17 грудня, 2018
Атопический дерматит: иммунные нарушения, барьерная дисфункция, IgE-аутореактивность и новые методы терапии
Атопический дерматит (АД) представляет собой распространенное экзематозное дерматологическое заболевание, поражающее 2-20% общей популяции и имеющее возрастные и этнические особенности. АД характеризуется хроническим воспалением кожных покровов, сухостью кожи, дисфункцией эпидермального барьера. Интенсивный зуд является основным и наиболее тягостным симптомом АД. Расчесы, спровоцированные зудом, усиливают активность воспалительного процесса за счет ускоренного клеточного поражения на поврежденных участках кожных покровов.
Приблизительно у 80% больных АД обнаруживают высокий уровень IgE в сыворотке крови. В отличие от пациентов с неизмененной сывороточной концентрацией IgE и больных АД без существенных проявлений аллергии, пациентам с внешними проявлениями АД и высоким уровнем IgE свойственны более тяжелое течение заболевания, мутации белка филлагрина (FLG), нарушение барьерной функции кожи. В ходе недавно проведенных общегеномных исследований и анализов в формате иммуночипа выявлены как минимум 19 значимых локусов восприимчивости для АД, которые свидетельствуют о вероятном вовлечении в патологический процесс цитокинов (KIF3A/интерлейкина (ИЛ)-4/ИЛ‑13), высвобождаемыми Т-хелперами (Тh) 2 типа, рецепторов семейства ИЛ‑1 (ИЛ1RL1/ИЛ18R1/ИЛ18RAP) и белков кожного барьера (FLG).
С точки зрения иммунных нарушений в настоящее время АД считается двухфазной Т-клеточно-опосредованной патологией. В острой фазе заболевания доминируют сигналы от Th2, тогда как при переходе заболевания в хроническую фазу происходит переключение с Th2 на Th1. В нескольких недавних исследованиях большое значение в возникновении и персистировании АД уделялось синтезу ИЛ‑22 субпопуляцией Т22-клеток и в меньшей степени – продукции ИЛ‑17 Тh‑17-клетками. Инфильтрация CD3+ Т-клетками, CD11с+ и CD1с+ дендритными клетками свойственна острому АД, тогда как более массивная инфильтрация характерна для хронического АД.
Кроме вовлечения клеточного иммунитета и дифференцировки Th2- и CD4+ хелперов (Тh22)-клеток, в развитии и прогрессировании АД, вероятно, большую роль играет повышение уровня IgE, что проявляется IgE-аутореактивностью. Общий уровень IgE сильно коррелирует с распространенностью IgE-аутореактивности. В некоторых сообщениях указывается на наличие взаимосвязи между аутореактивностью и степенью тяжести АД. Более того, многочисленные клетки, инфильтрирующие участки поврежденной кожи при АД, являются положительными в отношении IgE или высокоаффинного рецептора к Fc-фрагменту IgE (FcεRI).
Учитывая патогенетическую значимость кожного барьера и иммунных нарушений в возникновении АД, стандартные методы терапии предполагают применение топических эмолиентов для коррекции барьерной дисфункции, а также топических кортикостероидов и ингибиторов кальциневрина для нивелирования воспалительного процесса. Эти традиционные методы лечения более или менее эффективно справляются с атопическим воспалением и зудом, однако удовлетворенность пациентов дневных стационаров этими методами, как правило, невысока. В настоящее время разрабатывается и изучается несколько новых таргетных препаратов.
Иммунные нарушения, способствующие экспансии Th2- и T22-клеток при АД
Известно, что острые повреждения при АД сопровождаются выбросом большого количества цитокинов (ИЛ‑4, ИЛ‑5 и ИЛ‑13) из Th2- и мРНК-экспрессирующих клеток по сравнению с неизмененной кожей / непораженными при АД кожными покровами. По сравнению с острыми изменениями, хронические повреждения характеризуются меньшей продукцией ИЛ‑4 и ИЛ‑13 мРНК-экспрессирующими клетками, но большим синтезом интерферона (ИФН)-γ мРНК-экспрессирующими Th1-клетками. Смещение соотношения Th2/Th1 в сторону Th2 можно проиллюстрировать при помощи аппликационной кожной пробы с использованием антигена клеща домашней пыли. Кроме того, значимость сдвига в сторону Th2 при АД подтверждается тем фактом, что тяжесть заболевания достоверно коррелирует с наличием ИЛ‑4/ИЛ‑13-связанных молекул, таких как CCL17, периостин и галектин‑9. Несмотря на потенциальную роль ИЛ‑17-продуцирущих Th17-клеток в развитии АД, в ряде исследований получены противоречивые результаты.
