類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種慢性對(duì)稱性多關(guān)節(jié)炎為主要臨床表現(xiàn)的自身免疫病。其發(fā)病機(jī)制還不清楚。研究發(fā)現(xiàn),具有自身反應(yīng)性的T細(xì)胞,如Th1細(xì)胞進(jìn)而Th17細(xì)胞發(fā)揮了重要的作用,他們聚集到異常增生的滑膜組組,導(dǎo)致長期的關(guān)節(jié)炎癥和組織破壞。相比之下,具有可以抑制自身反應(yīng)性淋巴細(xì)胞過度增值功能的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞在RA患者中存在缺陷,進(jìn)一步導(dǎo)致了機(jī)體免疫平衡的失調(diào)。近年來,生物制劑腫瘤壞死因子(TNF)- 拮抗劑成為治療RA療效確切的藥物之一,但其緩解病情的內(nèi)在機(jī)制尚未完全明確。本研究旨在通過探討重組抗(TNF)- 人鼠簽合單克隆抗體(anti-TNF rcMAb)對(duì)RA患者外周血Th1、Th17、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞比例以及他們相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子T-bet、維甲酸相關(guān)孤核受體(ROR)C、叉頭狀轉(zhuǎn)錄因子3(Foxp3)的影響,以期發(fā)現(xiàn)TNF- 拮抗劑治療方案的作用機(jī)制。
1 對(duì)象與方法
1.1 研究對(duì)象
所有參與研究的患者均使用由中信國健藥業(yè)有限公司研制anti-TNF rcMAb。而次研究是由中信國健藥業(yè)有限公司2008年發(fā)起的以單用甲氨蝶呤為對(duì)照,平價(jià)注射用anti-TNF rcMAb聯(lián)合甲氨蝶呤RA的有效性和安全性的隨機(jī)、雙盲、多中心臨床試驗(yàn)的一部分。本中心患者,共50例,男性7例,女性43例,年齡19~63歲,平均(46±12)歲。
1.2 入選標(biāo)準(zhǔn)
所有病例均符合美國風(fēng)濕病學(xué)會(huì)1987年制定的RA分類標(biāo)準(zhǔn),且篩選時(shí)病情處于活動(dòng)期;使用甲氨蝶呤治療至少3個(gè)月,且劑量穩(wěn)定在7.5~15mg/周,至少已4周;如正使用非甾體抗炎藥(NSAIDs),則劑量至少穩(wěn)定一周;若篩選時(shí)未使用NSAIDs,則至少1周未用;若正口服糖皮質(zhì)激素,則劑量必須穩(wěn)定在≤10mg/d(相當(dāng)于波尼松劑量)至少4周;曾使用過1種或1種以上改善病情抗風(fēng)濕藥(DMARDs)治療失敗,但篩選前4周內(nèi)已經(jīng)停用甲氨蝶呤以外的DMARDs(包括但不限于:氯喹、羥氯喹、金制劑、青霉胺、柳氮黃吡啶、硫唑嘌呤、環(huán)磷酰胺、環(huán)孢素A、來氟米特、金諾分、雷公藤多苷等)。年齡18~65歲男女不限。
1.3 排除標(biāo)準(zhǔn)
