CXCL-13抗體對(duì)自身免疫疾病治療的研究進(jìn)展

張　鑫，楊春曉

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CXCL-13抗體對(duì)自身免疫疾病治療的研究進(jìn)展

張鑫，楊春曉*

B淋巴細(xì)胞趨化因子-1(CXCL-13)通過趨化作用、內(nèi)化作用等特性，可能與自身免疫性疾病及炎癥性疾病中多種疾病的發(fā)病機(jī)制有關(guān)。CXCL-13作用過程中，與其受體中和可能干擾靶器官中異常生發(fā)中心的形成，并且阻止自身免疫疾病的發(fā)生、發(fā)展，因此，提出一種新的治療自身免疫疾病的靶點(diǎn)-CXCL-13抗體。本文對(duì)CXCL-13信號(hào)通路為靶點(diǎn)的抗體-MAb 5261治療自身免疫性疾病的新型療法的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

CXCL-13；MAb 5261；自身免疫疾病

0　引言

B淋巴細(xì)胞趨化因子-1(CXCL-13)是一種通過樹突狀細(xì)胞和吞噬細(xì)胞表達(dá)于第二淋巴器官的細(xì)胞因子，是目前所知的唯一可與CXCR-5受體結(jié)合的配體。CXCR-5表達(dá)于成熟的B細(xì)胞、Th17細(xì)胞以及調(diào)節(jié)性T細(xì)胞。在生發(fā)中心，異常表達(dá)的CXCL-13與自身免疫疾病的發(fā)展有關(guān)，在疾病的發(fā)生過程中，CXCL-13顯著升高。在很多自身免疫性疾病(如多發(fā)性硬化[1]、系統(tǒng)性紅斑狼瘡[2]、干燥綜合征和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎[3]等)中，CXCL-13是反映疾病嚴(yán)重程度的生物標(biāo)記物。因此，本文對(duì)自身免疫疾病的新的治療前景-CXCL-13抗體進(jìn)行綜述。

1　CXCL-13

趨化因子是一種小分子(7～15 kDa)多肽，其作用是在生理?xiàng)l件及病理?xiàng)l件下使白細(xì)胞遷移及滯留在組織內(nèi)，這種細(xì)胞因子通過與靶細(xì)胞上的G-蛋白耦合受體結(jié)合而發(fā)揮作用。

CXCL-13主要通過與G蛋白耦合的CXCR-5受體結(jié)合表達(dá)于成熟的B細(xì)胞、輔助性T細(xì)胞[4]及調(diào)節(jié)性T細(xì)胞；還可以與CXCL-9、CXCL-10、CXCL-11及CXCR-3受體相互作用，但這些作用較CXCR-5減弱。CXCR-3的表達(dá)高度受制于活化的T細(xì)胞及NK細(xì)胞[5]。

在機(jī)體未受到感染，處于正常免疫應(yīng)答時(shí)，CXCL-13及其受體CXCR-5與B細(xì)胞和輔助性T細(xì)胞遷移到淋巴結(jié)和脾內(nèi)的初級(jí)濾泡的歸巢作用有關(guān)，并且與生發(fā)中心的形成及淋巴器官的發(fā)生有關(guān)。因此，缺乏CXCL-13、CXCR-5的小鼠表現(xiàn)為派爾集合淋巴結(jié)及淋巴結(jié)發(fā)育不成熟。此外，敲除CXCL-13的小鼠會(huì)出現(xiàn)淋巴結(jié)和脾內(nèi)錯(cuò)位以及不正常的小生發(fā)中心。

在生理?xiàng)l件下，具有產(chǎn)生自身抗體能力的B細(xì)胞很常見。其均為IgM抗體，親和力較低，可以與多種抗原反應(yīng)，且更易與細(xì)胞表面可溶性的自身抗原反應(yīng)。因此，此類B細(xì)胞在細(xì)胞凋亡的作用下不會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生不良的影響。在慢性炎癥環(huán)境中，受影響的組織產(chǎn)生異常生發(fā)中心，使樹突狀細(xì)胞過度表達(dá)CXCL-13，并且會(huì)伴隨樹突狀細(xì)胞、B細(xì)胞和輔助性T細(xì)胞之間相互作用的調(diào)節(jié)異常，自身反應(yīng)的B細(xì)胞凋亡減少[6]。CXCL-13通過誘導(dǎo)Rap活化，使胞質(zhì)酪氨酸激酶Pyk2磷酸化，趨化B細(xì)胞，隨后，在輔助性T細(xì)胞的相互作用下，病損部位抗原驅(qū)使的漿細(xì)胞和記憶B細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生高親和力的IgG自身抗體，最終導(dǎo)致自身免疫疾病的發(fā)生發(fā)展。

