結核病宿主導向治療研究進展

申曉娜， 姚 嵐 綜述， 沙 巍 審校

(1. 同濟大學附屬上海市肺科醫院結核病臨床研究中心，上海 200433； 2. 上海市結核病(肺)重點實驗室，上海 200433)

在結核病的感染、發病、治療和轉歸過程中，人體的免疫系統發揮了重要作用。有研究[1]認為結核病是一種由感染引起的自身免疫性疾病。目前主流的治療方案是使用化學藥物治療，但是在治療過程中發現個體間療效差異、細菌耐藥、藥物耐受、特殊人群的治療等問題[2]，這都促使醫生和研究人員把目光投向其他輔助治療方法。本文將介紹一種比較新的結核病治療方法，即宿主導向治療(host-directed therapy, HDT)，它是通過調控宿主對結核分枝桿菌(mycobacterium tuberculosis, MTB)的免疫通路，影響炎癥反應和免疫致病機制，從而降低患者體內的細菌負荷或減少MTB感染者的發病率[1]。

在MTB的感染過程中，固有免疫和適應性免疫均有參與。宿主導向療法可通過促進自噬、抗菌肽產生和其他巨噬細胞效應機制，以及通過改變引起肺部炎癥和基質破壞的特定機制等，一方面增強宿主的固有免疫和獲得性免疫的各種效應分子功能，另一方面降低炎癥反應導致的宿主肺組織的破壞，能縮短結核病治療時間、增強抵抗力和減少肺損傷[2]。宿主導向療法中，藥物可通過一種或多種機制發揮作用，本文將從增強抗菌能力和減輕炎癥反應兩方面出發分別介紹相應的藥物。

1 增強抗菌能力的藥物

這類藥物直接針對宿主抗MTB過程中的環節，通過增強宿主細胞的抗菌效應，發揮抗結核的作用。

1.1 自噬誘導劑

自噬是一個吞噬自身細胞質蛋白或細胞器并使其包被進入囊泡，然后與溶酶體融合形成自噬溶酶體，降解其所包裹的內容物的過程，對維持細胞內環境穩態發揮重要作用[3]。在結核的固有免疫過程中，MTB被吞入巨噬細胞后與溶酶體融合，形成自噬溶酶體，繼而被降解。但是MTB通過毒力因子(如細胞壁的成分脂阿拉伯甘露聚糖)阻止自噬溶酶體形成[4]。早期研究[5]也發現，自噬抑制劑可能增加了囊性纖維化患者對分枝桿菌感染的易感性。所以可以通過增強自噬能力，增強機體對MTB的清除能力。

目前正在研究中的自噬誘導劑有雷帕霉素(也稱為西羅莫司)，是一種用于器官移植的免疫抑制藥物。但是由于其吸收變異度高、可引起間質性肺炎、由肝酶CYP3A4代謝等原因，限制了它在結核HDT中的應用。其他潛在的自噬誘導劑有vadimezan(原名DMXAA)，它是一種抗腫瘤藥物，能激活小鼠體內IFN基因(SING)依賴的自噬途徑的刺激物[6]。吉非替尼(易瑞沙)是表皮生長因子受體的抑制劑，能通過自噬作用阻止MTB在巨噬細胞中的生長及減少感染小鼠肺部MTB的復制[7]。但目前這些藥物都還在臨床前期研究中。

1.2 蛋白激酶抑制劑

目前已有3種酪氨酸激酶抑制劑獲準上市，用于治療慢性髓系白血病(CML)，它們是伊馬替尼(格列衛；諾華)、達沙替尼(施達賽；百時美施貴寶)和尼洛替尼(泰息安；諾華)。酪氨酸激酶抑制劑也顯示了在結核病中的潛在作用。其一是直接促進巨噬細胞的吞噬功能，在小鼠模型中伊馬替尼促進吞噬體的酸化和成熟，減少細胞內的MTB[8]。其二是在低劑量時伊馬替尼通過作用于骨髓使中性粒細胞和單核細胞數量增多，可能有助于增強抗結核的宿主免疫反應。

1.3 維生素D

維生素D是抗細菌宿主防御反應所必需的物質，可與巨噬細胞上的Toll樣受體結合，使維生素D受體和維生素D-1-羥化酶基因的表達上調，產生抗菌肽殺傷細胞內的MTB[9]。一些臨床研究結果顯示補充維生素D能加速肺結核患者痰菌陰轉、改善臨床癥狀和影像學表現[10]。但是一項回顧性分析[11]共納入了8個研究，其中僅2個研究顯示出了補充維生素D有利于改善細菌學結果。另一個大樣本的臨床試驗也未顯示出補充維生素D能縮短痰培養陰轉時間[12]。

