肿瘤坏死因子α在系统性红斑狼疮中的作用

摘要

系统性红斑狼疮（SLE）小鼠模型显示出明显矛盾的证据，即（a）肿瘤坏死因子（TNF）表达低，给予TNF有帮助，或（b）TNF高，TNF阻断有治疗作用，这取决于所研究的小鼠模型。事实上，TNF显然具有双重作用，至少在一定程度上可以抑制自身免疫，并促进炎症。TNF有规律但短暂地阻断，诱导或增加染色质和磷脂的自身抗体。同时，开放标签数据表明，TNF阻断可抑制SLE的炎症表现，狼疮肾炎患者可获得长期益处。一项对照临床试验正在进行中。

肿瘤坏死因子（TNF）发挥多种生理和致病作用[1–6]. 例如，TNF在淋巴系统早期发育的器官发生中起主要作用；它具有促凋亡和抗凋亡作用，这取决于潜在的环境情况；它控制许多细胞的激活和反应，包括免疫系统的细胞；它是炎症反应开始和持续的主开关（图1). 当检查TNF和TNF抑制在系统性红斑狼疮（SLE）中的作用时，尤其是后两种效应，必须考虑免疫（和自身免疫）反应性的调节和促炎效应。因此，这些影响将成为本次审查的重点。

图1

肿瘤坏死因子（TNF）的相关作用。TNF作用于下丘脑引起发热，作用于肝细胞引起急性期反应，主要分别通过白细胞介素（IL）-1和IL-6（蓝线）。TNF还发挥多种免疫调节（左）和促炎作用：TNF参与树突状细胞（DC）的成熟并激活内皮细胞（EC）和免疫细胞（黑线）。慢性肿瘤坏死因子通常是一种生存信号（绿线），在维持长寿浆细胞（PlasmaC）的生存生态位方面发挥作用。其中一些效应部分是间接的，涉及细胞因子，如B细胞的IL-6和细胞毒性T细胞的IL-18。另一方面，长期接触TNF会导致T细胞受体（TCR）的分解，从而抑制T细胞反应，并诱导抗凋亡蛋白的表达，抑制程序性细胞死亡（红线）。由于关注免疫调节，对许多其他细胞（如成纤维细胞或破骨细胞）的影响被忽略了，但在其他方面具有重要意义。抗体；抗原；C'，补语；CR，补体受体；FcR、Fc受体；免疫复合物；MF，巨噬细胞；MHC，主要组织相容性复合体；Th，T辅助细胞。

肿瘤坏死因子在控制自身免疫中的作用

自身反应性是健康人在细胞和体液水平上的共同特征[7，8]. 然而，这种类型的自身免疫通常得到很好的控制，通常只是暂时的，不会导致疾病。相比之下，在自身免疫性疾病中，自身免疫已逃脱严格控制，成为致病性疾病。

对于SLE，存在多种小鼠模型。他们的部分表型不同，尤其是导致他们疾病的潜在遗传因素。关于TNF，特别令人感兴趣的是，这种细胞因子似乎在狼疮易感动物中发挥免疫调节作用（表1). 然而，这一作用并不一致，TNF根据菌株和疾病的阶段有不同的后果。

表1系统性红斑狼疮小鼠模型中肿瘤坏死因子（TNF）的表达和重组TNF给药或TNF阻断的作用

肿瘤坏死因子可改善小鼠狼疮

1988年，雅各布和麦克德维特[9]据报道，NZB/W小鼠TNF的生成减少，这是一种由健康的NZW亲本引起的缺陷，并证明通过在早期注射重组TNF，NZB/W疾病至少可以部分逆转。戈登和同事[10]在重复和扩大这些研究后，发现即使在肾炎发生后，高剂量TNF也有类似的有益效果，但对该疾病没有长期保护作用。戈登和沃夫西[11]还发现，重组TNF对细胞免疫有影响，但对体液免疫无影响。最近，康托伊亚尼斯和科利亚斯[12]通过分析TNF缺乏的NZB小鼠，重新确立了TNF缺乏是某些菌株类狼疮自身免疫的重要驱动因素的发现。TNF-活性NZB小鼠仅表现出轻微的自身免疫表型，而TNF-缺乏NZB鼠则发展为严重的狼疮。

肿瘤坏死因子可加重小鼠狼疮

在NZB/W小鼠中，低TNF水平的自身免疫性后果很严重，与之相反，TNF在MRL的血清和肾组织中均高度过度表达/液化石油气/液化石油气狼疮小鼠和TNF水平与炎症器官疾病程度的相关性[13，14]. 此外，即使在NZB/W小鼠中，肾脏TNF的表达也随着肾脏炎症而增加[15].

