文摘
炎症性肠病(IBD)是一种慢性炎症状态,其特征是异常的免疫反应对食品或细菌抗原基因倾向的个体。几个因素先天和适应性免疫系统参与炎症过程,可能在内镜和组织学愈合积极贡献在分子水平上。虽然很难区分它们是否主要因素在决定这些事件或其次,这将是有趣的有一个清晰的地图这些因素来限制数量的潜在的“适合”粘膜愈合。目前的审查将一个类的这些因素及其调制在治疗过程中,从致病性研究涉及几个治疗与良好的临床结果。这种方法是为了帮助识别困难的任务的“适合”治疗签名,这可能也是可能的新治疗靶点IBD患者的临床管理。
1。介绍
炎症性肠病(ibd)是慢性炎症性疾病的特点是慢性肠道粘膜损伤引起的异常免疫反应对食品或细菌抗原(1- - - - - -3]。新疗法,包括生物制剂,都证明了诱导粘膜治疗克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC) [1,2]。粘膜愈合与减少了住院治疗,缓解和改善临床结果的维护4,5]。
粘膜治疗炎症性肠病中还不清楚,从它的定义。最常见的已知粘膜愈合的定义是“endoscopical”治疗,通过内窥镜成绩的量化成为可能,如梅奥得分7 (6],SES-CD [7],Rutgeerts得分(尤其是用于评估CD的内窥镜复发患者进行外科干预措施)(8]。
内镜治疗可能与免疫损伤的修复;然而明确依赖endoscopical愈合的组织学愈合”还没有被发现,而且它还没有被充分研究内镜的关系,组织学和生物修复(9]。
从这个假设出发,许多研究试图找到分子特征预测疾病的趋势,搜索在IBD发病机制的关键球员,比如通路与黏膜渗透性和响应环境代理(10),遗传因素,如基因参与细胞内病原体认识(点头(11]),线粒体自噬不或伴侣相关的(ATG16L1(12),IRGM(13,14),或LRRK2(15]),细胞因子受体(IL-23(11]),或ER应激的蛋白质反应元素(XBP1(16- - - - - -18),AGR2(19),而ORMDL3(20.- - - - - -22]),和基因相关的适应性和先天免疫反应。
产品的适应性和先天免疫相关的基因被广泛与受伤的组织,在慢性炎症持续激活肥大细胞和巨噬细胞,中性粒细胞,树突细胞,激活T细胞和其他白细胞紧随其后。
动物实验和人体研究导致识别不同的亚种激活的T细胞在一个异常的方式,分别在CD (Th1和Th17) (23- - - - - -25)和加州大学(Th2) [26]。
虽然粘膜愈合,可能“组织学愈合,”成为现实密切相关的临床实践中,相关的“生物治疗,”一个在肠道黏膜免疫恢复,直到仅适用于在研究领域,通常在研究评估响应某些治疗炎症性肠病。
这种叙述审查的目的是收集实验证据相关内窥镜的好例子,组织学,和生物治疗炎症性肠病中,定义良好的治疗干预措施(表的反应1)。治疗药物将被分为代理系统或局部与广泛的行动和系统性药物与一个特定的目标。
2。全身或局部药物与广泛的行动
2.1。5-Aminosalicylic酸/柳氮磺胺吡啶
Mesazalazine (5-ASA)是柳氮磺胺吡啶衍生品之一。它管理开始2 g /死直到4.8 g /特别是UC患者死亡,但也受CD患者(23]。生产的平板电脑,将活性形式在结肠粘膜pH-dependent或时间。新配方的5-ASA涉及不同的系统能提高结肠释放(24,25]。Mesalazine也在本地行为,活跃在直肠和结肠左(27]。5-ASA行动取决于它能够抑制体外白三烯B4 (LT)和前列腺素(PG) E2生产。这些影响进行评估的活检标本中培养24 - 48 h从健康和/或加州大学或CD患者(28]。其他报告显示,5-ASA可以减少IL-1beta生产在治疗24小时活跃IBD患者活检样本(29日,30.)