抗胸腺基質(zhì)淋巴細胞生成素抗體在支氣管哮喘生物靶向治療中的作用

劉向 朱鴻丹 范敏娟

作者單位：650101 云南 昆明, 昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院呼吸內(nèi)科

支氣管哮喘是一種慢性氣道炎癥性疾病，哮喘的發(fā)病機制有明顯的異質(zhì)性。在一些哮喘患者中，特別是那些伴有非嗜酸性炎癥的患者，在使用長效β受體激動劑和中-高劑量吸入性糖皮質(zhì)激素治療后，癥狀仍不能有效控制，所以了解哮喘的免疫病理和哮喘表型非常重要。隨著生物療法的發(fā)展，對傳統(tǒng)哮喘治療無效的患者需要尋找新的生物藥物，活化的支氣管上皮細胞釋放的TSLP及其靶向治療是近年來研究的熱點。本文就抗胸腺基質(zhì)淋巴細胞生成素抗體在支氣管哮喘生物靶向治療中的作用進行綜述。

TSLP

人類胸腺基質(zhì)淋巴細胞生成素(Thymic Stromal Lymphopoietin, TSLP)基因位于5號染色體q22.1區(qū)，轉(zhuǎn)錄3種不同的mRNA，但只編碼2種蛋白。異構(gòu)體1由四個外顯子組成，編碼由159個氨基酸構(gòu)成的長鏈TSLP；異構(gòu)體2由異構(gòu)體1中的2個外顯子組成，編碼長鏈TSLP的最后的63個氨基酸殘基。短鏈TSLP在健康機體廣泛表達，具有強大的抗菌活性，而長鏈TSLP在炎癥中表達上調(diào)[1-2]。TSLP屬于白細胞介素-2 (Interleukin-2，IL-2)家族細胞因子，由上皮細胞、氣道平滑肌細胞、角化細胞、基質(zhì)細胞、成纖維細胞、肥大細胞、巨噬細胞/單核細胞、粒細胞和樹突狀細胞(Dendritic Cell，DC)等分泌[3-4]。TSLP與其特異性受體胸腺基質(zhì)淋巴細胞生成素受體(Thymic Stromal Lymphopoietin Receptor，TSLPR)和白細胞介素-7受體α鏈(Interleukin-7 receptor alpha chain，IIL-7Rα)組成的異二聚體受體結(jié)合建立復(fù)合物，通過JAK1/JAK2信號通道[5]激活表達TSLPR的細胞，如樹突狀細胞、T細胞、B細胞、粒細胞、肥大細胞、NK細胞等啟動細胞內(nèi)信號傳遞，從而促進2型炎癥因子分泌，值得注意的是，TSLPR雖然是TSLP特異性受體，但是親和力較低，需要同時和親和力較高的IL-7Rα結(jié)合產(chǎn)生活化信號，增強TSLP的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[6]。

TSLP與哮喘

一、TSLP基因多態(tài)性與哮喘的發(fā)病風(fēng)險相關(guān)

北美哮喘全基因組關(guān)聯(lián)研究(Genome Wide Association Study，GWAS)[7]在TSLP位點 rs1837253發(fā)現(xiàn)了一個單核苷酸多態(tài)性(Single Nucleotide Polymorphism，SNP)，它與北美人群哮喘風(fēng)險的增加有關(guān)。同樣，一項針對日本哮喘人群的GWAS研究表明，TSLP位點rs1837253的單核苷酸多態(tài)性與成人哮喘易感性相關(guān)[8]。Harada M.等[9]在TSLP的調(diào)控元件中發(fā)現(xiàn)了SNP rs3806933，SNP rs3806933創(chuàng)建了一個激活蛋白-1(Activator Protein-1，AP-1)的結(jié)合位點，加強AP-1與調(diào)控元件結(jié)合，從而激活長鏈TSLP啟動區(qū)域，增加長鏈TSLP表達。一項國內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，漢族中TSLP基因中的兩個變異rs2289276和rs2289278會增加哮喘風(fēng)險，廣西壯族人中TSLP SNP rs1837253可增加患哮喘風(fēng)險[10]，但是rs1837253的T等位基因可降低男性哮喘的風(fēng)險，TSLP SNP rs2289276的T等位基因可降低女性哮喘的風(fēng)險[11]。國內(nèi)一項兒童哮喘基因的多態(tài)性研究發(fā)現(xiàn)[12]TSLP基因rs2289276 (C/T) 3個基因型與兒童哮喘發(fā)病相關(guān)。CC基因型IL - 4水平高于TT基因型，而γ-干擾素、FEV1、FVC、FEV1/ FVC %低于TT基因型。作者認為，TSPL rs2289276 CC基因型在患有哮喘的兒童中可能導(dǎo)致患者Th1 / Th2失衡，從而導(dǎo)致異常的炎性細胞因子的分泌。

二、TSLP參與哮喘的發(fā)病機制

TSLP的表達水平與氣流阻塞的嚴重程度相關(guān)，高水平TSLP可引起類固醇激素抵抗，類固醇激素在一定程度上也可抑制TSLP的產(chǎn)生。LI Y, WANG等發(fā)現(xiàn)，哮喘患者，特別是嚴重哮喘患者，盡管接受了高劑量吸入性糖皮質(zhì)激素治療，但TSLP在氣道上皮和固有層中的表達水平仍較高[13]。也有研究發(fā)現(xiàn)，哮喘患者支氣管肺泡灌洗液(Bronchoalveolar Lavage Fluid，BALF)中TSLP顯著升高，且TSLP水平越高，糖皮質(zhì)激素對氣道的抗炎作用越弱，患者的癥狀越嚴重[14]。糖皮質(zhì)激素通過抑制NF-kB 和AP-1通路，從而抑制TSLP表達，其中NF-kB 結(jié)合位點位于TSLP上游3.7kb[2]。TSLP通過MEK通路和JAK-STAT通路導(dǎo)致了糖皮質(zhì)激素的抵抗，曲美替尼和托法替尼可分別抑制MEK、STAT通路，減輕糖皮質(zhì)激素抵抗，從而改善哮喘的治療效果[14-15]。

