生物治療在重癥哮喘中的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景

張艷培 黃楠 彭君 符筱 李嘉 董航明

1南方醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院,廣州510515;2南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科,廣州510515

重癥支氣管哮喘 (哮喘)是指在過(guò)去的一年中,需要使用全球哮喘防治創(chuàng)議[1]建議的第4級(jí)或第5級(jí)哮喘藥物治療,才能夠維持控制或即使在上述治療下仍表現(xiàn)為 “未控制”的難治性哮喘,是急診內(nèi)科常見(jiàn)疾病之一。重癥哮喘患者常表現(xiàn)有激素抵抗的特點(diǎn),一度讓以高劑量吸入型糖皮質(zhì)激素為主的重癥哮喘治療方案陷入瓶頸。由于生物治療藥物直接針對(duì)哮喘發(fā)病的免疫機(jī)制,靶向哮喘發(fā)作的關(guān)鍵分子,生物治療日益成為治療重癥哮喘的新星。

重癥哮喘根據(jù)Th2細(xì)胞水平和2型固有淋巴樣細(xì)胞的活性而分為高T2哮喘和低T2哮喘。目前,靶向高T2哮喘的生物治療藥物種類(lèi)繁多,部分藥物在臨床取得了不錯(cuò)的治療效果,而針對(duì)低T2 哮喘的生物治療藥物依然屈指可數(shù),亟待進(jìn)一步研究發(fā)展。本綜述將圍繞靶向高T2 重癥哮喘、低T2 重癥哮喘的生物治療藥物以及基因治療、疫苗,聚焦于生物治療在重癥哮喘中的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景,以期對(duì)重癥哮喘的治療提供參考。

1 靶向高T2重癥哮喘

高T2哮喘以嗜酸粒細(xì)胞炎癥為主要特征,伴有T2型細(xì)胞因子水平 (如IL-4、IL-13、IL-5)顯著增高。靶向高T2重癥哮喘的生物治療藥物可以分為針對(duì)上游分子和下游分子兩大類(lèi)。

1·1 針對(duì)上游分子

1·1·1 GATA 結(jié)合蛋白3 (GATA binding protein 3,GATA-3) 轉(zhuǎn)錄因子GATA-3是Th2免疫激活途徑的重要上游轉(zhuǎn)錄因子,在刺激T 細(xì)胞激活分化,調(diào)控Th2細(xì)胞因子的表達(dá)中起重要作用,哮喘受試者T 細(xì)胞GATA-3表達(dá)水平是正常人的5倍[2]。有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,GATA-3可通過(guò)抑制IL-12R/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白4 (signal transducer and activator of transcription 4,STAT4)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)[3],阻斷轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1 (transforming growth factor-β1,TGF-β1)來(lái)抑制Th1驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄因子T-bet,從而直接抑制小鼠中Th1 細(xì)胞的發(fā)育和激活,導(dǎo)致氣道Th1/Th2細(xì)胞因子的平衡向Th2偏移[4]。目前已經(jīng)研發(fā)出一種GATA-3特異性DNA 酶 (SB010),該酶能夠滲透到細(xì)胞內(nèi)部[5],通過(guò)干擾m RNA 表達(dá)水平精準(zhǔn)地調(diào)控GATA-3[6]。一項(xiàng)關(guān)于輕度哮喘的臨床試驗(yàn)中,SB010 治療組早期哮喘反應(yīng)減弱了11%,而安慰劑組早期反應(yīng)增加了10%。與安慰劑組相比,SB010治療顯著改善了吸入變應(yīng)原后早期和晚期哮喘反應(yīng)中的肺功能,最明顯的是第1秒用力呼氣容積 (forced expiratory volume in the first second,FEV1)改善。但SB010對(duì)重癥哮喘患者是否有效還需進(jìn)一步驗(yàn)證[7]。

