朱紅艷,馮宇新
(1.天津中醫藥大學,組分中藥國家重點實驗室,天津 301617;2.天津國際生物醫藥聯合研究院,中藥新藥研發中心,天津 300457)
造血干細胞移植(HSCT)是針對具有造血功能障礙的血液病患者常用的一種治療手段。患者首先需接受超大劑量(通常是致死劑量)的放療或化療進行預處理,以清除體內的腫瘤細胞并在一定程度上抑制其免疫及造血功能,然后再回輸采自自身或他人的造血干細胞,重建正常的造血和免疫功能。異基因造血干細胞移植亦即同種異體造血干細胞移植,其造血干細胞來源于正常供者,無腫瘤細胞污染,且移植物具有免疫抗腫瘤效應,故復發率低,長期無病生存率高[1-2]。雖然異基因造血干細胞移植適用于廣泛的血液病治療,甚至是某些疾患惟一的治愈方法,但由于受到供者來源的限制,且移植并發癥多(其中以移植物抗宿主病(GvHD)為主),導致移植相關的死亡率高,所以患者需長期使用免疫抑制劑,長期生存者生活質量可能較差[3-4]。
急性移植物抗宿主病(aGvHD)通常發生在移植后20~40 d,移植后異體供者移植物中的T淋巴細胞,經一系列“細胞因子風暴”刺激,以受者靶細胞為目標發動細胞毒攻擊從而引發劇烈的免疫反應,造成自身組織器官的損傷。發病后,患者受影響最多的組織器官主要包括皮膚、胃腸道及肝臟,少數情況下也可能會累及其他臟器[5-6]。首先,皮膚是最常受累的器官,主要表現為皮膚充血及斑丘疹,可伴癢、痛,初發于手掌、足底、隨后擴展至面頰、耳、頸、軀干及胸背部,重者伴表皮壞死及皮膚剝脫。其次,胃腸道受累主要表現為頑固性腹瀉,每日排便量可達1 000 mL以上,伴厭食、惡心、嘔吐等癥狀,嚴重者出現腸絞痛、便血和腸梗阻[7-8]。而肝臟病變通常最后出現,表現為黃疸、血清膽紅素和堿性磷酸酶升高。
臨床數據顯示,急性移植物抗宿主病是同種異體造血干細胞移植后發生的最主要的并發癥,也是引起移植后早期死亡的主要原由。因此,積極防治急性移植物抗宿主病對保證移植成功及移植后長期生存有著極為重要的意義。
研究表明,急性移植物抗宿主病的發生必須具備3個前提條件:1)移植物中含有大量的免疫活性細胞(T淋巴細胞)。2)宿主必須具備供者移植物不存在的異體移植抗原。3)宿主必須對移植物缺乏有效的免疫反應能力,無力發動摧毀供體移植細胞的有關反應[9-10]。其發病機制也分為3個階段:1)預處理過程導致機體組織受損并產生大量炎性因子使宿主抗原遞呈細胞(APC)被激活。2)活化的受者APC與組織受損時大量細胞因子激活的供體T細胞相互作用,使其分泌Th1型細胞因子(IL-2、IFN-γ、TNF-α)啟動aGvHD。3)細胞因子引導細胞毒T細胞和自然殺傷細胞作用于靶器官,表現出aGvHD癥狀[11-12]。由此可見,T細胞在整個疾病發生的過程中(包括移植前和移植后)占據著重要地位。
從理論上講,移植前預防急性移植物抗宿主病發生的理想手段分為3步:首先應盡量選擇供受者間人類白細胞抗原(HLA)相合程度高的進行移植。因為無論移植物類型和預處理強度如何,aGvHD與HLA不相合程度直接相關,所以在尋找合適的親緣和無關供者時,HLA-Ⅰ、HLA-Ⅱ抗原的分子特征是非常有價值的參考資料[13-14]。其次,移植前可對移植物進行T細胞去除處理并選用合適的移植后免疫抑制劑,將aGvHD的風險降低到一個可控范圍內[15-16]。再者,為降低感染幾率,移植過程可加強環境保護,置受者于層流病室并進行移植前腸道無菌處理,以保障受者的無菌條件。
