芬戈莫德的非免疫抑制效应研究进展*

韩 冰 综述,刘 苏 审校

(重庆医科大学附属第二医院眼科 400010)



·综 述·

芬戈莫德的非免疫抑制效应研究进展*

韩 冰 综述,刘 苏△审校

(重庆医科大学附属第二医院眼科 400010)

芬戈莫德； 非免疫抑制效应； 中枢神经系统

芬戈莫德(FTY720)是一种新型的免疫抑制剂，是从冬虫夏草(子囊菌亚门赤僵菌)中提取出来的抗菌药物成分多球壳菌素(ISP-1)经过化学修饰改造而成。关于FTY720的免疫抑制效应一直是研究的热点，如FTY720在多种器官移植模型及自身免疫病、肿瘤等疾病研究中均显示了良好的效果[1-3]。2010年9月美国食品药品监督管理局(FDA)已经批准FTY720作为第1种口服药用于多发性硬化(MS)的临床治疗[4]。而关于FTY720的非免疫抑制效应报道甚少。新的研究发现FTY720除了强大的免疫抑制效应外，还存在其他非免疫抑制效应。而这些研究提示FTY720还具有更强大的临床应用前景。本文将对FTY720的非免疫抑制效应做一综述。

1 FTYY720在中枢神经系统疾病的作用

1.1 FTY720对神经酰胺合成的抑制 既往对FTY720的免疫抑制机制的研究主要是，FTY720在体内经鞘氨醇激酶2转化成单磷酸酯化合物FTY720-P后发挥作用。FTY720-P与1-磷酸鞘氨醇(S1P)有高度的同源性。FTY720-P与S1P竞争结合淋巴细胞表面S1P1受体，从而导致淋巴细胞阻滞于次级淋巴器官，达到免疫抑制的目的。而Lahiri等[5]发现，除了上述机制之外，FTY720还可调节神经酰胺的合成。研究发现，FTY720可以通过非竞争性抑制酰基辅酶A和鞘氨醇而抑制神经酰胺的合成，并且这种抑制作用是在鞘氨醇高浓度时发挥的。为了证明是FTY720还是FTY720-P发挥抑制作用，他们将FTY720-P与高表达神经酰胺合成酶2(Cers2)的人胚肾细胞系共同孵育后，并没有发现明显的抑制效果。因此证明是FTY720本身而并非FTY720-P抑制神经酰胺合成酶的活性。Chen等[6]在研究光损伤诱导的视网膜变性中发现，作为凋亡第2信使的神经酰胺在其中发挥着重要的作用。研究发现，在光损伤动物模型中，神经酰胺显著的升高，与光感受器细胞的凋亡密切相关，并且用FTY720干预后，能有效减少神经酰胺的合成从而抑制光感受器的凋亡。这些表明FTY720可以通过减少神经酰胺合成酶的活性从而减低神经酰胺的水平。

1.2 FTY720对少突胶质祖细胞的保护 FTY720在多发性硬化(MS)治疗中的作用一直是备受肯定的。MS是一种慢性、退行性中枢神经系统脱髓鞘疾病，其病理特点是轴索退化及少突胶质细胞的死亡。一直以来，大部分治疗都是针对抗感染、免疫抑制等方面。FTY720因为其强大的免疫抑制作用而用于MS的治疗中。Coelho等[7]研究发现，在MS中，除了免疫抑制作用之外，FTY720还可以直接作用于少突胶质祖细胞，不仅能提高少突胶质细胞的存活率,也可以促进它的成熟。该发现显示在MS治疗中，除了抗感染及免疫抑制机制，FTY720还可能存在着其他的机制。

1.3 FTY720对酸性鞘磷脂酶的抑制 Dawson等[8]研究发现，FTY720在0～10 μmol/L浓度范围时能够以剂量依赖的方式抑制溶酶体酸性鞘磷脂酶(ASMase)的活性。用FTY720处理细胞24 h后发现，它对酸性鞘磷脂酶的活性抑制超过80%，而对中性鞘磷脂酶的活性并没有影响。同时发现，多球壳菌素及S1P均不能够抑制ASMase的活性。FFTY720的这种抑制作用与三环类抗抑郁药地昔帕明相似。地昔帕明和FTY720处理细胞都可以降低ASMase的活性，而对其他溶酶体水解酶没有明显的作用。作为一种两性阳离子药，地昔帕明是通过干预酶与晚期胞内体和溶酶体内膜的结合而发挥作用，从而降解细胞内酸性鞘磷脂酶及酸性神经酰胺酶，但中性或阴离子药并没有这一作用。该研究结果表明FTY720对酸性鞘磷脂酶的抑制作用是通过两性阳离子而发挥的。