事实上，抗肿瘤坏死因子治疗对MRL有益/液化石油气狼疮。TNF靶向治疗改善关节炎症[16]和肺部[17]. 同样，TNF阻断剂可以改善蛾鼠的关节炎、肺炎和皮肤病[18]C3H患者出现肾炎和白细胞减少。SW鼠标[19]，另外两个狼疮模型。特别值得注意的是，在NZB/W病的后期服用低剂量TNF加速了肾脏死亡[15]这表明，即使在TNF被认为具有保护作用的模型中，细胞因子也具有双重作用——有益和有害。

肿瘤坏死因子阻断下的多器官选择性自身免疫性疾病的自身抗体

当在类风湿关节炎（RA）、脊椎关节病（SpAs）或克罗恩病（CD）患者中引入抑制TNF的治疗，如英夫利昔单抗、依那西普和阿达木单抗时，观察到抗核抗体（ANA）和抗dsDNA（双链DNA）的出现[20–31].

在抗核抗体阴性患者中，至少有四分之一、三分之二的患者发现了新发抗核抗体，这可能在一定程度上取决于疾病（表2). 根据检测系统的不同，接受英夫利昔单抗治疗的患者中仍有9%至54%出现针对dsDNA的自身抗体，这种抗体对SLE更具特异性。通过绿盲蝽免疫荧光试验（CLIFT），Charles及其同事[20]156例RA患者中22例（14%）发现抗dsDNA抗体，而放射免疫分析（RIA）只有8例（5%）抗体明显阳性（>25U/mL）。

表2英夫利昔单抗引起的自身抗体和药物性狼疮

值得注意的是，这些抗dsDNA抗体中的绝大多数是免疫球蛋白（Ig）M同种型（表1)而且很可能是非致病性的。与这些IgM自身抗体相比，IgG抗dsDNA抗体的出现似乎是一种相对罕见的事件。然而，这些自身抗体可能与SLE样疾病密切相关[20，27]. 在这方面，有趣的是，在用依那西普阻断TNF的情况下，IgM抗dsDNA自身抗体的发现频率较低[28]这种化合物诱导狼疮的程度与TNF抗体的程度相似[32]. 此外，在肿瘤坏死因子抑制治疗过程中可能会形成抗磷脂抗体，主要是IgM同型抗体[24，33]很少会导致危及生命的血管并发症[33，34].

肿瘤坏死因子阻断下的药物性狼疮和狼疮性肾炎

TNF阻滞剂诱导狼疮样疾病似乎很少见，发病率为0.5%至1%[20，25，35]，与TNF阻断药物的类型无关[32，36]. 此外，TNF受体阻滞剂诱导的狼疮通常是良性的，大多数患者出现疲劳或发热、肌肉骨骼或皮肤症状、血细胞计数变化或浆膜炎，但只有极少的主要器官疾病，这些症状在TNF受体阻断停止后会消失[32，36].

然而，已有7例在抗肿瘤坏死因子治疗下发生肾炎的报告[37–39]. 其中4例发生在依那西普组，2例发生在英夫利昔单抗组，1例发生在阿达木单抗组。在这七名患者中，五名接受依那西普或阿达木单抗治疗的患者患有真正的狼疮性肾炎。组织学显示，世界卫生组织（WHO）有2例IV级（弥漫增生性）肾小球肾炎，各有1例III级和V级（膜性）肾炎。一名患者没有进行肾活检。尽管有这些令人印象深刻的组织学发现，但五名患者中没有一名需要接受环磷酰胺治疗，只有一名患者接受了霉酚酸酯（MMF）治疗[39]其余患者仅在停用类固醇和TNF阻滞剂后缓解。

