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一种新型免疫抑制剂--FTY720

来源:论文汇编 作者:自动采集 2005-1-1
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摘要: 摘 要 本文介绍一种新型免疫抑制剂FTY720,该药具有免疫抑制效果显著,药理作用独特,与其它免疫抑制剂有协同作用,毒副作用低等特点,显示了良好的临床应用前景。但是CsA存在着毒副作用大,治疗窗窄等问题,因此人们一直在寻找和开发新型免疫抑制剂。 FTY720(以下简称FTY),化学名2-amino-2[2-(4-octylphenyl)ethy-1]......



  摘 要 本文介绍一种新型免疫抑制剂FTY720,该药具有免疫抑制效果显著,药理作用独特,与其它免疫抑制剂有协同作用,毒副作用低等特点,显示了良好的临床应用前景。

   目前,器官移植已达到相当成功的水平,这与免疫抑制剂,特别是环孢素A(CsA)在临床应用是分不开的。但是CsA存在着毒副作用大,治疗窗窄等问题,因此人们一直在寻找和开发新型免疫抑制剂。

   FTY720(以下简称FTY),化学名2-amino-2[2-(4-octylphenyl)ethy-1]-1,3 propanediol hydrochloride,是一种新合成的免疫抑制剂。它是将冬虫夏草抽提物中具有免疫抑制作用的成份ISP-Ⅰ进行结构改造而成。该药研制成功至今虽然只有三四年的时间,但它已经显示出显著的免疫抑制效果和独特的作用。下面就该药的特点,综述相关文献。

  1 显著的免疫抑制作用

  1.1 在各种移植模型中的应用

   至今,FTY已在各种动物同种异体移植模型中进行了试用,效果良好,其中有大鼠皮肤移植、心脏移植[1]、肝移植、小肠移植、肢体移植和犬肾移植。除了同种异体移植模型外,FTY还可延长异种移植物的存活[2]。给药方式大多是从手术当日起,口服数天至14天,剂量由0.1-10mg/kg/d不等,各种模型的实验结果显示FTY有如下特点:

   ①明显延长移植物存活,存活时间与药物剂量正相关,②强烈的免疫抑制效果,当达以相同的延长移植物存活时间时,FTY的剂量仅为CsA的1/20,③FYT既可预防急性排斥发生,也可逆转已经发生的排斥反应。

   另外,我们最近的一项研究显示,术前3天至术后14天给予FTY(3mg/kg/d)可使大鼠同种异体心脏移植物长期存活。除此之外,FTY还可阻止自身免疫性Ⅰ型糖尿病的发生。

  1.2 诱导免疫耐受

   总体上,对FTY在免疫耐受诱导中的意义研究还不多。注射同种异体嵌合蛋白折同时给予短时FTY可以诱导同种异体心脏移植物的长期存活,若将长期存活受者的淋巴细胞转移给另外一个受者,则可诱导该受者对同基因供者的免疫耐受,IL-2不能逆转耐受状态[3]。在给予胸腺内注射供者脾细胞的同时给予FTY可延长供者移植物的存活[4]。我们的一项实验表明,FTY与供者脾细胞合用可诱导供者特异性免疫耐受,若与从地塞来松处理过的供鼠分离的脾细胞联合应用则更能增强免疫耐受的诱导效果[5,6]。

  1.3 与其它免疫抑制的协同作用

   与CsA的协同作用 亚治疗剂量的CsA(3mg/kg)与FTY联合应用可明显延长移植物存活时间(即使FTY的剂量只有0.1mg/kg)。Hoshino 报道,当FTY3mg/kg联合应用时,7只同种异体心脏移植受鼠中有6只移植物长期存活。FTY的使用不影响CsA的谷值,所以并非靠提高CsA的血药浓度来提高疗效的。我们知道,两种药物间的相互作用可由组合系数(Combination Index CI)来衡量。CI值<1表示两者协同,CI值=1表示两者相加,CI值>1表示两者拮抗。在大鼠心脏移植模型中,1mg/kgCsA与0.1mg/kgFTY的CI值=0.15,高度协同[7]。上述结果基本上是在啮齿类动物中的研究结果,而最近对一组灵长类动物的研究也发现FTY可以增强CsA的免疫抑制效果,延长移植的存活时间[8]。

   与FK506和雷帕霉素的协同作用除了与CsA的协同作用外,已证明,FTY与雷帕霉素(Rapa)有协同作用,而且FTY/CsA/Rapa三联疗法的协同作用更强[7]。FTY与FK506能否协同作用仍存在争论,Wang等认为FTY与FK506没有协同作用,而Hoshino和Xu等则认为两者之间存在协同作用[7,9,10]。

