一、基因治疗
目前认为细胞因子在RA的发病过程中起着重要的作用,尤其是IL-1和TNFa等。无论是在动物模型还是在 RA患者身上都发现,在受累关节腔内可以检测出可溶性IL-1受体(sIL-1 R)和可溶性 TNFa受体(sTNFa-R )。这些物质可以阻止 IL-I和TNFa与各自的靶细胞受体结合,所以是一种保护性的物质。但是,由机体自发产生的这些物质含量很少,不足以抵抗 IL-1和 TNFa所引发的一系列反应。如果能让机体产生足量的此类物质,就可以减轻甚至阻断RA的进展过程,而且这些内源性的物质比现在所有治疗RA的药物所引起的副作用都要小得多。在这种情况下,基因治疗应运而生。
基因治疗的原理就是,将对 RA有治疗作用的蛋白质的基因编码导人特殊的细胞内,使其长期高效表达一定水平的这些蛋白质,达到治疗的目的。目前基因导人的方法有两大类:一种是将特殊的细胞提取后,在体外导人一定的基因,经过增殖扩充后再将其输人体内;另一种就是直接将载有一定基因的特殊载体引人体内,在体内进人特殊的细胞。现在对RA进行基因治疗的一个吸引人的策略就是将抗关节炎基因(anti-arthritis gene)转移到受累关节的滑膜层细胞中(synovial lining)。在体内和体外方法中应用的载体不同。在体外,逆转录病毒介导的基因转移是一个可靠的技术,在兔的关节内可以带来超过6周的关节内基因表达,而不引起炎症和其他副作用。在兔的抗原诱导的关节炎模型、猫链球菌细胞壁诱导的关节炎模型、鼠胶原和酵母多糖诱导的关节炎模型中,以该种方式将编码 IL-I受体拮抗剂((IL-1 Ra )的基因导人可以对关节产生部分保护作用。
在体内,将基因导人到关节的滑膜层细胞可以通过腺病毒、AAV (adenoassociated virus).脂质体和裸DNA。使用这些载体,编码可溶性IL-1受体工(sIL-1R工)的基因在兔的胶原诱导的关节炎模型中显示了显著的抗关节炎活性。使用腺病毒局部导入病毒IL-10 (vIL-10)在鼠胶原诱导的关节炎模型中也显示了抗关节炎活性。有趣的是,在实验中意外发现,sIL-1R工和vIL-10基因的导人不但在注射关节,而且在非注射关节都能抑制疾病的活性。
除了导人抗炎和免疫调节细胞因子的基因外,还能导人其产物可以被删除的基因。例如,将疤疹胸昔激酶基因导人,这样给予更昔洛韦就可以杀死滑膜内和滑膜周围的细胞,即利用更昔洛韦杀死与疤疹胸腺激酶基因产物结合的细胞,实际是药物性滑模切除。尽管有足够数目的正在分化的滑膜细胞可以被有效地杀死,但还不知道这种类型的“基因滑膜切除”比传统的滑膜切除具有什么优点。这种方法已经研究了多年,但是长期的结果还是比较含糊。fas配位(fasL)基因的导人也是研究的一个方向。并且在这种情况下,被转导的滑膜细胞通过 fas受体同时具有选择性杀死关节炎相关性T淋巴细胞的能力,因此可以更有效的控制病情。T Kobayashi等发现fas相关性死亡结构域蛋白(FADD)在fas介导的滑膜细胞凋亡中起关键的作用。通过腺病毒在培养的RA滑膜细胞中转染FADD基因可以诱导 FADD表达的上调和凋亡。在移植了人类RA滑膜细胞的严重联合免疫缺陷病(SCID)小鼠的关节内局部注射FADD腺病毒(Ad-FADD ),可以通过诱导凋亡消除滑膜细胞。而且这种凋亡只限于滑膜组织而不影响软骨细胞。
将抗关节炎基因导人脾细胞的实验带来了成功的结果。在这个实验系统中,具有胶原诱导关节炎的小鼠其脾细胞被用来将基因导人SCID小鼠中。使用编码 sTNFRI和转移生长因子队(TGF-队)基因的实验取得了较好的结果。
在RA动物模型实验中,将编码sTNFR和vIL-10的腺病毒载体系统性导人也显示了改善关节炎的能力。尽管几天后,在外周循环中就已经检测不到转基因产物,其抗关节炎的效果可以持续更长时间。在这种情况下,值得注意的是,为产生显著的抗关节炎作用所需要注射的腺病毒载体的数量接近于产生严重肝炎的数量。
另一种方法是肌注编码抗关节炎蛋白的裸DNA。尽管通过这种途径基因表达的水平不高,但是基因表达持续的时间较长。最近报道,通过肌注编码TGF-(3的cDNA可以减轻鼠的链球菌细胞壁诱导的关节炎的病情活动性。在鼠足垫中注射编码IL-10的cDNA也可以抑制胶原诱导的关节炎。