肿瘤坏死因子抑制治疗系统性红斑狼疮的基本原理

SLE的大多数临床表现是免疫复合物与Fc受体形成和补体激活后炎症变化的结果。在SLE患者的血清中，与许多其他疾病（如RA）相比，尽管很难检测到血清水平的升高，但在RA中TNF的致病作用已经确立，TNF的水平达到100 pg/mL以上；此外，TNF浓度与临床疾病活动显著相关[40–44]. 尽管可溶性TNF受体的血清水平很高，但其同样与疾病活动相关[42，43，45]，狼疮血清中循环的TNF具有生物活性[46].

TNF显然不仅在小鼠（见上文）中过度表达，而且在人类狼疮肾炎中也过度表达[47–50]我们自己的数据表明，这种增加与组织学估计的（肾脏）疾病活动有关[51]. 此外，TNF在难治性亚急性皮肤红斑狼疮（SCLE）病变中表达[52].

考虑到TNF作为炎症介质的作用，活动性SLE患者血清TNF水平较高，以及活动性肾炎患者肾组织过度表达，我们推断TNF阻断可能是阻断肾脏、关节或皮肤等受累器官炎症的有效方法。然而，考虑到抑制TNF的自身免疫原性潜力，我们通过仅在10周内注射四次英夫利昔单抗的诱导方案，而不是计划长期治疗，测试了TNF抑制作为干预SLE炎症反应的一种手段。

开放标签试验和轶事报道的有益效果证据

在我们开始总结关于个别或小组案件的报告之前，我们必须谨慎行事。轶事报道或公开试验不能被视为提供了他们声称反映的结果的证据。如果他们使用一些客观的测量方法，他们给出的提示可能会略强一些，但最终的信息必须来自随机对照临床试验[53]. 另一方面，RA的开放标签研究[54]，强直性脊柱炎[55]和CD随后通过对照试验得到证实。此外，这种方法的潜在风险和SLE的异质性及其危及生命的特征证明了开放标签研究是第一步。最后，使用客观的实验室测量（如肌酐或蛋白尿水平）对疾病的同质亚群（如肾炎）进行TNF阻断的开放标签经验将允许在发现有益效果后集中进行对照试验。从这个角度来看，我们几年前开始了一项开放标签试验，并用文献中发表的个别病例的轶事报告补充了所获得的数据。尽管TNF阻断治疗SLE的疗效证据仍然有限，但至少有28例报告为抽象形式[56–61]其中大多数是关于嵌合单克隆抗体英夫利昔单抗的使用。

肿瘤坏死因子阻断与狼疮性关节炎

我们自己的经验包括三名难治性狼疮性多关节炎患者，他们在首次（约5 mg/kg）输注英夫利昔单抗后几天内均完全缓解[56]. 与类风湿关节炎类似，在最后一次连续输注四种药物后，这种作用持续了大约8周。对一名尝试了这种方法的患者来说，再治疗对复发性疾病有效，但导致抗dsDNA自身抗体的进一步增加[62]. 我们所有的患者都在使用恒定剂量的硫唑嘌呤或甲氨蝶呤，在布鲁塞尔成功治疗的患者也是如此[59]和科威特[60]. 相比之下，Katz和同事[63]在使用英夫利昔单抗（infliximab）治疗的患者中，如果没有与传统的抗风湿病药物联合使用，疗效会经常下降，并且会出现严重的输液反应。

肿瘤坏死因子阻断与皮肤受累

已发表的狼疮性皮肤病经验包括两名SCLE患者[64，65]分别用英夫利昔单抗、硫唑嘌呤和依那西普成功治疗。我们还发现，在对狼疮肾炎患者进行英夫利昔单抗和硫唑嘌呤的同情护理治疗后，蝴蝶疹明显且持续改善。

肿瘤坏死因子阻断与狼疮性肾炎

12名已发表的SLE患者经TNF阻滞剂治疗后出现狼疮性肾炎。其中有7例弥漫性增生（WHO IV级）患者[56，58，59，61]以及至少4例膜性（WHO V类）狼疮性肾炎[56，57，59]. 大多数患者使用英夫利昔单抗与硫唑嘌呤或MMF联合治疗。一名孕妇接受了依那西普加血浆置换和静脉注射免疫球蛋白治疗[58].