1·1·2 胸腺基質(zhì)淋巴細(xì)胞生成素 (thymic stromal lymphopoietin,TSLP) TSLP是上皮細(xì)胞起源的細(xì)胞因子,在促炎因子的刺激下產(chǎn)生,是炎癥通路中的上游靶點(diǎn)分子,在2型免疫中發(fā)揮重要作用。TSLP 激活的樹(shù)突狀細(xì)胞可以刺激初始T 細(xì)胞向Th2細(xì)胞增殖分化,誘導(dǎo)產(chǎn)生經(jīng)典Th2型細(xì)胞因子 (IL-4、IL-5和IL-13)以及大量的腫瘤壞死因子α (tumor necrosis factor-α,TNF-α)[8]。Tezepelumab (AMG 157/MEDI9929)是一種人源性的TSLP單克隆抗體,體外實(shí)驗(yàn)證明其重鏈可變區(qū)結(jié)構(gòu)域與TSLP的關(guān)鍵區(qū)域結(jié)合,阻礙了TSLP與受體TSLPR 的結(jié)合,從而抑制了樹(shù)突狀細(xì)胞的成熟和CCL17 的產(chǎn)生[9]。Corren等[10]研究發(fā)現(xiàn),Tezepelumab不僅可以顯著地降低哮喘急性發(fā)作的次數(shù),還可以降低血液中嗜酸粒細(xì)胞計(jì)數(shù)、呼出氣一氧化氮 (fractional exhaled nitric oxide,FeNO)水平和血清總IgE,且這種效果與基線血嗜酸粒細(xì)胞計(jì)數(shù)和Th2 狀態(tài)無(wú)關(guān),這也提示Tezepelumab 可同時(shí)應(yīng)用于Th2和非Th2型重癥哮喘[11]。與Tezepelumab有關(guān)的嚴(yán)重不良事件包括肺炎、卒中、感染性多發(fā)性神經(jīng)根炎。目前,仍有不少評(píng)估Tezepelumab治療重癥哮喘的安全性、耐受性和有效性的臨床試驗(yàn)在進(jìn)行。

TSLP存在兩種亞型——長(zhǎng)鏈TSLP (lf TSLP)和短鏈TSLP(sf TSLP),lf TSLP 含有159 個(gè)氨基酸,sf TSLP 的C-端位點(diǎn)有63個(gè)氨基酸與長(zhǎng)鏈異構(gòu)體相同。在正常人體支氣管上皮細(xì)胞中存在兩個(gè)TSLP 剪切變異體,并且在聚肌苷酸-聚肌苷酸的作用下,lf TSLP 表達(dá)上調(diào)[12]。體外實(shí)驗(yàn)證明,sf TSLP可抑制多種細(xì)胞因子的產(chǎn)生,而在混合淋巴細(xì)胞反應(yīng)中,lf TSLP 可促進(jìn)干擾素γ的分泌[13]。有研究報(bào)道,lf TSLP參與屋塵螨誘導(dǎo)的哮喘氣道上皮屏障作用破壞,而sf TSLP 則起保護(hù)作用[8]。抑制lf TSLP 同時(shí)保留sf TSLP的生物學(xué)功能將會(huì)是防治重癥哮喘的新策略,研發(fā)抗lf TSLP單克隆抗體以尋求效果更佳、特異性更強(qiáng)、不良反應(yīng)更小的生物制劑具有十分重要的臨床意義。

1·1·3 IL-33和IL-25 IL-33和IL-25也是上皮起源的警報(bào)素細(xì)胞因子。IL-33是IL-1細(xì)胞因子家族的成員,研究表明哮喘患者體內(nèi)IL-33的表達(dá)水平高于健康人[14]。一項(xiàng)Ⅱb期臨床研究證明,etokimab (IL-33單克隆抗體)可緩解因花生過(guò)敏所致的哮喘發(fā)作,并減少變態(tài)反應(yīng)相關(guān)的不良事件[15]。IL-25 (又叫做IL-17E)屬于IL-17細(xì)胞因子家族,在過(guò)敏性氣道炎癥反應(yīng)中高表達(dá),選擇性地促進(jìn)Th2細(xì)胞反應(yīng)而促進(jìn)哮喘進(jìn)展[16]。關(guān)于阻斷IL-33、IL-25及其相關(guān)受體以治療重癥哮喘的研究目前依然空白,具有廣闊的臨床研究前景。

