一種新型免疫抑制劑-FTY720

 

　　摘 要 本文介紹一種新型免疫抑制劑FTY720，該藥具有免疫抑制效果顯著，藥理作用獨特，與其它免疫抑制劑有協同作用，毒副作用低等特點，顯示了良好的臨床應用前景。

　  目前，器官移植已達到相當成功的水平，這與免疫抑制劑，特別是環孢素A（CsA）在臨床應用是分不開的。但是CsA存在著毒副作用大，治療窗窄等問題，因此人們一直在尋找和開發新型免疫抑制劑。

　　 FTY720（以下簡稱FTY），化學名2-amino-2[2-(4-octylphenyl)ethy-1]-1,3 propanediol hydrochloride,是一種新合成的免疫抑制劑。它是將冬蟲夏草抽提物中具有免疫抑制作用的成份ISP-Ⅰ進行結構改造而成。該藥研制成功至今雖然只有三四年的時間，但它已經顯示出顯著的免疫抑制效果和獨特的作用。下面就該藥的特點，綜述相關文獻。

 

　　1 顯著的免疫抑制作用

　　1.1 在各種移植模型中的應用

　　 至今，FTY已在各種動物同種異體移植模型中進行了試用，效果良好，其中有大鼠皮膚移植、心臟移植[1]、肝移植、小腸移植、肢體移植和犬腎移植。除了同種異體移植模型外，FTY還可延長異種移植物的存活[2]。給藥方式大多是從手術當日起，口服數天至14天，劑量由0.1-10mg/kg/d不等，各種模型的實驗結果顯示FTY有如下特點：

　　 ①明顯延長移植物存活，存活時間與藥物劑量正相關，②強烈的免疫抑制效果，當達以相同的延長移植物存活時間時，FTY的劑量僅為CsA的1/20，③FYT既可預防急性排斥發生，也可逆轉已經發生的排斥反應。

　　 另外，我們最近的一項研究顯示，術前3天至術后14天給予FTY（3mg/kg/d）可使大鼠同種異體心臟移植物長期存活。除此之外，FTY還可阻止自身免疫性Ⅰ型糖尿病的發生。

　　1.2 誘導免疫耐受

　　 總體上，對FTY在免疫耐受誘導中的意義研究還不多。注射同種異體嵌合蛋白折同時給予短時FTY可以誘導同種異體心臟移植物的長期存活，若將長期存活受者的淋巴細胞轉移給另外一個受者，則可誘導該受者對同基因供者的免疫耐受，IL-2不能逆轉耐受狀態[3]。在給予胸腺內注射供者脾細胞的同時給予FTY可延長供者移植物的存活[4]。我們的一項實驗表明，FTY與供者脾細胞合用可誘導供者特異性免疫耐受，若與從地塞來松處理過的供鼠分離的脾細胞聯合應用則更能增強免疫耐受的誘導效果[5,6]。

　　1.3 與其它免疫抑制的協同作用

　　 與CsA的協同作用 亞治療劑量的CsA（3mg/kg）與FTY聯合應用可明顯延長移植物存活時間（即使FTY的劑量只有0.1mg/kg）。Hoshino 報道，當FTY3mg/kg聯合應用時，7只同種異體心臟移植受鼠中有6只移植物長期存活。FTY的使用不影響CsA的谷值，所以并非靠提高CsA的血藥濃度來提高療效的。我們知道，兩種藥物間的相互作用可由組合系數（Combination Index CI）來衡量。CI值＜1表示兩者協同，CI值=1表示兩者相加，CI值＞1表示兩者拮抗。在大鼠心臟移植模型中，1mg/kgCsA與0.1mg/kgFTY的CI值=0.15,高度協同[7]。上述結果基本上是在嚙齒類動物中的研究結果，而最近對一組靈長類動物的研究也發現FTY可以增強CsA的免疫抑制效果，延長移植的存活時間[8]。

　　 與FK506和雷帕霉素的協同作用除了與CsA的協同作用外，已證明，FTY與雷帕霉素（Rapa）有協同作用，而且FTY/CsA/Rapa三聯療法的協同作用更強[7]。FTY與FK506能否協同作用仍存在爭論，Wang等認為FTY與FK506沒有協同作用，而Hoshino和Xu等則認為兩者之間存在協同作用[7,9,10]。

 

