鄒小青，張秀峰

(南華大學(xué)附屬第二醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，湖南 衡陽 421000)

哮喘是多種炎癥細(xì)胞參與的慢性氣道疾病，其特征是炎癥、可逆性氣流阻塞和氣道高反應(yīng)性。部分哮喘患者可通過避免接觸過敏原、抗炎、解痙、平喘等治療達(dá)到哮喘控制的目標(biāo)。部分哮喘患者在過去一年中≥50%的時間，需要吸入高劑量激素聯(lián)合長效β2受體激動劑和(或)白三烯調(diào)節(jié)劑/緩釋茶堿，或全身激素治療才能維持哮喘控制狀態(tài)或上述治療下仍不能控制，臨床上稱為重癥哮喘或激素抵抗性哮喘。重癥哮喘根據(jù)其病理機(jī)制不同可分為嗜酸性粒細(xì)胞性哮喘和中性粒細(xì)胞性哮喘。靶向治療是在細(xì)胞分子水平上，針對已經(jīng)明確參與哮喘發(fā)病的細(xì)胞因子進(jìn)行的治療。針對不同表型重癥哮喘炎癥反應(yīng)機(jī)制,靶向治療能中和炎癥反應(yīng)中特異性的細(xì)胞因子,阻斷炎癥進(jìn)展，使哮喘得到控制。以下將分別闡述參與不同類型哮喘發(fā)病的細(xì)胞因子及其藥物作用靶點。

1 不同重癥哮喘的相關(guān)細(xì)胞因子

不同表型的重癥哮喘因參與的細(xì)胞有別，其細(xì)胞因子也各異。關(guān)于嗜酸性粒細(xì)胞性哮喘的發(fā)病機(jī)制大體如下：吸入的過敏原、微生物和污染物等與氣道上皮細(xì)胞相互作用，導(dǎo)致胸腺基質(zhì)淋巴細(xì)胞生成素(thymic stromal lymphopoietin,TSLP)、白細(xì)胞介素25(interleukin-25,IL-25)和白細(xì)胞介素33(interleukin-33,IL-33)等介質(zhì)的激活，促進(jìn)以輔助性T細(xì)胞2(T Helper cell 2,Th2)為核心的炎癥激活，進(jìn)一步導(dǎo)致白細(xì)胞介素4(interleukin-4,IL-4)、白細(xì)胞介素5(interleukin-5,IL-5)、白細(xì)胞介素13(interleukin-13,IL-13)、前列腺素D2(prostaglandin D2,PGD2)等釋放，表現(xiàn)為氣道嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞的吸引和活化、漿細(xì)胞分泌IgE，從而表現(xiàn)為氣道高反應(yīng)性、支氣管收縮、黏液分泌及氣道重塑。血和痰嗜酸性粒細(xì)胞水平、呼出氣中的一氧化氮(fractional exhaled nitricoxide, FeNO)、骨膜素與此炎癥反應(yīng)的程度相關(guān)。

中性粒細(xì)胞性哮喘的發(fā)病機(jī)制目前尚不完全明確，普遍認(rèn)為如下：在復(fù)雜的炎癥網(wǎng)絡(luò)中，在轉(zhuǎn)化生長因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)、白細(xì)胞介素6(interleukin-6,IL-6)和白細(xì)胞介素23(interleukin-23,IL-23)的作用下，幼稚T細(xì)胞分化為輔助性T細(xì)胞17(T Helper cell 17,Th17)，其分泌白細(xì)胞介素17(interleukin-17,IL-17 or IL-17A)、白細(xì)胞介素17F(interleukin-17F, IL-17F)和白細(xì)胞介素22(interleukin-22,IL-22)通過上皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞激活I(lǐng)L-6、白細(xì)胞介素8(interleukin-8,IL-8 or CXCR8)和粒細(xì)胞集落刺激因子(granu1ocyte colony stimu1acting factor,G-CSF)的產(chǎn)生。此外，白細(xì)胞介素1β(interleukin-1β,IL-1β)、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)、γ-干擾素(interferon-γ,IFN-γ)協(xié)同，誘導(dǎo)細(xì)胞因子和趨化因子的產(chǎn)生，也與中性粒細(xì)胞性哮喘的發(fā)病相關(guān)。

基于前期對于參與重癥哮喘的細(xì)胞和細(xì)胞因子的研究，目前靶向治療成為研究的熱點,針對不同表型的重癥哮喘，靶向藥物治療需要選擇不同的靶點。

2 嗜酸性粒細(xì)胞性哮喘的靶點

嗜酸性粒細(xì)胞性哮喘的靶向治療目前主要集中在IgE、IL-5及其受體、IL-4α受體、PGD2受體(CRTH2/DP2)、TSLP和IL-25等。目前已經(jīng)上市的包括下面4種生物制劑：Omalizumab、mepolizumab、reslizumab和benralizumab，其他靶點治療藥物正在處于藥物研發(fā)階段。

