生物制劑在兒童哮喘中的應用研究進展

       哮喘是一種異質(zhì)性的、復雜的慢性疾病?；加袊乐?strong>哮喘的兒童經(jīng)常出現(xiàn)哮喘急性加重，最終導致肺功能受損，生活質(zhì)量低下。既往傳統(tǒng)觀念將哮喘簡單地區(qū)分為特應性或非特應性，隨著對哮喘發(fā)病機制的更深層次的研究，產(chǎn)生了基于不同炎癥途徑的哮喘分型，即2型(T2-high)哮喘和非2型(T2-low) 哮喘。炎癥對2型哮喘的病理生理至關(guān)重要，而且2型哮喘可合并多個2型炎癥共病，如特應性皮炎、嗜酸粒細胞性食管炎、慢性鼻竇炎伴鼻息肉等。經(jīng)規(guī)范化治療后大部分哮喘患者的癥狀可以得到有效控制，但仍有少部分患者的癥狀無法控制甚至進一步惡化，發(fā)展成為難治性哮喘。生物制劑的應用為難治性哮喘患者的精準治療提供了新方法，同時還能解決患者2型炎癥共病問題，目前應用于哮喘治療的生物制劑主要針對2型哮喘。

       2型炎癥在哮喘中的機制

       2型炎癥是哮喘慢性炎癥的病理生理基礎，2 型哮喘是以T-bet+CD+4 1型輔助性T細胞 2(Th2)、2型天然淋巴細胞(ILC2)及相關(guān)細胞因子為主所介導的氣道炎癥。氣道中的 2 型免疫反應主要由嗜酸粒細胞、肥大細胞、嗜堿粒細胞、Th2 細胞、ILC2 和產(chǎn)生IgE的B細胞介導。當細菌、病毒、真菌、污染物及過敏原等外源性環(huán)境因子破壞氣道上皮屏障，損傷的上皮細胞中的杯狀細胞化生，釋放白細胞介素 (IL )-25、IL-33、胸腺基質(zhì)淋巴細胞生成素(TSLP)等預警素樣細胞因子，募集樹突狀細胞( DC)提呈抗原并共同作用，激活并誘導T淋巴細胞分化為Th2 細胞。同時預警素樣細胞因子也能激活I(lǐng)LC2，從而分泌2型炎癥相關(guān)細胞因子IL-4、IL-5 及 IL-13 和導致上皮屏障的脆弱性。而且預警素樣細胞因子也是嗜酸粒細胞和中性粒細胞的趨化劑，分泌 TSLP、IL-25 和 IL-33 可以進一步刺激關(guān)鍵的2型細胞因子分泌。

       IL-4和 IL-13刺激B細胞產(chǎn)生過敏原特異性IgE，與肥大細胞和嗜堿粒細胞上的FcεRI 受體結(jié)合，而當外源性環(huán)境因子再次進入機體時，產(chǎn)生過敏原-IgE-細胞交聯(lián)，激活肥大細胞及嗜堿性粒細胞脫顆粒，釋放前列腺素 D2(PGD2)、白三烯、組胺等介質(zhì)，促進局部血管擴張及增加血管通透性等，使氣管平滑肌收縮，引發(fā)氣道高反應性。IL-13可作用于上皮細胞，破壞上皮屏障，增加上皮通透性，使其分泌IL-33 并使杯狀細胞化生，并且 IL-13還可直接作用于氣道平滑肌細胞，導致其收縮、增殖，IL-13還可通過誘導成纖維細胞增殖、促進膠原合成，參與氣道重塑。IL-5 是調(diào)節(jié)骨髓中嗜酸粒細胞成熟的關(guān)鍵細胞因子，動員并促進骨髓及外周組織中嗜酸粒細胞的產(chǎn)生、增殖和存活，并在氣道中浸潤，參與氣道重塑。

       在2型哮喘中，細胞因子(IL-4、IL-5、IL-13、IL-25、IL-33、TSLP 等)表達增高。2 型細胞因子的生物標志物包括呼出氣一氧化氮(FeNO)、血清總 IgE、過敏原特異性 IgE、血液和痰中嗜酸粒細胞水平升高。針對 2 型炎癥在哮喘中的免疫機制，生物制劑可以精準作用于其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