1.4 二甲雙胍

二甲雙胍是一種廣泛應用于成人糖尿病的雙胍類藥物。研究發現二甲雙胍還能輔助治療多種疾病，如多囊卵巢綜合征、減少心血管疾病并發癥的死亡率、多種腫瘤的治療等。在結核病的治療中，二甲雙胍可通過多種途徑發揮輔助作用。在體外研究發現，二甲雙胍通過激活腺嘌呤核糖核苷酸依賴的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)通路，抑制MTB的生長，減輕炎癥反應；促進線粒體活性氧的產生，發揮抗細菌的作用[13]；二甲雙胍也能有效地抑制MTB的細菌呼吸鏈復合體，抑制了MTB的代謝；促進吞噬溶酶體融合，促進自噬[14]。小鼠肺結核感染模型表明，二甲雙胍可減輕肺組織病理改變，減少細菌負荷[13]。在臨床研究[15]中發現，二甲雙胍聯合胰島素治療可提高2型糖尿病合并肺結核患者痰菌陰轉率和病灶吸收率；在復治肺結核并發2型糖尿病患者使用二甲雙胍后，治療失敗率和隨訪3年復發率均低于使用其他降糖藥的患者,但差異無統計學意義，仍然需要大樣本研究。二甲雙胍甚至可以在無糖尿病的結核病患者應用，減少過度的炎癥反應，促進MTB的殺滅[16]。二甲雙胍較少發生低血糖反應，作為一個上市藥物，不僅能控制血糖而且能促進MTB殺滅，有廣闊的應用前景，但其機制尚未完全清楚，仍需進一步研究。

1.5 免疫球蛋白

抗體在防御MTB中的作用不確定。但有研究在一個小鼠結核感染模型中使用大劑量免疫球蛋白治療，發現它可大幅度降低了感染時肺和脾臟的細菌負擔，在感染早期或晚期均有效果[17]。大劑量免疫球蛋白主要用于治療一系列自身免疫性和炎癥性疾病。在高劑量免疫球蛋白作用于多種細胞，包括T細胞、B細胞和樹突狀細胞，發揮免疫調節功能，但其在小鼠結核病中的作用機制尚待確定。而使用其他的蛋白未在小鼠模型中出現同樣的療效。另一研究也發現靜脈注射免疫球蛋白可導致活動性肺結核的小鼠肺部細菌負荷減少、肉芽腫改變減少、肺部炎癥改變減輕。研究認為它的保護作用是通過免疫球蛋白的糖基化實現的[18]。由于免疫球蛋白已經在臨床上得到了廣泛的應用，在動物模型中的治療效果或可在人類結核病中復制，成為結核病治療的一種輔助手段。

2 減輕炎癥反應

人們已經認識到結核造成的肺部損傷主要是由宿主炎癥反應的延長引起的，因此減輕炎癥反應也成為結核病HDT的重要部分。

2.1 糖皮質激素

在20世紀60年代，人們就發現，糖皮質激素能很快改善癥狀、X線和肺功能，而且它們并不影響長期結果。2016年的一項meta分析[19]納入了9項隨機對照試驗的共1337名參與者。在3～18個月的隨訪中，類固醇減少了近四分之一的死亡(RR 0.75，95%CI： 0.65～0.87)。在幸存者中部分患者出現神經功能障，而類固醇對這一結果可能沒有或根本沒有影響(RR 0.92，95%CI 0.71～1.20)。在不良事件發生率中，兩組間差異無統計學意義，包括胃腸道出血、侵入性細菌感染、高糖血癥和肝功能障礙。研究認為糖皮質激素降低了結核性腦膜炎的死亡率。在另一項Meta分析中也顯示出了皮質類固醇能使各部位的結核死亡率降低17%[20]。其中對肺結核患者的評估顯示，使用糖皮質激素也能提高有效性，但是差異無統計學意義(RR 0.93, 95%CI 0.60～1.44)。對肺結核患者的一項Meta分析發現皮質類固醇可加速痰培養轉化，高劑量(每天134mg潑尼松龍或其同等劑量)時可將治療2個月的痰培養陽性的患者比例從15%降至1%～2%[21]。英國的指南已經將糖皮質激素加入重癥結核病的標準療法中。糖皮質激素是一把雙刃劍，在減輕炎癥的同時也抑制了免疫反應，所以在臨床上需規范使用。

2.2 腫瘤壞死因子抑制劑。

腫瘤壞死因子在炎癥的發病機制中起著核心作用，是宿主抵御分枝桿菌感染所必需的。腫瘤壞死因子阻斷療法可以改變慢性炎癥狀態的進程，如防止類風濕關節炎患者關節損傷的進展，促進克羅恩病黏膜病變的愈合防止瘺管形成和纖維化[22]。一項試驗[23]發現，肺結核患者給予依那西普(一種可溶性腫瘤壞死因子抑制劑)，每周2次每次25mg，療程1個月，痰培養轉換和胸部X線檢查有改善的趨勢。而且依那西普促使結核潛伏感染活動的可能性也較低(每月激活的可能性為1.7%)。

