白三烯B4與類風濕關節炎的治療

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·綜述·

白三烯B4與類風濕關節炎的治療

詹雪琴謝文慧吳麗夢1葉健芳2李紅英2林春平1洪芬芳3楊樹龍4

(南昌大學醫學部生理教研室，江西南昌330006)

〔關鍵詞〕類風濕關節炎;白三烯B4;磷脂酶A2;5-脂氧酶

類風濕關節炎(RA)病理機制未明，目前對RA的治療主要集中在控制疼痛和炎癥、阻斷骨質破壞的發展以及改善關節功能上〔1〕。傳統治療藥物由于其系統用藥的特性，在治療的同時也產生一定的不良反應。白三烯(LT)B4是白細胞產生的一種脂質介質，系膜磷脂在磷脂酶(PL)A2作用下的花生四烯酸(AA)下游產物。研究證明在RA患者的關節腔和滑液中存在高濃度的LTB4，且大量文獻證明LTB4在RA的發病機制中發揮重要作用，通過與靶細胞膜上相應受體結合發揮生物學效應〔2〕。因此，阻斷LTB4的合成或阻斷LTB4與其受體結合可能成為潛在的新治療方向。本文通過對LTB4合成酶類PLA2、5-脂氧酶(5-LO) 等與RA最新治療現狀進行綜述。

1LTB4合成酶類的單獨抑制與RA治療

LTB4的合成依次受LTB4合成酶類PLA2、5-LO等催化，其合成是一個線性反應，通過抑制反應中的任意一種酶都會影響LTB4的合成。

PLA2催化分解胞膜釋放AA，是生成LTB4過程中首先起作用的酶。Boilard等〔3〕研究顯示，在自身免疫性糜爛炎性關節炎小鼠模型中，分泌型磷脂酶A2(sPLA2)反而起著抗感染的作用，其機制為：sPLA2通過反調節半胱氨酰白三烯(CysLTs)的合成來促進免疫復合物清除。這一發現使得sPLA2抑制由免疫復合物介導的炎癥成為一個潛在的治療方案。Hallett等〔4〕在轉基因小鼠和各種動物模型中發現嗜中性粒細胞向關節轉移的關鍵因素為胞質型磷脂酶A2(cPLA2)，抑制cPLA2進而抑制中性粒細胞轉移成為粒細胞向關節轉移炎癥性疾病如RA的潛在治療方向。Tai等〔5〕在膠原誘導小鼠關節炎模型中按一定劑量使用Pyrroxyphen(一種cPLA2α的抑制劑)，結果發現Pyrroxyphen 強烈抑制關節炎發生和軟骨破壞，并顯著抑制cPLA2α和類花生四烯酸含量的增加，以及基質金屬蛋白酶-3、-8、-9、-13 和環氧合酶-2的mRNA 表達。這些結果支持cPLA2α抑制劑在人RA中的潛在治療作用。 Raichel等〔6〕采用膠原誘導關節炎和腹膜炎小鼠模型,發現cPLA2α在小鼠模型炎癥部位的表達水平急劇升高,反義抑制PLA2寡核苷酸能夠抑制cPLA2α數量，可能成為RA等炎癥性疾病新的治療方法。