的激活或抑制NF-kB [31日),所以减少一些细胞因子的表达(TNF、il - 1、- 2、il - 6和引发)或粘附分子(ICAM-1, VCAM-1 E-selectin, MAdCAM-1)和酶参与炎症,如诱导一氧化氮合酶和cyclooxygenase-2 [32,33]。2000年,Bantel等人表明,在20 UC患者内镜治疗5-ASA与减少的表达NF-kB在组织切片免疫组织化学染色(31日]。中已报告LTB4水平升高的UC患者结肠组织:脂质提取分析了高压液相色谱和活检标本病人受到炎症性肠病和含有254 ng LTB4每克,与黏膜正常受试者相比含有少于5 ng白三烯B4的活检体重每克34- - - - - -36]。5-ASA显示能力产生过氧物酶体proliferator-activated受体γ(PPAR -γ)在体外对HT29结肠上皮细胞系(37]。这个结果与发现PPAR -γ信使rna和蛋白质含量,降低对患者的标本受到加州大学CD或控制相比,,使用和响应5-ASA与重建的水平(38]。观察这些病人,效果只在肠道粘膜水平而不是在外周血单核细胞,这表明这些变化取决于药物引起的表观遗传改变在粘膜水平(38]。PPAR -γ核受体,激活激酶和其他转录因子与炎症过程,如核因子kB (NFkB) c-Jun, c-Fos和核转录因子激活T细胞(NFAT) [39- - - - - -41)和抑制粘膜炎性细胞因子(il - 1的生产β和肿瘤坏死因子-α)和趋化因子(42),炎症细胞的增殖43),和一些粘附分子的表达44]。
2.2。糖皮质激素
类固醇是人类所知的最有效的抗炎药药理学和最广泛的生物有效性:亲脂性的特点使糖皮质激素在细胞磷脂被动扩散层和结合自己在每一个组织中表达的胞质受体45]。皮质类固醇受体属于核受体(NR)总科,其中包括其他疏水分子的受体胆酸、维生素a和D和甲状腺激素。NR总科常见的股票相同的结构与三个功能域:在氨基端部分他们transactivation域;在c端部分有一个ligand-specific结合蛋白(精神的小黑裙);两个终点站之间有一个中央锌指DNA结合域(DBD),结合特定的DNA序列,称为glucocorticoid-responsive元素(GRE) [46]。这种交互允许增加lipocortin 1 syntesis phospholipasis A2抑制剂,抑制花生四烯酸释放(47],增加IkBa表达式NFkB结合,并保持它不活跃44- - - - - -46]。此外,heterocomplex corticosteroid-receptor抑制一些转录因子之间的相互作用及其特定的基因,如抑制NFkB和细胞因子序列之间的联系(44- - - - - -46]。不同类型的类固醇是已知的,抗炎能力通常是可的松相关衍生品(48]。类固醇可以作用于我们身体的所有细胞,特别是免疫细胞,也就是说,可能是其功效在炎症性肠病的主要原因(49]。到了最近,类固醇,活动只有在粘膜的水平,已经被证明疗效在治疗炎症性肠病(50- - - - - -53]。因为他们的结构被认为通过同样的途径全身性类固醇,虽然直接在肠道粘膜(54]。积极治疗与糖皮质激素减少结肠活检中激活NFkB 13 IBD患者根据电泳迁移率改变分析发现,治疗3周后每天0.75毫克/公斤强的松。(51]。此外,一些研究也显示出剂量依赖性抑制肠道上皮细胞的迁移和增殖肠道,尤其是强的松,布地奈德,地塞米松在低浓度(52,53,55]。体外研究IBD患者肠粘膜显示地塞米松治疗降低IL-1beta和白三烯B4 (56]。在最近的一篇论文57)表明,在CD患者使用类固醇,以及免疫抑制和anti-TNF -α药物的差别与对这些MMP-9 MMP-26积极的中性粒细胞和基质TIMP-1 TIMP-3这平行的组织学评分和calprotectine。