移植后防治急性移植物抗宿主病則可以通過積極使用免疫抑制劑防止供體T細胞在宿主體內被激活進行增殖分化來實現。目前臨床上移植后最為廣泛使用的免疫抑制劑環孢菌素A(CSA),可通過阻斷鈣調神經磷酸酶抑制供者淋巴細胞的激活和擴增,選擇性抑制T細胞釋放白細胞介素2(IL-2)和阻礙細胞毒性T細胞表達IL-2受體,降低Th1細胞因子IL-2濃度,抑制免疫并減輕aGvHD[17-18]。但CSA具有肝腎功能損傷、感染幾率增加等一系列毒副作用,同樣也影響了治療存活率,而且長期持續服用免疫抑制劑不僅會增加復發和感染的幾率,同時也存在著植入失敗等嚴重并發癥的危險。
因此,尋求一種既可以有效減輕aGvHD,又可以避免不良反應的新型藥物或治療方案成為科研工作者的首要任務。
目前有不少中醫工作者[19-20]認為,移植前期接受的化療藥物多為“毒藥”,其目的為以毒攻毒,這些藥物多屬于辛溫燥烈之品,極易傷及人體正氣,尤其傷及脾胃運化功能,因此消化系統癥狀出現的幾率最大,如食欲不振,惡心,嘔吐,頭暈目眩,手足麻木,全身乏力等。而移植期患者的造血和免疫功能均被破壞,處于免疫“真空期”,人體正氣虛衰,極易變生他證。到了移植后期是為功能重建期,患者在恢復自身免疫及造血功能的同時,由移植物的抗白血病效應(GVL)繼續殺滅殘存的白血病細胞。
2.1 aGvHD的病因理論及中醫分型 追根溯源,aGvHD的發生取決于內外兩方面因素之間的相互影響[21]。外因即為放射毒及藥物毒,移植前預處理使用大劑量的放射毒及藥毒攻擊機體,留于髓分,邪實而正虛;移植時異體來源的移植物進一步攻擊宿主臟腑組織器官,發為本病。內因即為情志失調,患者由于患病或隔離日久,心情抑郁,情志失暢,肝失疏泄,郁而化火,邪自內生,攻擊肝、皮膚、腸道等組織器官,發為本病。
根據舌象、脈象和癥狀的不同,aGvHD可分為濕熱型和血熱陰虛兩型[20-21]。其中濕熱型最為普遍,病在臟腑氣機失調,癥見手足紅、脹、麻、痛,皮膚丘疹暗紅,陰囊皮疹紅腫,甚至表皮破潰,或伴面目浮腫,鞏膜黃染、惡心、飲食無味、腹瀉黃褐色稀水便,或尿赤,舌質淡紅或暗淡或齒痕,舌苔黃白厚膩或白膩,脈滑數或濡。血熱陰虛型病在血分,陰精虧耗,臟腑衰竭,病情較重,癥見手足赤脹,指端刺痛怕熱,皮膚紅疹,目赤澀,口腔潰瘍,口角干裂潰爛,腹瀉,黃疸,常伴血尿,尿頻急痛,或有便血(消化道出血),舌質紅,舌苔薄少或黃褐或裂紋,脈細弦數。
2.2 中醫防治aGvHD的理論 以中醫藥理論詮釋aGvHD的發病機制,吳順杰[22]將其辯證為邪實而正虛,故而提出運用扶正固本中藥著力改變受體免疫力低下狀態,盡快恢復其造血和免疫功能,同時采用溫陽補腎法促進造血干細胞歸巢及解毒法干預異體移植aGvHD的思路。首先,aGvHD發作前,受者雖然經受了大劑量放療毒和化療毒損傷機體正氣,但受者機體的陰陽屬性仍處于低水平的相對平衡狀態。現代藥理研究表明,補腎中藥能促進造血干細胞的增殖分化,且中醫素有“腎主骨生髓”之理論,故可通過補腎益氣,益精填髓的藥物扶陽益陰,扶正固本,糾正機體陰陽偏盛偏衰,建立新的陰陽平衡,為移植后的功能重建奠定基礎[23]。其次,aGvHD發作早期,患者常表現為陽毒證候,故以清熱解毒為首務,防止傳變入里,若控制不及時,熱邪入里,轉化為陰毒證候,則以溫化寒毒為主,如夾有瘀毒證候,則應宣通毒邪。如此,攻毒袪邪與顧護正氣雙管齊下(充分體現了中醫“未病先防,既病防變”的辨證思維),方可達到減輕排異反應,消除或降低aGvHD發生的效果。
