Tacrolimus

冉竹妍，罗永海 【摘要】 中耳胆脂瘤是中耳的非肿瘤性病变，可导致多种颅内外并发症，重者可危及生命。目前提出的多种发病机制至今尚无明确定论，也无有效的非手术治疗手段，故对其发病机制的研究有助于寻找非手术治疗方案，减少术后复发。炎症是胆脂瘤的主要特征之一，被认为是胆脂瘤形成和复发的先决条件。文章对炎症及免疫微环境在胆脂瘤中可能的作用机制及其在胆脂瘤的治疗方面的应用及预期进行总结，以期为胆脂瘤非手术治疗方案的开发提供新思路。 【关键词】中耳胆脂瘤；免疫微环境；炎症因子 中耳胆脂瘤是一种界限清楚的非肿瘤性囊性变，是由分层的角化鳞状上皮、上皮下的结缔组织及不断堆积的角化碎片形成的团块[1]。胆脂瘤发病率估计每年为5～9.2/10万[2-3]。复发性感染和胆脂瘤周围基质引起的慢性炎症是胆脂瘤扩大生长的最重要因素。如果不对其进行治疗，可引起听骨链破坏、前庭功能障碍、面瘫及颅内并发症[4-6]。目前，治疗胆脂瘤的唯一有效方法是彻底切除和修复受损的中耳结构，并为此采用各种手术入路[7-9]。尽管手术技术和生物医学技术取得了进步，但在所有形式的经典或内镜手术后，胆脂瘤复发仍然很常见，给患者的身心健康带来一定影响。因此，探索更多胆脂瘤致病的相关机制并开发更多非手术治疗方案非常重要。 目前，关于获得性胆脂瘤的形成存在不同的理论，但大量炎症是本病的主要特征之一，也被认为是胆脂瘤形成和复发的先决条件[10]。免疫细胞浸润、炎症介质表达等免疫微环境相关因素可能在胆脂瘤进展中起到重要作用。这些发现为本病的个性化治疗提供了新思路，并提示针对微环境的治疗可能成为未来胆脂瘤管理的重要方向。目前，胆脂瘤的药物治疗方案仍然缺失，通过调节免疫细胞活性、阻断炎症信号通路或使用生物制剂，可能成为药物开发的新方向，扩展治疗胆脂瘤的空间，以期减少并发症，降低复发率。 1 炎症因子与趋化因子 1.1 炎症因子 部分理论认为中耳胆脂瘤中促炎因子的过度表达是导致骨质破坏的重要原因。为明确胆脂瘤疾病过程中的细胞因子，已有许多研究对胆脂瘤组织中炎症介质的存在进行了探索，发现与无炎症的外耳道皮肤组织相比，肿瘤坏死因子-α(tumour necrosis factor，TNF-α)、白细胞介素-6(interleukin-6，IL-6)、白细胞介素-8(interleukin-8，IL–8)、白细胞介素-1α(interleukin-1α，IL-1α)和白细胞介素-1β(interleukin-1β，IL-1β)在胆脂瘤皮肤中更高，而抗炎因子的表达水平较低[11]。对于全身炎症指标，Serban等[12]收集了30例健康对照组和60例中耳胆脂瘤患者血液标本，检测白细胞介素-1(interleukin-1，IL-1)、IL-6、IL-8水平，发现与健康对照组相比，中耳胆脂瘤患者血清中IL-1、IL-6、IL-8水平明显升高。此后也有更细致的研究证实了此观点，且发现IL-1、IL-6、IL-8表达水平与骨吸收程度呈明显正相关[13]。在此基础上，Artono等[14]认为，高水平IL-1、IL-6、TNF-α可能是胆脂瘤患者发生严重骨质破坏的重要标志。 TNF-α由巨噬细胞、单核细胞及淋巴细胞产生，是一种自分泌生长调节剂。TNF-α的释放将诱导核因子κB受体活化因子配体(receptor activator of nuclear factor-κB ligand，RANKL)、基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMP)、一氧化氮和前列腺素E2(prostaglandin E2，PGE2)成为骨破坏的因素。MMP蛋白会诱导破骨细胞生成，而RANKL通过激活核因子JB刺激破骨细胞生成，破骨细胞的数量将随之增加[15]。此外，TNF-α还能直接作用于骨基质，使骨基质暴露于破骨细胞的作用之下。一氧化氮和PGE2升高导致骨保护素降低，成骨细胞数量随之减少。破骨细胞的骨吸收过程和成骨细胞的骨形成过程间的不平衡导致了骨的破坏，TNF-α由此参与了中耳骨质的破坏[14]。 Kuczkowski等[16]发现，与肉芽组织相比，胆脂瘤组织中IL-1α和IL-6水平较高，在中耳听小骨有明显病变的病例中记录到最高值，证明胆脂瘤的侵袭性可能与此相关。IL-6是一种促炎细胞因子，是信号转导及转录激活蛋白3(signal transducer and activator of transcription 3，STAT3)的强激活剂。IL-6可以与STAT3协同促进细胞增殖，抑制凋亡。Liu等[17]发现，胆脂瘤上皮中磷酸化信号转导及转录激活蛋白3表达增加引起IL-6增加，导致IL-6/Janus激酶/信号转导子与转录激活子(janus kinas/signal transducer and activator of transcription，JAK/STAT)信号通路在胆脂瘤上皮增生中被激活，增强破骨细胞的功能，从而使胆脂瘤具有侵袭性。 