Furthemore, Raddatz等人分析了系统的一些细胞因子mRNA表达肠粘膜的炎症性肠病病人口服类固醇治疗后(58]。il - 1β2、il - 4、il - 6、il - 10干扰素-γ和肿瘤坏死因子-α被定量评估反向transcriptase-polymerase连锁反应在活检和PBMNC,及其变化与内窥镜发现,临床活动,结果从治疗6个月后。在所有的细胞因子,il - 1β、il - 6和TNF -α是最代表,但与il - 1β和肿瘤坏死因子-α,il - 6表达仅限于粘膜发炎和更好地与临床相关的活动和c反应蛋白水平。据报道,糖皮质激素抑制细胞因子mRNA的水平(59]虽然他们有矛盾的行动促进中性粒细胞的生存60,61年]:与地塞米松治疗引起嗜酸性粒细胞凋亡,但这是一个伟大的中性粒细胞凋亡抑制剂。另一个有趣的论文建议与类固醇治疗相关副作用NF-kB重型抑郁症的相关活动,在正常情况下调节人体糖皮质激素(hGC) receptor-l水平自动调整的分子循环(62年]。
2.2.1。硫唑嘌呤和环孢霉素
这些都是最常用在IBD免疫抑制剂。Azathioprin(阿扎)治疗药物是第一个描述导致粘膜愈合在CD患者(63年]。阿扎/ 6 -巯基嘌呤是一种减少酸inosin模拟核酸合成特别是淋巴细胞免疫应答细胞的减少(54]。据报道,阿扎治疗缺乏糖皮质激素导致73%的19名患者内镜粘膜愈合后6个月(64年),而诱导t细胞凋亡(65年]。此外,咪唑硫嘌呤能维持粘膜愈合与皮质类固醇疗法(63年]。数据与阿扎治疗UC的治疗是有争议的,特别是关于缓解的维护66年]。药物的体外研究分析影响T细胞在固有层的结肠标本CD患者中,表明它能够抑制Rac1活动基因,像增殖蛋白激酶激酶(MEK) NF-kB,和bcl-x (L),导致细胞凋亡的线粒体途径。阿扎治疗与失踪的炎性浸润8和G2细胞周期阻滞67年]。
环孢菌素(CsA)块信号转导,因为它不允许钙调磷酸酶的激活。这是与缺乏相关转录因子的激活NFAT因此转录- 2。CsA通路在T细胞是非常重要的,因为他们依赖组织免疫反应- 2 (54]。虽然没有一个特定的CsA对粘膜愈合的影响(68年),在急性严重的加州大学环孢霉素可能是一个强大的抢救治疗患者不应对类固醇治疗(84年]。最近的一项研究[85年]表明,使用环孢霉素不避免结肠切除术在50%的主题,因为它没有与诱导粘膜治疗这些病人。
2.3。系统性药物与具体目标:Anti-TNF
重组技术在分子生物学领域和改进允许创建完全人类或人源化单克隆抗体,体外反人类细胞因子,如肿瘤坏死因子-α,antimembranous蛋白蛋白或表型蛋白,如反α4β7抗体,称为“生物制剂。“这些分子的生产允许特定的分子靶点,为了逃避更以前药物的副作用,并导致更好地了解疾病的病理生理学,它成为可能噬菌体展示方法(69年]。
在炎症性肠病包括药物实际使用英夫利昔单抗、adalimumab和其他分子仍在开发或在临床试验中。
2.3.1。英夫利昔单抗(IFX)
嵌合单克隆4种,不是完整的人,与变量地区工厂小鼠来源,针对人类TNF -α。这是首次发布的CD,然后UC治疗。结合临床改善,它被描述IBD患者接受IFX显示减少肠道通透性。
使用IFX与降低微血管CD40和VCAM-1表达在粘膜活检评估免疫组织化学(50]。在相同的研究相同的变化显示,血清水平的血浆的sCD40L和血小板/外周血t细胞(PBT) CD40L表达。
