TRP通道在炎癥性皮膚病中的作用

洪安瀾 林 彤

1中國醫學科學院北京協和醫學院皮膚病醫院(研究所)激光科，江蘇南京，210042;2中國醫學科學院北京協和醫學院皮膚病醫院(研究所)江蘇省皮膚病與性病分子生物學重點實驗室，江蘇南京，210042

瞬時受體電位(transient receptor potential, TRP)通道超家族是廣泛表達于多種細胞膜的一類重要的非選擇性陽離子通道，接受溫度、光、機械損傷、化學物質、細胞因子、滲透壓和pH值改變等刺激，介導鈣離子為主的陽離子內流，發揮多種生理病理功能。TRP通道在皮膚多種細胞表達，包括感覺神經細胞、角質形成細胞、黑素細胞和免疫炎癥細胞等，參與感覺、皮膚穩態調節、黑素合成、創面愈合等生理過程，也參與免疫炎癥、瘙癢疼痛、屏障受損和皮膚癌變等病理過程。TRP通道家族具有功能多樣性且有藥理學上可結合的位點，使其有望成為皮膚疾病的治療靶點[1]。近年來大量研究表明，TRP通道與玫瑰痤瘡、特應性皮炎、銀屑病等炎癥性皮膚病的發生發展有密切聯系，現就TRP通道在多種炎癥性皮膚病中的作用研究進展進行綜述。

1 與炎癥性皮膚病密切相關的TRP通道

根據蛋白的氨基酸序列和拓撲結構差異，TRP通道在哺乳動物中被分為六個亞家族: 經典瞬時受體電位(TRP canonical, TRPC)、瞬時受體電位香草酸亞型(TRP vanilloid, TRPV)、瞬時受體電位錨蛋白(TRP ankyrin, TRPA)、M型瞬時受體電位(TRP melastatin, TRPM)、多囊蛋白類瞬時受體電位(TRP polycystin, TRPP)和黏脂質類瞬時受體電位(TRP mucolipin, TRPML)[1]。

TRPV家族是能被香草醛、香草酸等激活的熱感受TRP通道，有6個成員，其中TRPV1-4是非選擇性陽離子通道，在許多神經元及非神經元細胞均有表達，可感知并轉導傷害性信號。TRPV1被43攝氏度以上、辣椒素、酸、前列腺素和組胺等激活，在神經元中常與TRPA1共表達整合傷害性刺激，誘發神經源性炎癥；TRPV1與TRPA1也出現在角質形成細胞、黑素細胞、肥大細胞和樹突狀細胞中，起加強炎癥、調節表皮細胞生長分化、促黑素生成等作用[2，3]。TRPV2在高于52℃、滲透壓刺激和機械拉伸時被激活，也參與炎癥反應，但確切功能有待進一步研究[4]。TRPV3在超過34攝氏度時被激活，也可被樟腦、前列腺素E2、三磷酸腺苷、緩激肽和組胺等激活，參與促炎信號轉導、表皮屏障修復和毛發生成等作用[5，6]。TRPV4在高于27℃、機械刺激、低滲條件和花生四烯酸代謝產物等作用下被激活，與急慢性瘙癢有關[7]，角質形成細胞的TRPV4亦參與皮膚屏障的形成和修復[8]。

TRPA1是哺乳動物TRPA家族的唯一成員，低于17℃時被激活，還可由機械刺激、香料化合物及內源性炎癥介質等激活[9]。感覺神經元的TRPA1介導神經源性炎癥，非神經元細胞的TRPA1也參與部分炎癥和瘙癢的誘導[10]。哺乳動物TRPM家族有8名成員，TRPM8是冷覺的主要感受器，低于22攝氏度時被激活，是薄荷醇的受體[2]。TRPM8也同時存在于神經元和角質形成細胞、血管內皮細胞等非神經元細胞，激活TRPM8可抑制皮膚炎癥、參與冷暖感覺、調節血管收縮、促進皮膚屏障修復等[11]。

2 不同的炎癥性皮膚病中TRP通道的作用

2.1 TRP通道與玫瑰痤瘡 玫瑰痤瘡是一種常見的炎癥性皮膚病，表現為面部潮紅、毛細血管擴張和面中部炎性丘疹膿皰、肥大增生，其誘因包括日曬、冷熱刺激、酒精、辛辣食物、運動等。玫瑰痤瘡發病機制尚未完全闡明，固有免疫異常、皮膚微生物群失衡、神經血管失調等可能與之相關。

