陳玉迪 耿鵬 趙嘉惠 涂平 趙作濤
北京大學(xué)第一醫(yī)院皮膚性病科 100034
慢性自發(fā)性蕁麻疹(CSU)是慢性蕁麻疹中最常見的類型[1]。表現(xiàn)為病程超過6 周的自發(fā)性風(fēng)團和(或)血管性水腫,常伴有劇烈瘙癢[2]。多數(shù)病因來源于患者自身,無法找到明確的外在誘因,其中自身免疫性因素是主要的發(fā)病原因之一[3]。
目前,CSU的一線治療方案為第二代非鎮(zhèn)靜抗組胺藥,包括氯雷他定、西替利嗪、依巴斯汀、非索非那定、咪唑斯汀、奧洛他定、地氯雷他定和左西替利嗪等。對于常規(guī)劑量無法控制臨床癥狀的患者(約50%),可通過增加抗組胺藥物劑量作為CSU的二線治療選擇[1]。然而仍有許多患者即使增加抗組胺藥物劑量至2~4 倍,仍然控制不佳(約30%)。2017版歐洲變應(yīng)性反應(yīng)與臨床免疫學(xué)會/全球哮喘與變態(tài)反應(yīng)歐洲網(wǎng)絡(luò)/歐洲皮膚病學(xué)論壇/世界變態(tài)反應(yīng)組織指南推薦抗IgE 單克隆抗體奧馬珠單抗(omalizumab)作為唯一的三線治療方案用于加倍劑量抗組胺藥仍不能控制病情的CSU 成人及青少年(≥ 12 歲)患者[4]。2014年,奧馬珠單抗在美國獲得批準(zhǔn)用于治療成人及青少年(≥12歲)的CSU。大量的臨床試驗和研究已證明奧馬珠單抗治療CSU的安全性和有效性[1,5]。但其具體作用機制尚未完全闡明。
Ⅰ型變態(tài)反應(yīng)在CSU發(fā)病中具有重要作用。在過敏原刺激下,B細胞活化形成漿細胞,合成并分泌IgE。IgE受體主要包括高親和力受體(FcεRⅠ)和低親和力受體(FcεRⅡ/CD23)兩種類型,前者主要表達于肥大細胞、嗜堿性粒細胞;后者表達于B 細胞、單核巨噬細胞、嗜酸性粒細胞和樹突細胞等。IgE與抗原結(jié)合形成復(fù)合物,在Ⅰ型變態(tài)反應(yīng)介導(dǎo)的CSU 中主要作用于IgE FcεRⅠ,誘導(dǎo)效應(yīng)細胞如肥大細胞、嗜堿性粒細胞活化[6]。
CSU的發(fā)病機制十分復(fù)雜,目前研究顯示,自身免疫因素在CSU 的發(fā)病中也起關(guān)鍵作用,約30%~40%的CSU 患者存在自身免疫因素[7-8]。主要有兩種自身免疫反應(yīng)類型與CSU發(fā)病密切相關(guān):①Ⅰ型自身免疫反應(yīng):患者血清或皮膚組織中存在自身抗原特異性IgE,如抗甲狀腺過氧化物酶的IgE 自身抗體、抗dsDNA 的IgE 自身抗體及抗白細胞介素(IL)24 的IgE 自身抗體等。自身抗原特異性IgE 可與肥大細胞和(或)嗜堿性粒細胞表面的IgE FcεRⅠ結(jié)合,進而活化肥大細胞和(或)嗜堿性粒細胞[9];②Ⅱb 型自身免疫反應(yīng):Ⅱb型患者血清中存在IgG 自身抗體,包括抗IgE 的IgG自身抗體和(或)抗FcεRⅠα 的IgG 自身抗體。同樣,這些IgG 自身抗體也具有活化肥大細胞和(或)嗜堿性粒細胞的免疫學(xué)功能[9]。