如前所述,西醫臨床通常主要依靠免疫抑制劑減輕劇烈的免疫反應,忽略了尋求患者自身的陰陽調和,不利于后期正氣恢復,因而容易導致一系列長期的毒副作用。但若將常規免疫抑制劑與此法并用,扶正與袪邪兼備,則可發揮出中西醫結合的優勢,亦不失為一種既可以有效減輕aGvHD,又可以避免不良反應的新型治療方案。
目前已經有不少中醫藥配合造血干細胞移植治療疑難血液病的臨床報道,為獲得更多系統化的中醫藥防治aGvHD的證治規律,應著眼于臨床實際,通過大量的臨床觀察、搜集和分析中醫的辯證資料,探求其病變特點及實質,并根據臨床實踐證實有效的藥物,以藥測證,臨床和動物實驗相結合,尋求aGvHD的中醫證治規律[24]。中醫藥防治aGvHD的理論探索尚在起始階段,更多的理論成果有待深入挖掘。
3.1 臨床前研究 傳統中藥雷公藤具有獨特的免疫抑制和抗炎作用,常用于治療類風濕性關節炎,紅斑狼瘡,慢性腎炎等自身免疫性疾病和炎癥性疾病。PG27是雷公藤的提取物,含有11種化合物,雷公藤內酯醇(Tri)是從中分離出來的一種含環氧的二萜內酯化合物,也是其發揮免疫抑制作用的主要活性成分。Tri能抑制活化的T細胞增殖,抑制Th1型細胞因子IFN-γ和IL-2的產生,抑制多種炎性因子的產生,包括 TNF-γ、IL-6、IL-1、NO 等,抑制NF-κB的活化,可明顯延長小鼠心臟移植物的存活時間,且比CSA具有更強烈的抗移植排斥作用[25-26]。單用雷公藤提取物PG27便能顯著延長心、腎移植物的存活時間,其效果與CSA相近,若與CSA聯用則產生協同效應,使其抗移植排斥作用增強,而且聯用時CSA劑量可比單用時減少50%~75%,大大減少了合并肝腎損害及感染的發生機會[27-28]。又有實驗證明其抗移植排斥效果與給藥劑量和給藥時間有關,術前給藥無抗排斥反應作用,其抗排斥反應作用僅發生于排異反應期間。
(5R)-5-羥基雷公藤內酯醇(LLDT-8)是對雷公藤內酯醇進行結構修飾優化后得到的一種新型化合物。左建平等[29]研究證實,LLDT-8對多種自身免疫性疾病動物模型和移植排斥反應具有治療作用,其能延長小鼠心肌移植物的存活時間與抑制趨化因子及趨化因子受體的表達有關;其延長aGvHD模型小鼠的存活,促進免疫重建與誘導CD4+、CD25+、調節性T細胞密切相關。更值得一提的是,與雷公藤內酯醇相比,LLDT-8顯著的降低了細胞毒性,體外降低122倍,小鼠體內急性毒性降低約10倍,呈現出低毒高效的優越性,成為具有廣闊運用前景的新一代天然免疫抑制劑。
其次,苦參堿是從中藥材苦參或山豆根中提取的一種有效生物堿,現代臨床與藥理學研究表明,其具有抗腫瘤、抗病原體、抗心律失常、消腫利尿、降血脂及免疫調節等多種藥理作用,目前已作為化療輔助用藥應用于臨床多年。苦參堿可以抑制IL-2的分泌和IL-1的釋放,降低Th1細胞因子濃度,起到與CSA類似的免疫抑制作用[30-31]。然而,張巖[31]等實驗證明單純苦參堿并不能完全代替CSA,足量苦參堿組小鼠發生aGvHD的時間較足量CSA組早,體質量回復時間短,長期生存率也低。但若足量苦參堿與半量CSA聯用,發生明顯aGvHD的小鼠數量減少,且發生時間晚,體質量恢復時間提前,生存時間也顯著延長,同時對實驗死亡小鼠的肝和小腸進行病理檢查,發現足量苦參堿與半量CSA聯用組小鼠的病理改變最輕。說明足量苦參堿聯合半量CSA,對減輕小鼠aGvHD有著協同作用。另一方面,苦參堿通過下調骨橋蛋白表達,減少ED-1陽性細胞浸潤,可減輕CSA引起的慢性腎毒性,并且通過抑制AngⅡ引起的血管平滑肌細胞內鈣超載,對抗血管平滑肌細胞增殖。因此,足量苦參堿與半量CSA聯用,療效顯著,毒副作用小,是中西醫聯合對抗的有效手段。
