1124临床肺科杂志2021年7月第26卷第7期
抗胸腺基质淋巴细胞生成素抗体在支气管哮喘生物靶向中的作用
刘向朱鸿丹范敏娟
支气管哮喘是一种慢性气道炎症性疾病,哮喘的发病机制有明显的异质性。在一些哮喘患者中,特别是那些伴有非嗜酸性炎症的患者,在使用长效!受体激动剂和中-高剂量吸入性糖皮质激素后,症状仍不能有效控制,所以了解哮喘的免疫病理和哮喘表型非常重要!随着生物疗法的发展,对传统哮喘无效的患者需要寻新的生物药物,活化的支气管上皮细胞释放的TSLP及其靶向是近年来研究的热点。本文就抗胸腺基质淋巴细胞生成素抗体在支气管哮喘生物靶向中的作用进行综述。
TSLP
人类胸腺基质淋巴细胞生成素(Thymic Stromal Lymphopoietin,TSLP)基因位于5号染体q22.1区,转录3种不同的mRNA,但只编码2种蛋白。异构体1由四个外显子组成,编码由159个氨基酸构成的长链TSLP;异构体2由异构体1中的2个外显子组成,编码长链TSLP的最后的63个氨基酸残基。短链TSLP在健康机体广泛表达,具有强大的抗菌活性,而长链TSLP在炎症中表达上调[1-2]o TSLP属于白细胞介素催(InteCeukinN,IF-2)家族细胞因子,由上皮细胞、气道平滑肌细胞、角化细胞%基质细胞、成纤维细胞、肥
大细胞、巨噬细胞/单核细胞、粒细胞和树突状细胞(DendCtic Cel l,DC)等分泌[3-4]o TSLP与其特异性受体胸腺基质淋巴细胞生成素受体(Thymic Stromal Lymphopoietin Recep-tar,TSLPR)和白细胞介素V受体a链(I nteCeukin-7 receptar alpha chain,IILVRa)组成的异二聚体受体结合建立复合物,通过JAK1/JAK2信号通道⑸激活表达TSLPR的细胞,如树突状细胞、T细胞、B细胞、粒细胞、肥大细胞、NK细胞等启动细胞内信号传递,从而促进2型炎症因子分泌,值得注意的是,
dcl*10.3969/j.imn.1009-6663.2021.07.034
作者单位*650101云南昆明,昆明医科大学第二附属医院呼吸内
科
通信作者:范敏娟,E-maib:fmimuan@163 TSLPR虽然是TSLP特异性受体,但是亲和力较低,需要同时和亲和力较高的AVR a结合产生活化信号,增强TSLP的信号转导[6]o
TSLP与哮喘
一、TSLP基因多态性与哮喘的发病风险相关
北美哮喘全基因组关联研究(Genome Wide Association Study,GWAS)[7]在TSLP位点-1837253发现
了一个单核,酸多态性"Single Nucleotibe Poly-morphism,SNP),它与北美人哮喘风险的增加有关。同样,一项针对日本哮喘人的GWAS研究表明,TSLP位点-1837253的单核,酸多态性与成人哮喘易感性相关⑻o Harada M.等⑼在TSLP的调控元件中发现了SNP-3806933,SNP-3806933创建了一个激活蛋白N(Activatar Protein-1, AP-1)的结位点,强A%-1控,从激活长链TSLP启动区域,增加长链TSLP表达°一项国内研究发现,汉族中TSLP基因中的两个变异-2289276和-2289278会增加哮喘风险,广西壮族人中TSLP SNP-1837253可增加患哮喘风险[10],但是-1837253的T等位基因可降低男性哮喘的风险, TSLP SNP-2289276的T等位基因可降低女性哮喘的风险[11]o国内一项儿童哮喘基因的多态性研究发现[12]TSLP基因-2289276(C/T)3个基因型与儿童哮喘发病相关。CC基因型A-4水平高于TT 基因型,而C干扰素、FEV1、FVC、FEV1/FVC%低于TT基因型°作者认为,TSPL-2289276CC基因型在患有哮喘的儿童中可能导致患者Thl/Th2失衡,从而导致异常的炎性细胞因子的分泌。
、TSL%哮喘的机制
TSLP的表达水平与气流阻塞的严重程度相关,高水平TSLP可引起类固醇激素抵抗,类固醇激素在一定程度上也可抑制TSLP的产生。LI Y, WANG等发现,哮喘患者,特别是严重哮喘患者,尽管接受了高剂量吸入性糖皮质激素,但TSLP 在气道上皮和固有层中的表达水平仍较高[13]°也有研究发现,哮喘患者支气管肺泡灌洗液(Bronchoalveolar Lavage Fluid,BALF)中TSLP显著升高,