5-LO作為LTs合成中的關鍵酶涉及RA等多種炎癥相關疾病〔7〕。很多藥物開發以5-LO為靶點，如N-芳基-4-芳基-1,3-噻唑-2-胺(N-aryl-4-aryl-1,3-thiazole-2-amine)是5-LO的直接抑制劑，Suh等〔8〕對其在體內體外的抗炎活性做了評估，發現這種噻唑類化合物表現出能直接抑制5-LO。5-LO抑制劑類藥物已經研制出多種，但只有一種5-LO的氧化還原抑制劑齊留通，被批準用于臨床。Zweifel等〔9〕為更好地研究其在體內活性，采用了添加角叉萊膠到新形成的大鼠氣囊中，雖然有巨噬細胞和嗜中性粒細胞的存在，但只有少量5-脂肪氧合酶(LOX)生成。當添加鈣離子載體(A23187)后，5-LOX的大量激活產生，從而提供了一種評估5-LOX抑制劑的有效性和選擇性新模型，此外他們還采取了一些測定法(包括新開發的基于熒光的酶測定，5-LOX的氧化還原測定，體外人全血液化驗和IgE抗體誘導的大鼠肥大細胞的實驗，所有設計都是為了測定白三烯的最大生產量)評價齊留通和CJ-13，610(一種具有競爭力非氧化還原型的5-LOX抑制劑)藥理特性。CJ-13，610抑制5-LOX的能力約為齊留通的3~4倍，同時通過LC/MS/MS和酶聯免疫吸附評價5-LOX代謝產物證實，兩者均選擇性地抑制5-過氧化氫二十碳四烯酸(5-HPETE)，包括5-氧代-6,8,11,14-二十碳四烯酸(5-oxoETE)的所有下游產物，而不抑制12-脂氧合酶(12-LOX)，15-脂肪氧合酶(15-LOX)或環氧合酶(COX)的產物。Blaho等〔10〕采用萊姆關節炎小鼠模型研究發現，在萊姆關節炎易感C3/HE患有伯氏螺旋體的小鼠模型體內，其關節處5-LO的 mRNA被誘導生成，LTB4也大量合成。而5-LO缺陷的C3/HE小鼠體內，通過感染后60多天持續性關節炎病理研究，證明5-LO對于誘發萊姆病并非必需，但其缺乏導致早期關節腫脹和無法治愈性關節炎。這表明5-LO代謝途徑的產物并非對于所有關節炎模型都是必需，提示將5-LO作為治療靶點時應慎重考慮。

25-LO和COX的雙重抑制與RA治療

前列腺素E2(PGE2)作為AA通過COX代謝途徑產生的另一產物，也是一種重要的炎癥介質。最近一些藥物開發采用5-LO和COX雙重抑制劑顯示了強效抗炎鎮痛作用。Anderson等〔11〕在膠原誘導的關節炎(CIA)模型中發現，將COX-2選擇性抑制劑和LTs合成抑制劑共同使用時，大鼠CIA的發病率及病變程度均明顯下降。故同時阻斷PGE2及LTB4合成途徑對于CIA的治療是必須的。Licofelone是5-LO、COX-1和COX-2的競爭性抑制劑，其降低了PG和LTs的生成，已被證明具有鎮痛、抗感染作用，是一種很有前景的藥物〔12〕。Bannwarth〔13〕的研究表明，licofelone的解熱、鎮痛、抗炎和抗血小板活動與傳統的非甾體抗炎藥(NSAIDs)相似，而且表現出抗過敏特性。在藥效動力學研究中，通過對角叉萊膠誘導的大鼠腳關節水腫模型給予licofelone和NSAIDs進行比較，發現licofelone能顯著鎮痛，以及防止非甾體類藥物相關性LTs增加的現象〔14〕。最近,Araico等〔15〕報道，雙重抑制COX-2和5-LO活性的一些phenylsulphonyl urenyl查耳酮衍生品，如2,4-dichloro-4′N查耳酮(Me-UCH9)在角叉萊膠誘導腳關節水腫模型中，能抑制炎癥疼痛，降低腳關節水腫液LTB4，PGE2的含量；在佐劑性關節炎小鼠模型中，UCH9調節炎癥疼痛反應與其雙重抑制LTB4，PGE2的作用有關也被證實。由于LTB4、PGE2同為AA代謝途徑的產物，當使用一些藥物時，可能會打破兩者代謝平衡，如非甾體類抗炎藥能減少PGE2的合成，卻增加了LTB4的合成，支持AA產物從COX 到5-LOX分流的假設〔15〕。Martel-Pelletier等〔16〕在相關實驗中發現抑制PGE2會上調5-LO而下調FLAP的表達，而LTB4又是5-LOX的上調因子，他們還證明了LTB4有助于上調涉及OA的一些因素如基質金屬蛋白酶。