IL-1α由成纤维细胞和巨噬细胞释放，主要位于上述细胞的细胞内或表面，可增加成骨细胞和巨噬细胞中RANKL表达。RANKL不仅是促进破骨细胞前体细胞分化和融合的关键因子，也是激活成熟破骨细胞骨吸收活性的关键因子[18]。中耳胆脂瘤上皮中RANKL表达的增加与骨吸收程度相关[19]。Lee等[20]研究发现，IL-1α还影响成纤维细胞和破骨细胞产生PGE2和胶原酶，从而降解骨基质，在中耳炎症中发挥作用，引起中耳胆脂瘤的骨质破坏。IL-1β由胆脂瘤中的角质形成细胞、巨噬细胞和成纤维细胞分泌，能够激活TNF-α、IL-6等炎症因子，形成促炎微环境，加剧局部炎症[21]。IL-1β通过激活核因子κB(nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells，NF-κB)和丝裂原活化蛋白激酶信号通路，增强胆脂瘤角质形成细胞的增殖能力，并抑制其凋亡，导致病变持续扩大。此外，IL-1β与转化生长因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)、血管内皮生长因子等协同，可促进血管生成和纤维组织增生，进一步支持胆脂瘤的生长和侵袭。Serban等[12]认为，白细胞介素-10(interleukin-10，IL-10)和TGF-β能够抑制破骨细胞的生成和活性，因此抗炎因子IL-10和TGF-β同样可以在胆脂瘤进程中发挥作用。 1.2 趋化因子 在胆脂瘤中，趋化因子可以通过参与炎症反应、细胞迁移及骨质破坏等环节推动疾病进展。单核细胞趋化因子(monocyte chemotactic factor，MCP-1)在胆脂瘤炎性细胞的趋化激活中起着重要作用。MCP-1对单核细胞、嗜碱性粒细胞、T淋巴细胞及自然杀伤细胞具有趋化激活双重功能，使各种炎性细胞尤其是单核细胞向病变部位聚集，诱导这些细胞产生IL-1、IL-6及TNF-α等炎性因子，而IL-1β、白细胞介素-4、TNF-α、γ干扰素等又能够诱导这些细胞产生MCP-1，形成恶性循环，从而引起胆脂瘤的中耳组织损伤[22]。趋化因子受体4(C-X-C motif chemokine receptor 4，CXCR4)在胆脂瘤中的作用机制尚未明确，但CXCR4的下游信号通路如PI3K-Akt在既往研究中被认为参与了胆脂瘤上皮细胞的过度增殖[23]。故CXCR4可能同样在胆脂瘤中起到重要作用，此观点尚需进一步验证。C-X-C基序趋化因子配体8(C-X-C motif chemokine ligand 8，CXCL8)是一种重要的趋化因子，在多种炎症和肿瘤微环境中发挥关键作用，可通过与其他疾病的类比，推测CXCL8在胆脂瘤中的作用机制，发现更多潜在治疗靶点[24-25]。  2 免疫细胞 组织病理学研究证实，中耳胆脂瘤上皮与皮肤组成相似，其主要成分是角质形成细胞，其母质上皮组织内含有胶原纤维、成纤维细胞及炎症细胞[26]。 2.1 巨噬细胞 巨噬细胞作为固有免疫系统的重要组成部分，在炎症和免疫调节中发挥关键作用。由于感染刺激，巨噬细胞迁移到中耳的炎症组织中成为组织驻留巨噬细胞，通过释放细胞因子与多种类型的邻近细胞相互作用，从而对炎症、组织修复和骨发育产生影响，由此构成炎症环境的关键组成部分[27]。 胆脂瘤组织中存在的大量巨噬细胞主要分为M1型(促炎)和M2型(抗炎/修复)2种 [28]。M1型巨噬细胞在早期病变中占主导，分泌IL-1β、TNF-α等促炎因子，促进炎症反应和骨质破坏。M2型巨噬细胞在晚期病变中增多，参与组织修复和免疫抑制。巨噬细胞通过分泌细胞因子和生长因子促进胆脂瘤细胞的增殖和侵袭，胆脂瘤细胞通过释放外泌体和细胞因子调控巨噬细胞的极化和功能。M1/M2极化巨噬细胞极化表型在慢性炎症性疾病中的差异性参与已在既往研究中得到证实[29-30]。例如，克罗恩病是一种与病理性巨噬细胞反应相关的自身免疫性炎症性疾病，可以通过TNF-α抑制剂进行治疗，其治疗作用可能归因于巨噬细胞从M1型向M2型的极化偏移[31]。因此，对中耳胆脂瘤巨噬细胞极化特征的研究可能具有一定治疗意义。然而，中耳胆脂瘤中的M1/M2极化巨噬细胞极化模式及其与临床表现的关系尚不清楚。Bassiouni等[32]研究发现，通过抑制TNF-α，从破坏性的M1途径转向稳态的M2途径，可能是治疗胆脂瘤的生物学途径。因此，全面分析胆脂瘤中巨噬细胞的表达是探索其病因和机制的一种实用方法，并可能为开发治疗靶点提供信息。 2.2 T细胞 人类白细胞抗原-DR同种型可将细菌抗原等递呈给T细胞，它在胆脂瘤组织周围基质中的巨噬细胞中大量表达，在此基础上结合丰富的细菌抗原导致了常见的T细胞的活化，这一过程被认为是胆脂瘤组织中观察到的浸润细胞免疫活化状态的一个额外来源[33-36]。