除此以外,越來越多的研究報道,部分CSU患者可能存在抗嗜酸性粒細胞FcεRⅡ/CD23的IgG自身抗體,可能提示一新的CSU 免疫亞型??笷cεRⅡ/CD23 的IgG 自身抗體可誘導(dǎo)嗜酸性粒細胞活化并表達組織因子,啟動外源性凝血途徑。現(xiàn)已證實凝血酶及相關(guān)凝血因子可通過蛋白酶激活受體誘導(dǎo)肥大細胞脫顆粒,增加皮膚血管的通透性[10]。另一方面,凝血酶合成過程中同時產(chǎn)生C5a,可作用于肥大細胞表面的C5a 受體,參與肥大細胞的激活[11]。補體系統(tǒng)如C3a、C5a 等還可與抗FcεRⅠ自身抗體協(xié)同作用,誘導(dǎo)效應(yīng)細胞活化。
肥大細胞與嗜堿性粒細胞被激活后,脫顆粒釋放大量炎性介質(zhì),如組胺、類胰蛋白酶等,使皮膚血管叢通透性增加,并活化皮膚組織神經(jīng)纖維,臨床表現(xiàn)為皮膚風(fēng)團和瘙癢的癥狀[6]。
1.結(jié)合游離IgE,阻斷其與受體結(jié)合:奧馬珠單抗是重組人源化抗IgE 單克隆抗體。其作用于游離IgE 重鏈的C3結(jié)構(gòu)域,與IgE 形成三聚體或六聚體,降低血清游離IgE 水平,抑制游離IgE 與FcεRⅠ+或FcεRⅡ+(CD23+)細胞,如肥大細胞、嗜堿性粒細胞、或FcεRⅡ+(CD23+)B 細胞、嗜酸性粒細胞等結(jié)合,從而發(fā)揮臨床效用[12]。
2.降低效應(yīng)細胞表面IgE受體的表達:當(dāng)游離IgE與肥大細胞、嗜堿性粒細胞等效應(yīng)細胞表面的受體結(jié)合后,可穩(wěn)定受體,使其不易被降解。因此,應(yīng)用奧馬珠單抗后,游離IgE水平的降低可誘導(dǎo)肥大細胞、嗜堿性粒細胞及樹突細胞等表面IgE FcεRⅠ表達下調(diào),增加細胞膜穩(wěn)定性[6]。有研究指出,嗜堿性粒細胞與肥大細胞對奧馬珠單抗治療反應(yīng)的時間窗有所不同。在應(yīng)用奧馬珠單抗的患者中,首劑注射7 d后患者嗜堿性粒細胞表面FcεRⅠ水平可下降88%,此時肥大細胞表面FcεRⅠ水平較用藥前無明顯變化,但此時大部分患者的臨床癥狀已有明顯緩解。肥大細胞表面FcεRⅠ水平下降88%需待用藥后70 d,提示患者早期癥狀的緩解可能與嗜堿性粒細胞的穩(wěn)定性增加關(guān)系更大[12]。
3.加速IgE與IgE受體的解離:奧馬珠單抗能加速肥大細胞、嗜堿性粒細胞表面已形成的IgE-FcεRⅠ復(fù)合物的降解。IgE 與奧馬珠單抗的親和力高于其與FcεRⅠ的親和力[13]。在IgE與其受體解離時,奧馬珠單抗可捕捉IgE,輔助肥大細胞和嗜堿性粒細胞卸載,從而抑制IgE 介導(dǎo)的Syk-LAT-PLCγ信號通路的激活,抑制下游的炎癥反應(yīng)過程[6]。
4.競爭性結(jié)合自身抗原:奧馬珠單抗與游離IgE形成大量的奧馬珠單抗-IgE復(fù)合物,可競爭性地與自身抗原(如甲狀腺過氧化物酶和dsDNA等)結(jié)合,阻斷自身抗原作用于肥大細胞或嗜堿性粒細胞,進而阻斷變態(tài)反應(yīng)過程[9]。
5.減少IgE的合成:經(jīng)奧馬珠單抗治療的過敏性哮喘患者的IgE合成每年約減少54%[14]。有研究指出,奧馬珠單抗可能作用于B淋巴母細胞和記憶B細胞表面的膜IgE,使膜IgE 表達下調(diào),抑制 B 細胞 IL-4 受體的表達,誘導(dǎo) B 細胞無反應(yīng)性,減少分泌IgE的漿細胞形成,進而減少IgE合成[2]。