1·2 針對(duì)下游分子

1·2·1 Ig E 外源性變應(yīng)原進(jìn)入機(jī)體后,激活B淋巴細(xì)胞并合成特異性IgE,IgE結(jié)合于肥大細(xì)胞和嗜堿粒細(xì)胞表面的高親和力IgE 受體,使細(xì)胞釋放組胺、前列腺素D、白三烯、活性神經(jīng)肽等多種炎性介質(zhì),誘導(dǎo)產(chǎn)生哮喘的臨床癥狀?？笽gE 治療的主要靶點(diǎn)是循環(huán) (游離)Ig E,阻斷Ig E可以減輕氣道炎癥反應(yīng)。Omalizumab 是一種Ig E 抗體,于2003年獲美國(guó)食品和藥物管理局 (Food and Drug Administration,FDA)批準(zhǔn)上市。一項(xiàng)4 期臨床試驗(yàn)(XPORT)顯示,Omalizumab長(zhǎng)期治療可持續(xù)改善癥狀控制并降低惡化風(fēng)險(xiǎn)[17]。一項(xiàng)Meta分析顯示,重癥過(guò)敏性哮喘患者經(jīng)Omalizumab治療后FEV1顯著改善,生活質(zhì)量提高,哮喘惡化次數(shù)減少[18]。據(jù)2019 ERS/ATS 指南建議:考慮使用嗜酸粒細(xì)胞計(jì)數(shù) (≥260 個(gè)/μl)和FeNO(≥19.5 ppb)作為生物指標(biāo),以鑒定IgE 治療的潛在獲益人群[19],但Casale等[20]研究顯示生物指標(biāo)的狀態(tài)并沒(méi)有很大程度上影響Omalizumab改善病情加重率、減少住院時(shí)間和改善ACT 評(píng)分的功效。在Casale等[20]的研究中,青少年和成年人的嚴(yán)重不良反應(yīng)發(fā)生率均為11.2%。最常見(jiàn)的嚴(yán)重不良反應(yīng)依次為哮喘 (3.2%)、肺炎 (1.4%)、COPD (0.5%)、過(guò)敏反應(yīng) (0.5%)、肺栓塞和哮喘持續(xù)狀態(tài) (0.4%)[17]?？笽gE 治療的藥物還有Lumiliximab、Ligelizumab 和 Monoclonal antibody-12,仍然處于研究狀態(tài)[21]。

1·2·2 IL-5及其受體 IL-5主要由Th2細(xì)胞分泌,在嗜酸粒細(xì)胞的分化、成熟、黏附、浸潤(rùn)和凋亡過(guò)程中發(fā)揮極其重要的作用。IL-5與嗜酸粒細(xì)胞上的IL-5受體α亞基結(jié)合,促進(jìn)其βγ亞基的異二聚化,激活Lyn、Syk 和JAK2激酶并通過(guò)Ras/MAPK 和JAK/STAT 兩條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑促進(jìn)主導(dǎo)分化、存活、脫粒、黏附和募集等生物學(xué)過(guò)程的關(guān)鍵基因的表達(dá),由此加劇嗜酸粒細(xì)胞氣道炎癥。目前有兩種干預(yù)策略可用于調(diào)節(jié)IL-5和嗜酸粒細(xì)胞參與的哮喘和氣道炎癥,一種方法是針對(duì)細(xì)胞因子IL-5 的單克隆抗體,另一種是針對(duì)其受體的單克隆抗體[22]。