2.1 抗IgE

當(dāng)受到過敏原刺激時，B細(xì)胞產(chǎn)生的IgE與肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞上的I型高親和力IgE受體(FcεRI)結(jié)合，導(dǎo)致細(xì)胞激活，釋放組織胺、前列腺素D(prostaglandin D,PGD)、白三烯等活性物質(zhì)，從而誘發(fā)哮喘急性發(fā)作?？笽gE可減少血液和間質(zhì)空間中的循環(huán)IgE,并抑制IgE與肥大細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞上的高親和力和低親和力受體結(jié)合，從而導(dǎo)致受體下調(diào)和下游炎癥細(xì)胞的募集減少，減輕下游過敏反應(yīng)。Omalizumab是一種抗IgE抗體，于2003年獲得美國食品和藥物管理局(Food and Drug Administration,FDA)的批準(zhǔn)，是第一種獲批的哮喘生物治療藥物。Yalcin等[1]認(rèn)為,Omalizumab在治療哮喘方面是多因素綜合作用的結(jié)果，包括改變氧化還原反應(yīng)、血管內(nèi)皮生長因子系統(tǒng)、外源性凝血途徑等。Walker等[2]進(jìn)行的一項薈萃分析發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，使用Omalizumab的實驗組游離IgE水平顯著降低，且對糖皮質(zhì)激素的需求減少，隨后進(jìn)一步的分析發(fā)現(xiàn)，omalizumab還可減少哮喘急性發(fā)作次數(shù)、降低住院率。Omalizumab通常為皮下注射，劑量和頻率取決于治療前總IgE水平和體重，最常見的不良反應(yīng)是注射部位反應(yīng)，一項長達(dá)9年的回顧性研究[3]發(fā)現(xiàn)Omalizumab安全性高且耐受性良好；目前已被哮喘全球倡議指南認(rèn)可作為針對重癥哮喘的附加療法。其他抗IgE抗體有Ligelizumab和Quilizumab等，目前研究尚不充分，需進(jìn)一步臨床實驗以明確其療效及安全性。

2.2 抗IL-5及其受體

IL-5與嗜酸性粒細(xì)胞上IL-5受體的α亞基(IL-5Rα)結(jié)合，促進(jìn)其和βγ亞基的異二聚化，激活Lyn、Syk和JAK2激酶并通過Ras/絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)和賈納斯激酶信號傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子(janus kinase signal transducer and activator of transcription pathway,JAK/STAT)兩條信號傳導(dǎo)途徑促進(jìn)嗜酸性粒細(xì)胞主導(dǎo)分化、存活、脫粒、粘附和募集等關(guān)鍵基因的表達(dá)，由此加劇嗜酸性粒細(xì)胞氣道炎癥的發(fā)展。因此抑制IL-5信號傳導(dǎo)途徑可減輕炎癥反應(yīng)，IL-5及其受體是目前治療重癥哮喘的重要靶點之一。

目前FDA獲批的IL-5及其受體的單克隆抗體包括Mepolizumab、Reslizumab和Benralizumab。Mepolizumab是一種抗IL-5的單克隆抗體，于2015年11月獲得FDA的批準(zhǔn)。DREAM試驗[4]將621名重癥哮喘患者隨機(jī)分為四組，分別每月靜脈注射Mepolizumab的劑量為75 mg、250 mg、750 mg以及安慰劑，與對照組相比，實驗組惡化率分別減少48%、39%、52%。Bel等[5]研究發(fā)現(xiàn)，Mepolizumab能減少50%口服糖皮質(zhì)激素劑量，并且同時使惡化率下降32%。MENSA試驗[6]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，使疾病得到控制、生活質(zhì)量得到改善,皮下注射比靜脈注射效果更為明顯。一項多中心的IIIB研究[7]發(fā)現(xiàn)Mepolizumab在重癥嗜酸性哮喘患者中安全性良好，不良反應(yīng)發(fā)生低。Sahota等[8]報道，Reslizumab在III期研究發(fā)現(xiàn)能將惡化率降低50%，同時能改善患者肺功能，使哮喘得到控制，生活質(zhì)量得到改善,每4周按3.0 mg/kg靜脈用于外周血嗜酸性粒細(xì)胞計數(shù)≥400個/μL的患者；最常見的不良反應(yīng)是頭痛、哮喘未控制和上呼吸道感染等，發(fā)生率較低。Benralizumab是一種單克隆IL-5受體拮抗劑，于2017年11月獲得FDA的批準(zhǔn)用于12歲及以上患有嗜酸性粒細(xì)胞增多的重癥哮喘，其通過與嗜酸性粒細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞上IL-5受體的α亞基結(jié)合阻斷信號傳導(dǎo)，并通過抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity,ADCC)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，SIROCCO[9]和CALIMA[10]兩項分別以1 205個和1 306個中重度哮喘患者為目標(biāo)人群進(jìn)行的研究表明，Benralizuma可使外周血嗜酸性粒細(xì)胞計數(shù)≥300個/μL的患者哮喘急性發(fā)作減少45%～51%，第一秒用力呼氣容積(forced expiratory volume in one second,FEV1)也得到顯著改善；有諸如鼻咽炎、哮喘惡化、過敏性肉芽腫性血管炎等副作用。