研究發現，玫瑰痤瘡患者皮損處感覺神經元、角質形成細胞、血管內皮細胞及免疫細胞中TRP通道密度均較健康皮膚增加，引起玫瑰痤瘡患者面部敏感的溫度和化學刺激閾值降低[12]。玫瑰痤瘡皮損中高表達的TRPV1和TRPA1等受體被各種刺激激活后引起感覺神經末梢釋放P物質和降鈣素基因相關肽等介質，誘發神經源性炎癥，引起血管功能失調和傷害性感受[13]。在抗菌肽LL-37誘導的玫瑰痤瘡小鼠模型中，TRPV2和TRPV4也出現高表達，LL-37可激活蛋白偶聯受體Mas相關基因X2，其通過白喉毒素敏感的G蛋白受體激活TRPV2和TRPV4，使兩者在肥大細胞中表達增加，大量陽離子內流，誘發肥大細胞脫顆粒釋放炎癥和神經介質，抑制TRPV2和TRPV4則可抑制肥大細胞功能，減輕玫瑰痤瘡的炎癥和痛癢感覺[14]。TRPV3在玫瑰痤瘡所有亞型中表達均增加，通過調節角質形成細胞和肥大細胞功能參與炎癥和傷害性感受，通過誘導成纖維細胞的免疫反應參與在肥大增生型玫瑰痤瘡的纖維化增生[12]。因此，TRPV1-4和TRPA1通道的失調均可能參與玫瑰痤瘡的發病機制，有望成為其治療的作用靶點。

2.2 TRP通道與特應性皮炎 特應性皮炎(atopic dermatitis, AD)是一種慢性復發性炎癥性皮膚病，臨床表現為皮膚干燥瘙癢及復發性濕疹樣皮損。AD病因尚未完全闡明，可能與遺傳、環境、皮膚屏障破壞和免疫異常等有關。

多種TRP通道均與AD發病機制相關。AD患者皮損中TRPA1和TRPV1表達明顯高于對照組[15]。在體內體外實驗中阻斷TRPV1，不僅加速皮膚屏障功能恢復，還可緩解多種皮炎表現，包括皮膚紅腫、小鼠搔抓行為、血清IgE升高和肥大細胞脫顆粒等[16]。另有研究發現，多種Th2細胞因子通過TRP通道介導AD：IL-13可增強TRPV1和TRPA1的表達引發小鼠搔抓；IL-31在AD皮損中顯著升高，通過激活TRPA1、TRPV1和TRPV3誘導瘙癢；胸腺基質淋巴細胞生成素可激活AD患者皮膚感覺神經元的TRPA1，增加其表達，提示干擾Th2免疫反應對TRP通道的調控可能有助于治療AD[17]。葡糖鞘氨醇是一種內源性鞘脂，在AD患者表皮中有大量積累，研究發現其可通過小鼠感覺神經元中的5-羥色胺受體和TRPV4受體介導瘙癢[18]。

2.3 TRP通道與銀屑病 銀屑病是一種常見的慢性炎癥性皮膚病，典型表現為皮膚境界清楚的紅色斑塊上覆厚層銀白色鱗屑。其確切病因尚不清楚，可能由遺傳、內外環境、免疫因素等相互作用所致。

多種TRP通道與銀屑病的發生發展相關。TRPA1、TRPV1和TRPV3在銀屑病皮損中過表達且與瘙癢程度正相關，進一步研究發現TRPV1敲除組和TRPA1敲除組相較對照組銀屑病小鼠的銀屑病臨床評分、經表皮水分丟失評分、表皮增生程度、Munro微膿腫面積和血管增生均顯著降低，皮膚炎癥和屏障受損減輕；TRPV1敲除組和TRPA1敲除組皮損處CD45+白細胞、肥大細胞和CD3+T細胞浸潤均減少，炎癥因子IL-1β、IL-6、IL-23表達水平降低[19，20]，提示TRPV1與TRPA1在銀屑病樣炎癥中發揮關鍵作用。但有研究發現相反的結果，在銀屑病小鼠中抑制TRPA1后銀屑病樣皮炎表型增加，提示TRPA1可能也介導銀屑病樣皮炎的保護作用[21]。TRPV3參與銀屑病的炎癥、瘙癢和皮膚屏障功能異常[5]。TRPV4也調節皮膚屏障功能，參與角質形成細胞的增殖分化，同樣參與了銀屑病的發病[8]。