1.4 FTY720与细胞间黏附分子-1(ICAM-1)的作用 ICAM-1在周围神经轴索显微外科术和糖尿病视网膜病变等模型中均显示出不良作用。FTY720在MS的临床治疗中显示出明显的抗感染作用。而Rau等[9]在将FTY720用于髓鞘少突胶质细胞糖蛋白诱发的视神经炎模型时，发现FTY720表现出了明显的抗感染及降低脱髓鞘和轴索损伤作用的同时并没有明显阻止视神经节细胞(RGCs)免于凋亡。同时检测发现，在FTY720处理组中出现了ICAM-1水平的上调。推测FTY720通过上调一些神经毒性细胞因子和下调神经保护性细胞因子而将视神经中的炎性环境转变成了神经毒性环境，因而没有有效地阻止RGCs的凋亡。而又有研究表明，ICAM-1与S1P受体引发的对T淋巴细胞的迁移的抑制作用是密切相关的[10]，说明FTY720与ICAM-1有着潜在的相互作用。

1.5 FTY720对大麻素CB1受体的拮抗作用 S1P受体和大麻素受体都属于G蛋白偶联受体家族，在体内分别调节S1P及大麻素的作用。大麻素受体分为CB1和CB2受体。CB1和S1P受体都可以刺激中枢神经系统(CNS)中G蛋白的活化。S1P和大麻素受体有着35%的序列同源性，FTY720又与S1P结构的相似性竞争结合S1P受体，由于这种序列同源性及FTY720在CNS一些炎症性疾病中的效应，Paugh等[11]在探索FTY720与大麻素受体之间可能的相互作用时发现，在表达CB1细胞系及小鼠小脑中，FTY720和鞘氨醇都可以以浓度依赖的方式抑制CB1选择性拮抗剂([3H]SR141716A)和大麻素受体激动剂([3H]CP55,940)的结合。然而对CB2受体与[3H]CP55,940的结合却没有影响。在表达CB1受体的CHO细胞系中，FTY720和鞘氨醇可以通过大麻素激动剂WIN55，212-2抑制胞外信号调节激酶1和2及AKT的活化并且减弱WIN55，212-2刺激的CB1受体的内化。并且FTY720和鞘氨醇可以使G蛋白活化中的大麻素兴奋剂浓度效应曲线右移。这些结果都表明CB1受体是一个新的FTY720作用靶点，鞘氨醇是一种内源性CB1受体拮抗剂。

1.6 FTY720对朊病毒病中神经细胞的保护作用 朊病毒是一类侵犯人和动物中枢神经系统的病原体，在朊病毒疾病中其正常形式PrPc转化成错误折叠形式PrPsc而发挥病理作用。朊病毒病中神经细胞的死亡机制之一为凋亡。PrP(106～126)是人工合成朊病毒蛋白肽，它保持着PrPsc的很多特性，因此可以成功地制造朊病毒损伤模型。Moon等[12]研究发现FTY720-P能够保护PrP(106～126)导致的神经细胞免于死亡，并且发现FTY720可以通过调节JNK蛋白的活化而抑制线粒体功能障碍。用SH-SY5Y细胞系和不同浓度的FTY720-P共同孵育后添加PrP(106～126)，结果发现PrP(106～126)单独处理组P-JNK水平是显著升高的，而FTY720-P处理组P-JNK水平普遍降低，并且这种抑制呈现出剂量依赖性。JNK蛋白可以促进Bax蛋白迁移至线粒体及线粒体细胞色素C的释放，导致线粒体功能障碍及凋亡。因此推测，FTY720通过调节JNK的磷酸化阻止线粒体功能障碍而对神经细胞起到保护作用。这又揭示了FTY720在朊病毒疾病中又一个潜在的治疗靶点。

1.7 FTY720对β淀粉样多肽的抑制作用 阿尔兹海默病(AD)是慢性进行性中枢神经系统变性疾病。AD的发病机制尚未阐明，其典型的病理特征是形成β淀粉样蛋白(Aβ)沉积。Takasugi等[13]研究发现，FTY720可以明显降低AD中Aβ的产生。在人工培养的原代皮质神经元细胞中，FTY720能够以剂量依赖的方式明显的降低β淀粉样多肽的产生。Doi等[14]在研究AD等神经变性疾病时也发现，FTY720-P可以减弱Aβ引起的神经毒性作用，在这个过程中显著提高了脑源性神经营养因子(BDNF)的水平。BDNF的神经保护效应是通过它的受体TrKB实现时。在验证FTY720的神经保护效应是否是通过提高BDNF实现时，他们用TrKB抑制剂及BDNF清除剂来阻断BDNF-TrKB信号通路，结果发现，FTY720-P的神经保护效应被完全阻断了。说明FTY720在减弱Aβ的神经毒性作用中是通过升高BDNF的水平实现的。该研究提示FTY720作为AD等神经变性疾病的一种潜在治疗手段。