在除三名患者外的所有患者中，TNF阻断剂治疗导致了显著的长期肾脏反应。这可能很容易反映出报告的偏见，但在一系列9名狼疮肾炎患者中，如果合作中心的所有SLE患者曾接受英夫利昔单抗治疗，那么这些数据仍相当于三分之二的成功率[59].

重要的是要强调狼疮性肾炎患者的一个意外发现，这些患者仅用四次英夫利昔单抗（和恒剂量硫唑嘌呤）成功治疗。在狼疮性关节炎中，疾病在最后一次输液后2个月内复发，而在狼疮肾炎中，一些患者的病情改善持续了几年[59，62]. 事实上，随着时间的推移，许多患者的蛋白尿进一步改善，肾功能稳定正常或略有改善[56]. 这些发现表明炎症事件的自我延续受到TNF阻断的干扰，尚需详细了解。

值得注意的是，一例长期肾病综合征患者的严重水肿在2周内消失，尽管血清白蛋白的增加速度较慢[56]表明对血管通透性有直接影响[66]. 因此，TNF阻断剂，尤其是英夫利昔单抗，似乎可以迅速减轻SLE炎症表现患者的炎症，并可能降低血管通透性。

系统性红斑狼疮患者肿瘤坏死因子阻断下的自身抗体

在我们的开放标签试验中，在抑制炎症的同时，用英夫利昔单抗阻断肿瘤坏死因子，七分之五的患者的自身抗体增加，七分之一的患者的抗心磷脂抗体（ACLA）增加[62，67]. 此外，我们观察到所有7名患者（包括那些没有抗dsDNA抗体的患者）对组蛋白和/或染色质的自身抗体增加[62]. 至少在一定程度上，抗组蛋白和抗染色质抗体的增加先于抗dsDNA的增加。

所有这些抗体只是短暂升高，并在TNF阻断停止后不久回落到基线水平。没有患者出现狼疮发作，血清补体水平保持稳定[62，67]. 然而，经RIA测定，诱导的dsDNA抗体具有高亲和力，经CLIFT测定为IgG同型抗体。虽然根据预先形成的抗dsDNA抗体，这是可以预料的，但狼疮发作的缺失需要澄清。有几种可能的解释。首先，在纳入本研究时，一些患者可能有非致病性自身抗体，即使在激活和扩增后，仍保持非致病性。其次，自身抗体水平的增加只是暂时的，而长期存在高水平的致病性抗体可能需要诱导补体激活和爆发；在SLE症状出现之前，抗dsDNA抗体长期存在的观察结果支持了这一观点[68]. 第三，英夫利昔单抗的显著抗炎作用可能阻止了损伤，尽管存在潜在的致病性抗体。然而，我们观察到一例预先形成IgG ACLA的患者出现了一次暂时性深静脉血栓形成，ACLA略有增加[59]，表明个体患者自身抗体的存在可能与临床病理学有关。

肿瘤坏死因子阻断下自身抗体形成的潜在机制

已经提出了几个假设，这些假设至少可以部分解释TNF活性的（治疗性）降低如何导致针对核成分和磷脂的自身抗体的形成。其中一个假说与干扰素（IFN）-α的激活有关。因为在正常情况下，TNF下调IFN-α[69]据推测，TNF的减少释放了IFN-α，从而促进了自身免疫。然而，在系统性红斑狼疮中，IFN-α和TNF都高度增加，这两种细胞因子的水平与疾病活动有关[40–42，44]. 这一发现不仅挑战了这一假设，甚至表明这两种细胞因子的相互负调控在活动性SLE中没有作用。相反，TNF和IFN-α的联合增加可能有助于系统性自身免疫的发病机制。

另一个假设与TNF抑制后延长B细胞存活有关。在小鼠移植物抗宿主病系统中，TNF阻断导致IFN-γ生成减少，IFN-γ诱导的CD95（Fas）上调减少，细胞溶解活性降低，但抗dsDNA抗体显著增加[70]. 这导致作者假设TNF阻断阻碍了细胞毒性T细胞清除自身免疫性B淋巴细胞[70]. 因为IL-18（以前称为IFN-γ诱导因子）在RA和SLE中被TNF阻断而降低[51，71]，这一机制可能发挥作用。