2.4 TRP通道與其他炎癥性皮膚病 TRP通道還在其他多種炎癥性皮膚病中發揮重要作用。

TRP通道介導接觸性皮炎。氫醌在臨床上多用于美白，但易引起皮膚刺激，研究發現TRPA1是氫醌引起皮膚刺激的靶點[22]。類似的，甲苯、二甲苯、肉桂醛等也通過刺激TRPA1引起接觸性皮炎[23]。TRPA1在接觸性皮炎相關的炎癥反應和瘙癢的免疫與神經機制整合中起重要作用，抑制TRPA1可減輕皮炎的水腫和瘙癢疼痛。除TRPA1外，TRPV1也介導接觸性皮炎，兩者都可直接激活瘙癢受體引發搔抓[24]。但有趣的是，TRPV1也可通過調節巨噬細胞免疫抑制皮膚炎癥[25]。

凍傷是皮膚暴露于寒冷環境中長期血管收縮導致的皮膚缺血和潛在不可逆損傷。皮膚微血管系統中的TRPA1和TRPM8可作為血管冷感受器調節血管收縮，參與皮膚凍傷的形成[26]。

卟啉癥患者暴露陽光下會產生灼痛，接受光動力治療的患者也會產生類似的疼痛而限制治療。研究發現，紫外線和藍光可激發卟啉或光敏藥物產生單線態氧，經氧化的TRPA1和TRPV1光敏性顯著提高，導致TRP通道依賴的促炎神經肽釋放，使用TRPA1或TRPV1拮抗劑可有效緩解灼痛[27]。

3 與炎癥性皮膚病相關的TRP通道激動劑和抑制劑

3.1 TRP通道激動劑 冷感覺可以減輕瘙癢，因此激活TRPA1和TRPM8有助于緩解瘙癢。研究發現，皮內注射TRPA1激動劑可顯著抑制內皮素-1引起的小鼠搔抓[28]。U73122是一種磷脂酶C抑制劑，近來發現其也是一種TRPA1強效選擇性激動劑，為TRPA1靶向藥物的開發提供了新思路[29]。大麻類藥物可作用于TRP通道受體，調節皮膚炎癥、疼痛和瘙癢，使用大麻類藥物WIN 55,212-2處理大鼠三叉神經節可激活神經元中的TRPA1，引發細胞外鈣離子內流，激活鈣調磷酸酶，導致TRPV1去磷酸化而脫敏，從而抑制炎癥性疼痛，提示大麻類藥物可通過激活TRPA1減輕神經元性炎癥及組織損傷[30]。

TRPM8是由冷和薄荷醇激活的離子通道，激活TRPM8可同時抑制組胺依賴和非依賴的瘙癢通路[31]。他克莫司是一種大環內酯類免疫抑制劑，研究發現其部分抗過敏和止癢作用是通過激活TRPM8實現的[32]。百里香酚也可通過激活TRPM8治療銀屑病小鼠，注射藥物后皮損處中性粒細胞、樹突狀細胞和Th17細胞浸潤減輕，促炎因子減少，銀屑病樣皮損及瘙癢癥狀緩解[33]。一種TRPM8激動劑Cryosim-1的外用凝膠已進入臨床試驗，隨機雙盲對照試驗提示該藥物可迅速控制患者瘙癢癥狀，給藥后10 min內起效，2 h后仍有作用，對迅速緩解蕁麻疹等瘙癢性疾病十分有效[34]。

辣椒素是一種外用TRPV1激動劑，可激活TRPV1并使其脫敏，長期以來被用于治療各類皮膚炎癥、疼痛和瘙癢，但辣椒素激活TRPV1帶來的灼燒感降低了患者的依從性，且由于辣椒素消除能力差，在皮膚長期積累可能誘發癌變[35]，目前越來越多靶向調節TRPV1的新藥正在研發中，發揮療效的同時減少辣椒素的不良反應。