Кроме сдвига соотношения в сторону Th2, в нескольких недавно опубликованных исследованиях E. Guttman-Yassky и соавт. подчеркнута весомая роль ИЛ‑22-продуцирующих Т22-клеток в возникновении АД (рис.).
Рис. Патогенез АД
Дисфункция кожного барьера и Th2/T22-опосредованные иммунные нарушения являются основополагающими изменениями при АД. Генетическая мутация FLG обуславливает нарушение барьерной функции и способствует ее дегидратации, что облегчает проникновение внешних аллергенов. В поврежденном эпидермисе высвобождается тимусный стромальный лимфопоэтин (ТСЛ), который запускает Th2/T22-опосредованный иммунный ответ. Цитокины Th2 (ИЛ4 и ИЛ-13) стимулируют В-клетки продуцировать IgE к аллергенам. Некоторые IgE реагируют с аутоантителами. IgE-реактивность также влияет на активность заболевания. ИЛ-4, ИЛ-13 и ИЛ-22 являются сильными супрессорами экспрессии FLG. Зуд, вызванный ТСЛ и ИЛ-31, который продуцирует Th2, а также расчесы усиливают барьерную дисфункцию кожи. Выброс ТСЛ из кератиноцитов зависит от миграции кальция, которая регулируется ORAI1-каналами. Воздействие на ТСЛ, Th2/T22 и ORAI1-пути является многообещающей стратегией по преодолению атопического воспаления.
В отличие от мышиных Th17-клеток, также продуцирующих ИЛ‑22, человеческие Т-клетки содержат различные Т22-клетки, которые экспрессируют ИЛ‑17 в очень небольшом количестве. K. E. Nograles и соавт. впервые описали значимое накопление Т22-клеток в поврежденной коже при АД по сравнению с псориазом и неизмененным кожным покровом. К инфильтрированным Т22-клеткам относят CD4+ хелперы (Th22) и CD8+ цитотоксические (Тс22) клетки. Следует отметить, что клиническая тяжесть АД коррелирует с количеством Тс22-клеток, а не с числом Th22-клеток. Проведенным исследованием, в котором сравнивались неизмененные участки кожи с острыми и хроническими повреждениями у больных АД (n=10), установлено, что острые поражения ассоциированы со значительным увеличением регуляции генов, связанных с Th2- (ИЛ-4, ИЛ-10, ИЛ-31, CCL11) и Т22-клетками (ИЛ22, S100A7, S100A8, S100A9, S100A12 и ИЛ32). Возрастание Th2/Т22, характерное для острых повреждений при АД, в дальнейшем, при хронизации процесса, еще больше усиливается и сочетается с интенсификацией регуляции экспрессии Th1-связанных генов (IFNG, CXCL9, CXCL10 и CXCL11). Многоцветная проточная цитометрия подтвердила, что количество циркулирующих кожных лимфоцитов антиген-положительных (CLA+; кожный homing-рецептор) Th2-клеток у детей (в возрасте 5-70 мес) и взрослых (18-74 лет), больных АД, значительно превышает такое же у здоровых добровольцев. Отмечено достоверное уменьшение количества CLA+ Th1-клеток снижается у детей, страдающих АД, но не у взрослых больных, тогда как численность CLA+Th22 и CLA+Tc22 значительно возрастает во взрослой, а не в педиатрической популяции больных АД по сравнению со здоровыми лицами.
В сравнительном исследовании, проведенном с участием больных АД раннего (0-3 лет) и позднего (3-6 лет) детского возраста, зафиксировано значимое повышение CLA+Th2 и уменьшение субпопуляции CLA+Th1 у детей раннего, но не позднего детского возраста по сравнению со здоровыми детьми аналогичной возрастной группы. Не зафиксированы достоверные различия в количестве CLA+Th22-клеток у больных АД и здоровых лиц, независимо от возрастного периода. Одновременно с ключевой ролью Th2 / T22-клеток неотъемлемым компонентом атопического воспаления является более интенсивная регуляция выделения хемокинов и экспрессии хемокиновых рецепторов, таких как CCL1, CCL4, CCL13, CCL17, CCL18, CCL20, CCL22, CCL26, CXCL1, CXCL2, CXCL3, CXCL8, CXCL9, CXCL10, CCR1, CCR7, а также увеличение экспрессии янус-киназ (JAK) 1 и 3.