Th17細(xì)胞可以產(chǎn)生細(xì)胞因子IL-17、IL-21和IL-23，在宿主抵抗外界抗原(如病毒、真菌等)時(shí)起到重要作用。Th17細(xì)胞與自身免疫炎癥、變態(tài)反應(yīng)性疾病及腫瘤性疾病的發(fā)展有密切的聯(lián)系[7-9]。在CXCL-13的作用下，人和鼠的Th17細(xì)胞可以表達(dá)CXCR-5，并且在體外可以向CXCL-13遷移。人類在病原感染后，處于異常的反應(yīng)狀態(tài)下，Th17細(xì)胞可以表達(dá)CXCL-13，而CXCL-13使Th細(xì)胞和B細(xì)胞之間相互反應(yīng)而產(chǎn)生抗體，以使機(jī)體達(dá)到最佳狀態(tài)[10]。有研究表明，復(fù)發(fā)緩解型多發(fā)性硬化患者的外周血中Th17細(xì)胞的急劇增加與疾病的活動(dòng)性有關(guān)[11]；在進(jìn)展型多發(fā)性硬化患者體內(nèi)，Th17細(xì)胞與輔助性T細(xì)胞和活化的B細(xì)胞在全身的炎癥反應(yīng)中起重要作用。

在自身免疫性疾病及炎癥性疾病家族中，CXCL-13可能與其中多種疾病(包括多發(fā)性硬化[12-13]、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎[14]、橋本氏甲狀腺炎、慢性胃炎、MALT淋巴瘤[15]、移植排斥綜合征、干燥綜合征[16]以及系統(tǒng)性紅斑狼瘡等)的發(fā)病機(jī)制有關(guān)，并且有望成為新的治療靶點(diǎn)。以CXCL-13為靶點(diǎn)的療法的機(jī)制：阻斷CXCL-13與其受體之間的相互作用，抑制B細(xì)胞、輔助性T細(xì)胞和Th17細(xì)胞的遷移，干擾異常生發(fā)中心的形成以及組織炎癥的發(fā)展。以抗體為基礎(chǔ)、以趨化因子誘導(dǎo)通路為作用靶點(diǎn)具有研究前景，其作用具有特異性，可通過激活補(bǔ)體依賴及抗體依賴的細(xì)胞毒性作用來增強(qiáng)免疫反應(yīng)，從而可能對(duì)特定疾病有作用。近年來，一些抗趨化因子抗體療法出現(xiàn)，并且已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段[17]。其中，Ⅱ期臨床試驗(yàn)顯示，人抗CXCL-10抗體MDX-1100對(duì)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎[18]和潰瘍性結(jié)腸炎[19]的患者有效。

2　Th17細(xì)胞參與自身免疫疾病的發(fā)病機(jī)制

在CXCL-13的作用下，Th17參與自身免疫疾病的發(fā)病機(jī)制，以Th17在多發(fā)性硬化中的作用為例：早期研究認(rèn)為，多發(fā)性硬化患者體內(nèi)中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥主要由可分泌干擾素-γ的Th1細(xì)胞介導(dǎo)，近年來，由于Th17細(xì)胞通過分泌促炎細(xì)胞因子IL-17A而有高度的致病性，進(jìn)而成為多發(fā)性硬化發(fā)病最主要的參與者。此外，與Th1細(xì)胞相比，Th17細(xì)胞的增殖能力更強(qiáng)，活化標(biāo)志表達(dá)(如CD5、CD69、人白細(xì)胞DR抗原)及黏附因子(如CD49d、CD6和CD146)更高，進(jìn)而使T細(xì)胞浸入腦組織，降低對(duì)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞誘導(dǎo)的抑制作用的敏感性[20]。有研究表明，復(fù)發(fā)緩解型多發(fā)性硬化患者腦脊液中Th17細(xì)胞水平明顯升高(外周血中沒有此現(xiàn)象)；而在緩解期患者的腦脊液中沒有出現(xiàn)此現(xiàn)象。Th1細(xì)胞水平?jīng)]有出現(xiàn)上述改變[20]。此外，進(jìn)展型多發(fā)性硬化患者在化學(xué)治療和自體干細(xì)胞移植治療后，2年內(nèi)再次復(fù)發(fā)及炎癥性腦損傷出現(xiàn)與Th17和Th1/17細(xì)胞有關(guān)聯(lián)，與Th1細(xì)胞無關(guān)，前者的T細(xì)胞子集與多發(fā)性硬化的發(fā)病機(jī)制有關(guān)[21]。