3.2 TRP通道抑制劑 TRPV1可接受多種刺激，是疼痛通路中的重要傳感分子，已有諸多關于TRPV1抑制劑的研究。AG1529是正在研究的辣椒素類似物外用軟膏，通過抑制TRPV1緩解皮膚炎癥及瘙癢，由于不產生熱效應，且皮膚酯酶可使其失活從而避免皮膚積累，動物實驗也無明顯刺激反應，因此對局部治療瘙癢性炎癥性皮膚病有良好的臨床潛力[35]。Resolvins D3也是一種TRPV1抑制劑，在銀屑病小鼠中，單次系統給藥特異地降低TRPV1依賴的急性疼痛和瘙癢，反復系統給藥顯著降低神經元中降鈣素基因相關肽的表達，減少銀屑病樣炎癥[36]。目前有部分TRPV1拮抗劑已進入臨床試驗，如PAC-14028，可緩解皮膚瘙癢和炎癥，修復皮膚屏障，已完成局部治療皮膚瘙癢、玫瑰痤瘡和AD的II期臨床試驗[16]。除化學藥物外，物理治療也可經TRPV1通道發揮療效，射頻輻照在體內體外的玫瑰痤瘡模型中均可減少TRPV1活化及神經肽釋放，減輕神經肽誘導的巨噬細胞活化和炎癥分子表達，從而減輕TRPV1相關的燒灼感[37]。雖然有大量關于TRPV1拮抗劑的研究，但多數因提高患者的熱疼痛閾值導致體溫過高而被終止，尋找沒有這種不良反應的新分子是目前開發新TRPV1靶向藥的核心。

TRPA1拮抗劑在研發中尚未發現重大安全問題，逐漸受到關注。GRC 17536是一種高效且可口服利用的TRPA1拮抗劑，體內實驗證實了其緩解炎癥性和神經性疼痛的作用，已進入II期臨床試驗。此外，還有多種TRPA1拮抗劑已申請專利并進入臨床試驗，包括ODM-108、HX-100、GDC-0334和CB-625等，然而由于以TRPA1為靶點的藥物開發存在諸多藥物和藥代動力學并發癥，許多研發都已停止，因此對于具有良好藥代動力學的TRPA1拮抗劑還需進一步研究[38]。

目前，靶向TRPV3的拮抗劑也受到越來越多關注。香豆素蛇床子素是蛇床子屬植物的主要活性成分，常用于治療皮膚炎癥瘙癢，研究發現蛇床子素通過選擇性抑制TRPV3發揮作用[39]。最近發現一種天然化合物連翹酯苷B，體內體外實驗都證實其能夠特異地抑制過度活躍的TRPV3，具有治療慢性瘙癢癥、皮膚過敏或炎癥相關皮膚病的潛力[40]。Han等[41]純化鑒定了一種吖啶酮生物堿citrusinine-II，是TRPV3的選擇性強抑制劑，對急慢性瘙癢均有緩解作用，小鼠皮內注射幾乎完全抑制瘙癢行為，同時具有鎮痛作用，未發現明顯副作用，該研究目前已申請專利。

此外，關于TRPV4通道的靶向藥物也有一些研究。克羅米通是一種常用的止癢劑，研究發現其止癢作用是通過抑制TRPV4實現的[42]。升麻素是一種中藥常用的止癢劑，呈劑量依賴地特異性抑制TRPV4相關的急性瘙癢，減輕銀屑病小鼠搔抓行為[43]。

另還有一些非選擇性TRP通道抑制劑。檸檬醛對TRPV1-3和TRPM8具有持久抑制效果，同時可暫時阻斷TRPV4和TRPA1[44]。釕紅是一種水溶性聚陽離子染料，也是一種非選擇性TRP拮抗劑[45]。但目前這些非特異性通道阻滯劑已逐漸被更具選擇性的TRP拮抗劑所取代。

4 小結

炎癥性皮膚病在人群中發病率高，由于長期反復且伴有痛癢的特點，嚴重影響人們的生活質量。研究這類疾病的發病機制及開發相應治療藥物十分有意義。TRP通道在人類皮膚的多種細胞均有表達，通過引起細胞外鈣離子為主的陽離子內流廣泛參與皮膚生理病理過程，調控玫瑰痤瘡、銀屑病、AD、接觸性皮炎等炎癥性皮膚病的發生發展。

近年來靶向TRP通道的藥物研究正逐漸增多，可據此開發抗炎止癢藥物、研究相關的離子通道疾病，具有廣闊前景。但由于目前TRP通道在皮膚中的具體作用機制尚未完全明確，靶向激活或抑制TRP通道的藥物在緩解炎癥瘙癢的同時常出現諸多藥物不良反應和藥代動力學并發癥。未來還需對TRP通道各亞型在皮膚不同類型細胞中的調控機制、TRP通道靶向藥物在疾病模型與實際臨床疾病中應用的差異、系統應用TRP通道調節劑時對其他組織的影響等問題進行更加深入的研究。