  2 独特的药理作用

  2.1 与CsA不同的药理作用

   如同药理作用不同的抗生素可以产生协同作用一样,FTY与CsA有协同作用的原因之一也是因其有与CsA完全不同的药理作用。当在体外用ConA刺激大鼠脾细胞时,1000nM的FTY对IL-2的产生没有抑制作用,而这一浓度下的CsA已经可以完全IL-2的生成。当分别用同种异体抗原、ConA、IL-2刺激大鼠脾细胞,CsA可抑制前两种刺激所引起的细胞增生反应,但不能抑制 IL-2的刺激。FTY则不同,它可以抑制包括IL-2在内的所有这三种刺激引起的细胞增生。FTY减少移植物中T细胞的浸润,以及抑制移植物内CD3 mRNA和细胞毒性分穿孔蛋白、颗粒酶以及以FasLmRNA的表达[1,11,12]。而且毒性分子尤其是FasL的表达抑制与移植物存活有密切关系,提示FTY减少了移植物中的细胞毒性T细胞(CTL)。我们知道,CsA产生免疫抑制的主要药理作用是抑制编码IL-2的基因的表达,而FTY并没有对IL-2的调控作用。对于它是通过什么机制减少了外周淋巴细胞和移植物中的CTL目前仍不清楚。

  2.2 诱导淋巴细胞凋亡

   大鼠脾细胞与FTY共育后,出现典型的凋亡特征:表面微绒毛消失、染色质浓集、凋亡小体形成、DNA梯形条带等。人淋巴细胞体外用FTY处理后也出现相似表达,并且细胞内Bcl-2蛋白表达下调,Bax上调[13]。

   MRL lpr/lpr小鼠的Fas基因缺失,而MRL野生型小鼠没有该缺陷。当它们的淋巴细胞与抗-Fas抗体共育时,只有野生型出现细胞凋亡;与FTY共育时,MRL lpr/lpr和野生型均出现与药物浓度正相关的细胞死亡,两者之间无差异。用10mg/kg FTY喂饲这两种小鼠时,它们的外周淋巴明显下降,两者无差异[13]。这一结果表明FTY诱导凋亡不依赖Fas-FasL途径。

   Jurkat淋巴瘤细胞bcl-2基因过表达,对FTY存在抗性,而bcl-2表达正常的Jurkat淋巴瘤的新型瘤株(neo-type),就不存在FTY抗性。人单个核细胞经FTY处理1小时后,细胞内Bax蛋白显著上升,而2小时后Bcl-2蛋白明显下降,细胞存活率低。这提示FTY可能通过影响bcl-2/bax比值,诱导细胞凋亡。

   HL-60是人淋巴母细胞瘤株,其培养液中加入1~8uM FTY,1分钟后可观测到细胞内Ca++明显上调。用过量的EGTA鳌合细胞外Ca++,对这一效应没有影响,而Thapsigargin可以抑制这一效应。已知Thapsigargin通过抑制Ca++-ATP酶抑制细胞内Ca++储存池的转运。当用磷脂酶C的抑制剂U73122处理细胞后,完全抑制了FTY引起的细胞内Ca++浓度升高,同时也抑制了细胞的凋亡[14]。这说明FTY可通过激活磷脂酶C,引起细胞内Ca++的释放,继而诱发凋亡。FTY激活磷脂酶C导致细胞内Ca++上升和调节bcl-2/bax 比值是相对独立的两个作用还是同一作用的上、下游效应还有待进一步阐明。

   有趣的是,最近发现FTY对淋巴细胞的凋亡有双相调节作用,FTY可以增强超抗原引起的成熟淋巴细胞凋亡,而胸腺中的负选择(胸腺细胞凋亡)却受到FTY的抑制,表明FTY的作用可能是加速了成熟T淋巴细胞的凋亡,同时提示未成熟和成熟淋巴细胞的细胞凋亡机制是不同的[15]。

  2.3 加速外周循环的成熟淋巴细胞归巢

   尽管最初的研究发现FTY可诱导淋巴细胞的凋亡和体内外周血淋巴细胞的减少。但仍有一些现象难以用凋亡的诱导进行解释。如FTY诱导细胞凋亡的研究主要是体外实验,而体内实验并未发现大量的凋亡细胞。其中一个解释是凋亡细胞可能在体内很快被体内的吞噬系统吞噬。我们的一项实验表明,将FTY诱导的凋亡细胞与脾细胞共温育,发现可抑制脾脏中T细胞的活化,由于另外一个细胞凋亡诱导剂(CHX)具有同样的效果,提示细胞凋亡后被受者的吞噬系统吞噬后可能介导了FTY的免疫抑制效果[16]。另外一个难以解释的现象是FTY的有效剂量很低,0.05mg/kg即有免疫抑制效果,5mg/kg剂量的FTY仅使血浓度达到200ng/ml(0.58umol/L),而体外实验中诱导细胞凋亡需要1umol/L以上的浓度。由此,一些作者寻找FTY的其它作用机制。Chiba观察到[17,18],口服小剂量FTY(0.1mg/kg)后,大鼠外周血脾脏及胸导管内淋巴细胞明显减少的同时,外周淋巴结肠系淋巴及派尔结中的淋巴细胞显著增加,将标记后的淋巴细胞静脉输入后,证实FTY可以加速外周淋巴细胞归巢至PLN、MLN和PP,并与用药剂量正相关,如用抗CD62L、CD49D和CD11a处理淋巴细胞,而后静脉输入,归巢被完全阻断,这提示FTY加速外周淋巴细胞归巢是通过归巢受体(homing releptors)介导的。