　　 2.1 與CsA不同的藥理作用

　　 如同藥理作用不同的抗生素可以產生協同作用一樣，FTY與CsA有協同作用的原因之一也是因其有與CsA完全不同的藥理作用。當在體外用ConA刺激大鼠脾細胞時，1000nM的FTY對IL-2的產生沒有抑制作用，而這一濃度下的CsA已經可以完全IL-2的生成。當分別用同種異體抗原、ConA、IL-2刺激大鼠脾細胞，CsA可抑制前兩種刺激所引起的細胞增生反應，但不能抑制 IL-2的刺激。FTY則不同，它可以抑制包括IL-2在內的所有這三種刺激引起的細胞增生。FTY減少移植物中T細胞的浸潤，以及抑制移植物內CD3 mRNA和細胞毒性分穿孔蛋白、顆粒酶以及以FasLmRNA的表達[1,11,12]。而且毒性分子尤其是FasL的表達抑制與移植物存活有密切關系，提示FTY減少了移植物中的細胞毒性T細胞（CTL）。我們知道，CsA產生免疫抑制的主要藥理作用是抑制編碼IL-2的基因的表達，而FTY并沒有對IL-2的調控作用。對于它是通過什么機制減少了外周淋巴細胞和移植物中的CTL目前仍不清楚。

 

　　2.2 誘導淋巴細胞凋亡

　　 大鼠脾細胞與FTY共育后，出現典型的凋亡特征：表面微絨毛消失、染色質濃集、凋亡小體形成、DNA梯形條帶等。人淋巴細胞體外用FTY處理后也出現相似表達，并且細胞內Bcl-2蛋白表達下調，Bax上調[13]。

　　 MRL lpr/lpr小鼠的Fas基因缺失，而MRL野生型小鼠沒有該缺陷。當它們的淋巴細胞與抗-Fas抗體共育時，只有野生型出現細胞凋亡；與FTY共育時，MRL lpr/lpr和野生型均出現與藥物濃度正相關的細胞死亡，兩者之間無差異。用10mg/kg FTY喂飼這兩種小鼠時，它們的外周淋巴明顯下降，兩者無差異[13]。這一結果表明FTY誘導凋亡不依賴Fas-FasL途徑。

　　 Jurkat淋巴瘤細胞bcl-2基因過表達，對FTY存在抗性，而bcl-2表達正常的Jurkat淋巴瘤的新型瘤株（neo-type），就不存在FTY抗性。人單個核細胞經FTY處理1小時后，細胞內Bax蛋白顯著上升，而2小時后Bcl-2蛋白明顯下降，細胞存活率低。這提示FTY可能通過影響bcl-2/bax比值，誘導細胞凋亡。

　　 HL-60是人淋巴母細胞瘤株，其培養液中加入1～8uM FTY，1分鐘后可觀測到細胞內Ca++明顯上調。用過量的EGTA鰲合細胞外Ca++，對這一效應沒有影響，而Thapsigargin可以抑制這一效應。已知Thapsigargin通過抑制Ca++-ATP酶抑制細胞內Ca++儲存池的轉運。當用磷脂酶C的抑制劑U73122處理細胞后，完全抑制了FTY引起的細胞內Ca++濃度升高，同時也抑制了細胞的凋亡[14]。這說明FTY可通過激活磷脂酶C，引起細胞內Ca++的釋放，繼而誘發凋亡。FTY激活磷脂酶C導致細胞內Ca++上升和調節bcl-2/bax 比值是相對獨立的兩個作用還是同一作用的上、下游效應還有待進一步闡明。

　　  有趣的是，最近發現FTY對淋巴細胞的凋亡有雙相調節作用，FTY可以增強超抗原引起的成熟淋巴細胞凋亡，而胸腺中的負選擇（胸腺細胞凋亡）卻受到FTY的抑制，表明FTY的作用可能是加速了成熟T淋巴細胞的凋亡，同時提示未成熟和成熟淋巴細胞的細胞凋亡機制是不同的[15]。

　　 2.3 加速外周循環的成熟淋巴細胞歸巢

　　 盡管最初的研究發現FTY可誘導淋巴細胞的凋亡和體內外周血淋巴細胞的減少。但仍有一些現象難以用凋亡的誘導進行解釋。如FTY誘導細胞凋亡的研究主要是體外實驗，而體內實驗并未發現大量的凋亡細胞。其中一個解釋是凋亡細胞可能在體內很快被體內的吞噬系統吞噬。我們的一項實驗表明，將FTY誘導的凋亡細胞與脾細胞共溫育，發現可抑制脾臟中T細胞的活化，由于另外一個細胞凋亡誘導劑（CHX）具有同樣的效果，提示細胞凋亡后被受者的吞噬系統吞噬后可能介導了FTY的免疫抑制效果[16]。另外一個難以解釋的現象是FTY的有效劑量很低，0.05mg/kg即有免疫抑制效果，5mg/kg劑量的FTY僅使血濃度達到200ng/ml(0.58umol/L)，而體外實驗中誘導細胞凋亡需要1umol/L以上的濃度。由此，一些作者尋找FTY的其它作用機制。Chiba觀察到[17,18]，口服小劑量FTY（0.1mg/kg）后，大鼠外周血脾臟及胸導管內淋巴細胞明顯減少的同時，外周淋巴結腸系淋巴及派爾結中的淋巴細胞顯著增加，將標記后的淋巴細胞靜脈輸入后，證實FTY可以加速外周淋巴細胞歸巢至PLN、MLN和PP，并與用藥劑量正相關，如用抗CD62L、CD49D和CD11a處理淋巴細胞，而后靜脈輸入，歸巢被完全阻斷，這提示FTY加速外周淋巴細胞歸巢是通過歸巢受體（homing releptors）介導的。