6.誘導(dǎo)嗜酸性粒細胞凋亡:在奧馬珠單抗用于過敏性哮喘的研究中,患者的嗜酸性粒細胞計數(shù)在應(yīng)用奧馬珠單抗后顯著下降。提示奧馬珠單抗可能具有誘導(dǎo)嗜酸性粒細胞凋亡的作用,進而抑制組織因子對凝血途徑的活化。但尚不清楚這一效用是直接由奧馬珠單抗介導(dǎo),還是由于游離IgE減少導(dǎo)致的嗜酸性粒細胞減少[6]。
7.局部皮膚組織效應(yīng):奧馬珠單抗具有局部皮膚組織效應(yīng)。未經(jīng)治療的CSU 患者的皮損組織病理提示,其皮膚細胞表達FcεRⅠ及IgE 的水平顯著高于健康志愿者,并且患者皮膚FcεRⅠ+細胞數(shù)量與蕁麻疹活動度評分有顯著相關(guān)性。奧馬珠單抗治療可顯著減少皮膚FcεRⅠ+細胞及IgE+細胞的數(shù)量[15]。類似的皮膚黏膜 FcεRⅠ+細胞的減少也曾在奧馬珠單抗用于變應(yīng)性鼻炎的研究中有報道[16]。由此可見,系統(tǒng)應(yīng)用奧馬珠單抗會在皮膚產(chǎn)生局部效應(yīng)。但患者的臨床癥狀(蕁麻疹活動度評分)在首劑注射后第3天即得到顯著改善,這一效應(yīng)遠比皮膚組織學(xué)的改變(首劑注射后第12 周)更加迅速[15]。另有研究指出,奧馬珠單抗具有調(diào)節(jié)基因表達的作用,經(jīng)治療可使CSU 皮損區(qū)域皮膚細胞與肥大細胞浸潤(FECER1G、C3AR1、CD93、S100A8、S100A9)、氧化應(yīng)激(SOD2)、皮膚屏障修護(KRT6、KRT16A)的相關(guān)基因表達接近正常皮膚或健康志愿者水平[12]。
綜上所述,奧馬珠單抗不僅可直接阻斷IgE誘導(dǎo)的過敏反應(yīng),還可通過多種途徑,作用于多種細胞抑制級聯(lián)變態(tài)反應(yīng)過程,從而迅速、有效地控制患者的癥狀。
1.游離IgE:奧馬珠單抗與血清游離IgE特異性結(jié)合,血清游離IgE水平在首劑注射后第7天即可下降超過99%[12],并直至治療終止仍維持在低水平。因此,血清游離IgE是預(yù)測、監(jiān)測療效最直接的指標(biāo)。但游離IgE的檢測方法較為繁瑣,限制了其在臨床中的應(yīng)用。
2.總IgE:由于奧馬珠單抗.IgE 復(fù)合物的形成降低了IgE 的清除速率,應(yīng)用奧馬珠單抗將使血清總IgE 水平增加3~5倍,其水平在首劑注射后即顯著升高,在注射后1周內(nèi)即達到高水平,并一直維持到治療終止。有研究指出,奧馬珠單抗治療4周后,總IgE 水平與基線值相比升高不足1倍(用藥4 周后總IgE:基線總IgE<2),可預(yù)測患者對治療反應(yīng)不佳。即使持續(xù)治療至第12周,該部分患者依然對治療無反應(yīng)[17]。此外,治療前血清總IgE水平升高(≥100 IU/ml)與停用奧馬珠單抗后的快速復(fù)發(fā)有顯著相關(guān)性(P=0.016)。血清總IgE 水平與IgE 的合成和清除速度有關(guān),前者在個體間的差異性更大。具有高基線IgE 水平提示患者有高IgE 合成速度,該部分患者在停用奧馬珠單抗后,通常會更快恢復(fù)血清IgE 水平。因此,在治療前檢測血清總IgE水平將有助預(yù)測患者是否需在癥狀緩解后進行長期的維持治療[18]。