2.3 沙利度胺類似物

沙利度胺(反應停)通過抑制腫瘤壞死因子，使麻風的炎癥性并發癥結節性麻風紅斑減輕。但沙利度胺通過與小腦結合并調節一種特定的泛素連接酶而產生致畸作用。沙利度胺類似物通過抑制磷酸二酯酶同工酶4(PDE 4)活性，從而增加cAMP水平，從而降低TNF和某些其他促炎細胞因子的表達。這些PDE 4抑制劑不與小腦結合，也未被發現具有沙利度胺樣致畸性[24]。沙利度胺類似物作為異煙肼單藥在小鼠和兔結核病模型中的輔助作用，可減少結核的壞死、纖維化、肉芽腫數目和大小以及分枝桿菌的負擔[25]。沙利度胺類似物CC-11050，和異煙肼單藥在小鼠和兔結核病模型中可減少結核的壞死、纖維化、肉芽腫數目和大小以及分枝桿菌的負擔[25]。PDE 3抑制劑西洛他唑和PDE 5抑制劑西地那非在一項小鼠體內的研究[26]發現，聯合標準方案治療時加速了肺部桿菌的清除。

2.4 白三烯抑制

齊留通(Zyflo)是一種5-脂氧合酶抑制劑，可用于哮喘的預防和治療。在小鼠結核病模型中，通過口服齊留通或鼻內吸入前列腺素E2(PGE2)，能減少I型干擾素、IL-10和IL-1受體拮抗劑(IL-1RA)的產生，恢復IL-1和PGE的產生，從而防止體質量減輕、提高小鼠的存活率[27]。

2.5 環氧化酶抑制劑

布洛芬是環氧合酶(Cox)抑制劑是一種止痛劑，在治療濃度下單獨使用沒有抗分枝桿菌活性。然而在會發生大的壞死性病變的C3HeB/FEJ小鼠中，感染MTB后，布洛芬在無抗結核藥物的情況下能減少病理反應、延長存活時間，明顯減少肺損傷[28]。

2.6 他汀類

他汀類藥物可減少分枝桿菌形成的脂滴、誘導巨噬細胞的自噬和吞噬體的成熟、降低MTB在巨噬細胞內的存活率。當與標準方案聯合使用時，加快小鼠肺部細菌清除速度[29]。

2.7 過氧化物酶體增殖物激活受體-γ激動劑(PPARγ)

PPARγ在肺泡巨噬細胞中高表達，在MTB感染的細胞中PPARγ表達上調，通過抑制核轉錄因子-κβ和其他核轉錄因子，負性調節多種促炎途徑[30]。批準上市的PPARγ激動劑包括用于治療糖尿病的羅格列酮(文迪雅；葛蘭素史克)和治療高血壓的替米沙坦(美卡素；勃林格殷格翰)。推測PPARγ激動劑與抗菌藥物聯合應用可以減輕活動性肺結核時的炎癥反應，預防肺損傷。

2.8 骨髓間充質基質細胞補充

骨髓間充質干細胞(mesenchymalstem cells, MSCs)是一種免疫調節和輔助的自體骨髓間充質干細胞治療方法，可通過將慢性炎癥轉化為產生免疫反應來改善臨床療效。在一項研究中評估了在耐多藥和廣泛耐藥結核病患者中補充骨髓間充質干細胞的安全性，沒有嚴重的不良事件報告，這為下一步聯合抗結核藥物治療耐多藥和廣泛耐藥結核病提供了可能性[31]。

3 展 望

在治療結核病的HDT藥物中，很多已經被批準用于其他臨床適應癥，因此具有良好的安全性。目前在臨床上已經廣泛使用的有糖皮質激素、二甲雙胍，其他如吉非替尼、伊馬替尼、依那西普、沙利度胺、齊留通、布洛芬、他汀類、羅格列酮等藥物，其對結核的治療作用僅處于臨床前研究階段，用于擴大適應證治療還未成熟。骨髓間充質基質細胞補充療法僅進行了I期臨床研究，需進一步進行II期臨床研究評估期安全性和有效性。

當然還有很多潛在結核病的HDT靶點可用于研究和開發新藥，這都依靠免疫學、微生物學和分子生物學等多方面的進展。HDT藥物盡管是輔助治療藥物，但對特殊和耐藥人群的治療提供了新的可能和希望。對于這種新興治療方法，希望有更多的更安全有效的藥物能盡早應用于臨床、造福患者。