過敏體質(zhì)或已知對(duì)人免疫球蛋白過敏或?qū)nti-TNF rcMAb成分過敏;關(guān)節(jié)功能狀態(tài)處于Ⅳ級(jí)或關(guān)節(jié)X征象處于Ⅳ級(jí);篩選前4周內(nèi)接種過活(減毒)病毒/細(xì)菌疫苗,或使用過治療RA的中草藥;篩選時(shí)正在參加其他臨床試驗(yàn);篩選前3個(gè)月內(nèi)使用過任何生物制劑(如:依那西普、英夫利西單抗、阿達(dá)木單抗、利妥昔單抗等);現(xiàn)患或曾有過活動(dòng)性結(jié)核病史;篩選前6個(gè)月內(nèi)曾有過嚴(yán)重的感染或正處于急性感染或慢性感染反復(fù)發(fā)作期;篩選前6個(gè)月內(nèi)曾有過機(jī)會(huì)性感染;有人工關(guān)節(jié)感染史,或有可疑人工關(guān)節(jié)感染已經(jīng)接受過抗生素治療且該人工關(guān)節(jié)未切除;篩選前3個(gè)月內(nèi)進(jìn)行過器官移植手術(shù);現(xiàn)患者曾有過全身性自身免疫病,其癥狀和體征預(yù)期會(huì)影響對(duì)試驗(yàn)藥物的評(píng)價(jià)。
按照程序在研究開始前,由上海市光華中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院醫(yī)學(xué)理論委員會(huì)討論認(rèn)為本研究符合人體試驗(yàn)所制定的倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)并得到院理論委員會(huì)批準(zhǔn)。所有受試對(duì)象在篩選前均簽署知情同意書。
1.4 分組情況
所有患者均為風(fēng)濕科門診患者,且均符合美國風(fēng)濕病學(xué)會(huì)(ACR)1987年修訂的RA分類標(biāo)準(zhǔn)。由統(tǒng)計(jì)學(xué)專家使用SAS8.0軟件包隨機(jī)數(shù)字生成器生成隨機(jī)數(shù)字表并制定隨機(jī)卡片,按照隨機(jī)卡片由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生序號(hào)、隨機(jī)數(shù)及分組數(shù),制成隨機(jī)卡裝信封備用。合格受試者按進(jìn)入臨床的先后順序,拆開號(hào)碼相同的信封,按信封內(nèi)卡片規(guī)定的分組進(jìn)行治療。由此隨機(jī)分為2組:①聯(lián)合治療組(甲氨蝶呤+anti-TNF rcMAb):40例,其中男性3例,女性37例,年齡23~63歲,平均(46±11)歲;②對(duì)照組(甲氨蝶呤+安慰劑)10例,其中男性4例,女性6例,年齡19~59歲,平均(47±12)歲。
1.5 給藥方法
符合入組標(biāo)準(zhǔn)且不符合排除標(biāo)準(zhǔn)的RA患者由計(jì)算機(jī)程序按隨機(jī)分配原則分為2組。聯(lián)合治療患者接受anti-TNF rcMAb(3mg/kg)+甲氨蝶呤治療;對(duì)照組患者接受甲氨蝶呤單獨(dú)治療,分別于0、2、6、14周給藥。
1.6 外周血Th1、Th17、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的檢測(cè)
1.6.1 人外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMCs)的制備:肝素抗凝靜脈血與等體積RPMI 1640培養(yǎng)液充分混勻,用巴氏滴管將稀釋的血液輕輕加于淋巴細(xì)胞分離液Ficoll(勿擾亂液面),離心2000r/min,20min。離心后管內(nèi)分為3層:上層為血漿和RPMI 1640培養(yǎng)液,下層主要為紅細(xì)胞和粒細(xì)胞,中層為淋巴細(xì)胞分離液,單個(gè)核細(xì)胞層分為白色絮狀,位于上、中層頁面交界處。小心吸出單個(gè)細(xì)胞層,至另一離心管中,加RPMI 1640培養(yǎng)液洗滌,離心1500r/min,10min,去上清,重復(fù)1次,重懸細(xì)胞,計(jì)數(shù),待用。