Разрушение барьерных белков под воздействием ИЛ‑4, ИЛ‑13 и ИЛ‑22
Функционирование эпидермального барьера определяется координированным и последовательным перекрестным связыванием барьерных белков, таких как FLG и лорикрин (LOR). Многие барьерные белки человека входят в состав 2,5-Mbp-кластера, также называемого эпидермальным дифференцировочным комплексом (ЭДК) и расположенного на 1q21 хромосоме. Экспрессия генов барьерных белков в ЭДК-локусе повышается и подавляется под воздействием различных внешних и внутренних стимулов, включая цитокины Th2 (ИЛ‑4 и ИЛ‑13) и Т22(ИЛ‑22)-клеток. ИЛ‑4 и ИЛ‑13 достоверно ингибируют мРНК FLG и LOR, а также экспрессию белков. Экспрессия FLG и LOR также значительно снижается под воздействием ИЛ‑22 (рис.). В связи с мутацией FLG, которая сопровождается утратой функции и присутствует при АД, имеющееся снижение активности Th2 и Т22 объясняется нарушением экспрессии FLG и LOR в поврежденной коже у больных АД, опосредуя тем самым возникновение дисфункции эпидермального барьера. В отличие от снижения экспрессии FLG и LOR, повреждения кожи у больных АД сопровождается повышением экспрессии гена S100A7, также локализованного в локусе ЭДК. Несмотря на то что ИЛ‑4 и ИЛ‑13 ингибируют экспрессию S100A7 в кератиноцитах, самым сильным индуктором экспрессии этого гена является ИЛ‑22.
IgE-аутореактивность при АД
Понятие «атопия» означает предрасположенность к увеличению образования IgE-антител или наличие отягощенного индивидуального и/или семейного анамнеза по бронхиальной астме, аллергическому риниту, конъюнктивиту и АД. С помощью цитокинов Th2 активированные В-клетки начинают синтезировать IgE. При АД описана активация и дифференцировка разнообразных субпопуляций В-клеток со статистически значимой корреляцией с уровнем циркулирующего IgE, которые отсутствовали у больных псориазом и здоровых лиц. Согласно вышеописанному клеточному сдвигу в сторону Тh2 у детей раннего возраста, страдающих АД, также зафиксировано повышение уровня общего или аллерген-специфического IgE у младенцев и детей раннего возраста, больных АД. Концентрация специфического IgE к овомукоиду (основному аллергену куриного яйца), аллергенам пшеницы и домашней пыли коррелирует с уровнем цитокинов CCL17 и CCL22, высвобождаемых Th2. Дисфункция кожного барьера, связанная с мутацией FLG, и колонизация Staphylococcus aureus способствуют прогрессированию заболевания и аберрантной продукции IgE при АД.
Как было показано ранее, IgE-аутореактивность возникает при аутоиммунных заболеваниях (системная красная волчанка, буллезный пемфегоид): в настоящее время все больше внимания уделяется ее роли в развитии АД (рис.). В 1940 г. по результатам положительных кожных проб к перхоти и поту человека подтверждено наличие IgE-аутореактивности к неизвестным аутоантигенам. Более того, грибковый белок MGL_1304, выделенный из липофильных дрожжей Malassezia globosa, недавно обнаружен в поте больных АД и признан одним из основных антигенов для IgE-антител. Однако при АД некоторые аутореактивные IgE-антитела, вероятно, связываются с клеточной мембраной и внутриклеточными структурами в культивируемых человеческих кератиноцитах. S. Natter и соавт., S. Zeller и соавт., а также другие исследователи изучали клоны человеческих комплементарных ДНК, кодирующих аутоантигены и направленные на IgE-аутоантитела, выделенные у больных АД, и обнаружили множество вероятных аутоантигенов (включая марганец-содержащую супероксид дисмутазу, рибосомальный Р2-протеин, профилин 1, циклофилин В, тиоредоксин, α-цепь созревающего полипептид-ассоциированного комплекса (α-NAC), 6А кератин, α2-актин, α1А-тубулин), некоторые из которых имеют значительное сходство с аллергенами окружающей среды. Вызывает интерес тот факт, что титры IgE-аутоантител к марганец-содержащей супероксид дисмутазе коррелируют с тяжестью АД. Некоторые из этих аутоантигенов активируют базофилы, воздействуя на FcεRI, и индуцируют развитие кожных реакций немедленного или замедленного типа.