　　 從上述的一些實驗證據得出FTY似乎有兩個方面的作用，其一是誘導淋巴細胞凋亡，其二是誘導淋巴細胞歸巢。要假設同一個藥物同時具有這兩個方面的作用是困難的。目前淍無直接的實驗證據證明兩者之間是否存在關系。

 

　　 3 藥物代謝動力學

　　 目前在這方面的研究較少。FYT可用氣相色譜進行檢測。由于FTY溶于水和乙醇，因而有很高的生物利用度，在狗、大鼠和靈長類動物中的生物利用度分別大于60%、80%和40%。在血液中，血細胞的分布大于血漿。在狗和大鼠，口服FTY后的血濃度達峰時間約為8～9小時，而母藥的半衰期分別為12和29小時。FTY與CsA聯合應用對兩者的血濃度都沒有影響。母藥的谷值濃度與口服劑量之間有線性關系。目前尚未發現有免疫抑制作用的代謝產物。在大便和尿中都發現了FTY的代謝產物，其中尿中的代謝產物比大便中的略低，這些提示FTY主要在肝臟代謝。

 

　　 4 毒副作用低

　　 4.1 高度的細胞選擇性

　　 大鼠一次性口服10mg/kg FTY，3小時以后外周血淋巴細胞降至服藥前的18.3%，3天后降至谷底6.1%。此時外周血各種淋巴細胞的降低幅度存在顯著差異。與服藥前相比，T細胞降至2.3%，B細胞降至19.7%，CD4+細胞降至8.4%，CD8+細胞降至20%，單核細胞不變。而多核細胞數上升了3倍，CD4+、CD8+雙陽性細胞上升（這是不是因為體內大量淋巴細胞凋亡后，巨噬細胞增生，以吞噬并清除這些凋亡細胞呢？）。脾臟T細胞明顯減少，胸腺、腸系膜淋巴結的細胞數及各種細胞的比例無變化。將不同組織中的淋巴細胞在含有10uMFTY的培養液中培養3小時后，細胞存活率分別為：胸腺53.2%，脾臟37.2%，外周血42.7%[19]。Chiba[2]等給大鼠連續口服FTY0.1mg/kg/d,14天后，外周血中CD3+細胞明顯減少，CD45RA+B細胞不受影響。骨髓細胞和胸腺細胞也不受影響。這些結果提示，FTY選擇性作用于外周淋巴細胞，特別是CD4+T細胞。

　　 4.2 對動物的影響

　　 大鼠大劑量FTY（10mg/kg）服用15天，沒有出現腹瀉、嘔吐、消瘦、感染而引起死亡[20]。也沒有中毒性腎損傷，但體重增長受到抑制[2]。犬腎移植受者連續服藥3個月，沒有明顯的副作用[20]。我們最近的一項研究表明，FTY的劑量在0.3～10mg/kg的范圍內無論是單獨應用或是與CsA聯合應用，連續服藥兩周后，明顯降低外周血淋巴細胞和脾臟淋巴細胞，對粒細胞、血紅蛋白以及胸腺和骨髓均無明顯影響。服藥后2周外周血淋巴細胞的數量一直維持在較低的水平，而且在停藥后維持4周左右恢復到服藥前的水平，表明FTY對淋巴細胞的影響是可逆的，而CsA不能增強FTY減少淋巴細胞的作用。

　　4.3 減少CsA用量 FTY與CsA聯合應用時，CsA的劑量只需達到亞臨床劑量（3mg/kg）就可達到滿意的治療效果[2]，從而避免了CsA過量所可能引起的肝、腎毒性。

 

　　5 結語

　　對FTY的研究雖然時間不長，但相關的研究已顯示該免疫抑制劑有較好的前景。但也有許多問題有待澄清。如特異性地誘導T細胞凋亡的機制有待進一步闡明，FTY為何僅對T細胞有作用，而對其它細胞似乎沒有影響呢？是T細胞內有特殊的“受體”或酶系嗎？誘導細胞凋亡和細胞歸巢之間有何關系呢？兩者對免疫系統的影響如何？單用或聯合應用CsA可使移植物長期存活，那么這種效果是免疫抑制還是免疫耐受呢？對這些問題的深入探討也許會給免疫學的研究和臨床帶來新思路或方法。

 

　　基本項目：本課題受國家自然科學基金（39970705）和軍隊衛生課題（98H012）資助

　　

　　參考文獻

孫爾維等，中華微生物和免疫學雜志，1998；18：377   等

 

                                                     國外醫學免疫學分冊2000年第23卷第1期