
Intravenous immunoglobulin therapy and systemic lupus erythematosus LI Shi-jun,HU Wei-xing Research Insitute of Nephrology,Jinling Hospital,Nanjing University School of Medicine,Nanjing 210002,China
表 2 静脉用免疫球蛋白治疗系统性红斑狼疮不同临床表 现的疗效
侵犯系统 临床表现
病例数
皮肤粘膜 皮肤狼疮
11
关节炎
6
浆膜炎 肺炎
2
胸膜炎
10
心包炎
2
血流系统 血小板减少
不详
纯红细胞再障
不详
凝血功能障碍
5
反应性噬血细胞综合征 4
获得性 VⅢ因子抑制
2
溶血性贫血
2
骨髓纤维化
1
心脏
心肌炎
5
肾脏
肾炎
106
中枢神经系统 脑炎、精神疾病
ABSTRACT Intravenous immunoglobulin ( IVIg ) therapy immunomodulates systemic lupus erythematosus by interacting with various Fc receptors. Additional mechanisms include inhibition of complement-mediated damage, modulation of cytokine production, and T-and B-lymphocyte function, downregulation of autoantibody production, manipulation of the idiotypic network,and neutralization of pathogenic autoantibodies. Intravenous immunoglobulin has been used successfully to treat SLE patients with a broad spectrum of clinical manifestations, such as refractory thrombocytopenia,central nervous system ( CNS) involvement,lupus nephritis,and in those patients who are resistant to conventional treatment,or in patients who have concomitant infections.
表 1 静脉用免疫球蛋白的作用机制[1]
Fc 受体 阻断巨噬细胞和效应细胞的 Fc 受体 抑制抗体依赖的细胞毒作用 诱导抑制性的 FcγRⅡB 受体的活性
抗炎 减轻补体介导炎症损伤 减轻免疫复合物介导的炎症 诱导抗炎的细胞因子产生 抑制内皮细胞活化 中和微生物毒素 减少皮质激素的用量
B 细胞和抗体 调控骨髓来源 B 细胞 通过 Fcγ 受体进行反向调节 选择性上调和下调抗体产生 通过抗独特型抗体中和循环自身抗体