此外,大量不同植物來源的化合物已被報道具有干擾5-LO產物合成的效果〔17〕。如銀杏葉提取物銀杏黃酮，姜-草藥產品，丁香酚中的香料酚活性成分，海洋半萜類的代謝物，咖啡酸類似物等大多作用于LT線性合成途徑中的一種或多種酶類而發揮治療RA作用。

3阻斷LTB4與受體結合治療RA

LTs受體分為LTB4激活的LTB4受體及CysLTs激活的CysLTs受體。LTB4受體至少包括BLT1和BLT2兩種亞型。BLT1為高親和力受體，屬7次跨膜G蛋白耦聯受體，主要在白細胞尤其中性粒細胞、巨噬細胞和嗜酸性粒細胞上表達，其主要功能是參與白細胞尤其是中性粒細胞的化學趨化過程。BLT2為低親和力受體，在白細胞、脾、肝、小腸有高水平表達。LTs必須與靶細胞膜上相應受體相結合發揮各種生物學效應，包括參與中性粒細胞在關節內的聚集、關節疼痛、調節免疫細胞分化、調節細胞因子生成、關節組織的破壞等。Shao等〔18〕選擇性地破壞鼠的BLT1和BLT2受體，結果發現實驗中BLT1/BLT2(+/+)鼠患關節炎病，而BLT1(-/-)鼠不患病，顯示BLT1在膠原誘導的關節炎中起關鍵作用，故BLT1可以作為治療關節炎的一個靶點。Mathis等〔19〕以BLT2受體缺乏的鼠為研究對象，BLT2(-/-)鼠與正常鼠相比其發育正常，且BLT2受體破壞并不能影響BLT1受體的表達和功能。BLT1/BLT2(-/-)鼠與正常鼠相比，其患關節炎發病率和嚴重程度均降低，骨和軟骨得以保護，顯示LTB4受體BLT1和BLT2在關節炎發病中發揮重要作用。Hashimoto等〔20〕研究RA患者滑膜組織和關節液中白細胞的BLT1和BLT2的差異性表達。他們選用了40例RA患者，10例OA患者，用RT-PCR測定BLT1和BLT2的mRNA表達，結果發現RA患者滑膜組織中的BLT2表達高于BLT1，但滑液中白細胞主要表達BLT1。表明BLT1是介導LTB4在滑膜組織中作用的主要受體。Alten等〔21〕在RA患者中應用長效的LTB4受體拮抗劑BIIL284進行雙盲的臨床實驗研究，結果表明長期使用BIIL284對RA患者有利。相反，Díaz-González等〔22〕在RA患者中應用LTB4受體拮抗劑的臨床試驗里，給實驗組口服長效藥BIIL284，結果LTB4受體拮抗劑BIIL284所取得的效果不顯著，顯示LTB4并非RA炎癥過程中的主要因素。

4LTB4生成和釋放的抑制與RA治療

磷酸二酯酶4(PDE4)是降解環磷酸腺苷的關鍵酶，并與炎性細胞因子的產生有關。Schett等〔23〕在動物模型中發現一種被稱為apremilast的小分子PDE4能夠在mRNA水平調制多個促炎細胞因子和趨化因子的合成，如腫瘤壞死因子-α，IL-23，趨化因子(CXCL)9和CXCL10，抑制這些介質的產生。同時發現干擾LTB4、誘導型一氧化氮合酶 、基質金屬蛋白酶的合成，以及減少復雜的炎性過程(如樹突細胞浸潤，表皮增厚，關節破壞)也是這種小分子PDE4的功能之一。