最重要的一个作用机制IFX是t细胞的诱导细胞凋亡。它已被证明,事实上,T细胞CD3选择孤立的IBD患者治疗后体外IFX,去细胞凋亡(70年]。IFX治疗与调节性T细胞(CD4的重建+CD25 + Foxp3+T细胞或T规则)在肠粘膜以及外周血,尤其是在反应的患者,其细胞凋亡的减少(71年]。(口音)的一项研究表明,粘膜愈合发生在CD患者9 10 4周后一个注入IFX [72年]。在这种患者的内镜substudy口音我显示,99名患者粘膜愈合:英夫利昔单抗的患者接受3注入(0-2-6周)显示粘膜愈合患者相比,只收到了1注入英夫利昔单抗(86年]。最近的一项研究显示,CD应答器和循环细胞因子的变化在IFX not-responder患者在内镜治疗评估。显著增加血浆肿瘤坏死因子-α水平被发现在两组第6周,相比之下,在星期2和星期6的血清il - 6水平往往低于基线(87年]。血清水平的其他细胞因子(IL-23、IL-17A和正-γ)没有显著变化。相同的作者的研究推测,TNF -α刺激细胞因子的生产(如IL-23 IL-12p70 IL-17, il - 6合成LPMCs在CD患者(88年]),IFX阻断TNF -α,抑制了他们的生产。
ACT1/2试验表明,IFX UC患者的使用,已经8周后,与粘膜愈合,作为“内窥镜”的得分显示0 - 1 0周后基线相比,这是平行于明年结肠切除术(风险较低73年]。2009年,一项有趣的研究表明,在病人受到加州大学与IFX感应阶段后(5毫克/公斤),TNF -α和正γ结肠活检mRNA水平降低,但不是那些il - 10、il - 4。此外,降低TNF -信使rna与临床和内窥镜改进(74年]。
在另一篇论文评估35 CD患者前后2到6周开始IFX疗法(87年),这是表明,更高水平的IL-17A IL-23,和il - 12在基线预测治疗反应降低到IFX疗法,作为他们的水平治疗后也仍然很高。
活检与IFX UC患者体外显示IFX诱导既不降低TNF -α信使rna和il - 1的β信使rna,但干扰素-γ信使rna,并在一个较低的程度上,IL-6-mRNA [75年]。
2.3.2。Adalimumab (ADA)
它是一个完整的人类抗体TNF -α,注册了加州大学和CD。一个前瞻性研究表明ADA能够诱导内镜治疗和正常化粘膜细胞因子调查mRNA表达活跃CD患者(76年]。这项研究包括77名患者和内镜治疗前后检查(至少六ADA注射)。活检的测量收集IL-17A mRNA表达水平,IL23,干扰素-γ肿瘤坏死因子-α、IL10 Foxp3以及免疫组织化学。完成内镜治疗也取得了27.3%的病人治疗10周后,与显著减少所有细胞因子除了IL10 mRNA表达水平。TNF的表达升高α分别和IL-17A坚持52%和76%的患者完成内镜缓解。预处理细胞因子基因表达水平没有预测响应ADA疗法。对t细胞凋亡的一项研究显示ADA能够诱导它增加了notch 1通路(77年):通过免疫组织化学染色,低水平的notch 1被发现在加州大学粘膜发炎,为了应对anti-TNF增加α治疗。这个观察具有重要的免疫学意义notch 1抑制阻止t细胞周期阻滞(anti-TNF引起的α),但不是细胞凋亡。
3所示。方法用于评估在IBD免疫签名
从above-reported研究表明,各种技术已被用于不同的实验方法。它们可以整体分为体外研究和体外研究和酸蛋白质和核酸分析。第一组,容易执行,理解直接技术能够描述免疫签名生物样品浸泡在福尔马林溶液或冻结。分析蛋白质的外膜和细胞质,最扩散技术包括免疫组织化学和免疫印迹,而对于核酸分析、实时PCR (78年),信使核糖核酸微阵列,组织微阵列(80年]。微阵列的更大优势是屏幕的可能性在同一时间几个信使核糖核酸或蛋白质:互补脱氧核糖核酸或寡核苷酸是发现在幻灯片上表面(81年,82年]。组织微阵列(tma)是直到1000年不同石蜡块独立的组织核心:他们聚集在数组允许多元组织学分析(79年,83年]。这个工具的限制,它不显示的哪一部分组织表达特定的蛋白质。免疫组织化学和荧光原位杂交(FISH),相反,可能是互补的。体外研究通常是一种“静态研究,”上面的方法报告的“图片”蛋白质的病人肠道粘膜的状态,在一个精确的时刻。免疫印迹有很好的敏感性,能够区分容易消极与积极的结果相比,但它不允许定位一个特定的蛋白质在组织,因为它是从蛋白质溶解产物的生物标本,如结肠活检。