Mepolizumab是一種抗IL-5的人源化單克隆抗體,可阻斷IL-5與嗜酸粒細(xì)胞表面上IL-5受體α鏈的相互作用,于2015年11月獲FDA 批準(zhǔn)上市。一項(xiàng)Ⅲ期臨床試驗(yàn)的結(jié)果表明,高T2 哮喘患者在維持糖皮質(zhì)激素治療的同時(shí),應(yīng)用Mepolizumab治療可以降低惡化率,提高患者肺功能及生活質(zhì)量,降低患者口服糖皮質(zhì)激素的日常用藥量[23]。Ortega等[24]研究發(fā)現(xiàn)Mepolizumab能減少重癥哮喘患者急性加重次數(shù),改善肺功能,且皮下注射比靜脈注射效果更為明顯,Mepolizumab的常見(jiàn)不良事件有頭痛、胸痛、面部潮紅、勃起或射精功能障礙等,嚴(yán)重不良事件有腦血管疾病、哮喘加重和胃腸道紊亂等。Reslizumab 也是一種IL-5單克隆抗體,于2016獲批上市,作為附加療法用于年齡≥18歲高T2 重癥哮喘患者的維持治療[25]。Sahota和Robinson[26]報(bào)道,Reslizumab能將惡化率降低50%,同時(shí)能改善患者肺功能,使哮喘得到控制,生活質(zhì)量得到改善。Reslizumab的耐受性良好,不良反應(yīng)較輕微,最常見(jiàn)的不良反應(yīng)包括哮喘癥狀?lèi)夯?、頭痛、鼻竇炎、上呼吸道感染和疲勞,發(fā)生率與安慰劑相近[25]。

Benralizumab是一種高親和力、無(wú)補(bǔ)體結(jié)合的人源化單克隆抗體 (IgG1),通過(guò)結(jié)合嗜酸粒細(xì)胞表面IL-5 受體的α亞基 (IL-5Rα)來(lái)阻斷IL-5的作用,能直接消耗嗜酸粒細(xì)胞[27]。Benralizumab 于2017 年獲得FDA 批準(zhǔn)上市,用于12歲及以上具有嗜酸性表型的重度哮喘患者的附加維持治療。Bleecker等[28]和FitzGerald等[29]的兩項(xiàng)以重度嗜酸粒細(xì)胞性哮喘患者為目標(biāo)人群的實(shí)驗(yàn)分別表明,與安慰劑相比,Benralizumab能使哮喘急性發(fā)作減少45%～51%,FEV1也得到顯著改善。Benralizumab能夠使重度哮喘患者在減少或停止使用口服糖皮質(zhì)激素藥物的同時(shí)控制哮喘癥狀。在接受Benralizumab治療的患者中,最常見(jiàn)的不良反應(yīng)有血管性水腫、蕁麻疹、皮疹、頭痛、惡心、注射部位反應(yīng)等,其中大多數(shù)不良反應(yīng)均為輕至中度[30]。

1·2·3 IL-4受體和IL-13 IL-4和IL-13是兩種相似的細(xì)胞因子,它們與2 型IL-4 受體 [IL-4R,由IL-13 受體(IL-13R)α1 和IL-4Rα 組成]的結(jié)合會(huì)磷酸化并激活STAT6,后者會(huì)二聚化并轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞核,誘導(dǎo)GATA3的表達(dá),從而促進(jìn)哮喘中多種具有促炎功能的2型細(xì)胞因子的表達(dá)[31]。此外,IL-4和IL-13可以激活B 細(xì)胞,并促進(jìn)免疫球蛋白轉(zhuǎn)變?yōu)镮gE 類(lèi)蛋白,并且IL-4和IL-13還能增強(qiáng)平滑肌的收縮力[32]。

Dupilumab是一種完全人源化的抗IL-4Rα 單克隆抗體,能夠阻斷IL-4和IL-13信號(hào)通路。一項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)評(píng)估結(jié)果顯示,Dupilumab可使哮喘急性發(fā)作率顯著降低87%,使FEV1增加200 ml以上,并且還增強(qiáng)了早晨峰呼氣流量[33]。此外,Dupilumab顯著降低FeNO 水平、血液中的IgE、eotaxin-3 和胸腺濃度以及激活調(diào)節(jié)趨化因子。Busse等[34]的Ⅲ期試驗(yàn)顯示,使用Dupilumab治療的青少年和成年人中、重度哮喘患者的嚴(yán)重急性發(fā)作率降低,FEV1升高,并且生活質(zhì)量得到改善。Dupilumab最常見(jiàn)的嚴(yán)重不良事件是肺炎,還需要進(jìn)行大量研究以確定Dupilumab的長(zhǎng)期安全性和耐受性。如果Dupilumab的療效和耐受性得到確認(rèn),那么對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)治療無(wú)法充分控制的重度哮喘患者,或者選擇性耐藥的哮喘患者可能會(huì)從這種治療中受益。

