咪喹莫特诱发银屑病的机制研究新进展
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[摘要] 临床报道咪喹莫特能诱发人银屑病，实验研究发现咪喹莫特能诱导鼠类银屑病样皮肤改变，且发现有不同的作用机制参与此过程。本文对咪喹莫特诱导鼠类银屑病样皮肤变化过程中发现的作用机制进行综述，为探究银屑病复杂的发病机制和治疗提供新思路。
[关键词] 咪喹莫特；银屑病；机制；炎症
[中图分类号] R986 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2013）07（b）-0025-03
咪喹莫特（imiquimod）是由美国3M公司开发研制的咪唑喹啉胺类免疫应答调节剂，1997年最先在美国上市并成为FDA批准的第一个外用治疗外生殖器疣的免疫调节药物。临床报道发现该药能诱发人类银屑病。实验研究发现该药能诱导鼠类银屑病样皮肤变化，有不同的作用机制参与发病过程。咪喹莫特是Toll样受体（Toll-like receptor，TLR）激动剂。TLR的激活有助于宿主免疫反应的发生，引起免疫调节因子的转录，进而引起一系列的炎症反应和免疫损伤；TLR的激活可促进抗微生物肽的释放和获得性免疫反应的发生，促进获得性免疫反应的一种途径是通过增加树突状细胞（dendritic cell，DC）上共刺激分子的表达来活化T淋巴细胞，另一途径是影响细胞因子的产生和释放；TLR的激活可以引起细胞凋亡；TLR的激活可以促进氧化酶的表达和抑制抗氧化酶的表达；TLR的激活还能活化对氧化还原敏感的细胞信号转导途径，从而促进炎细胞因子和趋化因子的表达。本文对TLR激动剂——咪喹莫特诱导银屑病样皮肤变化的作用机制进行了综述。
1 IL-23/IL-17炎性反应轴
辅T细胞17（Th17细胞）是一种新发现的CD4+效应T细胞，因分泌白细胞介素17（IL-17）而得名。Th17细胞的生成通路称为IL-23/IL-17炎症反应轴[1]。DC分泌白细胞介素23（IL-23）和抗肿瘤坏死因子α（TNF-α），两者都作用于Th17细胞使其分泌IL-17和TNF-α，而IL-17和TNF-α可以刺激角质形成细胞产生抗菌肽（S100A7、LL-37）、中性粒细胞趋化因子（CXCL1、2、3、5）、白细胞介素8（IL-8）和趋化因子20（CCL20）。DC分泌的IL-23可以刺激Th17细胞和Th22细胞分泌IL-22，IL-22能使表皮增生。
1.1 IL-23在Th17细胞生成通路中的作用
IL-23是Th17细胞的促进因子，是IL-12家族中的一个，由活化的树突状细胞及其他抗原递呈细胞分泌产生，它是由与IL-12相同的p40亚基和一个本身所特有的无活性的p19亚基通过二硫键相连组成的异源二聚体。Yang等[2]证实，IL-23与其受体IL-23R结合，促进Th17细胞分化和分泌IL-17。Mc Geachy等[3]研究结果显示，IL-23在介导Th17细胞分化过程中不产生抗炎性因子，而是与转化生长因子β（TGF-β）联合诱导维A酸相关核孤儿受体γt（Rorγt）促进IL-17及促炎性因子表达。Wilson等[4]研究表明，体内的IL-23可以诱导Th17细胞的分化和发育成熟，并分泌表达多种细胞因子，如IL-17A、IL-17F、IL-22、IL-6、IFN-γ趋化因子CCL20和转录因子Rorγt。Leslie等[5]用流式细胞仪分析咪喹莫特处理的IL-23p19缺陷型小鼠的脾脏，发现与对照组相比，缺陷型小鼠CD4+IL-17A+T细胞。
小鼠皮内注射IL-23可引起红斑、炎性浸润和棘层增厚的银屑病炎症特征，最近美国FDA批准上市的抗IL-23的p40亚基的单克隆抗体能有效治疗银屑病。用咪喹莫特处理IL-23p19缺陷小鼠时，该鼠没有出现银屑病样皮肤变化，说明IL-23在银屑病的发病过程中起重要作用。
1.2 IL-17在Th17细胞生成通路中的作用