慢性TNF暴露还通过下调T细胞受体（TCR）成分、损害TCR信号和减弱抗原驱动事件直接损害T细胞激活[72，73]. 因此，抑制TNF可能促进T细胞活化。最后，长期暴露于TNF后阻断TNF也可能导致细胞凋亡增加[62]. 由此导致的凋亡物质的增加可以解释为什么新出现的抗体似乎只针对核抗原和磷脂，这两种抗原都表达在凋亡小体上[74，75]. 因此，结合可获得抗原的增加、TCR功能正常化和B细胞更好的活化可能有助于解释TNF阻断下狼疮自身抗体增加的途径。

肿瘤坏死因子阻滞剂治疗系统性红斑狼疮的安全性问题

在我们有限的经验中，英夫利昔单抗联合硫唑嘌呤或甲氨蝶呤治疗狼疮发作似乎是相当安全的[56]尽管自身抗体增加了[62]. 然而，尽管英夫利昔单抗的强烈抗炎作用可以防止自身抗体的短暂增加，但当更多患者接受治疗时，偶尔可能会出现闪光。观察ACLA同样短暂增加的潜在后果，我们实际上看到了一次（单次）深静脉血栓形成[59]，警惕这种可能性。

另一方面，我们确实观察到了细菌感染。即使在短期治疗（四次输液）下，我们也看到了一些尿路感染，其中一次导致菌血症，偶尔还出现由以下原因引起的肠炎肠炎沙门菌[59]. 事实上，长期治疗可能会使患者在这方面面临更高的风险[59].

英夫利昔单抗与硫唑嘌呤（或甲氨蝶呤）合用时未出现输液反应。停用英夫利昔单抗1.5年后复发的患者仅发生一次发作[59]. 这可能是由于联合用药，因为其他人经常观察到英夫利昔单抗用于单一治疗的狼疮性关节炎患者出现严重的输液反应[63].

英夫利昔单抗与硫唑嘌呤治疗膜性狼疮肾炎的对照试验

这些数据表明，短期TNF阻断联合硫唑嘌呤可能是狼疮肾炎患者治疗的一个进步。然而，实质性证据只能从对照临床试验中获得。我们最近开始了一项双盲安慰剂对照研究，名为“雷米卡德对活动性狼疮肾炎V类或TRIAL V的TNF阻断”。这项研究包括膜性狼疮性肾炎（WHO V类）患者，其中皮质类固醇和血管紧张素转换酶抑制剂未能将蛋白尿降低到3 g/天以下。患者被随机分为硫唑嘌呤联合英夫利昔单抗四次输注（5 mg/kg）或硫唑嘌啉单药联合四次安慰剂输注（图2). 主要终点是蛋白尿减少到1.5克/天以下的时间。

图2

正在进行的TRIAL V（Remicade阻断肿瘤坏死因子治疗活动性狼疮肾炎V类）随机安慰剂对照临床试验研究计划的图形表示。更多详情请参见[76]。血管紧张素转换酶；世卫组织、世界卫生组织。

结论

尽管我们对SLE中TNF的认识在过去几年中有了很大提高，但新的发现与之前的小鼠研究所预测的结果完全一致。一方面，TNF具有明显的抗自身免疫作用，阻断TNF可能导致自身抗体的发生。尽管药物诱导的狼疮样疾病在RA、SpA或CD患者中是一种罕见但已确定的TNF阻断的不良反应，但迄今为止，这些自身抗体尚未诱导狼疮发作。另一方面，TNF似乎在SLE中也起着重要的促炎作用。英夫利昔单抗治疗系统性红斑狼疮（SLE）的公开标签经验表明，英夫利西单抗与硫唑嘌呤联合使用，可能会成为选定的SLE患者，尤其是肾炎患者的一种有趣的治疗选择。这将取决于对照临床试验来决定这一点。至少有一个这样的审判正在进行中。