Schürmann等[37]认为，驻留在胆脂瘤组织中的M1和Th1细胞是炎症细胞因子的主要贡献者，通过巨噬细胞和树突状细胞向Th1细胞递呈抗原是胆脂瘤组织中最常见的免疫调节事件，其还建立了一个自我增强炎症的恶性循环的假设，其中Th0和M0细胞向M1/Th1细胞分化，加重炎症，并上调了T细胞相关细胞间黏附分子-1，再次导致更多的免疫细胞迁移。但此种假设尚无证据，需临床试验验证。 3 炎症因子在胆脂瘤治疗中的应用 研究发现，他克莫司可通过抑制角质形成细胞中的NF-κB和JAK/STAT途径，降低促炎细胞因子TNF-α、IL-1、IL-6的水平，其类似的抗炎作用也在抗原呈递细胞中表现出来[38]。与对照组相比，他克莫司不同剂量组的IL-1、IL-10、TNF-α水平、Ki67蛋白表达和胆脂瘤角质形成细胞存活率均显著降低，表明他克莫司具有较强的抗炎作用[39]。环孢素可降低IL-1、IL-10、TNF-α水平，在研究中首次观察到环孢素可以降低胆脂瘤细胞增殖，对胆脂瘤角质形成细胞具有抗炎和抗肿瘤作用[40]。局部应用环孢素可能是治疗胆脂瘤的新的候选药物，但因环孢素具有耳毒性，其应用于临床治疗尚存争议，如需要将其投入临床使用还需进一步的动物实验来观察环孢素的耳毒性作用。咪喹莫特通过Toll样受体7激活p53蛋白，目前已用于治疗多种皮肤癌及癌前病变，与对照组相比，所有咪喹莫特治疗组的IL-1、IL-10、TNF-α水平，增殖细胞核抗原Ki-67表达和存活率均显著降低，咪喹莫特对胆脂瘤角质形成细胞表现出强烈的抗炎、抗增殖和细胞毒性作用，其对胆脂瘤角质形成细胞的治疗效果明显优于5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil，5-FU)，是一种新兴的胆脂瘤药物治疗选择[41]。在最近的临床研究中，咪喹莫特在与胆脂瘤有相似发病机制的基底细胞癌的治疗中也观察到类似的效果[42]。故咪喹莫特由于其显著的抗炎和抗增殖作用成为治疗胆脂瘤的有力候选药物。但上述药物尚未进入临床试验，目前进入临床试验的药物只有5-FU。研究中，经5-FU治疗的胆脂瘤角质形成细胞的IL-1、TNF-α、IL-10水平显著降低，IL-6、IL-8水平显著升高，证明5-FU对胆脂瘤源性角质形成细胞的失控性炎症和失控性增殖具有抑制作用 [43]。但5-FU在正常细胞中通过阻断DNA-RNA的合成也起到细胞毒性作用，故需要研究更多副作用更小的特异性治疗方案才能投入临床治疗使用。 4 未来研究方向 针对胆脂瘤免疫微环境的治疗也可能是一种新的有效策略。通过抑制促炎性M1型巨噬细胞或促进抗炎性M2型巨噬细胞，调节巨噬细胞极化可能减轻炎症和骨质破坏。阻断靶向关键炎症信号通路可能抑制炎症介质释放和上皮细胞异常增殖。炎症因子与胆脂瘤发病机制密切相关，可能与临床预后有一定的相关性，在胆脂瘤的诊断中具有一定潜力，但上述因子能否成为胆脂瘤的敏感性和特异性诊断标志物还需通过大样本临床研究验证。部分生物因子，如免疫检查点分子程序性死亡受体1、T细胞免疫球蛋白黏蛋白域分子3等在慢性炎症性疾病及肿瘤免疫微环境中均被发现可发挥促进慢性炎症及组织破坏等作用，由于胆脂瘤的特征就包括慢性炎症、细胞增生和骨质破坏等，可以推测其在胆脂瘤中发挥重要作用，未来可通过单细胞测序、空间转录组学等技术明确机制，并探索局部免疫检查点阻断疗法或联合疗法在胆脂瘤中的应用潜力[44-45]。 5 总结与展望 胆脂瘤是一种以角化上皮异常增生为特征的侵袭性病变，其进展与慢性炎症及免疫微环境失调密切相关。然而，由于胆脂瘤的免疫微环境非常复杂，针对其的非手术治疗策略仍面临挑战，如何精准靶向特定的免疫细胞或分子而不影响全身免疫系统、如何平衡抗感染治疗与组织修复之间的关系、如何平衡药物的有效性和安全性，这些问题需要更多的研究来验证。未来需借助如单细胞测序、空间转录组等技术解析微环境异质性，并开发免疫调节联合抗感染治疗的精准策略，推动治疗的临床转化。为更多患者带来福音。 所有作者均声明不存在利益冲突 参考文献各大数据库可查

TacroType™ Pharmacogenetic Test designed to support more personalized tacrolimus dosing, assisting clinical decision-making in solid organ transplant recipients WEST HILLS, Calif.