因此，以Th17為靶點(diǎn)治療多發(fā)性硬化是較為合理的治療方案。公認(rèn)的多發(fā)性硬化的治療方法，包括醋酸格拉替雷[22]、FTY720[23]和β干擾素[24]，都能夠減弱實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎[22]和多發(fā)性硬化[23-24]患者體內(nèi)Th17細(xì)胞的反應(yīng)。優(yōu)特克諾是一種以Th17細(xì)胞分化為靶點(diǎn)的IL-12/IL-23單克隆抗體，盡管耐受良好，但在Ⅱ期臨床試驗(yàn)階段，其對(duì)于復(fù)發(fā)緩解型多發(fā)性硬化患者沒有效果[25]。以Th17細(xì)胞進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)為靶點(diǎn)的單克隆抗體，如抗CXCL-13抗體，可能在阻斷Th17細(xì)胞介導(dǎo)的病理學(xué)作用上更為有效，從而緩解多發(fā)性硬化的癥狀。

3　人類抗CXCL-13抗體-MAb 5261

3.1人類抗CXCL-13抗體-MAb 5261的產(chǎn)生首先，鼠的雜交瘤細(xì)胞通過被人類CXCL-13免疫的鼠體內(nèi)的脾細(xì)胞及骨髓瘤細(xì)胞相互融合所產(chǎn)生，篩選出與人類及鼠CXCL-13結(jié)合能力強(qiáng)的單克隆抗體，作為培養(yǎng)鼠-人抗體嵌合體的可變基因來源。應(yīng)用Vaccinex′s的ActivMAb?技術(shù)選擇人類來源的嵌合體抗體及高親和力變異型，最終產(chǎn)生抗人類CXCL-13抗體-MAb 5261[26]。

3.2MAb 5261的作用機(jī)制在動(dòng)物試驗(yàn)中，可以MAb 5261為基礎(chǔ)的嵌合抗體-MAb 5261-muIg來替代，其包括人類的可變基因及鼠的恒定區(qū)。試驗(yàn)證明，MAb 5261和MAb 5261-muIg對(duì)人類、鼠類及獼猴CXCL-13均有特異性。CXCL-13與人類及鼠類抗體的親和力為5 nM。MAb 5261和MAb 5261-muIg可以抑制CXCL-13誘導(dǎo)的細(xì)胞遷移能力，且MAb 5261和MAb 5261-muIg均符合既抑制CXCL-13誘導(dǎo)的細(xì)胞遷移又不影響CXCL-12誘導(dǎo)的細(xì)胞遷移的條件。研究表明，MAb 5261和MAb 5261-muIg對(duì)CXCL-13誘導(dǎo)的CXCR-5受體內(nèi)化作用均有抑制作用[26]。

4　MAb 5261對(duì)自身免疫疾病治療的研究進(jìn)展

在幼稚Balb/c鼠體內(nèi)，MAb 5261-muIg可以明顯抑制B細(xì)胞向脾遷移，在干燥綜合征NOD小鼠模型中，CXCL-13與MAb 5261-muIg相互中和，可以通過抑制B細(xì)胞浸潤下頜下腺組織減少唾液腺炎癥。在動(dòng)物模型中，被鼠抗CXCL-13抗體MAb 470治療后的BALB/c小鼠體內(nèi)脾臟內(nèi)的濾泡結(jié)構(gòu)被破壞，并且生發(fā)中心的數(shù)量顯著減少。治療后，DNP-OVA特異IgG的血清滴度以及B細(xì)胞的生發(fā)中心數(shù)量并未受到影響。同時(shí)，MAb 5261-muIg使C57BL/6鼠的脾內(nèi)的生發(fā)中心數(shù)量和大小都衰減，但是，其不影響B(tài)220+/PNAhigh/CD38low GC B細(xì)胞的數(shù)量。