mRNA分析rt - pcr是另一个非常有效的方法来间接评价蛋白质含量。它可以用来评估一个响应组织在不同时间点的状态。第二组技术处理体外研究。许多实验综述描述由体外研究包括培养结肠活检或结肠细胞系29日,89年]。这些研究的主要优点是动态工作的可能性。除了已经上面描述的方法,这种方法允许释放细胞因子的测量ELISA试验,多元分析,流式细胞术,如果他们开始作为膜蛋白(90年]。最后一个方法可以评估细胞凋亡或核CD4的表达+CD25+Foxp3+T调节细胞(91年]。Multiprotein ELISA测定是一种测试,允许测量多达数万细胞因子在同一时间从同一血清或组织培养上清液或其他生物液体:它的特点是一个特定的技术称为Xmap技术(92年]。最近这个试验是用来评估血清细胞因子在UC患者(93年]。新方法,利用oncobiology研究,已经微- rnas或microrna [94年,95年)实时PCR的检测(96年,97年]。microrna是单链寡核苷酸结合的信使rna,破坏称为P-bodies cytoplasmatic尸体。这种效应抑制细胞ribosome-associated转导和蛋白质合成。然而,到目前为止,具体microrna的控制细胞因子的生产仍未完全阐明。
4所示。结论
内镜程序保持第一行评估响应以及评估内镜治疗的疾病。粘膜愈合有关,特别是研究评估疗效的生物疗法,在临床结果与改善住院或手术,对加州大学和CD。一些研究表明,粘膜修复或改善粘膜的炎症和临床结果与几个粘膜免疫的变化。变化的多数注册有关减少促炎的分子水平或减少Nf-KB等激活转录因子。似乎更广泛影响粘膜免疫相关使用类固醇,减少一些细胞因子如TNF -α、il - 1、- 2、il - 6和引发,对加州大学和CD。使用生物制剂,特别是IFX与调制的相关细胞因子表达以及其他重要的肠道黏膜免疫的组件,如调节性T细胞。免疫抑制剂的影响,尤其是阿扎和Csa,有关他们的主要对免疫细胞的影响。5-ASA诱发粘膜内皮细胞整合素表达的减少,类似于观察生物制剂,特别是IFX。尽管不同的异质性研究报道,不同的药物可以产生类似的结果在调制的选择细胞因子或炎性通路。可能反映共同的途径不同药物的作用,或者,更可能的是,同样的积极回应一个病人,治疗干预。这些观察开辟新的重要的考虑因素在不同药物的作用机制,经常不是众所周知的,其次,愈合过程的机制可能不同治疗之间共享类似的途径。当“正常”的治疗反应不生成,失衡的患者中观察到细胞因子含量,这可能与不同的而不是详尽的对某些药物的反应。这些研究打开新的视角发现生物和组织炎症性肠病治疗的预后因素。作为一个例子,松田等人表明,病人对治疗没有反应显示更高水平的TNF -α和IL10的加州大学(98年),而高水平的粘膜TNF -α和il - 6在nonresponding CD [88年]。尽管有趣的发现,主要的限制减少了这些考试的适用性。第一个原因之一是,大多数的研究只可用观察性研究。我们所知,没有试验评估作为一个端点的“生物反应,”而不是临床内镜响应或粘膜的潜在有效性CD和加州大学的生物标志物。此外,通用的标准化的方法分析用于建立一个潜在的报道截止值也不是可用的。最后,“老”或经典方法是否更可靠,广泛扩散,并且能够评估几个目标,新兴技术,如微阵列分析或microrna的分析,显示更广泛的潜在的肠道粘膜免疫和代谢状况的照片。更广泛的分析,然而,更难以解释和数学聚类的数据仍然不符合验证或标准化immune-metabolic表型,有用在白天练习。进一步的研究评估免疫签名对治疗的反应热烈欢迎,特别是评估新的临床有效的药物的作用机制。这种方法可以确定适合使用粘膜预后的生物标志物,一起为未来的研究和新的治疗靶点。