--(BUSINESS WIRE)--Thermo Fisher Scientific, the world leader in serving science, today announced the launch of the TacroType™ Pharmacogenetic Test, a new laboratory developed test designed to help inform clinicians on dosing tacrolimus, a commonly prescribed immunosuppressive drug for transplant recipients to lower the risk of rejection. For transplant recipients, finding the right tacrolimus dose as early as possible can be life-changing. If the dose is too low, the body may reject the new organ. If it is too high, patients face increased risks of injury, infection and other serious complications. Yet patients process tacrolimus differently based in part on their genetics, making standard dosing approaches difficult and often leading to repeated adjustments during the most vulnerable period after transplant. Thermo Fisher’s new TacroType Pharmacogenetic Test provides genetic insights that can help clinicians better understand how an individual patient is likely to metabolize tacrolimus—supporting more informed dosing decisions from the start and helping reduce the trial-and-error approach that many patients experience today. The new test addresses this challenge by providing clinicians with actionable genetic insights that can support more personalized tacrolimus dosing decisions. Using a simple buccal swab sample, the test identifies a patient’s CYP3A5 genotype, which influences how quickly tacrolimus is metabolized and how a patient may respond to therapy. “In transplant medicine, we often see significant variability in how patients respond to tacrolimus, particularly in the early post-transplant period,” said Dr. Keith Melancon, director of the George Washington Transplant Institute. “Having pharmacogenetic information upfront can help inform initial dosing decisions, reduce the need for repeated adjustments and support more consistent immunosuppressive management when patients are most vulnerable.” When performed prior to transplant, TacroType provides genetic information that may help inform early tacrolimus dosing decisions. This insight enables more informed initial dosing decisions that complement, rather than replace, ongoing therapeutic drug monitoring. By moving beyond conventional dosing approaches, clinicians may be able to reduce the risk of adverse effects while supporting better long-term graft and patient outcomes. “When patients