抗CXCL-13抗體MAb 5261，及其對(duì)應(yīng)的鼠模型MAb 521-muIg抗體在相同的自身免疫鼠模型中都有效果。在腦脊髓炎模型中，MAb 5261-muIg通過抑制CXCR5+Th17細(xì)胞向中樞神經(jīng)系統(tǒng)的遷移而降低疾病的嚴(yán)重程度。在關(guān)節(jié)炎的模型中，抗體MAb 5261的效果可以與治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的常規(guī)用藥依那西普相比。依那西普是一種可溶的腫瘤壞死因子-α受體融合蛋白，雖然在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎中有效，但依那西普與其他腫瘤壞死因子-α阻滯劑一樣是免疫抑制劑，可產(chǎn)生一系列的不良反應(yīng)，因此，需要研究一種更安全的治療藥物，如以CXCL-13為靶點(diǎn)的抗體。

CXCL-13作為多種自身免疫疾病的生物標(biāo)記物，在疾病的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用，使CXCL-13信號(hào)通路成為疾病治療的重要靶點(diǎn)。CXCL-13抗體-MAb 5261，可以有效且特異地抑制CXCL-13誘導(dǎo)的趨化作用，并且抑制CXCL-13介導(dǎo)的CXCR-5受體的內(nèi)化作用，從而在疾病的治療中起作用。而抗體動(dòng)物試驗(yàn)藥代動(dòng)力學(xué)研究顯示其毒性很小。其鼠類的對(duì)應(yīng)物MAb 5261-muIg通過在免疫細(xì)胞遷移過程中的作用，抑制復(fù)發(fā)緩解型多發(fā)性硬化疾病的進(jìn)展和嚴(yán)重程度，且可以緩解Ⅱ型膠原蛋白免疫的關(guān)節(jié)炎小鼠的癥狀?？傊琈Ab 5261可能對(duì)包括多發(fā)性硬化和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等自身免疫性疾病有治療作用。

[1]Sellebjerg F,Bornsen L,Khademi M,et al.Increased cerebrospinal fluid concentrations of the chemokine CXCL13 in active MS[J].Neurology,2009,73:2003-2010.

[2]Lee HT,Shiao YM,Wu TH,et al.Serum BLC/CXCL13 concentrations and renal expression of CXCL13/CXCR5 in patients with systemic lupus erythematosus and lupus nephritis[J].J Rheumatol,2010,37(1):45-52.

[3]Bugatti S,Manzo A,Benaglio F,et al.Serum levels of CXCL13 are associated with ultrasonographic synovitis and predict power Doppler persistence in early rheumatoid arthritis treated with non-biological disease-modifying anti-rheumatic drugs[J].Arthritis Res Ther,2012,14(1):R34.

[4]Lim HW,Lee J,Hillsamer P,et al.Human Th17 cells share major trafficking receptors with both polarized effector T Cells and FOXP3+regulatory T Cells[J].J Immunol,2008,180:122-129.

[5]Jenh CH,Cox MA,Hipkin W,et al.Human B cell-attracting chemokine 1 (BCA-1,CXCL13) is an agonist for the human CXCR3 receptor[J].Cytokine,2001,15(3):113-121.

[6]Vinuesa CG,Sanz I,Cook MC.Dysregulation of germinal centres in autoimmune disease[J].Nat Rev Immunol,2009,9(12):845-857.

[7]Louten J,Boniface K,De Waal Malefyt R.Development and function of Th17 cells in health and disease[J].J Allergy Clin Immunol,2009,123:1004-1011.

[8]Peck A,Mellins ED.Breaking old paradigms:Th17 cells in autoimmune arthritis[J].Clin Immunol,2009,132(3):295-304.

[9]Tripodo C,Gri G,Piccaluga PP,et al.Mast cells and Th17 cells contribute to the lymphoma-associated pro-inflammatory microenvironment of angioimmunoblastic T-cell lymphoma[J].Am J Pathol,2010,177(2):792-802.

[10]Patakas A,Benson RA,Withers DR,et al.Th17 effector cells support B cell responses outside of germinal centres[J].PLoS One,2012,7(11):1-14.

[11]Durelli L,Conti L,Clerico M,et al.T-helper 17 cells expand in multiple sclerosis and are inhibited by interferon-beta[J].Ann Neurol,2009,65(5):499-509.

[12]Alvarez E,Piccio L,Mikesell RJ,et al.CXCL13 is a biomarker of inflammation in multiple sclerosis,neuromyelitis optica,and other neurological conditions[J].Mult Scler,2013,19(9):1204-1208.

