抗白細(xì)胞介素靶向治療支氣管哮喘臨床應(yīng)用研究進(jìn)展

施 浩 ，楊 悅 ，方 偉 ，徐紅衛(wèi)

1.廣東省汕頭市龍湖人民醫(yī)院呼吸內(nèi)科，廣東 汕頭 515041；2.廣東省汕頭市龍湖人民醫(yī)院檢驗(yàn)科，廣東 汕頭 515041；3.廣東省汕頭市龍湖疾病控制中心慢病控制科，廣東 汕頭 515041

哮喘（bronchial asthma）是由于多種細(xì)胞尤其是嗜酸性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞及T淋巴細(xì)胞的共同參與及作用下引起的慢性呼吸道炎癥，從而會(huì)引起胸悶、氣促、喘息、咳嗽等臨床癥狀，并多見在夜間或凌晨反復(fù)發(fā)作，同時(shí)會(huì)伴呼氣流速受限，呈廣泛多變，部分能自行緩解或是經(jīng)治療后逐步緩解。近年來，針對(duì)哮喘的不同發(fā)病機(jī)制及其不同環(huán)節(jié)的靶點(diǎn)進(jìn)行治療，已成為支氣管哮喘的治療研究中熱門的話題。細(xì)胞因子是一類小分子多肽及糖蛋白，具有良好的生物活性，其主要生理功能是完成介導(dǎo)、調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)及免疫應(yīng)答，在哮喘的發(fā)病及治療轉(zhuǎn)歸中起著重要的作用。本文通過研究分析利用的細(xì)胞因子中白細(xì)胞介素-1、2、4、5、13、33（IL-1、IL-2、IL-4、L-5、IL-13、IL-33等）作為靶點(diǎn)進(jìn)行靶向治療支氣管哮喘的臨床應(yīng)用及其進(jìn)展，現(xiàn)綜述如下：

1 相關(guān)白細(xì)胞介素的靶點(diǎn)及其拮抗物分析

1.1 IL-5及其相應(yīng)的拮抗物

IL-4、IL-5、IL-13 在免疫細(xì)胞 CD4+亞群-2（Th2 細(xì)胞）因子中均起著影響哮喘發(fā)病的關(guān)鍵性作用，受到過敏原刺激后，會(huì)促使Th2細(xì)胞因子分泌加強(qiáng)，進(jìn)一步使大量的嗜酸粒細(xì)胞（eosinophil，EOS）在肺部產(chǎn)生并浸潤，因此，哮喘產(chǎn)生效應(yīng)的關(guān)鍵細(xì)胞是EOS。大量EOS聚集在肺部，主要通過IL-5兩種途徑（包括非依賴機(jī)制和依賴機(jī)制）來實(shí)現(xiàn)的。IL-5的依賴機(jī)制指的是經(jīng)過抗原刺激肺部，從而產(chǎn)生出EOS的趨化因子、IL-5，同時(shí)加速分化和增殖骨髓的EOS，并在血液循環(huán)的作用下轉(zhuǎn)移至肺部，再通過IL-5的推動(dòng)進(jìn)而走向活化、成熟，EOS被活化后，會(huì)釋放相關(guān)的促炎癥因子，組織會(huì)發(fā)生損傷，刺激黏液出現(xiàn)高分泌及水腫甚至呼吸道高反應(yīng)性（AHR）[1]。以上研究表明IL-5在能對(duì)EOS的聚集、增殖、發(fā)育及活化等其重要的推動(dòng)作用。sIL-5Rα是腎小管上皮細(xì)胞（IL-Rα）的可溶性受體，和IL-5具有相同的效應(yīng)，但缺少抗細(xì)胞因子的單抗內(nèi)含的免疫原性，極少刺激機(jī)體，是新型的阻斷IL-5效應(yīng)的有效治療途徑。