TSLP還可以直接激活NK細胞產(chǎn)生IL-4和IL-13，在IL-4作用下，人肥大細胞與IgE交聯(lián)后產(chǎn)生大量TSLP，進一步誘導(dǎo)肥大細胞釋放IL-5、IL-13、IL-6、IL-10、IL-8和粒細胞巨噬細胞刺激因子(Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor，GM-CSF)參與氣道的炎癥反應(yīng)。嗜堿性粒細胞也可以產(chǎn)生TSLP并對其應(yīng)答，當(dāng)吸入過敏原時，氣道內(nèi)嗜堿性粒細胞數(shù)目增加，TSLPR的表達增加，并且促進嗜堿性粒細胞釋放組胺和白三烯C4(Leukotriene C4，LTC4)[20]。嗜酸性粒細胞可表達一種功能性TSLP復(fù)合體，TSLP上調(diào)細胞表面黏附分子CD18和細胞間黏附分子-1的表達并誘導(dǎo)炎性細胞因子IL-6和CXC趨化因子配體8(CXC Chemokine Ligand 8，CXCL8)、CXC趨化因子配體1(CXCL1)和趨化因子配體2(CCL2)的釋放，從而延長嗜酸性粒細胞的存活時間[20]。

TSLP與哮喘靶向治療的關(guān)系

TSLP抑制劑治療哮喘已取得突破性結(jié)果。Tezepelumab (AMG 157/MEDI9929)是一種正在研究的人IgG2單克隆抗體，能與TSLP結(jié)合，阻止其與TSLP受體復(fù)合物的相互作用[21]。2017年Jonathan Corren等[22]為研究Tezepelumab在給予長效β受體激動劑，和中-高劑量吸入性糖皮質(zhì)激素治療哮喘仍未控制的患者中的有效性和安全性，進行了為期52周的二期臨床試驗。試驗結(jié)果顯示，分別皮下注射Tezepelumab 70mg/4周(低劑量)，210 mg/4周(中劑量)，或280 mg/2周(高劑量)。與安慰劑相比，皮下注射Tezepelumab急性加重年發(fā)生率分別降低61%、71%和66%。因此，美國食品藥品管理局(FDA)于2018年授予Tezepelumab 治療無嗜酸性粒細胞表型嚴重哮喘患者突破性藥物資格[23]。另外，仍有研究者在研究Tezepelumab是否可以減少癥狀未控制的患者糖皮質(zhì)激素的使用[24]，Tezepelumab是否可以降低正在使用糖皮質(zhì)激素患者氣道高反應(yīng)性(ClinicalTrials.gov Identifier: NCT02698501)，以上兩個研究結(jié)果尚未公布。

尚有更多的TSLP抑制劑在動物試驗或體外研究階段。有研究表明，人單鏈變異片段29(single-chain variable fragment 29，scFv29)可以與TSLP結(jié)合，從而阻斷TSLP與TSLPR結(jié)合，與小鼠相比，人scFv29對TSLP拮抗有更高的親和力和特異性，且不與IL-33、IL-4和IL-13發(fā)生交叉反應(yīng)，因此研究者認為scFv29可作為阻斷TSLP信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的抗體。[5]由于哮喘發(fā)作時TSLP和IL-13同時釋放，并且TSLP和IL-13的傳導(dǎo)通路有部分重疊，因此也有研究同時設(shè)計了雙特異性抗體Zweimab，作者發(fā)現(xiàn)該抗體對TSLP和IL-13有很強的親和力，在未來可能成為哮喘靶向治療的新靶點。通過將TSLPR和IL-7Rα胞外區(qū)域融合，已開發(fā)出由TSLPR和IL-7Rα的胞外域延伸到細胞間隙的融合蛋白(也稱為TSLP-traps)[4]，從而形成細胞因子陷阱，且該陷阱與TSLP的結(jié)合力是Tezepelumab的250倍[27]。黃芩黃酮類化合物黃芩苷，被鑒定為第一個人類TSLP信號通路的小分子抑制劑，體外研究表明，該化合物阻斷了人TSLP與人TSLPR的相互作用[28]。乙酸芳樟酯通過抑制caspase-1/NF-κB通路阻斷mRNA表達TSLP，也是一個有潛力的研究方向[29]。

總結(jié)與展望

TSLP及其受體在哮喘治療中發(fā)揮著重要作用。在免疫層面，通過不同的免疫路徑影響著哮喘的發(fā)生發(fā)展；在基因?qū)用?，TSLP基因多態(tài)性與哮喘遺傳易感性相關(guān)。由于哮喘發(fā)病機制有著明顯的異質(zhì)性，部分患者即使加大常規(guī)藥物劑量其效果仍然不佳，反而增加藥物不良反應(yīng)的風(fēng)險。靶向治療是哮喘治療的新方向，其中TSLP及其受體已成為新的靶向治療點，針對TSLP的靶向治療藥物Tezepelumab已經(jīng)獲準上市，取得較好的療效，且有更多的針對TSLP的藥物正在研發(fā)中。我們期待隨著對哮喘發(fā)病機制進一步的了解，在哮喘治療中研發(fā)出更多突破性的藥物，而進一步緩解哮喘患者的病痛。