已经在动物模型中试验过的抗关节炎蛋白质有:IL-IRa, sTNF-R, TGF-(31, vIL-10, sIL-1R,FasL,IL-13和IL-4。在将人类 RA滑膜细胞和正常软骨细胞移植到SCID小鼠的模型中发现,滑膜细胞使软骨退变有两种机制:一种是滑膜细胞直接侵蚀,另一种是滑膜细胞激活软骨细胞介导的软骨溶解。使用逆转录病毒将IL-1Ra的cDNA导人其中,可以抑制软骨细胞介导的软骨溶解,不影响滑膜的侵蚀。而将IL-10或vIL-10基因导人将抑制滑膜细胞对软骨的侵蚀,不影响软骨细胞介导的软骨溶解。
在1996年,FDA批准了第一个基因治疗的人体研究。参加研究的对象为9例患有RA的绝经后妇女,她们都准备进行数个MCP关节的全关节置换手术。第一次手术从她们关节中得到各自的滑膜组织,从中提取出成纤维细胞并在体外培养。这些细胞被分成两组,一组被逆转入IL-1Ra cDNA,另一组保持原样。在经过安全测试后,分别将这些细胞注射到原先患者的MCP关节内,每个患者都有两个关节注射处理过的成纤维细胞,另外两个关节注射没有被转人的成纤维细胞。一周后计划中的第二次手术分别取出关节内的滑膜组织。体外分析表明,滑膜组织中成功地进行了基因转移和表达,在关节内基因的产物具有生物学活性。由于试验的时间很短,临床上并没有产生关节炎症状的改善。
基于目前所得到的实验结果,RA的基因治疗有着广阔的前景。随着实验技术的进步,在不久的将来可望用于临床。
二、造血干细胞移植治疗
尽管RA是一种自身免疫疾病,在某种程度上,它可以被看做类似于恶性淋巴增殖性疾病。恶性疾病的标志是:丧失生长抑制、原癌基因突变和克隆增殖。来自于RA患者的滑膜细胞中的成纤维样细胞,在体外可以自主增殖,体内这种行为导致软骨的破坏。细胞逃脱生长抑制的可能机制是原癌基因的突变。在RA患者受累关节的滑膜细胞中可以发现p53原癌基因的突变。B淋巴细胞免疫球蛋白和T细胞受体的偏移(skewing)提示,在RA受累关节滑膜内有B细胞和T细胞的克隆扩增。RA和恶性疾病一样,也能带来严重的致残和疼痛,缩短预期寿命。基于以上的原因,最早用于治疗血液系统恶性肿瘤的造血干细胞移植(hemopoieticstem cell transplantation, HSCT)自然被设想可以用于治疗RA。
在对再生障碍性贫血的患者使用异体造血干细胞移植(allo-HSCT)治疗后发现,那些合并RA的病人其RA症状也得到了缓解。一共有8例再生障碍性贫血合并 RA的患者,他们在移植后都得到了缓解,有3例分别在移植后 58天、75天和93天后因GVHD而死亡,1例在2年后RA症状复发,1例缓解超过2年,1例缓解超过6年,1例缓解超过8年,1例最初减轻,然后病情缓解超过n年,移植成功者的生存期都在 10年以上。Alto-HSCT的基本原理是改变受体对疾病的基因易感性,提供异体基因移植物以产生移植物抗自身免疫效应(graft ver-sus autoimmunity,GVA)。因此,即便宿主体内仍然存在RA的病因,使用供体的造血干细胞替代受体的易感性干细胞可以防止疾病的发生。由活性细胞介导的GVA效应可能来自于成熟的供体淋巴细胞对受体自身反应性细胞的消除、调节和诱导凋亡。临床上这种效应最近被报道。尽管理论上这种 GVA效应是有益的,allo-HSCT最显著的毒性是供体细胞对受体正常组织的免疫反应,即移植物抗宿主反应(graft-versus-host disease, GVHD)。与自体造血干细胞移植相比,allo-HSCT具有较高的发病率(morbidity)和病死率(mortality),主要与GVHD有关。另一方面,最近报道可以使用比较安全的非骨髓清除性干细胞移植 (non-myeloablative stem cell transplant)代替危险的骨髓清除性预处理(myeloablative condition-ing),即所谓袖珍异体移植(mini-allografting),例如,在预处理时使用CTX或fludarabine等。已经证实,通过免疫抑制而不是骨髓清除性预处理也可以充分而迅速地完成供体造血干细胞的嫁接(engraf ement)和受体所有造血干细胞的相应清除,这样就减少了与移植程序相关的毒J性和病死率。但GVHD仍然是影响allo-HSCT安全性的主要障碍。对异体移植物的淋巴清除(CD34+富集)可以显著减少GVHD的危险性,但同时移植失败率增加。移植成功与否受预处理的化疗强度、输人的供体干细胞数目和促使嫁接的T细胞数目的影响。目前认为,allo-HSCT对于RA来说是一种可治愈(curative)的方法,但是其缺点是程序相关性发病率和病死率较高。怎么设计出一种方案可以将发病率和病死率减少到最小是需要解决的一个问题。