       生物制劑在兒童哮喘中的研究應用

       1、抗 IgE 抗體

       2003年和2005 年美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)和歐洲藥品管理局(European Medicines Agency，EMA)先后批準奧馬珠單抗用于≥12 歲中重度持續(xù)性過敏性哮喘，2009年和2016年先后批準可用于≥6 歲中重度過敏性哮喘患者。奧馬珠單抗是一種人源化重組免疫球蛋白 G1 (ImmunoglobulinG1，IgG1)單克隆抗體，是最早用于治療兒童哮喘的生物制劑，2017年8 月中國食品藥品監(jiān)督管理局批準用于12歲以上，有不可控中度至重度持續(xù)性過敏哮喘且至少一種吸入性過敏原致敏或血清免疫球蛋白E (ImmunoglobulinE，IgE)水平升高，使用吸入糖皮質(zhì)激素對癥狀控制不足的哮喘患兒。其機制是通過高親和力結(jié)合 IgE 抗體，阻斷 IgE 抗體與嗜酸性粒細胞上 IgE 抗體受體結(jié)合，抑制其與肥大細胞、嗜堿性粒細胞上高親和力受體 FcεRI 結(jié)合后的活化與脫顆粒，通過減少過敏級聯(lián)反應并影響整個炎癥過程炎癥細胞的激活和促炎因子釋放的減少。此外，通過與B細胞表面上的低親和力受體CD23 結(jié)合，影響其抗原呈遞作用，從而調(diào)節(jié)B細胞和T細胞之間的相互作用并誘導 IgE 受體下調(diào)和快速減少游離 IgE 水平，從而阻斷炎癥反應的 Th2 放大。奧馬株單抗還可以調(diào)節(jié)氣道重塑過程，從而有效改善癥狀的控制和延緩哮喘的進展。臨床研究表明，奧馬珠單抗可以減少哮喘的急性發(fā)作率、降低皮質(zhì)類固醇使用量、改善生活質(zhì)量和哮喘癥狀、改善肺功能和病情加重率。

       2、抗 IL-5/IL-5R 抗體

       美泊利珠是一種靶向IL-5 的人源化單克隆抗體，F(xiàn)DA 批注可用于6歲以上兒童，2021年11月19日在中國獲批上市，適用于治療 12 歲或以上兒童的嗜酸性粒細胞哮喘。IL-5是 Th2 細胞釋放的一種細胞因子，與嗜酸性粒細胞上的IL-5Rα 結(jié)合，促進其產(chǎn)生、激活和存活。美泊利珠單抗通過特異性結(jié)合游離 IL-5，阻斷其與嗜酸性粒細胞表面 IL-5 受體結(jié)合，抑制嗜酸性粒細胞增殖、存活、分化，促進程序性死亡，減輕嗜酸性粒細胞性氣道炎癥。研究表明美泊利單抗將重度持續(xù)性嗜酸性粒細胞性哮喘發(fā)作減少約50%，肺功能和健康狀況也有改善。在依賴口服皮質(zhì)類固醇的患者中，與安慰劑相比，美泊利單抗將口服皮質(zhì)類固醇治療的需求減少了50%?？笽L-5R單抗可與IL-5α 亞單位結(jié)合，減少循環(huán)中的嗜酸粒細胞。貝那利珠單抗是抗IL5-R 的單克隆抗體，與IL5-R 的α 亞單位結(jié)合，通過誘導嗜酸粒細胞耗竭并調(diào)節(jié)嗜酸粒細胞相關(guān)蛋白，從而阻斷嗜酸粒細胞的生成、成熟和存活。貝那利珠單抗可用于>12歲無法控制的重度嗜酸粒細胞性(血嗜酸粒細胞 ≥ 150/μL) 哮喘患者的附加治療。

       3、抗 IL-4Rα/IL-13

       IL-4和IL-13與組織遷移、平滑肌收縮、基底膜增厚、重塑、粘液產(chǎn)生和B細胞類別轉(zhuǎn)換有關(guān)。杜普利尤單抗是一種全人源抗白細胞介素4受體 α (IL-4Rα)單克隆抗體，2021年10月21日美國批準用于12 歲以上嚴重哮喘患者。通過阻斷IL-4、IL-13傳導，下調(diào)B淋巴細胞產(chǎn)生類別轉(zhuǎn)換為IgE，減少炎癥細胞聚集，改善哮喘患者第一秒用力呼氣容積（FEV1）。度普利尤單抗可作為成人和青少年重度嗜酸粒細胞性(血嗜酸粒細胞≥150/ μL) 2 型哮喘患者或者需要口服糖皮質(zhì)激素維持的哮喘患者的附加療法，兒童使用的年齡最低可以達到6歲。 杜普利尤單抗在保證哮喘控制的同時，還能改善肺功能、降低重癥率及減少對口服皮質(zhì)類固醇的依賴，并且安全性良好。另外杜普利尤單抗是唯一涵蓋2型炎癥全部共病的生物制劑，是 2 型炎癥共病較多的患兒首選。