Lebrikizumab是一種靶向IL-13 的單克隆抗體,其在Ⅱ期試驗(yàn)中顯示,與安慰劑相比,哮喘患者的FEV1改善,并且血清骨膜素水平較高患者的FEV1表現(xiàn)出更大的改善[35]。然而,隨后的兩項(xiàng)Ⅲ期研究LavoltaⅠ和LavoltaⅡ顯示Lebrikizumab并未能顯著改善肺功能或顯著緩解哮喘急性發(fā)作[36]。Tralokinumab 是另一種IL-13 的單克隆抗體,由于STRATOS 1和STRATOS 2兩項(xiàng)臨床試驗(yàn)均顯示Tralokinumab相較于安慰劑組并不能顯著降低哮喘年加重率,Tralokinumab 在哮喘適應(yīng)證上的發(fā)展隨即被停止[37-38]。目前,靶向IL-13的拮抗劑主要針對(duì)IL-13α1受體(IL-13Rα1),而IL-13α2 受體 (IL-13Rα2)也可能參與調(diào)節(jié)IL-13活性,從而影響IL-13信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,并且此信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)可能參與纖維化的病理過(guò)程,拮抗IL-13Rα2可能成為今后控制哮喘的新靶點(diǎn)[31]。

1·2·4 Th2 細(xì)胞上表達(dá)的趨化性受體-同源分子(chemoattractant receptor-homologous molecule expressed on Th2 cells,CRTH2) CRTH2也稱為D 類(lèi)前列腺素受體2 (D prostaglandin receptor 2,DP2),是結(jié)合前列腺素D2的G 蛋白耦聯(lián)受體,參與了過(guò)敏性和嗜酸性炎癥反應(yīng)。在重癥哮喘患者體內(nèi)觀察到前列腺素D2和CRTH2反應(yīng)增強(qiáng)[39]。Fevipiprant(QAW039)是口服的CRTH2拮抗劑,主要適用于嗜酸粒細(xì)胞性哮喘,一項(xiàng)Ⅱ期臨床研究的亞組分析表明,Fevipiprant可改善氣流受限哮喘患者 (FEV1<70%)的肺功能并提高哮喘控制率[40]。與安慰劑相比,Fevipiprant可以顯著減少輕至重度哮喘患者痰液和支氣管黏膜下層的嗜酸粒細(xì)胞計(jì)數(shù)[41],減輕上皮損傷和氣道平滑肌的質(zhì)量[42]。兩項(xiàng)關(guān)于Fevipiprant治療重癥哮喘的安全性和有效性的Ⅲ期臨床試驗(yàn) (LUSTER 1 和2)均觀察到Fevipiprant可一定程度上降低哮喘加重率[43]。GB001是另一種充滿前景的DP2拮抗劑,一項(xiàng)Ⅱa期臨床試驗(yàn)證實(shí)了其能有效延緩哮喘加重的癥狀,改善哮喘控制指標(biāo) (包括哮喘控制問(wèn)卷得分、無(wú)哮喘癥狀天數(shù)百分比和無(wú)治療天數(shù)百分比)[44]。

2 靶向低T2重癥哮喘

低T2重癥哮喘患者體內(nèi)有Th1細(xì)胞和/或Th17細(xì)胞的激活及其相關(guān)細(xì)胞因子 (如干擾素γ和IL-17)的釋放,因此以中性粒細(xì)胞炎癥為主要特征。靶向低T2 重癥哮喘的生物治療藥物主要聚焦于TNF-α及其受體、IL-17受體、Th17通路、CXC 型趨化因子受體2 (C-X-C chemokine receptor type 2,CXCR2)、粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony stimulating factor,GMCSF)等。

