来氟米特(1eflunomide)的作用机制和临床应用
简介:
来氟米特(1eflunomide)与其他免疫抑制剂相比,具有多环节作用(抑制嘧啶合成、抑制蛋白酪氨酸激酶活性等)的特点,并具有抗病毒作用。它最初用于类风湿性关节炎的治疗,以后也用于治疗其他自身免疫性疾病如 ...
来氟米特(1eflunomide)与其他免疫抑制剂相比,具有多环节作用(抑制嘧啶合成、抑制蛋白酪氨酸激酶活性等)的特点,并具有抗病毒作用。它最初用于类风湿性关节炎的治疗,以后也用于治疗其他自身免疫性疾病如系统性红斑狼疮(SLE)等。由于该药独特的免疫抑制作用,其在器官移植中的应用日益受到重视,相关研究也取得一定进展。本文就来氟米特的作用机制及临床应用进行综述。 1 分子结构及药代动力学 米氟米特是人工合成的异恶唑类药物(合成序号HWA-486),分子结构为N-(4-trifluo-Methylphenyl)- 5methlisoxaZol-4-Cardoxamide,化学名称为[N-(4-三氟-甲苯)-5-甲基异口恶唑-4-咪唑羧酰胺](图1),分子量270。几服后95%以上在胃肠道和肝脏内分解代谢,其异恶唑环被打开,形成活性产物丙二酸次氮酰胺 (A771726,图2)。口服来氟米特6~12 h后人体内A771726达到峰浓度,平均半衰期15天(个体差异范围5~40天)。人体内A771726吸收后主要分布于肝、肾及皮肤组织。来氟米特代谢产物大部分与白蛋白结合(>95%),并可经肝肠循环被再吸收,造成半衰期延长,体内43%从尿中排泄,48%从胆汁经粪便排泄。
图1 氟米特的分子结构
图2 氟米特体内代谢形成丙二酸次氮酰胺
2 主要作用机制 2.1 抑制核苷酸代谢 来氟米特的活性代谢产物A771726可以高效、特异、非竞争性地抑制线粒体内二氢乳酸脱氢酶(DHODH)活性。DHODH是嘧啶核苷酸从头(de nowo)合成途径的限速酶之一,被抑制后嘧啶核苷酸从头合成途径在早期即被中止。静息淋巴细胞主要通过补救合成途径获取细胞代谢所需嘧啶核苷酸,但在免疫激活状态下,淋巴细胞对于嘧啶核苷酸的需求增加至静息状态下的8倍以上,此时淋巴细胞增殖和各种免疫功能的完成都需要启动从头合成途径补充嘧啶核苷酸。在来氟米特作用下,淋巴细胞从头合成途径被抑制,而补救合成途径无法满足激活状态下的代谢需要,淋巴细胞内嘧啶核苷酸参与的多种代埘活动停滞,基因转录、表达均受到抑制,糖蛋白、糖脂的糖基化受到影响,淋巴细胞增殖停止、细胞膜合成受限、抗体和淋巴因子合成分泌受到抑制,IL2-R等细胞表面受体表达也受到影响。来氟米特同样抑制骨髓细胞、内皮细胞等细胞内的DHODH,但淋巴细胞外的多种体细胞仅通过嘧啶核苷酸补救合成途径即可满足代谢需要,从头合成途径抑制后受影响较小,因而来氟米特的抗代谢作用表现出相对的特异性。来氟米特使B淋巴细胞和T淋巴细胞的增殖都停止在Gl期,从而抑制淋巴细胞介导的细胞性和体液性免疫反应。体外研究还显示,B淋巴细胞对于嘧啶核苷酸从头合成途径受抑制的反应比T淋巴细胞更加敏感。来氟米特对DHODH的抑制作作用外源性嘧啶核苷酸可以阻断,显示非竞争性的特点。
图3 来氟米特抑制嘧啶核苷酸代谢机制示意图
2.2 抑制NF-κB活性 免疫反应中淋巴细胞接受第一和第二信号并完成细胞内信号传导后进人基冈转录和表达阶段。特定基因序列的转录需要启动子与转录岗子(transCription faCtor,TF),包括NF-κB、NF-AT的结合。NF-κB是一种分布广泛和作用十分重要的转录因子,参与调节细胞组织相容性抗原 (MHC)表达、淋巴因子合成分泌和细胞增殖等多种细胞活动。静息状态下细胞浆内NF-κB出与其抑制因子IκB结合形成复合物,处于抑制状态。在TCR所启动的细胞内信号传递过程中,IκB被降解而使NF-κB活化,后者再以亚单位的形式向细胞核内转移,完成转位(transloCation),与启动子结合,活化RNA聚合酶,启动基因转录。