替利組單抗治療1型糖尿病的研究進展▲

呂 炎 王艷華

(1 腫瘤微環(huán)境與免疫治療湖北省重點實驗室，湖北省宜昌市 443002;2 三峽大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院形態(tài)學(xué)部，湖北省宜昌市 443002)

【提要】 傳統(tǒng)的外源性胰島素治療1型糖尿病的臨床效果并不理想。替利組單抗是近年來研發(fā)的一種可用于治療1型糖尿病的新型藥物，它是一種以CD3為靶抗原的重組人源化單克隆抗體，可通過調(diào)節(jié)T淋巴細胞的種類、數(shù)量、基因表達過程和免疫功能，從而保護胰島β細胞，以及維持胰島β細胞正常分泌胰島素的功能，進而延緩1型糖尿病的發(fā)生和發(fā)展。本文對替利組單抗的藥理作用機制及其應(yīng)用于T1DM治療的研究進展進行綜述，以期為該藥的臨床應(yīng)用提供參考。

1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus,T1DM)是一種自身免疫性疾病，患者自身免疫障礙導(dǎo)致胰島β細胞受到破壞，使胰島素分泌減少從而出現(xiàn)相關(guān)不良癥狀[1-2]。研究表明，T1DM的發(fā)病機制與遺傳和環(huán)境等因素密切相關(guān)[3]。近20年來，中國T1DM的發(fā)病率逐年上升，患者大多是兒童和青少年[4-6]。目前的治療手段主要為注射外源性胰島素，但這只是一種針對血糖升高的補救措施，并不能從病因上阻斷T1DM的發(fā)展，其相關(guān)并發(fā)癥極大地縮短了T1DM患者的預(yù)期壽命[7]。隨著自身免疫治療相關(guān)研究的深入，T1DM的自身免疫治療研究發(fā)展迅速，成為T1DM治療新的研究方向[8]。替利組單抗是一種靶向CD3抗原的單抗藥物，研究發(fā)現(xiàn)，替利組單抗參與機體的免疫過程，可以減弱自身免疫對胰島β細胞的傷害，維持胰島β細胞正常功能，進而預(yù)防和延遲T1DM的發(fā)展[9～11]。2019年9月美國食品藥品管理局已經(jīng)批準替利組單抗為治療T1DM的新型免疫調(diào)節(jié)藥物，且多項臨床試驗顯示其效果顯著[12]。本文對替利組單抗在1型糖尿病中的作用機制、細胞保護作用、臨床作用及安全性做一綜述，為其更好地應(yīng)用于臨床提供參考。