   从上述的一些实验证据得出FTY似乎有两个方面的作用,其一是诱导淋巴细胞凋亡,其二是诱导淋巴细胞归巢。要假设同一个药物同时具有这两个方面的作用是困难的。目前淍无直接的实验证据证明两者之间是否存在关系。

  3 药物代谢动力学

   目前在这方面的研究较少。FYT可用气相色谱进行检测。由于FTY溶于水和乙醇,因而有很高的生物利用度,在狗、大鼠和灵长类动物中的生物利用度分别大于60%、80%和40%。在血液中,血细胞的分布大于血浆。在狗和大鼠,口服FTY后的血浓度达峰时间约为8~9小时,而母药的半衰期分别为12和29小时。FTY与CsA联合应用对两者的血浓度都没有影响。母药的谷值浓度与口服剂量之间有线性关系。目前尚未发现有免疫抑制作用的代谢产物。在大便和尿中都发现了FTY的代谢产物,其中尿中的代谢产物比大便中的略低,这些提示FTY主要在肝脏代谢。

  4 毒副作用低

  4.1 高度的细胞选择性

   大鼠一次性口服10mg/kg FTY,3小时以后外周血淋巴细胞降至服药前的18.3%,3天后降至谷底6.1%。此时外周血各种淋巴细胞的降低幅度存在显著差异。与服药前相比,T细胞降至2.3%,B细胞降至19.7%,CD4+细胞降至8.4%,CD8+细胞降至20%,单核细胞不变。而多核细胞数上升了3倍,CD4+、CD8+双阳性细胞上升(这是不是因为体内大量淋巴细胞凋亡后,巨噬细胞增生,以吞噬并清除这些凋亡细胞呢?)。脾脏T细胞明显减少,胸腺、肠系膜淋巴结的细胞数及各种细胞的比例无变化。将不同组织中的淋巴细胞在含有10uMFTY的培养液中培养3小时后,细胞存活率分别为:胸腺53.2%,脾脏37.2%,外周血42.7%[19]。Chiba[2]等给大鼠连续口服FTY0.1mg/kg/d,14天后,外周血中CD3+细胞明显减少,CD45RA+B细胞不受影响。骨髓细胞和胸腺细胞也不受影响。这些结果提示,FTY选择性作用于外周淋巴细胞,特别是CD4+T细胞。

  4.2 对动物的影响

   大鼠大剂量FTY(10mg/kg)服用15天,没有出现腹泻、呕吐、消瘦、感染而引起死亡[20]。也没有中毒性肾损伤,但体重增长受到抑制[2]。犬肾移植受者连续服药3个月,没有明显的副作用[20]。我们最近的一项研究表明,FTY的剂量在0.3~10mg/kg的范围内无论是单独应用或是与CsA联合应用,连续服药两周后,明显降低外周血淋巴细胞和脾脏淋巴细胞,对粒细胞、血红蛋白以及胸腺和骨髓均无明显影响。服药后2周外周血淋巴细胞的数量一直维持在较低的水平,而且在停药后维持4周左右恢复到服药前的水平,表明FTY对淋巴细胞的影响是可逆的,而CsA不能增强FTY减少淋巴细胞的作用。

  4.3 减少CsA用量 FTY与CsA联合应用时,CsA的剂量只需达到亚临床剂量(3mg/kg)就可达到满意的治疗效果[2],从而避免了CsA过量所可能引起的肝、肾毒性。

  5 结语

   对FTY的研究虽然时间不长,但相关的研究已显示该免疫抑制剂有较好的前景。但也有许多问题有待澄清。如特异性地诱导T细胞凋亡的机制有待进一步阐明,FTY为何仅对T细胞有作用,而对其它细胞似乎没有影响呢?是T细胞内有特殊的“受体”或酶系吗?诱导细胞凋亡和细胞归巢之间有何关系呢?两者对免疫系统的影响如何?单用或联合应用CsA可使移植物长期存活,那么这种效果是免疫抑制还是免疫耐受呢?对这些问题的深入探讨也许会给免疫学的研究和临床带来新思路或方法。

  基本项目:本课题受国家自然科学基金(39970705)和军队卫生课题(98H012)资助

  作者简介:孙尔维(1963-),男(汉族),江苏如皋人,第一军医大学附属珠江医院,副主任医师

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