Th17细胞能特异性地分泌IL-17A、IL-17F等细胞因子，其中最主要的效应因子是IL-17A，IL-17A通过与其受体IL-17R结合来发挥生物学功能。IL-17能促进中性粒细胞聚集和活化，促进炎症反应；IL-17可以诱导上皮细胞、内皮细胞、核成纤维细胞和巨噬细胞产生炎性细胞因子IL-6、急性反应蛋白、粒细胞集落刺激因子和前列腺素E2等；IL-17还可以与IFN-γ协同作用于人类角质形成细胞，增加前炎性细胞因子的产生。
在IL-23/IL-17炎症反应轴中，IL-17是由Th17细胞分泌，但是Malki等[6]用咪喹莫特处理IL-17 RA缺陷型小鼠时，仍出现银屑病样皮肤炎症。IL-17可由多种细胞分泌，自身免疫性胶原蛋白诱导的类风湿性关节炎动物模型中发现，γδT细胞能分泌IL-17A[7]，说明银屑病的发病不止IL-23/IL-17炎症反应轴一条途径。
1.3 IL-22在Th17细胞生成通路中的作用
IL-22是Th17细胞分泌的另一种重要的细胞因子。IL-22与白细胞介素22受体IL-22R/IL-10R2结合发挥作用，该受体存在于角质形成细胞表面。体外研究表面，IL-22可以刺激人的角质形成细胞增生。IL-22能诱导角质形成细胞中Stat3的磷酸化，从而促使角质形成细胞过度增生；IL-22能下调与角质形成细胞分化相关的7种基因的表达，包括27-kDa热休克蛋白、外皮蛋白、中间丝相关蛋白等，从而抑制角质形成细胞的正常分化；IL-22能上调角质形成细胞表达前炎症因子S100A7、A8、A9等，从而放大炎症反应。
Leslie等[5]用咪喹莫特诱导BALB/c小鼠银屑病样皮肤变化时发现，IL-22表达增加。Ma等[8]将IL-22注射到正常小鼠的耳部皮肤，可产生类银屑病皮损，同时给银屑病样小鼠皮下注射IL-22抗体，观察到皮损厚度减小，并检测到Th17相关因子IL-17A、IL-17F、IL-22等都降低。
2 IL-27激活Th1细胞应答途径
IL-27是一个新的IL-6/IL-12家族细胞因子，是一个最近发现的由p28和爱泼斯坦-巴尔病毒诱导的基因蛋白亚基组成的细胞因子，主要作用于固有免疫系统和适应性免疫系统的各种细胞因子而发挥广泛作用。
2.1 IL-27诱导NK、Th1细胞等分泌IFN-γ
IL-27可刺激自然杀伤细胞（NK细胞）产生IFN-γ，当IL-12存在时，IL-27可以剂量依赖性地与IL-12协同作用诱导初始CD4+ T细胞向Th1细胞分化和促进Th1细胞分泌IFN-γ，IFN-γ可以诱导Th1细胞产生转录因子T-bet，T-bet特异性地作用于Th1细胞诱导其产生IFN-γ，从前形成一个放大的Th1型免疫反应。Shibata[9]研究发现IL-27在银屑病患者的血清中的含量显著高于正常人，其在血清中的含量与疾病的严重程度和血清IFN-γ的量正相关。
2.2 IL-27诱导TNF-α的分泌
Shibata第一次在银屑病患者皮肤中发现分泌IL-27的细胞，这种细胞在咪喹莫特诱导的和注射IL-23诱导的银屑病动物模型中都能检测到。把IL-27注射到咪喹莫特处理的小鼠皮肤中能加剧银屑病病情，在mRNA水平增加Th1型细胞因子/趋化因子和TNF-α的表达，但并没有改变Th17型细胞因子/趋化因子的表达；抑制IL-27能降低咪喹莫特处理的小鼠皮肤Th1型细胞因子/趋化因子和TNF-α在mRNA水平的表达，从而引起临床和组织学的改变。在体外，IL-27能促进细菌脂多糖（LPS）诱导小鼠腹腔巨噬细胞产生TNF-α。
2.3 IFN-γ和TNF-α协同作用
Szegedi等[10]在银屑病患者皮肤和血清中检测到大量的IFN-γ。IFN-γ和TNF-α协同诱导角质形成细胞产生IL-6、IL-8、IL-1等各种炎性细胞因子和CXCL9、CXCL10、CXCL11等趋化因子。这些细胞因子和趋化因子进一步激活与银屑病的发病有关的T细胞、巨噬细胞和中性粒细胞。银屑病皮损处的角质形成细胞能上调 CXCL9、CXCL10、CXCL11等Th1细胞趋化因子的表达，这些趋化因子同时能促进Th1细胞聚集。Shibata等[9]将IL-27注射到咪喹莫特处理的小鼠皮肤内能使IFN-γ、CXCL9、CXCL10、CXCL11表达增加，同时能诱导产生过量的TNF-α，加剧银屑病样皮肤变化。