2·1 TNF-α及其受體 TNF-α是哮喘發(fā)病過(guò)程中重要的促炎因子。在重癥哮喘患者的誘導(dǎo)痰和支氣管肺泡灌洗液中可發(fā)現(xiàn)TNF-α水平升高,肺泡巨噬細(xì)胞、肥大細(xì)胞和支氣管上皮細(xì)胞中TNF-α表達(dá)上調(diào)[45]。TNF-α可以誘導(dǎo)多種氣道上皮細(xì)胞基因表達(dá),包括細(xì)胞因子 (IL-5、IL-6、IL-8、粒細(xì)胞集落刺激因子、GM-CSF)、趨化因子(eotaxin、MCP-1、RANTES)、黏附分子、細(xì)胞外基質(zhì)糖蛋白、神經(jīng)肽 (內(nèi)皮素1)、黏蛋白 (MUC-1、MUC-2、MUC-5AC)和胞漿型磷脂酶A2[46],且TNF-α還可以增加激活的嗜酸粒細(xì)胞與呼吸道上皮細(xì)胞培養(yǎng)的黏附,促進(jìn)中性粒細(xì)胞的趨化、黏附及其經(jīng)內(nèi)皮和經(jīng)上皮的遷移[47]。目前有3 種商用生物制劑可抑制TNF-α:Etanercept、Infliximab和Adalimumab。但使用TNF-α抑制劑可能會(huì)使患者更容易受到嚴(yán)重和危及生命的感染,結(jié)核病復(fù)發(fā)和乙型肝炎復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增加。并且有報(bào)道稱Etanercept會(huì)誘導(dǎo)心力衰竭[48],甚至具有致癌潛能[49]。一項(xiàng)涉及Infliximab和Adalimumab的薈萃分析顯示,使用這些藥物治療的患者患淋巴增殖性疾病和惡性腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)增加[50],并且一些用TNF-α拮抗劑治療的患者已發(fā)展成多發(fā)性硬化[51]。由于其不良反應(yīng),最終終止了針對(duì)重癥哮喘的TNF-α導(dǎo)向療法的發(fā)展。

2·2 Th17通路 Th17細(xì)胞介導(dǎo)中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)和激素抵抗,常常與重癥哮喘有緊密聯(lián)系。在TGF-β、IL-6、IL-1β和IL-23的刺激下,幼稚T 細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白3和轉(zhuǎn)錄因子維甲酸相關(guān)孤兒受體分子被激活,進(jìn)而分化為T(mén)h17細(xì)胞,后者又分泌IL-17A、IL-17F、IL-22和IL-21等細(xì)胞因子。在中、重度哮喘患者的支氣管肺泡灌洗液和支氣管活組織中發(fā)現(xiàn)有高水平的IL-17A、IL-17F 和IL-22,且表達(dá)水平與哮喘嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[52]。臨床上針對(duì)Th17通路的生物制劑主要是靶向IL-17 和IL-23 及其受體。

Brodalumab是靶向IL-17受體的單克隆抗體,經(jīng)臨床試驗(yàn)證明Brodalumab治療哮喘無(wú)明顯療效,但對(duì)氣管高可逆性哮喘患者 (舒張后FEV1%pred改善>20%)可能有效,但仍需進(jìn)一步研究[53]。Secukinumab是IL-17A 的中和抗體,研究表明Secukinumab并不能逆轉(zhuǎn)由臭氧誘導(dǎo)的中性粒細(xì)胞升高型氣道炎癥[54]。BI 655066 (Risankizumab)是人源化的IL-23A 單克隆抗體,臨床研究表明其對(duì)中至重度的牛皮癬治療有效,關(guān)于BI 655066 對(duì)重癥哮喘治療效果的臨床研究仍在進(jìn)行中 (NCT02443298)[55]。

2·3 CXCR2 CXCR2是位于中性粒細(xì)胞上的IL-8的高親和性受體。在中、重度哮喘患者中,IL-8的表達(dá)增加與痰液中的中性粒細(xì)胞濃度升高相關(guān)[56],而中性粒細(xì)胞濃度升高又與急性哮喘發(fā)作頻率增加相關(guān)[57]。IL-8 結(jié)合并激活CXCR2而介導(dǎo)了中性粒細(xì)胞向炎癥部位的遷移。