1.6.2流式細(xì)胞染色:對(duì)于胞內(nèi)染色,PBMCs首選必須用聚丙烯酸甲酯(PMA)(50ng/ml)、羅紅霉素(500ng/ml)和高爾基體抑制劑(ColgiPlug)刺激5h。表面染色時(shí),加入熒光標(biāo)記的表面抗體人CD4-多甲澡葉綠素蛋白(Percp)-Cy5.5(BD Pharmingen),4℃,避光孵育30min。洗滌后,用破膜固定液固定,4℃,避光孵育20min,胞內(nèi)染色時(shí),用抗人白細(xì)胞介素(IL)-17-澡紅蛋白(eBioscience)和抗人IFN- -別澡青蛋白(APC,BD Pharmingen)染Th17和Th1細(xì)胞。
進(jìn)行調(diào)節(jié)性T細(xì)胞染色檢測(cè)時(shí),表面染色用抗人CD4- Percp-Cy5.5(BD Pharmingen)和抗人CD25-澡紅蛋白(Miltenyi Biotec)染CD4和CD25分子,用Cytofix/Cytoperm緩沖液試劑盒(eBioscience)4℃、避光孵育30min,進(jìn)行破膜固定,然后用抗人Foxp3-異硫氰酸熒光素(FITC)(eBioscience)4℃、避光孵育60min進(jìn)行Foxp3染色。
所有染色樣本均由FACS Calibur流式細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè),流式數(shù)據(jù)均用FlowJo軟件進(jìn)行分析。
1.6.3 實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)檢測(cè):RNA抽提:使用RNeasy Mini Kit(Qiagen)抽提RNA,具體步驟:取(1~5)× 的細(xì)胞,用磷酸鹽緩沖液(PBS)洗滌1次;加入含1% 2-ME的RIT裂解液350µl,反復(fù)吹打裂解;加入等體積70%乙醇混勻;吸出樣品上柱,室溫離心(12000r/min,15s);棄收集管中液體,加RW1洗液350µl,室溫離心(12000r/min,15s);棄收集管中液體,用RNeasy-free DNase試劑盒(Qiagen),加DNaseI(10µl+70µl緩沖液)76~80µl,室溫作用15min,去除DNA;加RW1洗液359µl,室溫離心(12000r/min,15s);更換新的收集管,加RPE洗液(含乙醇)500µl,室溫離心(12000r/min,15s);棄收集管中液體,室溫離心(12000r/min,2min);棄收集管中液體,換RNeasy-free的1.5倍離心管作為收集管,加RNeasy free水30µl,離心(12000r/min,1min),收集RNA;吸光度 定量,計(jì)算RNA濃度,-80℃保存?zhèn)溆谩?
cDNA合成:使用Sensiscript反轉(zhuǎn)錄試劑盒(Qiagen)進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄,合成cDNA,反應(yīng)體系為總體積:20µl/管(10×buffer 2µl,Dntp Mix(5mmol/L)2µl,隨機(jī)引物(50ng/µl)1µl,Sensiscriptnt逆轉(zhuǎn)錄酶1µl,RNA酶抑制劑(10U/µl)1µl,RNA<50ng,無RNA酶水補(bǔ)充至20µl。反應(yīng)條件:37℃1h;93℃5min;4℃維持。完成逆轉(zhuǎn)后,-20保存?zhèn)溆谩?