2 FTY720对消化系统的作用

2.1 FTY720对丙型肝炎病毒(HCV)复制的抑制 Amemiya等[15]研究发现，多球壳菌素可以以剂量依赖的方式抑制HCV的复制。他们推测这一作用与多球壳菌素对丝氨酸棕榈酰转移酶(SPT)的抑制作用相关。而Ciesek等[16]研究发现，FTY720同样可以抑制HCV的复制。他们用Luc-Jc1病毒基因组或JFH1复制子去转染稳定表达HCV核心蛋白的Huh7-Lunet/CD81细胞，4 h后在细胞培养基中添加不同浓度的FTY720或多球壳菌素，48 h后用荧光素酶活性分析定量检测HCV RNA。结果发现，无论是2.3 μg/mL的FTY720还是2.9 μg/mL的多球壳菌素，都可以使HCV复制减少50%。然而在多球壳菌素转化为FTY720的过程中，抑制SPT的能力是消失了的。因此不能解释其抗病毒活性是通过对SPT的抑制而实现的。并且在FTY720和多球壳菌素相同浓度条件下，分别添加了鞘氨醇及鞘磷脂与Luc-Jc1转染的细胞共同孵育后发现，只有在鞘氨醇存在下HCV的复制才能够被抑制。这一发现表明多球壳菌素与FTY720抗病毒的活性并不归因于对SPT的抑制而是与它们跟鞘氨醇结构相似性相关。FTY720的这一发现可以作为潜在的HCV的治疗方向。

2.2 FTY720对骨髓间充质干细胞循环的抑制 最近有新的研究表明FTY720在多种纤维化动物模型中显示了良好的效果，大都通过抑制炎性反应和微血管的内皮功能障碍[17-18]。Kong等[19]在研究FTY720是否对肝纤维化有作用时发现，在CCl4诱导的肝脏纤维化模型中，用FTY720预处理4周后，肝脏纤维化标志物α-SMA、Ⅰ型骨胶原及Ⅲ型骨胶原均明显下降，并且循环血中骨髓间充质干细胞(BMSC)也明显下降。众所周知，肝脏肌成纤维细胞在肝脏纤维化中发挥着重要的作用。并且在肝脏纤维化中，BMSC来源的肌成纤维细胞占着很高的比例。因此推测，在肝脏纤维化进程中，FTY720通过阻止BMSC的循环而使其产生的肌成纤维细胞数量下降，从而缓解肝脏纤维化程度。这又揭示了FTY720的另一个潜在治疗手段。

2.3 FTY720对瞬时受体电位离子通道蛋白7(TRPM7)和ANO1的抑制作用 间质细胞Cajal(ICCs)是胃肠道的起搏细胞，它产生有节奏的膜电位振幅而形成慢波。在鼠科动物小肠中，ICCs起搏的激活主要取决于非选择性阳离子通道或Cl-通道的周期性激活。瞬时受体电位离子通道蛋白(TRPM)是位于细胞膜上的一类重要的阳离子通道家族，在鼠科小肠ICCs起搏活化中，作为针对非选择性阳离子通道应答起着非常重要的作用。Ca2+激活Cl-通道也参与ICCs中慢波电位的形成，在HEK293细胞系中编码ANO1通道的表达。因此，TRPM和ANO1是潜在的胃肠道蠕动障碍治疗的新的靶点。Qin等[20]研究发现，在稳定表达TRPM7的HEK293细胞系中，当TRPM电位达到稳定水平时添加FTY720进行干预，1 μmol/L浓度的FTY720可以完全阻断TRPM的表达，并且以浓度依赖的方式对它进行抑制。说明TRPM是FTY720的一个潜在作用靶点。Nam等[21]对FTY720是否影响ANO1进行了研究。结果发现，FTY720明显降低了ICCs起搏电位的振幅，抑制了TRPM7电流的同时，也抑制了ANO1在HEK293细胞系中的表达。这些结果提示FTY720在ICCs起搏活化中起到非常重要的作用，它能够抑制TRPM和ANO1而减弱胃肠道的运动。

3 FTY720在变态反应性疾病中的作用

花生四烯酸从甘油磷脂的释放是所有花生酸类生物合成的限速阶段。这一过程在体内是通过磷脂酶A2(PLA2)介导的。在哮喘等疾病中，花生酸类物质起着重要的作用。Payne等[22]研究发现，FTY720可以明显抑制胞浆型磷脂酶A2的活性，从而减少花生四烯酸来源的花生酸类、前列腺素D2(PGD2)和半胱氨酸-白三烯(CysLTs)的产生。这对减少呼吸道炎症、支气管高反应性、淋巴细胞及嗜酸性粒细胞的参透有着很好的作用。并且这一作用独立于FTY720-P和S1P受体。Xin等[23]在研究FTY720在肾小球系膜细胞中的抗感染效果时也发现，FTY720能够以剂量依赖的方式抑制ⅡA分泌型磷脂酶A2(ⅡA-sPLA2)的分泌及活化，以及由此产生的前列腺素E2。这些发现提示FTY720除了免疫抑制以外，具有抗感染的另一种潜在的作用机制。

4 总 结

综上所述，FTY720作为新型免疫抑制剂除了免疫抑制效应之外，还具有多种非免疫抑制效果，目前的研究大多集中在中枢神经系统疾病中，这些都为拓展FTY720新的药理作用及临床治疗新靶点提供了新的思路。

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国家自然科学基金资助项目(81271035/H1205)。

10.3969/j.issn.1672-9455.2015.07.053

A

1672-9455(2015)07-0997-03

2014-10-05

2014-11-22)

△通讯作者，E-mail：liusu2836@sina.com。