SCH527123是CXCR2的有效拮抗劑,它能夠抑制炎癥部位的中性粒細(xì)胞趨化[58]。Nair等[59]在痰液總細(xì)胞計(jì)數(shù)<10×106/g但中性粒細(xì)胞數(shù)>40%的重癥哮喘患者中進(jìn)行了一項(xiàng)研究。結(jié)果顯示,SCH527123導(dǎo)致痰中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)平均降低36.3%,血液中的平均絕對(duì)中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)在第4周結(jié)束時(shí)減少了14%,但在第5周恢復(fù),癥狀控制評(píng)分有改善的趨勢(shì)。SCH527123具有良好的耐受性,其不良反應(yīng)與安慰劑差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但胃腸道癥狀明顯較輕[59]。AZD5069也是一種CXCR2拮抗劑,一項(xiàng)臨床研究[56]發(fā)現(xiàn),AZD5069未能降低重癥哮喘患者急性加重的頻率,且提示抑制CXCR2 在控制以中性粒細(xì)胞炎癥為主的重癥哮喘方面作用有限,但AZD5069耐受性良好,最常見(jiàn)的不良反應(yīng)是鼻咽炎。

2·4 GM-CSF GM-CSF 能夠刺激骨髓產(chǎn)生嗜酸粒細(xì)胞,激活細(xì)胞的功能并可能通過(guò)抑制凋亡來(lái)延長(zhǎng)嗜酸粒細(xì)胞在肺中的存活,從而導(dǎo)致氣道受損。Saha 等[60]研究顯示GM-CSF和GM-CSF受體在嚴(yán)重哮喘患者的支氣管黏膜下層表達(dá)增加,提示其可能在重癥哮喘中起重要作用。抑制或中和GM-CSF可以阻斷或拮抗哮喘患者嗜酸粒細(xì)胞激活并有助于控制這些細(xì)胞所造成的損傷和病理改變。

KB003 是一種針對(duì)GM-CSF 的新型高親和力重組IgG1-κ單克隆抗體。它通過(guò)阻斷GM-CSF與受體的結(jié)合來(lái)中和GM-CSF的活性。Molfino等[61]的Ⅱ期臨床研究顯示,與安慰劑組相比,在皮質(zhì)類(lèi)固醇控制不充分的重癥哮喘患者中,KB003能使嗜酸性哮喘患者 (血嗜酸粒細(xì)胞計(jì)數(shù)為≥300 個(gè)/ml)、在基線時(shí)表現(xiàn)出高FEV1可逆性 (≥20%)的參與者以及基線FEV1%pred≤50%的參與者的FEV1改善。鼻咽炎、上呼吸道感染和頭痛是其不良反應(yīng)。在重癥哮喘方面的應(yīng)用仍需研究藥物劑量以及候選表型[61]。

其他靶向GM-CSF的治療包括,(1)GM-CSF的類(lèi)似物,阻斷嗜酸粒細(xì)胞的功能性激活,例如人GM-CSF 突變體E21R;(2)靶向受體βc,阻斷嗜酸粒細(xì)胞活化,例如Mo Ab和BION-1仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。

3 疫苗及基因治療

3·1 疫苗 抗原進(jìn)入機(jī)體內(nèi),哮喘患者中存在Th2上調(diào),變應(yīng)原誘導(dǎo)CD4+T 細(xì)胞產(chǎn)生Th2細(xì)胞因子如IL-4、IL-5、IL-6、IL-10和IL-13,從而誘發(fā)或加重哮喘癥狀。幾乎所有的疫苗策略都圍繞著哮喘的Th1-Th2模式及其更精細(xì)的迭代。

經(jīng)典疫苗結(jié)合蛋白抗原 (或抗原表位)以誘導(dǎo)體液或細(xì)胞介導(dǎo)的免疫,通常加入佐劑來(lái)加強(qiáng)和調(diào)整免疫反應(yīng)。DNA 疫苗可以對(duì)表位編碼,并可激活天然免疫系統(tǒng)的模式識(shí)別受體發(fā)揮其強(qiáng)化和免疫調(diào)節(jié)的作用。RNA 疫苗則定向細(xì)胞毒性免疫,可能會(huì)發(fā)揮獨(dú)特的作用。DNA 和RNA 疫苗的主要限制是需要在目標(biāo)細(xì)胞內(nèi)遞送,因此需要復(fù)雜的化學(xué)修飾。