Транскрипционный ко-активатор α-NAC представляет собой внутриклеточный белок, вовлеченный в сортировку вновь синтезированных полипептидов и не имеющий какой-либо гомологии с известными аллергенами окружающей среды. Мононуклеарные клетки периферической крови (МКПК) у больных АД, имеющих IgE-антитела к α-NAC, продуцируют большое количество ИЛ‑17, ИЛ‑22, а также ИФН-γ по сравнению с неизмененными МКПК в условиях in vitro в присутствии α-NAC и ИЛ‑2. Продукция цитокинов подавляется при истощении антиген-презентирующих моноцитов из МКПК, демонстрируя тем самым, что α-NAC-аутоантиген презентуется моноцитами Т-клеткам посредством обычной иммунной системы. Аутореактивными Т-клетками, специфичными для α-NAC, являются CLA+ и CCR4+. Недавно у больных АД обнаружены α-NAC-специфичные аутореактивные CD8+ Т-клетки. Эти α-NAC-специфичные аутореактивные CD8+ Т-клетки также продуцируют ИЛ‑4 и ИФН-γ. Перечисленные исследования подчеркивают потенциальную роль аутореактивного IgE и Т-клеточного ответа в обострении и увеличении тяжести АД.
Новые методы терапии АД
Терапия первой линии АД включает нанесение эмолиентов на сухую кожу, использование топических кортикостероидов и такролимуса на воспаленных кожных покровах, прием пероральных антигистаминных препаратов при зуде с последующим переходом на терапию второй линии (вспомогательное лечение): системный циклоспорин, кратковременный пероральный прием стероидов, ультрафиолетовое облучение. Несмотря на то что многие исследования подтверждают эффективность традиционной терапии, удовлетворенность и приверженность больных АД к перечисленным методам лечения в основном очень низкие. Учитывая прорыв в понимании патогенеза этого заболевания, появилось место для разработки и применения новых стратегий и способов лечения больных АД.
Дупилумаб
Дупилумаб представляет собой полностью человеческое моноклональное антитело, направленное против субъединицы рецептора ИЛ‑4, которое подавляет сигнальные пути от ИЛ‑4 и ИЛ‑13. Исследования I и II фазы, проведенные у взрослых со среднетяжелым / тяжелым течением АД, подтвердили, что прием дупилумаба способствует значительному уменьшению воспаления и зуда без дозолимитирующего токсического действия. Зафиксировано достоверное снижение экспрессии мРНК некоторых Th2-ассоциированных хемокинов (CCL17, CCL18, CCL22 и CCL26) без значительной модуляции Th1-ассоциированных генов (IFNG). Дупилумаб нормализует сон и улучшает качество жизни к 16-й неделе лечения. Эти данные подтверждают, что дупилумаб является новым многообещающим противовоспалительным и противозудным препаратом для лечения АД.
Антитела к рецептору А ИЛ‑31 (CIM331)
Антитело к рецептору А ИЛ‑31 (исследовательский код CIM331) может стать другим перспективным препаратом для лечения атопического зуда. У людей и мышей ИЛ‑31 преимущественно продуцируется Th2-клетками; его кожные инъекции вызывают зуд. В недавнем клиническом исследовании показано, что одна инъекция антитела к рецептору А ИЛ‑31 (препарат CIM331) значительно ингибирует зуд у пациентов со среднетяжелым / тяжелым течением АД на протяжении 4 недель после начала лечения без каких-либо значимых нежелательных явлений. CIM331 также повышает качество сна и снижает необходимость применения топического гидрокортизона бутирата. Примечательно, что рецептор А ИЛ‑31 определяется как обратная молекула активации FcεRI.
Ингибиторы фосфодиэстеразы‑4
Ингибиторы фосфодиэстеразы‑4 (ФДЭ‑4) проявляют иммуносупрессивную активность посредством повышения внутриклеточной концентрации циклического аденозинмонофосфата и ингибирования ИЛ‑4, фактора некроза опухоли-α у экспериментальных животных. В клинических исследованиях различные топические ингибиторы ФДЭ‑4, включая E6005, OPA‑15406 и крисаборол, подтвердили свою эффективность в нивелировании воспаления и зуда при АД. Хотя пероральный ингибитор ФДЭ‑4 апремиласт эффективен в лечении АД и псориаза, может понадобиться введение высоких доз препарата для достижения значимого улучшения у больных АД по сравнению с пациентами, страдающими псориазом.