引物設(shè)計(jì):應(yīng)用PrimerEspress軟件(Applied Biosystems)進(jìn)行引物設(shè)計(jì),并用基本區(qū)域比對(duì)搜索工具(BLAST)進(jìn)行比對(duì)確認(rèn)。所引用的引物序列如下:甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH):上游引物5′-GT-GAAGGTCGGAGTCAACG-3′,下游引物 5′-TGAGGTCAATGAAGGGGTC-3′;RORC:上游引物5′-CGGGCCTACAATGCTGACA-3′,下游引物5′-GCC-ACCGT-ATTTGCCTTCAA-3′;T-bet:上游引物5′-GCCTACCAGAATG-CCGAGATTA-3′,下游引物5′-TCAAAGTTCTCCCGGAATCCT-3′;Foxp3:上游引物5′-CGGACCATCTTCTGGATG-AG-3′,下游引物5′-TTGTCGGATG-ATGCCACAG-3′。
實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè):將反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物cDNA,加雙蒸水4倍稀釋,用熒光染料SYBR Green Master Mix(Applied Biosystems)5µl,與目的基因引物或內(nèi)參引物0.15µl混勻,短暫離心。反應(yīng)體系:總體積:10µl/孔(2×SYBR Green Master Mix 5µl,引物(5µmol/L)0.15µl,cDNA(去離子水5倍稀釋)4.85µl),加樣,三復(fù)孔,加密封膜。實(shí)時(shí)定量PCR儀檢測(cè),程序如下:50℃,2min;95℃,10min;95℃,15s;60℃,60s;后兩步驟,作40個(gè)循環(huán)。根據(jù)PCR反應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度的Ct(threshold cycle)值,計(jì)算出樣本基因的相對(duì)表達(dá)量。
1.7 療效觀察指標(biāo)及評(píng)價(jià)指標(biāo)
1.7.1 臨床指標(biāo):晨僵持續(xù)時(shí)間;關(guān)節(jié)腫脹計(jì)數(shù);關(guān)節(jié)觸痛計(jì)數(shù);疼痛程度;健康評(píng)估問卷(HAQ);患者對(duì)自我疾病總體狀況的評(píng)估;醫(yī)生對(duì)患者疾病總體狀況的評(píng)估。
1.7.2 理化指標(biāo):紅細(xì)胞沉降率(ESR);C反應(yīng)蛋白(CRP);類風(fēng)濕因子(RF);抗核抗體;Th1、Th17、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞;雙手(含腕關(guān)節(jié)X線)。
1.7.3 評(píng)價(jià)指標(biāo):采用美國風(fēng)濕病學(xué)會(huì)所指定的標(biāo)準(zhǔn)ACR20、ACR50、ACR70來評(píng)價(jià)療效。
1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
采用SPSS11.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。計(jì)量資料用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料用 檢驗(yàn)或Ridit分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 患者基本情況和基本特征:患者的人口學(xué)特征和疾病情況。所有入選患者病程均屬于活動(dòng)期中重度,70%以上患者RF呈陽性,平均病程4~6年。聯(lián)合治療組和對(duì)組組臨床及實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)指標(biāo)的基線差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,這些指標(biāo)進(jìn)一步說明患者具有中度或重度RA癥狀。2組治療前一般情況及各療效指標(biāo)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,具有較好的可比性。在14周的療程中,聯(lián)合治療組的脫落率為7.5%,對(duì)照組的脫落率為10%。2組脫落的主要原因是過敏反應(yīng)、肝功能損害、血小板低于等不良反應(yīng)。
2.2 2組有效率比較:經(jīng)過Ridit分析,2組的ACR療效比較在治療后2周差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。
2.3 2組聯(lián)合治療前后對(duì)Th1、Th17和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的影響:Th17細(xì)胞在對(duì)照組中有所上升,在聯(lián)合治療組中無明顯變化;在聯(lián)合治療組中,調(diào)節(jié)性T細(xì)胞比例明顯升高,差異且有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.4 2組聯(lián)合治療前后對(duì)Th細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子的影響:治療前,聯(lián)合治療組和對(duì)照組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,說明兩組具有可比性;無論是在聯(lián)合治療組還是對(duì)照組,Th17細(xì)胞與Th1細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄因子Foxp3的表達(dá)量均升高,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3 討論