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且TSLP水平越高,糖皮质激素对气道的抗炎作用越弱,患者的症状越严重[14]o糖皮质激素通过抑制NF-kB和APA通路,从而抑制TSLP表达,其中NF-kB结合位点位于TSLP上游3.7kb[2]。TSLP通过MEK通路和JAK-STAT通路导致了糖皮质激素的抵抗,曲美替尼和托法替尼可分别抑制MEK、STAT 通路,减轻糖皮质激素抵抗,从而改善哮喘的效里[14-15]
o
TSLP促进Th2型过敏反应。Himki Kabatu 等[16]以小鼠为模型的研究发现,在先天性免疫介导的2型气道炎症中,TSLP直接刺激2型固有淋巴细胞(Group2Innaia Lymphoid Cel i s,ILC2),导致Th2型过敏反应。另一方面,用卵清蛋白"OV-Albumin,OVA)诱导的适应性免疫介导的2型气道炎症中,TSLP在致敏阶段主要作用于DC和CD4+T细胞,促进Th2细胞介导的气道炎症的发展。当呼吸道接触到过敏原或有害物质时,气道上皮分泌多种炎症因子参与免疫反应,其中IL-10、TNF-c等通过NF-cB通路与TSLP启动子结合,调控TSLP基因表达TSLP[2]o并通过TSLPR异质复合物刺激树突状细胞成熟,再次接触过敏原或环境刺激会引起适应性免疫反应,活化的树突状细胞表达0X40配体(OX40Ligand,OX40L)使CD;T细胞向TNF-+ IF-10-Ch2细胞分化,分泌IF-4%IF-5%IF-9和IL-13等,从而与相应的受体结合,激活参与哮喘发病的炎症细胞导致哮喘发作g o TSLP可诱导骨髓源性树突状细胞表达CD40、CD54、CD80和CD86,分泌IF-8、嗜酸细胞活化趋化因子(eotain)%巨噬细胞源性趋化因子(Macmphse De/ved Chemokinas,MDC)和胸腺活化调节趋化因子(Thymus and Activation Regulated Chemokina,TARC)o骨髓源性树突
状细胞在趋化因子受体4(Chemokina Receptor4,CCR4)作用下,使T细胞向Th2细胞分化,继而分泌IFD、IFD、IF-13和肿瘤坏死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)o同时,TSLP抑制了Th1型细胞因子IFA2、IF-23和IF-27的分泌[18]o TSLP还可以直接作用于T细胞受体(T Cel t Receptor,TCR)表达TSLPR,促进T细胞向Th2细胞分化[19]o
TSLP还可以直接激活NK细胞产生IF-4和IF-13,在IF-4作用下,人肥大细胞与IgE交联后产生大量TSLP,进一步诱导肥大细胞释放IF-5、IL-13、IF-6、IL-10、TD和粒细胞巨噬细胞刺激因子(Granula-cyta-Macmphaga Colony-Stimulating Factor,GM-CSF)参与气道的炎症反应。嗜碱性粒细胞也可以产生TSLP并对其应答,当吸入过敏原时,气道内嗜碱性粒细胞数目增加,TSLPR的表达增加,并且促进嗜碱性粒细胞释放组胺和白三烯C4(Leukotriene C4, LTC4)[20,o嗜酸性粒细胞可表达一种功能性TSLP 体,TSLP细分CD18和细
间黏附分子-1的表达并诱导炎性细胞因子IF-6和CXC趋化因子配体8(CXC Chemokina Ligand8,CX-CL8)%CXC趋化因子配体1(CXCL1)和趋化因子配体2(CCL2)的释放,从而延长嗜酸性粒细胞的存活时间[20]o
TSLP与哮喘靶向的关系
TSLP抑制剂哮喘已取得突破性结果。Tezepelumab(AMG157/MEDI9929)是一种正在研究的人TG2