1.2 IL-13及其相應(yīng)的拮抗物

單純對(duì)IL-5的生物效應(yīng)進(jìn)行阻斷臨床治療的效果并不理想，主要由于肺部的EOS明顯增多，同時(shí)由于自身的非依賴機(jī)制制約著IL-5的作用，因此，IL-5的非依賴機(jī)制一般是通過IL-13的作用，其刺激主要針對(duì)支氣管中上皮細(xì)胞產(chǎn)生出來的趨化因子，引起EOS在肺部大量進(jìn)行聚集。有相關(guān)的研究表明，IL-4、13對(duì)于肺部的EOS聚集有明顯的刺激作用，表現(xiàn)為劑量效應(yīng)的關(guān)系，但I(xiàn)L-13的影響作用對(duì)比IL-4要更為明顯。近來來，有研究發(fā)現(xiàn)[2-3]，IL-13具有能介導(dǎo)過敏反應(yīng)的作用，主要的發(fā)生機(jī)制是通過對(duì)呼吸道的平滑肌細(xì)胞及上皮細(xì)胞造成影響，有別于傳統(tǒng)的免疫球蛋白（IgE）及EOS的介導(dǎo)途徑。因此，IL-13作為一種新型的哮喘治療靶點(diǎn)有廣闊的應(yīng)用前景。張嘉琳等[4]研究指出，在小鼠模型中，人IL-13可誘導(dǎo)杯狀細(xì)胞化生、AHR及呼吸道的EOS發(fā)生聚集等，事先經(jīng)腹腔進(jìn)行人源化的抗IL-13單克隆抗體（CAT-354）注射后，能有效減少發(fā)生AHR與EOS聚集的作用。表明IL-13與其信號(hào)途徑作為靶點(diǎn)應(yīng)用于哮喘治療有重要的臨床價(jià)值。

1.3 IL-2及其相應(yīng)的拮抗物

IL-2屬于一種T細(xì)胞的生長因子，具有對(duì)多種的淋巴因子合成產(chǎn)生刺激的作用，能對(duì)于自然殺傷細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞表現(xiàn)出較好的生物效應(yīng)。相關(guān)研究顯示，哮喘患兒中的血清可溶性白細(xì)胞介素-2受體（sIL-2R）及IL-2水平皆顯著增高，同時(shí)呈現(xiàn)出肺部的炎癥細(xì)胞其浸潤程度越嚴(yán)重，肺功能相應(yīng)的下降程度就越明顯，呈正相關(guān)。相關(guān)試驗(yàn)[5]中通過對(duì)64例的腎細(xì)胞癌患者進(jìn)行IL-2治療，結(jié)果給予吸入IL-2治療的患者被誘發(fā)出類哮喘的癥狀有15例，占23.4%，然后停用IL-2，隨后癥狀能夠自行緩解或消失，表明IL-2能一定程度地誘發(fā)哮喘發(fā)病，人源化的抗腫瘤浸潤T細(xì)胞（TIL-T）的活化標(biāo)記（IL-2Rα）單抗經(jīng)結(jié)合并將T細(xì)胞的表面 IL-2的受體進(jìn)行活化后，再對(duì)結(jié)合鏈（CD25）中相關(guān)的致炎癥細(xì)胞因子進(jìn)行其增殖作用的抑制。不少實(shí)驗(yàn)中均提示，人源化的IL-2Rα單抗屬于一種重要的免疫抑制劑，運(yùn)用于器官移植中，能起提高機(jī)體免疫功能，同時(shí)治療自身免疫缺陷等疾病的作用[6]。這表明在中、重度的持續(xù)性哮喘中，人源化的抗IL-2Rα單抗治療的機(jī)制能顯著使患者的肺功能得到改善，明顯減輕哮喘在日間發(fā)作時(shí)的癥狀，其吸入劑量顯著減少，從而緩和病情惡化的時(shí)間，并且患者可顯示出較好的耐受性。因此，臨床認(rèn)為對(duì)于拒絕激素治療或者對(duì)于激素?zé)o良好耐受性的哮喘患者，運(yùn)用人源化的抗IL-2Rα單抗治療最為安全、可靠。

1.4 sIL-4Rα、IL-4、IL-4突變體

IL-4在治療哮喘中也具有一定的地位，能有效快速增殖B細(xì)胞、轉(zhuǎn)換IgE的類別及分化TH2細(xì)胞。早期的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭酗@示[7]，IL-4能直接通過誘導(dǎo)小鼠體內(nèi)的AHR及上皮細(xì)胞誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化成杯狀細(xì)胞，增強(qiáng)黏液的分泌，抗IL-4單抗能有效對(duì)小鼠的AHR進(jìn)行阻斷，但不會(huì)改變限制性內(nèi)切酶（BAL）中的 IL-13、腫瘤壞死因子-α（TNF）水平及呼吸道中的EOS數(shù)量，因此，有部分學(xué)者認(rèn)為，抗IL-4單抗的臨床價(jià)值不大，但也有另一種理論，通過對(duì)IL-4受體進(jìn)行阻斷達(dá)到拮抗IL-4的效應(yīng)，研究中顯示，使用抗IL-4單抗進(jìn)行鼻吸入sIL-4Rα或腹腔內(nèi)注射sIL-4Rα反義寡核苷酸，結(jié)果顯示，有效地減少動(dòng)物模型中的黏液高分泌、呼吸道EOS浸潤、AHR、過敏反應(yīng)及化生杯狀細(xì)胞。另一方面，一些資料中研究表示[8]，IL-4單氨基酸在其突變發(fā)生后，會(huì)進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成高效的IL-4對(duì)抗物，也就是IL-4的突變體。IL-4的突變體中多種類型均具有阻滯的作用，如：能對(duì)酪氨酸中的124位采用天冬氨酸替代，然后再采用天冬氨酸將精氨酸中的121位替代，還可以采用天冬氨酸將酪氨酸中的119位及谷氨酸的116位（屬于雙重的突變體）進(jìn)行替代，生成的新突變體均可以結(jié)合IL-13R和IL-4R，但對(duì)信號(hào)的傳導(dǎo)無明顯影響，因此，可應(yīng)用作IL-13及IL-4的良好阻滯劑。顯示出IL-4的突變體具有讓人驚喜的靶向治療哮喘的臨床應(yīng)用價(jià)值。