使用過(guò)敏原或免疫優(yōu)勢(shì)肽表位進(jìn)行免疫治療的疫苗可以降低T 細(xì)胞和B細(xì)胞的反應(yīng)性,對(duì)于B細(xì)胞,可以改變Ig平衡,減少I(mǎi)gE的產(chǎn)生,增加IgG 的產(chǎn)生,特別是IgG4的產(chǎn)生[62]。

針對(duì)常見(jiàn)病原體的疫苗可減少哮喘惡化。呼吸道合胞病毒和鼻病毒可增加哮喘風(fēng)險(xiǎn)。潛在的鼻病毒疫苗的臨床前研究已經(jīng)確定了一種高度保守的鼻病毒衣殼蛋白 (VP0和VP1),它可以誘導(dǎo)交叉反應(yīng)的細(xì)胞和體液免疫反應(yīng)[63]。

3·2 基因治療 截至2017年,美國(guó)FDA 和歐洲藥品管理局共批準(zhǔn)6種基因治療產(chǎn)品,越來(lái)越多經(jīng)傳統(tǒng)治療無(wú)效的疾病在基因治療上獲益[64-65]。隨著基因測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多獨(dú)立的哮喘位點(diǎn)被發(fā)現(xiàn),這推動(dòng)了針對(duì)哮喘基因治療的研究。2017 年,研究學(xué)者將一種可以抑制CD4+T細(xì)胞的基因經(jīng)骨髓移植轉(zhuǎn)入小鼠體內(nèi),發(fā)現(xiàn)該組小鼠經(jīng)過(guò)卵蛋白/明礬致敏后幾乎檢測(cè)不到IL-4、IL-5、IL-13,支氣管和血管周?chē)膊⑽窗l(fā)現(xiàn)嗜酸粒細(xì)胞和CD4+T 細(xì)胞的集聚,氣道炎癥反應(yīng)明顯較未經(jīng)轉(zhuǎn)基因的小鼠輕。實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)表明,接受骨髓移植的小鼠記憶性T 細(xì)胞的功能被抑制導(dǎo)致Th2通路被關(guān)閉,哮喘的嚴(yán)重程度降低[66]。目前實(shí)施的造血干細(xì)胞介導(dǎo)的基因治療并不適用于輕度疾病的臨床應(yīng)用[67],但能否用于重癥哮喘還需要進(jìn)一步研究。2019年針對(duì)哮喘的大型全基因組學(xué)研究已發(fā)現(xiàn)61個(gè)獨(dú)立的哮喘位點(diǎn)[68],這將為基因治療應(yīng)用于重癥哮喘帶來(lái)更多的可能。

4 小結(jié)

生物治療是重癥哮喘重要的輔助治療手段,部分解決了以往治療方案對(duì)不可控重癥哮喘束手無(wú)策的尷尬。目前,已有不少靶向高T2 重癥哮喘的生物治療藥物進(jìn)入臨床,療效確實(shí),包括IgE 單抗、IL-5 單抗等,但靶向低T2 重癥哮喘的生物治療藥物種類(lèi)和療效依然十分有限,基因治療和疫苗也正在不斷發(fā)展中。關(guān)于生物治療藥物的安全性、耐受性亟待進(jìn)一步提高,具體的用法、用量等不確定因素也需要更深入的臨床試驗(yàn)研究。由于哮喘患者常常具有很大的異質(zhì)性,結(jié)合生物標(biāo)志物和生物治療藥物的個(gè)性化治療勢(shì)在必行?？傮w來(lái)說(shuō),生物治療在重癥哮喘領(lǐng)域具有極廣闊的前景和發(fā)展空間,研究和研發(fā)更精準(zhǔn)、更高效、更安全的生物治療藥物必將為重癥哮喘患者帶來(lái)福音。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突