ALAN TYNDALL统计,到2001年5月为止,EBMT/EULAR数据库中使用自体外周血干细胞移植(auto-PBSCT)治疗自身免疫性疾病的共350例,其中RA 43例。这43例中,除去1例动员失败,其余均接受了移植。移植后1例死亡,得到随访的是39例,平均随访时间为11个月。其中13例好转,1例病情稳定,18例最初病情好转但10个月后症状复发,7例恶化。接受 auto-PBSCT的患者中,一半使用CTX + G-CSF动员,另一半仅仅使用G-CSF动员,后者在动员期间病情有轻到中度的活动,但是容易控制。大部分在预处理时都使用CTX200mg/'kg,有 3例加上了抗胸腺球蛋白(ATG ),另外 2例使用白消安(busulfan) +CTX,1例使用 fludarabine十ATG。死亡病例发生在白消安+CTX组,复发的病例中大部分使用单个DMARD (MTX , CsA或来氟米特)就能得到良好的反应,而在移植前这种效果不可能达到。一般说来,患者对auto-PBSCT的程序耐受性较好,移植相关性病死率较低。移植后症状即刻就可以缓解,患者关节痛消失,如扣纽扣和梳头等日常生活的能力很快恢复正常。晨僵缓解,类风湿结节消失,ESR恢复正常,类风湿因子消失。尽管研究表明治疗后症状可以显著改善(达到ACR50或70),但完全缓解不是很常见,并且有一半以上的患者会在2年内复发。移植后症状缓解的时间似乎与预处理的强度有关系,对比试验发现,使用CTX 100mg/kg的患者反应持续时间是1一2个月,而使用CTX 200mg/kg者反应时间长达18-20个月。这提示使用更强的预处理方案可能带来移植后更长时间的缓解,但移植相关性病死率也可能会随之增加。对于那些复发的患者,使用移植前效果欠佳的DMARDs大多能获得症状的控制,并且可以作用较长时间。这表明尽管auto-PBSCT不是一个治愈的方法,但可以对病程产生免疫调节作用,而且可以持续较长的时间。
选择什么样的病人进行HSCT还没有严格的规定。从风湿病的角度来看,最理想的病人应该具有下面几个特点:①容易进展到严重的病态和死亡;②对传统的药物治疗无效或被预计到无效;③处于病程早期,没有出现不可逆的脏器损害;④有证据表明,任何已经存在的关节组织破坏为可逆性。但是RA的临床病程很难预计,对具体的病人而言,在病程早期准确地评价预后非常困难。理想的方法是综合临床、基因和实验室标记物来区分预后差的患者。现在已知的是具有DR肚亚型标记物的患者容易发生骨关节破坏,对药物治疗的反应也相对较差,但这种方法还未应用于临床。目前一个进退两难的局面是,最有希望在移植后获得缓解的患者是那些处于病程早期的,而现在进行HSCT的优先对象是那些病程进展迅速和病变可逆希望较小的患者。如同HSCT治疗恶性肿瘤的早期试验一样,将患者的选择局限于那些病情严重且传统治疗方法失败的病人身上,其结果同样也是治疗反应不佳而且副作用巨大。因为HSCT治疗 RA尚处于摸索阶段,目前患者选择的标准也只是各家经验之谈,还需要将来的工作使之不断完善 。
由于HSCT是一种试验性治疗方法,且花费昂贵,患者也需要承担较大的风险,因此治疗的目标应该是达到持续完全缓解或至少ACR70。风湿病学家提出了一些改良措施,包括:① 使用目前容易耐受的高度免疫抑制但非骨髓清除性预处理方案,并且移植后进行免疫调节,包括使用TNF抑制剂、CsA和/或MTX ;②使用强度更高的骨髓清除性预处理方案,例如白消安和 CTX;③ 进行 all。一HSCT。这些措施的共同目的都是减少复发率、提高移植后的缓解率和降低移植相关性病死率。目前一些研究中心正在策划进行措施 A的3期临床试验,措施B也要进行1/2期临床试验。