1.5 IL-1、IL-33及其相應(yīng)的拮抗物

IL-1系統(tǒng)主要白細(xì)胞介素IL-1家族和IL-1受體家族，IL-1 家族有 IL-1β、IL-1α、IL-1Rα、IL-33（包括重組人白介素NF-HEV 及 IL-1FI1）等；IL-1R、IL-1RⅡ、IL-1RαcP 等均屬于IL-1的受體家族成員，與其自身的免疫及炎癥之間有密切的關(guān)系[9]。IL-1中的IL-1β、IL-1α兩種形式皆有介導(dǎo)炎癥、致熱及免疫調(diào)節(jié)廣泛的作用，IL-1Rα在結(jié)合受體IL-1RⅠ的作用中會(huì)與IL-1發(fā)生競爭，屬于IL-1的天然受體拮抗劑。目前，IL-1被應(yīng)用作靶點(diǎn)，以其具有能合成拮抗劑，并同時(shí)抑制腺病毒表達(dá)的作用為主要應(yīng)用機(jī)制。有關(guān)研究顯示[10]，主要研究有，對(duì)注入OVA后致敏的小鼠，重組人白細(xì)胞介素受體AdhIL-1rα具有顯著的抑制AHR及炎細(xì)胞浸潤的作用，從而進(jìn)一步降低BAL產(chǎn)生IL-5及趨化因子的水平，從而使INF-γ的水平升高。不少研究中有顯示，IL-1RI作為一種新型的治療哮喘病靶點(diǎn)是行之有效的。此外，IL-33具有能介導(dǎo)IL-4、IL-5及IL-13的相關(guān)表達(dá)，與Th2免疫反應(yīng)有相關(guān)的關(guān)系，對(duì)于哮喘發(fā)病和相關(guān)的慢性炎癥轉(zhuǎn)歸有重要的影響作用。

IL-33受體也具有兩種形式，為跨膜ST2（ST2L）和可溶性ST2（sST2），可對(duì)Th2淋巴細(xì)胞和肥大細(xì)胞產(chǎn)生特異性表達(dá)。有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)[11]，在小鼠模型治療哮喘中使用的是抗IL-33單抗，經(jīng)治療后檢測其血EOS、IgE水平明顯降低，淋巴細(xì)胞的數(shù)量顯著減少，同時(shí)BAL中的IL-4、IL-5和IL-13水平也顯著地降低。運(yùn)用抗T1/ST2抗體阻斷ST2/IL-33后，能顯著抑制AHR信號(hào)通路，抑制IL-4的表達(dá)，但對(duì)IL-13的表達(dá)無顯著影響。

2 多靶位聯(lián)合治療的應(yīng)用前景

近年來，雖然絕大多數(shù)的哮喘患者通過規(guī)范化的治療方案后，其癥狀及發(fā)展情況能得到改善，但還有5%～10%的患者會(huì)出現(xiàn)停藥、減藥后復(fù)發(fā)，還有部分患者在長期聯(lián)用長效β受體激動(dòng)劑、大劑量的糖皮質(zhì)激素等治療后均無法有效控制癥狀。研究發(fā)現(xiàn)應(yīng)用反義寡核苷酸及聯(lián)合單抗等采取多靶位治療具有顯著的療效[12]，比單靶位治療的方案要全面，很可能是未來治療哮喘的主要研究方向之一，具有良好的應(yīng)用前景。

3 小結(jié)

利用的細(xì)胞因子中白細(xì)胞介素 （IL-1、IL-2、IL-4、IL-5、IL-13、IL-33等）作為靶點(diǎn)進(jìn)行靶向治療支氣管哮喘能有效控制臨床癥狀，對(duì)炎癥的發(fā)展及轉(zhuǎn)歸有一定的影響，將是未來治療哮喘的重要手段，有待進(jìn)一步研究探討。

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