Антагонисты гистаминовых Н4-рецепторов
Учитывая противозудные и противовоспалительные свойства антагониста гистаминовых Н4-рецепторов (JNJ‑39758979), зафиксированные в доклинических исследованиях с экспериментальными животными, в Японии были проведены клинические исследования эффективности перорального приема этого препарата в лечении АД. Несмотря на то что антагонист Н4-рецепторов значительно уменьшал зуд в дневное и ночное время у больных АД, это клиническое исследование было завершено досрочно в связи с появлением тяжелого побочного эффекта – агранулоцитоза. В дополнение к их нейрональной экспрессии Н4-рецепторы вовлечены в продукцию CCL17 и CCL22 дендритными клетками моноцитарного происхождения и Тh2-опосредованное воспаление в мышиной модели атопии.
Ингибитор JAK (тофацитиниб)
Цитокины оказывают свое действие посредством активации внутриклеточного сигнального пути, такого как семейства JAK. Тофацитиниб является пан-ингибитором JAK, воздействующим преимущественно на JAK1 и JAK3, в меньшей мере – на JAK2 и тирозин-киназу‑2. Как пероральное, так и топическое применение тофацитиниба приводит к значительному уменьшению активности воспалительного процесса и зуда при АД. Средний процент изменения индекса распространенности и тяжести экземы (EASI) к 4-й неделе терапии по сравнению с исходными данными значительно улучшался (p<0,001) при применении топического тофацитиниба (–87%) в отличие от наполнителя (–29,9%). Достоверное улучшение индекса EASI наблюдалось на 1-й неделе терапии, уменьшение выраженности зуда – ко 2-му дню терапии. Хотя тофацитиниб является перспективным препаратом, ему могут быть свойственны нежелательные явления, вызванные иммуносупрессией, что будет тщательно изучаться в ходе долгосрочных исследований.
Топический ингибитор тропомиозин-рецепторной киназы А
Тропомиозин-рецепторная киназа А (TrkA) является высокоаффинным рецептором фактора роста нервной ткани (NGF). TrkA-положительные нервные волокна определяются в эпидермисе, дерме и спинномозговых ганглиях человека. Недавнее клиническое исследование, проведенное D. Roblin и соавт., продемонстрировало, что топический ингибитор TrkA-киназы CT327 является эффективным средством лечения зуда при псориазе. Необходимы дальнейшие исследования для подтверждения противозудного эффекта CT327 при АД.
Выводы
Экспрессия FLG возрастает при специфической активации рецептора ароматических углеводородов (AHR), чувствительного к различным внешним и внутренним химическим лигандам. Лигирование AHR посредством каменноугольной, соевой смолы или некоторых фитохимических веществ устраняет ингибирующее действие цитокинов Th2 на экспрессию FLG, что следует учитывать при использовании этих препаратов в медицинских целях для лечения воспалительных заболеваний кожи. Определение безопасных и эффективных лигандов для AHR является одним из потенциальных методов для разработки новых вспомогательных терапевтических средств для лечения заболеваний, сопровождающихся нарушением барьерной функции кожи. AHR также является ключевой молекулой в создании сообщества кишечного микробиома, влияя на баланс между Th17- и регуляторными Т-клетками. Таким образом, можно предположить, что спонтанная регрессия АД у младенцев может быть обусловлена восстановлением экспрессии FLG посредством эндо- и экзогенных лигандов AHR, поставляемых кожной микробиотой совместно с нормализацией иммунных нарушений.
Как это уже доказано при псориазе, эпидермальные и иммунные нарушения играют значимую роль в патогенезе АД. ТСЛ экспрессируется в поврежденном эпидермисе при АД и действует как главный переключатель, инициирующий Th2- и Th22-клеточный ответ (рис.). Кроме того, ТСЛ непосредственно воздействует на сенсорные нервы, вызывая зуд. Продукция ТСЛ эпидермальными кератиноцитами непосредственно зависит от увеличения концентрации внутриклеточного Са2+, регулируемой активацией ORAI1, которая является главной субъединицей Са2+-каналов в кератиноцитах. Уменьшение ORAI1 прямо пропорционально коррелирует с синтезом ТСЛ в кератиноцитах. Интересно, что генетический полиморфизм ORAI1 ассоциирован с предрасположенностью к развитию АД в японской и тайванской популяциях. Принимая во внимание все вышесказанное, можно утверждать, что целевые пути ТСЛ/Th2/Th22, а также ORAI1 являются многообещающими стратегиями в уменьшении интенсивности атопического воспаления.
Furue M. et al. Atopic dermatitis: immune deviation, barrier dysfunction, IgE autoreactivity and new therapies/ Allergology International 66 (2017) 398e403. http://dx.doi.org/10.1016/j.alit.2016.12.002.
Перевела с англ. Лада Матвеева
Медична газета «Здоров’я України 21 сторіччя» № 18 (439), вересень 2018 р.