1 替利組單抗在T1DM中的作用機制

CD3是存在于T淋巴細胞表面的一種重要白細胞分化抗原，參與T淋巴細胞信號傳導(dǎo)等過程。替利組單抗是一種新型抗CD3單克隆抗體，能與T淋巴細胞表面的CD3特異性結(jié)合，從而調(diào)節(jié)T淋巴細胞功能。CD3可能是替利組單抗治療T1DM的特異性靶點，替利組單抗可通過調(diào)節(jié)自身免疫過程來保護胰島β細胞和維持其分泌功能[8,13-15]。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，給予T1DM患者靜脈注射替利組單抗后，患者T淋巴細胞計數(shù)有下降趨勢[16]。有研究發(fā)現(xiàn)，在T1DM患者的外周血中存在糖尿病抗原特異性CD8+T淋巴細胞，這些CD8+T淋巴細胞的細胞類型與衰竭狀態(tài)的T淋巴細胞相似，能表達高水平的轉(zhuǎn)錄因子脫中胚蛋白、效應(yīng)分子和多個抑制性受體，包括具有免疫球蛋白和免疫受體酪氨酸抑制基序結(jié)構(gòu)域的T淋巴細胞免疫受體蛋白和殺傷細胞凝集素樣受體G1，這些因子均參與了T1DM的發(fā)展進程[17]。有研究報告，替利組單抗能特異性識別CD8+T淋巴細胞，促進CD8+T淋巴細胞的衰竭，有效延緩T1DM的發(fā)展[18-19]。以上研究提示，替利組單抗可以通過調(diào)節(jié)T淋巴細胞的衰竭途徑，在T1DM的免疫干預(yù)中發(fā)揮重要作用。同時，CD8+Treg能抑制T淋巴細胞增殖和功能，Ablamunits等[20]發(fā)現(xiàn)替利組單抗能提高腫瘤壞死因子的水平，誘導(dǎo)CD8+Treg的表達，從而參與免疫調(diào)節(jié)過程。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，接受替利組單抗治療的T1DM患者，在治療初始階段，循環(huán)CD8+中央記憶T淋巴細胞和循環(huán)CD4+效應(yīng)記憶T淋巴細胞的數(shù)量減少，但隨著治療時間的延長，循環(huán)CD8+中央記憶T淋巴細胞的數(shù)量逐漸上升；CD8+中央記憶T淋巴細胞由非中央記憶T淋巴細胞增殖分化而來，在新生成的循環(huán)CD8+中央記憶T淋巴細胞中，與免疫激活相關(guān)的基因表達減少，與T淋巴細胞分化調(diào)節(jié)相關(guān)的基因表達增加[21-22]。這說明替利組單抗也可能通過調(diào)節(jié)循環(huán)CD8+中央記憶T細胞基因的表達過程，進而達到治療T1DM的目的。另外，當(dāng)人體自身免疫系統(tǒng)紊亂時，輔助性T淋巴細胞1可分泌干擾素、白細胞介素2等，Th2分泌白細胞介素4和白細胞介素10從而破壞細胞因子的平衡，導(dǎo)致胰島β細胞被自身免疫系統(tǒng)損傷，引起T1DM[23]。Bisikirska等[24]研究發(fā)現(xiàn)，替利組單抗能刺激抗CD3的單克隆抗體，使外周血CD8+/CD4+比值升高，CD8+T淋巴細胞群得以擴增，促進CD8+CD25+Treg細胞增殖。同時，替利組單抗可以抑制Th1分泌干擾素,促進Th2分泌白細胞介素4和白細胞介素10，通過維持自身免疫系統(tǒng)的穩(wěn)定性來保護胰島β細胞，進而有效減輕T1DM的相關(guān)癥狀。由此可見，替利組單抗通過調(diào)節(jié)相應(yīng)T淋巴細胞分泌的細胞因子，維持多種細胞因子之間的平衡，起到治療T1DM的作用。

2 替利組單抗對胰島β細胞的保護作用

胰島β細胞的分泌功能主要通過胰島素含量來體現(xiàn)，而機體胰島素水平較難檢測。研究者們發(fā)現(xiàn)，胰島β細胞在分泌胰島素的同時，也能分泌一定量的C肽，兩者等比例且穩(wěn)定地存在于血液中，C肽含量相對容易檢測，因此，臨床上主要通過直接檢測C肽水平以評估胰島β細胞的分泌功能[25-27]。此外，利用年齡、性別、體重指數(shù)、HbA1c和胰島素劑量等因素構(gòu)建的臨床模型也能預(yù)測新發(fā)T1DM患者的C肽水平[28-29]。T1DM患者體內(nèi)C肽含量會隨著時間的推移而不斷減少，且兒童和青少年T1DM患者C肽水平下降速度最快[30-31]。有研究發(fā)現(xiàn)，T1DM患者在接受替利組單抗治療后，外源性胰島素需求量降低，刺激C肽水平升高，胰島β細胞功能趨于正常[14,32]，尤其是在治療的初期，替利組單抗可以明顯降低胰島β細胞的死亡率，并維持其正常功能[33]。還有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，與安慰劑組相比，采用替利組單抗治療的T1DM患者C肽應(yīng)答率明顯增高[34]。而將替利組單抗與現(xiàn)階段常用于治療T1DM的藥物(如利妥昔、阿巴西普、 阿法西普、 抗胸腺細胞球蛋白)相比，采用替利組單抗治療的T1DM患者2年內(nèi)C肽應(yīng)答率最大[35]。以上研究說明替利組單抗能保護胰島β細胞，維持胰島β細胞的胰島素分泌功能，有效延緩T1DM的發(fā)展。