       4、抗胸腺基質(zhì)淋巴細生成素抗體

       胸腺基質(zhì)淋巴細胞生成素是氣道上皮細胞分泌的一種炎性介質(zhì)，可激活樹突狀細胞(Dendritic Cells，DC)誘導原始淋巴細胞向 Th17 細胞分化，Th17 細胞直接或間接分泌趨化因子使氣道中性粒細胞募集。同時IL-17 細胞因子還可上調(diào)糖皮質(zhì)激素受β (Glucocorticoid Receptor-β， GRβ)，使 GRβ/GRα 失調(diào)，導致糖皮質(zhì)激素抵抗。特澤利尤單抗（Tezepelumab）是一種抗胸腺基質(zhì)淋巴細生成素抗體，可阻斷胸腺基質(zhì)淋巴細胞生成素，于2021年12月17日首次獲得批準可作為美國12歲以上嚴重哮喘患者附加維持治療，它是唯一被批準用于沒有表型(例如嗜酸性粒細胞或過敏)或生物標志物限制的嚴重哮喘的生物制劑。特澤利尤單抗有利于哮喘控制、與健康相關(guān)的生活質(zhì)量和肺功能的改善，針對≥12 歲患者，使用特澤利尤單抗可顯著降低重癥率，并且特澤利尤單抗對哮喘惡化具有顯著的預防作用，但與血嗜酸粒細胞基線水平或其他2型炎癥生物標志物水平無關(guān)。此外，特澤利尤單抗可以減少血中嗜酸粒細胞計數(shù)和 FeNO，降低血清總IgE水平。

       5、其他潛在靶點及生物制劑

       CRTH2拮抗趨化受體同源分子( CRTH2)是一種G蛋白偶聯(lián)受體，由2型T淋巴細胞、嗜堿粒細胞、嗜酸粒細胞和ILC2s選擇性表達。CRTH2 可通過不同的過程協(xié)同參與變態(tài)反應，CRTH2 可能成為治療哮喘的新的有利靶點。

       轉(zhuǎn)錄因子GATA-3 通過控制Th2細胞因子(IL-4、IL-5 和 IL-13)的產(chǎn)生，在 Th2 細胞的分化和激活中發(fā)揮關(guān)鍵作用。GATA-3 在過敏性炎癥的潛在免疫途徑中的發(fā)揮作用，其在哮喘患者氣道中表達顯著增加，提示 GATA-3可作為哮喘治療的新靶點。在多中心臨床試驗研究中，GATA3 特異脫氧核酶 Hgd40(吸入制劑為 SB010) 顯著減輕了哮喘早期和晚期的支氣管收縮，同時降低了痰嗜酸粒細胞和血 IL-5 水平。

       CCR3是人類主要嗜酸粒細胞趨化物質(zhì)的同源受體，由嗜酸粒細胞表達，對嗜酸粒細胞在肺內(nèi)的募集起重要作用。AXP1275 是一種 CCR3 受體拮抗劑，已經(jīng)在人類哮喘變應原激發(fā)模型中進行了療效評估。在輕度過敏性哮喘患者口服 CCR3 拮抗劑治療2周后，氣道嗜酸粒細胞沒有顯著減少，但是肺功能得到改善。

       嗜酸粒細胞凋亡的調(diào)節(jié)唾液酸結(jié)合免疫球蛋白樣凝集素( Siglec)-8 是一種細胞表面抑制性受體，選擇性表達于人嗜酸粒細胞和肥大細胞上。Siglec-8的單克隆抗體 (Lirentlimab /AK002)可通過抗體依賴的細胞毒 性( ADCC) 誘導嗜酸粒細胞凋亡，預防全身過敏反應。對哮喘患者氣道細胞的實驗表明，哮喘患者 Siglec-8 的基因表達增加，與嗜酸粒細胞和肥大細胞的基因表達相關(guān)。

       生物制劑的研究應用，能精準作用于炎癥通路中免疫應答的中間環(huán)節(jié)，明顯改善難治性哮喘的治療效果。不過，由于生物制劑價格昂貴、種類繁多，需要臨床醫(yī)師根據(jù)患者病情選擇使其獲益最大的生物制劑。雖然越來越多的生物制劑進行了臨床試驗或者已經(jīng)被批準用于兒童難治性哮喘治療，但關(guān)于生物制劑在青少年及兒童中試驗數(shù)據(jù)仍然相對匱乏，尤其是低年齡兒童。所以，生物制劑靶向治療的未來發(fā)展應該包括對兒童進行單獨高質(zhì)量的研究及對臨床數(shù)據(jù)的累積，用于檢測其有效性和安全性。此外，臨床醫(yī)師也應該更努力繼續(xù)尋找對兒童及青少年哮喘患者更加安全有效的治療的方法。

       參考資料

       [1]杜毅,趙德育.生物制劑在兒童哮喘治療中的應用及研究進展[J].兒科藥學雜志,2023,29(07):58-63.

       [2] 秦鳳媛,舒暢.生物制劑在兒童難治性哮喘中的應用研究進展[J].臨床醫(yī)學進展,2022,(第6期).

         作者簡介：小米蟲，藥品質(zhì)量研究工作者，長期致力于藥品質(zhì)量研究及藥品分析方法驗證工作，現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事藥品檢驗分析及分析方法驗證