雷公藤內酯、苦參堿等天然免疫抑制劑與CSA聯用表現出增效減毒的效果,其中涉及的具體機制尚待進一步研究。但從中醫藥理論來看,也許是由于這些天然免疫抑制劑有助于將人體的陰陽屬性維持在一個低水平的相對平衡狀態,有利于后期正氣恢復;而CSA這一類經典免疫抑制劑卻極大地打破了這種低水平的陰陽平衡,不利于正氣顧護。
此外,本課題組近期圍繞中藥大品種二次開發策略,在嘗試使用中成藥血必凈注射液(XBJ)與CSA聯合治療aGvHD小鼠模型方面也取得了一定的研究進展[32]。血必凈注射液是中國中西醫結合急救醫學奠基人王今達教授以古方血府逐瘀湯為基礎精煉出的靜脈制劑,它由紅花、赤芍、川芎、丹參、當歸等活血化瘀的藥材組成,具有清熱解毒、活血化瘀、扶正祛邪等功效。在臨床上,血必凈主要用于治療急危重病,如由感染引發的多器官功能障礙綜合征(MODS),以及由于細菌感染引起的膿毒癥等疾病。通過網絡藥理學預測的手段,我們發現XBJ的潛在靶點與aGvHD信號靶點有相當大一部分的重疊,提示其對aGvHD的防治價值。然后通過aGvHD模型鼠的體內外實驗驗證,發現XBJ與CSA聯用可有效緩解aGvHD癥狀并提高模型鼠的生存率,其機制可能主要歸功于XBJ的多器官保護作用,亦即中醫理論的扶正祛邪功效。這一研究成果進一步表明中西醫結合有望成為未來防治aGvHD的有效手段。
3.2 臨床實踐 張宇等[33]自2009年7月—2013年7月對6例骨髓增生異常綜合征(MDS)患者進行異基因造血干細胞移植聯合中醫辨證分型治療。該研究對移植后的患者采用經典的環孢素A加短療程甲氨喋呤加嗎替麥考酚酯方案防治aGvHD,同時根據中醫辨證分型對為熱毒壅盛型患者治以清熱解毒、扶正驅邪,方藥為清瘟敗毒飲和八珍湯加減;對毒瘀互結型患者治以解毒祛瘀、陰陽雙補,方藥為膈下逐淤湯、青蒿鱉甲湯合十全大補湯。針對后期氣虛、陰虛或氣陰兩虛者,中醫分別以益氣、養陰或滋養氣陰為治法,在原處方基礎上分別合用生脈散、六味地黃丸或麥味地黃丸加減;后期腎虛血瘀者則治以補腎填精、活血化瘀,方予金匱腎氣丸合桃紅四物湯加減。結果所有患者均順利實現移植后造血重建,4例(67%)發生aGvHD,其中Ⅰ度3例,Ⅱ度1例;還有1例患者發生局限型慢性GvHD。中位隨訪18(11~58)個月,均無病存活,患者總體生存率及無病生存率均為100%。雖然該研究涉及的病例數較少也未設置對照組證據不足,但也在一定程度上表明了中醫藥參與造血干細胞移植治療MDS,可能具有改善癥狀減輕移植相關并發癥的功效,是一種潛在的治療選擇。
中醫藥是中華民族的優秀傳統文化,中醫理論博大精深,中藥材毒副作用少,配合整體觀念,辯證論治,深入臟腑經絡追本溯源從根本上調節機體,將aGvHD防患于未然。而西醫西藥靶點明確,作用迅速,立竿見影,可及時控制aGvHD的發生發展。有效地進行中西醫結合共同防治aGvHD,既能減少其發作的概率,又能緩解它的惡化趨勢,迅速發揮療效的同時也能減輕毒副作用,對于未來解決移植并發癥這一重大難題具有非常重要的意義。