RA是一種以對(duì)稱性多關(guān)節(jié)炎為主要臨床表現(xiàn)的慢性、進(jìn)行性、侵蝕性自身免疫病。其核心是滑膜和骨的侵蝕和破壞。RA的發(fā)病機(jī)制目前尚不十分清楚。最近認(rèn)為,TNF- 和白細(xì)胞介素(IL)-1在其發(fā)病中起著關(guān)鍵的作用,并最終導(dǎo)致滑膜和關(guān)節(jié)軟骨的損傷,阻斷這些細(xì)胞因子的通路,可減輕炎癥及關(guān)節(jié)破壞,有效緩解RA病情。
致病性炎癥細(xì)胞Th17、Th1細(xì)胞及調(diào)節(jié)性T細(xì)胞亞群的失衡是引起RA發(fā)病及滑膜炎癥、骨破壞的機(jī)制之一。Th17細(xì)胞于2005年被定義為新的Th細(xì)胞亞群,分泌促炎性細(xì)胞因子IL-17、IL-17F、IL-21、IL-22,亦可分泌TNF- 和IL-6等,在自身免疫病和抗染色免疫中扮演了重要角色。Sakaguchi等在胸腺中分離得到一群高表達(dá)CD25的CD4單陽性T細(xì)胞,將其稱為調(diào)節(jié)性T細(xì)胞,在健康人和小鼠外周血和脾臟CD T細(xì)胞中占5%~10%。Foxp3是調(diào)節(jié)性T細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子可抑制自身反應(yīng)性淋巴細(xì)胞的過度增殖,在維持機(jī)體的免疫平衡、促進(jìn)免疫耐受、預(yù)防和控制自身免疫疾病中起著重要的作用。RORC是促進(jìn)Th17細(xì)胞分化、調(diào)節(jié)其功能的特異性轉(zhuǎn)錄因子。有關(guān)Th17和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞亞群的研究揭示了RA發(fā)病機(jī)制的熱點(diǎn)之一。
經(jīng)過我們18周隨機(jī)雙盲對(duì)照研究發(fā)現(xiàn),聯(lián)合治療比單用甲氨蝶呤治療療程癥狀改善更為明顯,6周的ACR20有效率已經(jīng)超過50%,ACR50、ACR70的有效率明顯高于對(duì)照組,甲氨蝶呤+anti-TNF rcMAb聯(lián)合用藥起效快,作用強(qiáng)度優(yōu)于單用甲氨蝶呤的對(duì)照組。
同時(shí),通過對(duì)患者治療前后的外周血輔助性T細(xì)胞亞群變化檢測(cè)發(fā)現(xiàn):聯(lián)合治療組Th1細(xì)胞比例在第18周時(shí)有所下降,調(diào)節(jié)性T細(xì)胞比例明顯上升,Th17細(xì)胞比例幾乎無變化;在對(duì)照組中,Th1和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞也相應(yīng)降低和升高,但Th17細(xì)胞較第0周略有上升。實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)各亞群細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子,Th17、Th1細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄因子RPRC、T-bet表達(dá)在2組中均降低,調(diào)節(jié)性T細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子Foxp3表達(dá)均升高。
anti-TNF rcMAb與可溶性的TNF- 有很高的親和力,能有效地減輕患者的癥狀和降低疾病的活動(dòng)度,如關(guān)節(jié)腫脹、疼痛、晨僵的改善及ESR,C反應(yīng)蛋白的下降。在其他自身免疫病,如強(qiáng)直性脊柱炎、克羅恩病、銀屑病等的治療中療效也很好。研究發(fā)現(xiàn),TNF可下調(diào)Foxp3的表達(dá),從而抑制調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的功能,本研究中證實(shí),經(jīng)過TNF- 抗體治療后的患者,臨床癥狀得到明顯改善,患者外周血調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的比例明顯上升,Th1細(xì)胞的比例有所下降,其作用機(jī)制可能通過提高調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的比例,進(jìn)一步抑制Th1等炎癥細(xì)胞。
綜上所述,anti-TNF rcMAb聯(lián)合甲氨蝶呤用藥,可影響患者外周血Th17、Th1、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞亞群的比例,對(duì)RA患者病情的改善起到一定的作用,這與陳俊偉等報(bào)道結(jié)果類似。通過本研究對(duì)RA免疫應(yīng)答失衡機(jī)制有了更為深刻的了解。我們將進(jìn)一步研究其對(duì)各群細(xì)胞功能的影響,以期進(jìn)一步揭示anti-TNF rcMAb對(duì)控制RA病情的內(nèi)在機(jī)制。