[13]Brettschneider J,Czerwoniak A,Senel M,et al.The chemokine CXCL13 is a prognostic marker in clinically isolated syndrome (CIS)[J].PLoS One,2010,5(8):e11986.

[14]Rioja I,Hughes FJ,Sharp CH,et al.Potential novel biomarkers of disease activity in rheumatoid arthritis patients:CXCL13,CCL23,transforming growth factor alpha,tumor necrosis factor,receptor superfamily member 9,and macrophage colony-stimulating factor[J].Arthritis Rheum,2008,58(8):2257-2267.

[15]Nakashima Y,Isomoto H,Matsushima K,et al.Enhanced expression of CXCL13 in human helicobacter pylori-associated gastritis[J].Dig Dis Sci,2011,56(10):2887-2894.

[16]Barone F,Bombardieri M,Rosado MM,et al.CXCL13,CCL21 and CXCL12 expression in salivary glands of patients with Sjogren′s syndrome and MALT lymphoma:association with reactive and malignant areas of lymphoid organization[J].J Immunol,2008,180:5130-5140.

[17]Klarenbeek A,Maussang D,Blanchetot C,et al.Targeting chemokines and chemokine receptors with antibodies[J].Drug Discov Today Technol,2012,9(4):e237-e244.

[18]Yellin M,Paliienko I,Balanescu A,et al.A phase II,randomized,double-blind,placebo-controlled study evaluating the efficacy and safety of MDX-1100,a fully human anti-CXCL10 monoclonal antibody,in combination with methotrexate in patients with rheumatoid arthritis[J].Arthritis Rheum,2012,64(6):1730-1739.

[19]Mayer L,Sandborn WJ,Stepanov Y,et al.Anti-IP-10 antibody (BMS-936557) for ulcerative colitis:a phase II randomized study[J].Gut,2014,63(3):442-450.

[20]Brur-Waldert V,Sturner K,Kolster M,et al.Phenotypical and functional characterization of T helper 17 cells in multiple sclerosis[J].Brain,2009,132(Pt 12):3329-3341.

[21]Darlington PJ,Touil T,Doucet JS,et al.Diminished Th17 (not Th1) responses underlie multiple sclerosis disease abrogation after hematopoietic stem cell transplantation[J].Ann Neurol,2013,73(3):341-354.

[22]Aharoni R,Eilam R,Stock A,et al.Glatiramer acetate reduces Th-17 inflammation and induces regulatory T-cells in the CNS of mice with relapsing-remitting or chronic EAE[J].J Neuroimmunol,2010,225(1-2):100-111.

[23]Mehling M,Lindberg R,Raulf F,et al.Th17 central memory T cells are reduced by FTY720 in patients with multiple sclerosis[J].Neurology,2010,75(5):403-410.

[24]Ramgolam VS,Markovic-Plese S.Interferon-beta inhibits Th17 cell differentiation in patients with multiple sclerosis[J].Endocr Metab Immune Disord Drug Targets,2010,10(2):161-167.

[25]Segal BM,Constantinescu CS,Raychaudhuri A,et al.Repeated subcutaneous injections of IL12/23 p40 neutralising antibody,ustekinumab,in patients with relapsing-remitting multiple sclerosis:a phase II,double-blind,placebo-controlled,randomized,dose-ranging study[J].Lancet Neurol,2008,7(9):796-804.

[26]Klimatcheva E,Pandina T,Reilly C,et al.CXCL13 antibody for the treatment of autoimmune disorders[J].BMC Immunol,2015,16:6.

Research progress of CXCL-13 antibody in the treatment of autoimmune disease

ZHANG Xin,YANG Chun-xiao*

(Department of Neurology,the Second Affiliated Hospital of Harbin Medical University,Harbin 150086,China)

B lymphocyte chemokines-1 (CXCL-13) may be associated with the pathogenesis of some autoimmune diseases and inflammatory diseases through chemotaxis and transmuting characteristics.CXCL-13 neutrolizes its receptor,which can interfere with the formation of abnormal germinal center in target organs and prevent the occurrence and development of autoimmune disease.Therefore,new target for the treatment of autoimmune diseases，CXCL-13 antibodies,were put forward.In this paper,the research progress of the antibody with CXCL-13 signaling pathways as the target MAb 5261 in the treatment of autoimmune disease was reviewed.

CXCL-13;MAb 5261;Autoimmune diseases

2015-11-18

哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，哈爾濱 150086

10.14053/j.cnki.ppcr.201608032