研究证实,来氟米特可以在活化和转位两个环节上抑制NF-κB的活化,首先它抑制IκB降解酶,使活化淋巴细胞中NF-κB无法摆脱抑制状态。其次,它可以抑制NF-κB亚单位向细胞核内的转移,使已活化的NF-κB无法发挥作用。 2.3 抑制蛋白酪氨酸激酶活性 静息淋巴细胞的激活需要双重信号系统作用。T淋巴细胞借助TCR识别由MHC携带的抗原肽,通过TCR.-CD3复合体识别抗原特异性信号(第一信号),CD28为主的表面分子,识别相应配体B7,传递非特异性协同刺激信号(第二信号)。上述活化信息经过信号转导(signaltransduction)转化为细胞内一系列紧密连接的生化反应,最终启动基因的转录激活,从而开始细胞增殖、淋巴凶子合成、细胞亚群分化、免疫记忆形成。细胞内信号转导涉及多种蛋白质的磷酸化和脱磷酸化,由相应的蛋白质激酶和磷酸酶催化。蛋白酪氨酸激酶(protenin—tyrosine kinase,PKT)是使蛋白质酪氨酸残基发生磷酸化的一类专一性的蛋白酶,在信号转导的上游阶段发挥重要作用,分为Src、Csk、Syk、Jak等4个亚家旅。米氟米特可以抑制多种蛋白酪氨酸激酶,从而在信号转导的早期阻止特异性的和非特异|生的T淋巴细胞活化。 来氟米特可以抑制结合于CD4和TCR-CD3复合体的蛋白酪氨酸激酶Src家族Fyn(p59Fy6)和Lck (p56Lck)的活性,使淋巴细胞无法将MHC/抗原肽复合体所携带的活化信息通过蛋白酪氨酸激酶Fyn和Lck的作用向下游传递,阻断早期阶段抗原识别所启动的信号转导。由于CD4和TCR-CD3分子内侧的SrC家族蛋白酪氨酸激酶同时也参与CD28分子酪氨酸残基的磷酸化,因此来氟米特对Fyn蛋白和Lck蛋白的抑制也间接地作用于第二信号系统启动的信号转导。 来氟米特抑制蛋白酪氨酸激酶活性的作用对于细胞因子启动的非特异性T淋巴细胞激活也有重要影响。多种细胞因子与淋巴细胞表面相应受体结合后通过受体内侧连接的Jak家族蛋白酪氨酸激酶启动信号转导过程,最终通过相应的转录因子启动基因转录与表达。来氟米特对于Jak家族中的Jakl和Jak3有明显的抑制作用,使淋巴因子启动的活化信息传导在早期即被阻断,抑制IL-2、IL-4、IFN-γ等多种淋巴因子对于T淋巴细胞的激活。 来氟米特对于蛋白酪氨酸激酶的抑制作用见于多种PKT家族成员,但具体作用机制有待进一步研究。体外研究发现来氟米特抑制蛋白酪氨酸激酶所需的药物浓度远远高于抑制DHODH所需药物浓度。它的这一作用特点显示在不同剂量药物治疗中可能侧重于不同的效应途径发挥免疫抑制作用。 2.4 对Th淋巴细胞亚群分化的调节作用 CD4+淋巴细胞分为不同亚群,其中Th1淋巴细胞以分泌IL-2、TFN-γ为主,激活巨噬细胞,刺激IgG1和IgG3的合成,而Th2淋巴细胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-13等淋巴因子,辅助B淋巴细胞功能,诱导抗体转化为IgE、IgG2和IgG4。体内和体外试验显示来氟米特可以减少记忆CD4+淋巴细胞激活,Th1生成减少而对Th2细胞影响较小,因此体内’Th1/Th2细胞比例发生变化,免疫调节作用为主的Th2淋巴细胞占优势,淋巴细胞亚群分布变化伴Th1细胞抑制,淋巴因子和(或)抗体的合成分泌发生改变,产生免疫调节作用。体外培养细胞中加入外源性嘧啶核苷酸可以逆转来氟米特引起的Th细胞碰群变化,显示该药对Th细胞分化的调节与其抑制DHODH有关。 2.5 抗病毒作用 来氟米特另一特点是它抑制病毒的复制。体外研究发现,其代谢产物A771726可以抑制脐带上皮细胞和纤维母细胞中人类巨细胞病毒(CMV)的传播,而且该作用不被外源性嘧啶核苷酸逆转,也不影响巨细胞病毒pp65蛋白表达,显示来氟米特对病毒的抑制作用并不依赖于DHODH的抑制,也不同于更昔洛韦等抗病毒药物对病毒DNA转录表达的抑制。电镜检查进一步发现,在A771726处理的CMV感染细胞中,胞浆中的病毒体形态明显异常,病毒颗粒无法完成组装,表明来氟米特主要通过十扰受感染细胞胞浆中病毒衣壳组装而发挥抗病毒作用。