3 氧化应激途径
Jerbaud等[11]研究发现异常氧化-抗氧化系统在咪喹莫特诱导的小鼠银屑病样皮肤病中起着重要作用，在用咪喹莫特诱导的银屑病样皮肤变化过程中发现髓过氧化物酶（MPO）含量增加同时超氧化物歧化酶（SOD）的含量减少且活性降低。
Thiele等[12]研究发现人皮肤中含有SOD、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶和硫氧还原蛋白还原酶等抗氧化酶。其中SOD是最重要的一个抗氧化酶，能把超氧阴离子离子自由基催化转化成过氧化氢和氧分子。银屑病患者的嗜中性粒细胞、组织和血浆中SOD活性被抑制，而成纤维细胞和红细胞中SOD活性增加。Gerbaud等[11]报道在银屑病患者真皮成纤维细胞中SOD1的活性显著增加，用维甲酸治疗后成纤维细胞中的SOD1在蛋白水平和mRNA水平都下降。另有研究发现银屑病患者表皮SOD1的活性下降，补充抗氧化剂后可以恢复其活性。Gabr等[13]报道银屑病患者血清中的SOD活性下降，且SOD活性与病情的严重程度负相关。上述研究表明氧化应激参与银屑病的发病过程。
3.1 氧化应激通过诱导黏附分子、趋化因子等加重炎症反应
大量体外实验表面，氧化应激可以诱导角质形成细胞、血管内皮细胞、炎性细胞等表达黏附分子和趋化因子等。Ikeda等[14]用H2O2处理正常人表皮角质形成细胞后，细胞表面黏附分子-1（ICAM-1）表达水平显著升高，从而易于白细胞、巨噬细胞等在炎症过程中接近角质形成细胞发挥吞噬作用，且该过程可以被抗氧化剂N-乙酰-L-半胱氨酸所抑制。H2O2可以诱导人微血管内皮细胞表达ICAM-1，使白细胞与血管内皮黏附。氧化应激可以诱导单核细胞表达IL-8及趋化因子受体CCR5，诱导巨噬细胞表达巨噬细胞炎性蛋白-1α（MIP-1α），树突状细胞表达IL-8，IL-8、MIP-1α等趋化因子能使炎症细胞向炎症病灶趋化，导致炎症加重。
3.2 炎症导致氧化损伤
银屑病皮损处浸润的T淋巴细胞、中性粒细胞、单核细胞及巨噬细胞可以产生过多的活性氧（ROS），从而加重氧化应激。ROS的增加能在细胞中影响脂质过氧化、DNA修饰、蛋白质和碳氮化水合物的新陈代谢、炎症性细胞因子的产生。脂质过氧化能降低腺苷酸环化酶的活性且能增加鸟苷酸环化酶的活性，导致cAMP/cGMP的比例下降，从而使表皮增生。中性粒细胞、角质形成细胞和成纤维细胞产生的ROS能激活中性粒细胞，促进炎症的产生。ROS能调控TNF-α诱导单核巨噬细胞等细胞产生细胞因子的过程。
3.3 氧化应激调控细胞信号转导通路
Zhou等[15]在银屑病皮损处发现，有丝分裂原激活蛋白激酶/激活蛋白1（MAPK/AP-1）、核因子-κB（NF-κB）、JAK激酶信号转导和转录活化因子（JAK-STAT）通路活化增强。上述通路对氧化还原敏感，ROS作为第二信使可以调控上述通路，活化后可以触发细胞对生长因子、细胞因子、神经体质等产生反应，导致各种炎症细胞因子、趋化因子等表达增多，影响细胞增殖、分化、凋亡。
4 小结
近年来研究者用咪喹莫特诱导不同种小鼠，均出现银屑病样皮肤变化，且发现IL-23激活Th-17细胞应答途径、IL-27激活Th1细胞应答途径和氧化应激途径在此过程中起重要作用。咪喹莫特诱导小鼠银屑病样皮肤变化时，发现可能有多种作用机制共同存在，且不同机制间有着相互的关联。用咪喹莫特局部处理小鼠建立银屑病模型有操作简单、易于实现的特点，但是只是短时的、局部的、非特异性地表现银屑病的部分病理特征，和人类银屑病发病特征还有一定的差距。鉴于银屑病是一种由多基因遗传决定的、多环境因素刺激诱导的皮肤性疾病，可以尝试用咪喹莫特刺激转基因小鼠建立银屑病动物模型。将已发现的作用机制和遗传因素相结合，进一步探究银屑病的复杂机制，可以为银屑病的治疗提供新的思路。
[参考文献]
[1] Bettelli E，Korn T，Oukkal M，et al.Induction and effector functions of TH17 cells[J].Nature，2008，453（7198）：1051-1057.