多不飽和脂肪酸(PUFAs)在各種疾病特別是炎癥性疾病中潛在的治療作用已被認識到。Fetterman等〔24〕總結了n-3PUFAs可以用于減少AA，而AA可合成促炎類花生酸(如PGT、LTs)。此外，n-3 PUFAs還可以減少促炎細胞因子如TNF-α、IL-1、 IL-6 等的產生，具有較明顯的抗炎作用。Calder〔25〕發現長鏈n-3 PUFAs(存在油性魚和魚油中),能夠減少細胞因子、炎癥二十烷類(PG和LTs等)的產生。長鏈n-3PUFAs通過直接作用(如通過替換AA作為一個類花生酸基質和抑制AA代謝)和間接(如通過影響轉錄炎癥因子激活基因的表達)起作用，并能產生一種稱為resolvins的抗炎癥介質。 因此,n-3PUFAs是潛在的強效抗炎物質，可用于RA的治療。此外，他們還發現,二十碳五烯酸(EPA )和 二十二碳六烯酸(DHA)抑制AA代謝成 LTs和PG等炎癥性類花生酸類物質。n-6 PUFAs、AA是炎癥花生酸類如PGE2、LTB4和 n-3多不飽和脂肪酸EPA和DHA(油性魚和魚油中發現的)的前體。魚油已被證明是在慢性關節炎動物模型中緩解疾病發展和減少疾病嚴重程度的有效物質。臨床試驗也已證明魚油可減輕RA患者疼痛，減少晨僵持續時間和使用非甾體類抗炎藥的量〔26〕。海洋魚油中發現的多不飽和脂肪酸n-3系列對RA等炎癥性疾病的治療有特效，并認為其作用機制是脂肪酸可能會干擾免疫細胞的功能，包括PG和LTs的合成等〔27〕。食物中飽和脂肪酸和反式脂肪酸涉及肥胖、心臟病、糖尿病和癌癥，而多不飽和脂肪酸通常對健康有積極影響。其中ω-3和ω-6系列的PUFAs通過多種機制調節炎癥反應,包括影響二十烷類(PG和LTs等)和細胞因子(白細胞介素)的合成，以及各種生物活性分子的基因表達〔28〕。Adam〔29〕通過對一些RA患者提供不同的膳食,并通過對比發現，低花生四烯酸的飲食能夠改善RA炎癥患者的臨床癥狀，并提高來自魚油的PUFAs的治療效果。

非甾體抗感染藥對AA產生和釋放有一定影響。Lin等〔30〕給予犬肥大細胞不同類藥物，研究其對花生酸類(PG和LTs)合成的影響，發現非選擇性COX-2抑制劑(吡羅昔康)抑制了PGD2和PGE2產生，但治療后LTC4水平上調， 5-LO抑制劑(NDGA)抑制LTB4/LTC4產生，而COX/5-LO廣譜抑制劑(祖布林)，顯著降低所有花生酸類物質的產生,顯示聯合抑制劑祖布林效果最為理想。

5問題與展望

LTB4雖被證實在RA治療中發揮眾多重要效應，白細胞內AA的代謝途徑在5-脂氧酶抑制劑、環氧合酶抑制劑干預下可呈現分流效應，但詳細具體機制尚不清楚。LTB4合成酶類的抑制，反義抑制磷脂酶A2的寡核苷酸能夠抑制cPLA2α數量，5-LO、環氧合酶雙重抑制劑和LTs受體抑制劑均能緩解關節癥狀，可能是治療RA潛在的新方向。

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〔2015-05-27修回〕

(編輯李相軍)

〔中圖分類號〕R593.22

〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1005-9202(2016)07-1752-03；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.07.098

通訊作者：楊樹龍(1966-)，男，博士，教授，博士生導師，主要從事醫學生理學研究。

基金項目：國家自然科學基金項目(81260504)；南昌大學校級教學改革研究課題(NCUJGLX-14-1-111，NCUJGLX-14-1-72)

12010級影像醫學102班22010級實驗班

3醫學實驗教學部4基礎醫學院

第一作者：詹雪琴(1991-)，女，主要從事臨床醫學研究。