动物实验证实,用该药治疗后,细胞内CMV水平明显下降(下降75%~99%)。 3 临床研究 3.1 类风湿性关节炎治疗 来氟米特最早应用于类风湿性关节炎的治疗,目前对其认识大多数来自于这一领域的应用研究。Th1淋巴细胞在介导类风湿性关节炎组织损伤中起重要作用,激活Thl细胞与单核细胞间的信息传递,诱导TNF-α、IL-1等炎症因子的释放,继而启动金属蛋白酶(MMP)、前列腺素E2(PGE2)和肌IL-6的合成释放,最终导致以骨关节组织破坏、滑膜组织增厚为主要病理变化的免疫损伤。类风湿性关节炎的致病机制及病理改变主要包括①局部PGF2参与骨关节矿物质面的溶解吸收;②MMP对细胞外基质的降解;③IL-6启动的骨骼吸收④滑膜细胞增生和炎性细胞(如单核细胞、淋巴细胞)局部浸润造成滑膜组织增厚。多项大样本的临床研究证实,来氟米特对类风湿性关节炎有良好的疗效,可以缓解患者关节症状,减轻骨关节面破坏。首先,它可以抑制淋巴细胞表面相关受体表达,单核细胞无法与T淋巴细胞结合,进而抑制INF-α、IL-β等细胞因子释放,在免疫反应的上游抑制免疫损伤性反应的发生;其次,它通过抑制DHODH和COX2而减少滑膜细胞合成、释放MMP、PGE2和IL-6,减轻基质降解。此外,来氟米特还可以通过调节Th淋巴细胞亚群,Th1淋巴细胞相对减少,类风湿性关节炎患者的症状得到缓解。 3.2 其他自身免疫性疾病的治疗 因为有多环节作用的免疫抑制机制和明确的免疫抑制敛果,该药在自身免疫性疾病中的治疗受到关注。该药可以有效缓解轻中度SLE患者的临床症状。其他前瞻性的临床研究也证实它可以缓解SLE患者病情,狼疮活动性指数降低。米氟米特对自身免疫性疾病患者长期预后的影响还有待进一步观察。 3.3 器官移植中的应用 临床研究早期来氟米特对移植器官排斥反应的疗效即受到普遍关注。动物实验证实该药可以有效预防和治疗肾移植术后急性排斥反应。它对T淋巴细胞和B淋巴细胞均有抑制作用,可以拮抗细胞性和体液性急性排斥反应。此外,研究发现来氟米特可以抑制平滑肌细胞增殖。动物实验还证实术后早期应用来氟米特或其小剂量联合环孢素,可以缓解甚至部分逆转慢性排斥反应,移植器官中血管壁增厚、间质纤维化等得到不同程度改善。
来氟米特一方面与其他细胞毒药物(MMF、Aza等)一样可以抑制淋巴细胞代谢,另一方面又可抑制细胞内信号转导的多个环节,与钙调神经阻滞剂有协同作用。因此,在多种免疫抑制剂组合方案中占有一席之地,为个体化免疫抑制治疗,减轻或预防其他免疫抑制剂的副作用提供了新的选择。来氟米特在人类同种异体移植中的应用尚处在起步阶段,研究显示它与环孢素/FK506、强的松联合可以应用于肾移植术后免疫抑制治疗。此外,慢性移植物失功患者中应用该药替换MMF或Aza,不但可以延缓肾功能不全的进展,还可以在不增加移植物排斥反应的前提下减少强的松和CsA/FK506的用量。 3.4 副作用 来氟米特具有非常独特的药代动力学特征一长达两周的半衰期,因此,它可以维持长时间稳定的血药浓度,但也因为代谢率低,体内清除慢而限制了它在临床中的应用。来氟米特治疗类风湿性关节炎的研究显示主要的副作用为恶心(13%~18%)、过敏(11.2%~13%)、感染(11.2%~31%)。但另有研究显示应用不同方案来氟米特治疗的器官移植患者在临床观察过程中没有表现明显的感染症状,不同药物治疗方案中该药导致的副作用发生率也有所差异。此外不同器官移植受者对该药副作用的易感性也不同,在肾移植受者中,该药副作用表现为贫血发生率高而且较严重,而在肝脏移植受者它的副作用则以肝酶升高为主。早先报道该药较多的副作用以严重肝功能损害为主,近来日本学者报道服用来氟米特1l位患者出现新发或加重的间质性肺炎,其中5例死亡,虽然目前尚未有确切的研究证据表明该药与间质性肺炎有直接关联,但是尚不能完全排除间质性肺炎源于继发机会感染的可能。
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