[2] Yang XO，Pappon BP，Nurieva R，et al. T helper 17 lineage differentiation is programmed by orphan nuclear receptors ROR alpha and ROR gamma[J]. Immunity，2008，28（1）：29-39.
[3] Mc Geachy MJ，Bak-Jensen KS，Chen Y，et al.TGF-beta and IL-6 drive the production of IL-17 and IL-10 by T cells and restrain T（H）-17 cell mediated pathology[J]. Nat Immunol，2007，8（12）：1390-1397.
[4] Wilson NJ，Boniface K，Chan JR，et al.Development，cytokine profile and function of human interleukin 17-producing helper T cells[J].Nat Immunol，2007，8（9）：950-957.
[5] van der Fits L，Mourits S，Voerman JS，et al. Imiquimod-induced psoriasis-like skin inflammation in mice is mediated via the IL-23/IL-17 axis[J]. J Immunol，2009，182（9）：5836-5845.
[6] El Malki K， Karbach SH， Huppert J， et al. An alternative pathway of imiquimod-induced psoriasis-like skin inflammation in the absence of interleukin-17 receptor A signaling[J]. J Invest Dermatol，2013，133（2）：441.
[7] Roark CL，French JD，Taylor MA，et al. Exacerbation of collagen-induced arthritis by oligoclonal， IL-17-producing γδT cells[J]. J Immunol，2007，179（8）：5576-5583.
[8] Ma HL，Liang S，Li J，et al.IL-22 is required for Th17 cell-mediated pathology in a mouse model of psoriasis-like skin inflammation[J]. J Clin Invest，2008，118（2）：597-607.
[9] Shibata S，Tada Y，Kanda N，et al. Possible roles of IL-27 in the pathogenesis of psoriasis[J]. J Invest Dermatol，2010，130（4）：1034-1039.
[10] Szegedi A，Aleksza M，Gonda A，et al. Elevated rate of Thelper1（TH1）lymphocytes and serum IFN-gamma levels in psoriatic patients[J]. Immunol Lett，2003，86（3）：277-280.
[11] Gerbaud P，Petzold L，Thérond P，et al. Differential regulation of Cu， Zn- and Mn-superoxide dismutases by retinoic acid in normal and psoriatic human broblasts[J]. J Autoimmun，2005，24（1）：69-78.
[12] Thiele JJ，Schroeter C，Hsieh SN，et al. The antioxidant network of the stratum corneum[J]. Curr Probl Dermatol，2001，（29）：26-42.
[13] Gabr SA，Al-Ghadir AH. Role of cellular oxidative stress and cytochrome c in the pathogenesis of psoriasis[J]. Arch Dermatol Res， 2012，304（6）：451-457.
[14] Ikeda M，Schroeder KK，Mosher LB，et al. Suppressive effect of antioxidants on intercellular adhesion molecule-1（ICAM-1）expression in human epidermal keratinocytes [J]. J Invest Dermatol，1994，103（6）：791-796.
[15] Zhou Q，Mrowietz U，Rostami-Yazdi M. Oxidative stress in the pathogenesis of psoriasis[J]. Free Radic Biol Med，2009，47（7）：891-905.
（收稿日期：2013-03-28 本文编辑：魏玉坡）