3.嗜堿性粒細胞組胺釋放試驗與自體血清試驗:在實際應(yīng)用中,奧馬珠單抗在不同CSU 患者中起效時間也各不相同。依據(jù)首劑注射后的反應(yīng)時間,以8 d 為臨界值(首劑奧馬珠單抗注射后血藥濃度的達峰時間),可將患者對奧馬珠單抗的反應(yīng)分為快反應(yīng)型和慢反應(yīng)型。在一項開放性研究中,70%的患者屬快反應(yīng)型,在首劑注射后8 d 內(nèi)癥狀得到有效控制,Ⅰ型自身免疫反應(yīng)可能在這些患者的發(fā)病中起關(guān)鍵作用,其癥狀改善直接依賴于游離IgE 水平的降低;其余30%的CSU患者屬慢反應(yīng)型,Ⅱb型自身免疫反應(yīng)可能在其發(fā)病過程中起關(guān)鍵作用,其癥狀改善依賴于效應(yīng)細胞表面FcεRⅠ表達減少,使得肥大細胞及嗜堿性粒細胞不易被抗IgE 的IgG 自身抗體和抗FcεRⅠ的IgG 自身抗體激活[19]。
嗜堿性粒細胞組胺釋放試驗(BHRA)可用于檢測抗FcεRⅠα的IgG自身抗體,即Ⅱb型自身免疫反應(yīng)。研究顯示[19],超過50%BHRA 陽性的患者在第2 次注射(第56 天)后才反應(yīng),其平均起效時間為29 d;BHRA 陰性患者的平均起效時間僅2 d。該試驗中,39 例快反應(yīng)型中僅1 例BHRA陽性,17 例慢反應(yīng)型中 8 例 BHRA 陽性(P= 0.0001)。因此,BHRA 可篩選奧馬珠單抗慢反應(yīng)型CSU 患者。對于這部分患者,適當(dāng)增加奧馬珠單抗劑量和/或延長治療療程后即可獲得良好的療效。但是,BHRA檢測相對復(fù)雜且耗時,應(yīng)用于臨床的可操作性不大。
在臨床工作中,可應(yīng)用自體血清試驗對患者的自身免疫反應(yīng)類型進行判斷。有研究分別將50 μl新鮮自體血清、0.9%氯化鈉注射液和10~20 μg/ml組胺于前臂屈側(cè)進行皮內(nèi)注射,氯化鈉注射液和組胺分別作為陰性對照和陽性對照。與BHRA不同的是,抗IgE的IgG自身抗體和抗FcεRⅠα的IgG自身抗體均可使自體血清試驗呈陽性反應(yīng)。研究顯示出自體血清試驗陽性與患者表現(xiàn)為慢反應(yīng)型有統(tǒng)計學(xué)相關(guān)性(P=0.012)[19]。自體血清試驗操作簡便,更易應(yīng)用于臨床工作。
4.嗜堿性粒細胞FcεRⅠ的表達:奧馬珠單抗降低血清游離IgE 水平,由此可間接下調(diào)嗜堿性粒細胞FcεRⅠ的表達,增加嗜堿性粒細胞的穩(wěn)定性,這一效應(yīng)在首劑注射后1周內(nèi)即能顯現(xiàn),該指標(biāo)可預(yù)測奧馬珠單抗的臨床反應(yīng),并且嗜堿性粒細胞FcεRⅠ的表達在治療期間會一直維持低水平。在停用奧馬珠單抗治療后8 周的隨訪期內(nèi),外周血嗜堿性粒細胞FcεRⅠ的表達會逐漸恢復(fù),但未達到基線水平[20]。
有研究指出,在CSU患者中,奧馬珠單抗無應(yīng)答者的基線嗜堿性粒細胞FcεRⅠ的表達顯著低于應(yīng)答者[20]?;€嗜堿性粒細胞FcεRⅠ的表達可作為預(yù)測奧馬珠單抗治療反應(yīng)的免疫學(xué)指標(biāo)(以健康對照組的嗜堿性粒細胞FcεRⅠ表達的平均值作為臨界值,敏感度100%,特異度73.2%)。對于奧馬珠單抗治療無反應(yīng)的CSU 患者,尚不清楚其基線嗜堿性粒細胞FcεRⅠ低表達卻仍然出現(xiàn)風(fēng)團和(或)血管性水腫等CSU 癥狀的原因,可能在這部分患者中存在著其他途徑激活變態(tài)反應(yīng)過程。有研究提出這可能與FcεRⅠ相關(guān)基因突變有關(guān),F(xiàn)cεRⅠ亞基的分子結(jié)構(gòu)的改變可能影響了其在細胞表面的表達水平[20]。