3 替利組單抗在T1DM治療中的應(yīng)用

3.1 替利組單抗的單一治療 臨床研究表明，T1DM患者在出現(xiàn)明顯的高血糖癥狀之前會經(jīng)歷一段無癥狀期，該階段雖然血糖水平?jīng)]有明顯上升，但機體的一些細胞和免疫代謝特征已經(jīng)發(fā)生改變[36]。早期識別相應(yīng)細胞及免疫代謝特征，可以發(fā)現(xiàn)T1DM的高危群體。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，替利組單抗可以預(yù)防和干預(yù)T1DM的發(fā)生和發(fā)展，降低高危群體中T1DM的發(fā)生率[37-38]。在一項隨機雙盲試驗中，研究者選擇了76名T1DM患者的親屬作為研究對象，這些研究對象都攜帶了至少2種與T1DM相關(guān)的抗體，該抗體能破壞胰島β細胞，使得研究對象具有極高的T1DM發(fā)病風(fēng)險；研究者分別采用安慰劑和替利組單抗對研究對象進行干預(yù)并隨訪(隨訪中位時間>45 d)，發(fā)現(xiàn)替利組單抗組的T1DM發(fā)病中位時間是安慰劑組的2倍，同時替利組單抗組和安慰劑組的年化T1DM診斷率分別為每年14.9%和每年35.9%，患病率分別為43%和72%，給予替利組單抗干預(yù)后T1DM患病風(fēng)險降低了59%[HR=0.41(95%CI：0.22,0.78),P=0.006][39]。Sims等[40]對非糖尿病親屬但存在T1DM高危發(fā)病因素的研究對象進行替利組單抗干預(yù)并隨訪，發(fā)現(xiàn)在隨訪期間(隨訪的中位時間為923d)，替利組單抗組和安慰劑組被診斷T1DM的中位時間分別為59.6個月和27.1個月，且截至隨訪結(jié)束，替利組單抗組和安慰劑組分別有50%和22%的研究對象未檢查出T1DM。這說明替利組單抗在臨床預(yù)防T1DM發(fā)生和發(fā)展方面具有較好的效果，其可能通過調(diào)節(jié)免疫過程來降低T1DM的發(fā)生率和抑制T1DM的發(fā)展。但替利組單抗在預(yù)防和干預(yù)T1DM的研究數(shù)據(jù)較少，相關(guān)研究結(jié)果還有待大量的臨床研究以證實[41-42]。

替利組單抗除了可以降低T1DM的發(fā)生率，對減緩T1DM疾病的進展也有積極的作用[43]。Sherry等[31]選取516例年齡在8～35歲的T1DM確診患者，分別給予替利組單抗和安慰劑干預(yù)，發(fā)現(xiàn)在接受替利組單抗治療的T1DM患者中有5%可在1年內(nèi)不使用外源性胰島素，而安慰劑組則全部需要外源性胰島素維持治療，且替利組單抗組的HbA1c水平低于安慰劑組。Masharani等[44]進行了一項薈萃分析，結(jié)果顯示替利組單抗可以阻止新發(fā)T1DM患者體內(nèi)胰島β細胞功能的喪失，并提高內(nèi)源性胰島素的分泌水平，降低外源性胰島素的需要量。研究顯示，內(nèi)源性胰島素分泌量上升可顯著降低T1DM相關(guān)心血管并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險[45]。這些研究提示，替利組單抗能降低T1DM的發(fā)生率，延緩T1DM的發(fā)展，阻止T1DM病情進一步惡化，為T1DM的治療奠定了堅實的基礎(chǔ)。

3.2 替利組單抗的聯(lián)合治療 臨床研究表明，接受替利組單抗治療的T1DM患者的療效存在差異性，部分患者在治療后可不依賴于胰島素治療，但部分患者替利組單抗治療后的血糖水平控制不佳[13]。可見，單一替利組單抗治療具有一定局限性。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，包括替利組單抗在內(nèi)的多種抗CD3抗體在治療T1DM中具有相互協(xié)同的作用，這為藥物聯(lián)合治療T1DM提出了新的思路[46]。利妥昔單抗具有使T1DM患者體內(nèi)胰島素、C肽水平趨于平穩(wěn)的作用，而其與替利組單抗聯(lián)合治療T1DM的臨床效果更加顯著[47]。Vudattu等[48]研究發(fā)現(xiàn)，替利組單抗與抗細胞毒性T淋巴細胞相關(guān)蛋白4(cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4,CTLA-4)單抗聯(lián)合治療時，可以緩解T1DM所致的消瘦癥狀，且替利組單抗能抑制T淋巴細胞的增殖和活化、γ-干擾素和腫瘤壞死因子的釋放、巨噬細胞浸潤及由抗CTLA-4單抗誘導(dǎo)的γ-干擾素誘導(dǎo)蛋白10的釋放。