receive a transplant, every day matters,” said Tina Liedtky, president of the transplant diagnostics business at Thermo Fisher Scientific. “The TacroType test gives clinicians valuable information from the start and supports more effective, personalized care for patients during a critical period.” The TacroType test is offered as a one-time pharmacogenetic assessment using rapid, qPCR-based CYP3A5 genotyping services. By providing clinicians with patient-specific information to support tacrolimus dosing decisions, the test may enable clinicians to help patients reach target tacrolimus levels more efficiently and with fewer dose adjustments. “This new test reflects the growing role of pharmacogenetics in transplant medicine. It offers clinicians an additional data point to help manage immunosuppressive therapy to each patient’s unique needs,” said Tina Liedtky. To learn more about TacroType, visit . The TacroType™ Pharmacogenetic Test is a laboratory developed test that is used for clinical purposes by the CLIA-certified laboratory performing the test. The test has not been cleared or approved by the U.S. Food and Drug Administration (FDA) or CE marked in the EU as an in vitro diagnostic test. About Thermo Fisher Scientific Thermo Fisher Scientific Inc. is the world leader in serving science, with annual revenue over $40 billion. Our Mission is to enable our customers to make the world healthier, cleaner and safer. Whether our customers are accelerating life sciences research, solving complex analytical challenges, increasing productivity in their laboratories, improving patient health through diagnostics or the development and manufacture of life-changing therapies, we are here to support them. Our global team delivers an unrivaled combination of innovative technologies, purchasing convenience and pharmaceutical services through our industry-leading brands, including Thermo Scientific, Applied Biosystems, Invitrogen, Fisher Scientific, Unity Lab Services, Patheon and PPD. Contacts Media Contact Information: Kellie Walker 484-515-1413 kellie.walker@thermofisher.com