5.誘導(dǎo)嗜堿性粒細胞CD203c的表達:有研究者對CSU患者血清誘導(dǎo)嗜堿性粒細胞CD203c 的表達進行了研究。將健康志愿者的嗜堿性粒細胞與CSU 患者的血清共孵育,發(fā)現(xiàn)其血清不能誘導(dǎo)健康嗜堿性粒細胞CD203c 表達上調(diào)的患者對奧馬珠單抗的反應(yīng)更佳[21]。目前認(rèn)為,患者的血清若可誘導(dǎo)健康嗜堿性粒細胞CD203c表達上調(diào),其血清中可能存在抗IgE或抗FcεRⅠα的自身抗體,即Ⅱb型自身免疫反應(yīng)參與其發(fā)病過程。在Palacios等[21]的研究中,18例可誘導(dǎo)嗜堿性粒細胞CD203c 表達上調(diào)的患者,9 例在用奧馬珠單抗后癥狀得到控制。在23例不能誘導(dǎo)CD203c表達上調(diào)的患者中,20例對奧馬珠單抗有良好的反應(yīng)(P=0.02)。
6.D-二聚體:凝血/纖溶反應(yīng)與炎癥反程具有緊密聯(lián)系,凝血/纖溶反應(yīng)可能參與部分免疫亞型的CSU 發(fā)病過程。約60%CSU患者的D-二聚體水平顯著升高,這些患者通常對抗組胺藥反應(yīng)較差,約88%D-二聚體升高的CSU患者對抗組胺藥物無反應(yīng),約有79%基線D-二聚體水平升高的患者應(yīng)用奧馬單抗后獲得完全緩解[22]。可見,對于D-二聚體水平升高的CSU 患者,應(yīng)用奧馬珠單抗相對于第二代非鎮(zhèn)靜抗組胺藥更能使患者獲益。研究顯示,獲得完全緩解的患者在奧馬珠單抗首劑注射后,其血清D-二聚體水平即顯著下降,而對奧馬珠單抗無反應(yīng)的患者,D-二聚體水平仍維持在較高水平[23]。
隨著對CSU的臨床表現(xiàn)、發(fā)病機制及治療的深入研究,越來越認(rèn)識到CSU 是一組存在多種免疫亞型,發(fā)病機制十分復(fù)雜的疾病,除了Ⅰ型變態(tài)反應(yīng),自身免疫反應(yīng)及補體系統(tǒng)在發(fā)病中均發(fā)揮作用。進一步闡明CSU的免疫學(xué)發(fā)病機制,對未來尋找治療CSU 的靶點具有重要意義。盡管大量數(shù)據(jù)證實了奧馬珠單抗對難治性CSU 有十分肯定的療效,但其作用機制尚不明確。未來需加強對不同免疫亞型CSU發(fā)病機制及免疫學(xué)特征的研究,以明確奧馬珠單抗在不同亞型CSU中發(fā)揮的治療作用。另外,大量研究證明,血清總IgE 水平、BHRA、自體血清試驗及D-二聚體等檢測可能對奧馬珠單抗的療效預(yù)測與療效評估具有參考價值。未來需在相關(guān)領(lǐng)域進行更大規(guī)模的研究,以尋找高敏感度、高特異度、檢測方便的免疫學(xué)標(biāo)志物,以協(xié)助臨床評估及制定治療方案。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突