隨著對替利組單抗聯(lián)合用藥研究的深入，研究者們開始探索一種既能增強替利組單抗免疫效應(yīng)，又能維持和提高胰島β細胞功能的治療策略。例如，針對葡萄糖可以刺激胰島β細胞產(chǎn)生白細胞介素1β的特點，有學(xué)者在非肥胖型T1DM小鼠內(nèi)注入替利組單抗和白細胞介素1β拮抗劑(如白細胞介素1受體拮抗劑和抗白細胞介素1β單克隆抗體)，發(fā)現(xiàn)干預(yù)后非肥胖型T1DM小鼠的T1DM癥狀得到緩解，同時致病性T淋巴細胞也得到消除[49]。更有趣的是，有研究發(fā)現(xiàn)，采用低劑量替利組單抗聯(lián)合分泌白細胞介素10的乳酸乳球菌治療非肥胖型T1DM小鼠，可以穩(wěn)定地逆轉(zhuǎn)疾病進程[50]。

以上研究表明，在治療T1DM方面，替利組單抗聯(lián)合用藥可以發(fā)揮更好的療效。值得注意的是，目前替利組單抗聯(lián)合用藥的療效研究主要來自動物實驗，缺乏臨床試驗證實。此外，T1DM的發(fā)展進程大致分為3個階段[36]，由于各個階段的作用靶點不同，因此藥物的治療方案應(yīng)具有個體性[51]。

4 替利組單抗治療的安全性

一般而言，高劑量的抗CD3抗體會產(chǎn)生一系列與細胞因子釋放有關(guān)的不良反應(yīng)，但是在接受高劑量替利組單抗治療的患者中，有90%以上的患者并未發(fā)現(xiàn)與替利組單抗相關(guān)的不良反應(yīng)[14,31]，提示替利組單抗具有良好的安全性。而出現(xiàn)不良反應(yīng)的患者中，皮疹是最常見的癥狀[39]，也有部分患者出現(xiàn)了暫時性細胞因子釋放綜合征、暫時性淋巴細胞數(shù)量減少、上呼吸道感染、頭疼和惡心等不良反應(yīng)[11,21]。通常情況下，長時間的免疫藥物治療可導(dǎo)致機體出現(xiàn)耐藥性，但目前有關(guān)替利組單抗耐藥性的臨床研究報告較少[32]，因此其耐藥性情況尚不明確。值得注意的是，T1DM患者多以兒童和青少年為主，對藥物更為敏感，且對藥物不良反應(yīng)的耐受能力較弱，若替利組單抗治療后出現(xiàn)不良反應(yīng)，可能會對患者產(chǎn)生嚴重影響[52]。因其不良反應(yīng)的機制尚不明確，所以替利組單抗在臨床中的應(yīng)用還需要進一步的研究和探索。

5 總結(jié)與展望

以CD3為靶點的單抗藥物替利組單抗能有效保護胰島β細胞，維持細胞正常功能，調(diào)節(jié)胰島素分泌量，從而降低外源性胰島素需求，阻止病情進一步惡化，其在防治T1DM中效果顯著。但由于T1DM具有異質(zhì)性、胰島細胞抗原的多樣性、自身免疫的復(fù)雜性等特點，替利組單抗的有效性、安全性還需要更加深入的研究。結(jié)合目前有關(guān)替利組單抗的研究進展，未來可在以下幾個方面開展進一步研究：(1)探索替利組單抗與T淋巴細胞表面CD分子特異性結(jié)合的具體途徑，及其調(diào)節(jié)細胞因子的具體機制；(2)探討替利組單抗治療T1DM過程中，其抑制T淋巴細胞殺傷胰島β細胞的作用機制；(3)探索替利組單抗在臨床治療中引起不良反應(yīng)的原因及降低其發(fā)生率的措施。相信隨著研究的深入，替利組單抗將有更廣闊的臨床應(yīng)用和推廣前景。