单克隆抗体,能与TSLP结合,阻止其与TSLP受体复合物的相互作用[21]o2017年Jonathan Cowen等[22〕为研究Tezepelumab在给予长效0受体激动剂,和中-高剂量吸入性糖皮质激素哮喘仍未控制的患者中的有效性和安全性,进行了为期52周的二期临床试验。试验结果显示,分别皮下注射Tezepelumab70mg/4周(低剂量),210mg/4周(中剂量),或280mg/2周(高剂量)。与安慰剂相比,皮下注射Tezepelumab急性加重年发生率分别降低61%、71%和66%o因此,美国食品药品管理局(FDA)于2018年授予Tezepelumab无嗜酸性粒细胞表型严重哮喘患者突破物资格[23]o 另外,仍有研究者在研究Tezepelumab是否可以减少症状未控制的患者糖皮质激素的使用[如,Tezepa-lumab是否可以降低正在使用糖皮质激素患者气道高反应性(ClinicylTGais.gav Identifier: NCT02698501),以上两个研究结果尚未公布。
一些有潜力的TSLP靶向药物尚在临床研究阶段。CSJ117是一个抗体片段,属于免疫球蛋白G1//同种型亚类,与TSLP结合,通过吸入给药。CSJ117正在I期研究,该研究评估了CSJ117在患有轻度特应性哮喘的成年受试者中的安全性、耐受性、药代动力学和药效学,这些受试者在变应原攻击后表现出早期哮喘反应和晚期哮喘反应(CTnicylTB-ais.gav Identi/er:NCT03138811),以低、中或高剂量的每日一次吸入给药,持续12周,招聘已经完成,但没有有关此研究的公开数据o[25]RG7258属于人TG1单抗,它可以抑制TSLP与受体的结合,高效地
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阻断TSLP介导的反应,并在非人类灵长类蛔虫敏感模型中减轻炎症和抑制支气管收缩,目前它正处于I期临床研究阶段(对哮喘患者的单剂量和多剂量研究)o ASP7266是一种作用于TSLPR的新型重组人免疫球蛋白G1单克隆抗体。在人和猴的研究中发现,TSLP可以抑制趋化因子配体17(CCL17) mRNA表达,ASP7266在体外抑制了人TSLP刺激的MDC介导的初始CD;T细胞向成熟T细胞的分化,目前处于一期试验阶段[26]!
尚有更多的TSLP抑制剂在动物试验或体外研究阶段。有研究表明,人单链变异片段29(singlechain vaCabie fragment29,scFv29)可以与TSLP结合,从而阻断TSLP与TSLPR结合,与小鼠相比,人scFv29对TSLP拮抗有更高的亲和力和特异性,且不与IF-C3%IF-4和IF-13发生交叉反应,因此研究者认为scFv29可作为阻断TSLP信号转导的抗体由于哮喘发作时TSLP和IF-13同时释放,并且TSLP和IF-13的传导通路有部分重叠,因此也有研究同时设计了双特异性抗体Zweimab,作者发现该抗体对TSLP和IF-13有很强的亲和力,在未来可能成为哮喘靶向的新靶点。通过将TSLPR和ILVR a胞外区域融合,已开发出由TSLPR和IF-7R a的胞外域延伸到细胞间隙的融合蛋白(也称为TSLP-traps)[4],从而形成细胞因子陷阱,且该陷阱与TSLP的结合力是Tezepelumab的250倍[27]。黄苓黄酮类化合物黄苓,,被鉴定为第一个人类TSLP 信号通路的小分制剂,体,化物阻断了人TSLP与人TSLPR的相互作用[28]。乙酸芳樟酯通过抑制caspase-1/NF—B通路阻断mRNA 表达TSLP,也是一个有潜力的研究方向[29]。
总结与展望
TSLP及其受体在哮喘中发挥着重要作用。在免疫层面,通过不同的免疫路径影响着哮喘的发生发展;在基因层面,TSLP基因多态性与哮喘遗传易感性相关。由于哮喘发病机制有着明显的异质性,部分患者即使加大常规药物剂量其效果仍然不佳,反而增加药物不良反应的风险。靶向是哮喘的新方,中TSL及受体已为新的靶向点,针对TSLP的靶向药物Tezepelum ab已经获准上市,取得较好的疗效,且有更多的针对TSLP的药物正在研发中。我们期待随着对哮喘发病机制进一步的了解,在哮喘中研发出更多突破性的药物,而进一步缓解哮喘患者的病痛。
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