三種IL-5拮抗劑均顯示出臨床療效；不同的給藥途徑及頻率、血液嗜酸性粒細(xì)胞計數(shù)差異導(dǎo)致療效差異，為臨床醫(yī)生根據(jù)藥物特征和患者需求提供選擇藥物的機(jī)會。

2.3 抗IL-4α受體

IL-4參與IgE的分泌、細(xì)胞表面IgE受體的上調(diào)和肥大細(xì)胞的活化，并能促進(jìn)支氣管黏液的分泌和T輔助細(xì)胞分化為Th2細(xì)胞；IL-13能促進(jìn)支氣管成纖維細(xì)胞的增殖，增強(qiáng)支氣管高反應(yīng)性，并刺激嗜酸性粒細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞向肺部募集，抑制IL-4和IL-13信號途徑的傳導(dǎo)能減少炎癥介質(zhì)的分泌，延緩哮喘的進(jìn)展。

單獨(dú)靶向IL-4及IL-13的結(jié)果一直不甚滿意。IL-4α是IL-4和IL-13的共同受體結(jié)構(gòu)域，Dupilumab是針對IL-4α的完全人源化單克隆抗體。Castro等[11]研究顯示：Dupilumab能減少患者急性加重次數(shù)、改善肺功能，嗜酸性粒細(xì)胞計數(shù)較高的患者具有更理想的治療效果。Dupilumab耐受性良好，目前正在等待FDA的批準(zhǔn)用于治療哮喘，最常見的副反應(yīng)包括注射部位反應(yīng)和上呼吸道感染。其他抗IL-4α受體還有pitrakinra，但其只對含rs8832GG基因型的重癥哮喘亞群有效。

2.4 抗CRTH2

CRTH2是PGD2的G蛋白偶聯(lián)受體，能誘導(dǎo)Th2細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞的趨化，介導(dǎo)炎癥進(jìn)一步發(fā)展。Fevipipiprant(QAW039)是CRTH2的選擇性的、可逆的拮抗劑，一項II期多中心的隨機(jī)雙盲研究[12]發(fā)現(xiàn)，在輕度至中度未控制的哮喘患者中，使用Fevipipiprant未觀察到FEV1和癥狀的改善，但對于氣流受限嚴(yán)重程度較高的患者，它卻能在一定程度上改善肺功能，使哮喘得到控制。另一項研究[13]表明Fevipipiprant能減少嗜酸性粒細(xì)胞氣道炎癥，對于中度至重度哮喘患者耐受性良好。其他抗CRTH2有OCooo459和ARRY-602，目前正進(jìn)行II期臨床研究以確認(rèn)其療效，AMG853和setipiprant因其療效差已經(jīng)停產(chǎn)。

2.5 抗TSLP

TSLP由肺上皮細(xì)胞產(chǎn)生，介導(dǎo)先天和適應(yīng)性免疫應(yīng)答；其主要通過TSLPR/IL-7R復(fù)合體激活下游信號傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活3(Signal transducers and activators of transcription 3, STAT3)和STAT5，誘導(dǎo)樹突狀細(xì)胞(Dendritic cells,DC)活化，從而促進(jìn)幼稚T細(xì)胞分化成Th2細(xì)胞，導(dǎo)致嗜酸性粒細(xì)胞炎癥過程的激化及細(xì)胞因子的釋放。Tezepelumab(AMG 157/MED19929)是一種研究性的IgG2單克隆抗體，與TSLP結(jié)合阻止其與TSLP受體復(fù)合物的相關(guān)作用。PATHWAY[14]研究發(fā)現(xiàn)，Tezepelumab不僅能降低哮喘急性發(fā)作次數(shù)，而且能降低血液嗜酸性粒細(xì)胞計數(shù)、FeNO水平和總血清IgE水平，另外此研究還發(fā)現(xiàn)Tezepelumab的作用與嗜酸性粒細(xì)胞計數(shù)無關(guān)，由此突出了靶向上游細(xì)胞因子的潛在優(yōu)勢，其可能比單一抑制下游途徑更能影響疾病活動。

3 中性粒細(xì)胞性哮喘的靶點

與嗜酸性粒細(xì)胞性哮喘相比，糖皮質(zhì)激素在中性粒細(xì)胞性哮喘中的效果較差，而目前特異性的生物制劑相對較少，主要集中在IL-17受體、TNF-α及其受體、CXCR2。

3.1 抗IL-17受體

IL-17具有強(qiáng)大的招募中性粒細(xì)胞的能力，其可以直接影響IL-8的產(chǎn)生或間接誘導(dǎo)氣道上皮細(xì)胞、支氣管平滑肌細(xì)胞的活化，刺激這些細(xì)胞釋放中性粒細(xì)胞趨化因子。血清IL-17與哮喘的嚴(yán)重程度正相關(guān)，可用于預(yù)測哮喘嚴(yán)重程度，是重癥哮喘的獨(dú)立危險因素。

Brodulumab(AMG827)是一種人單克隆抗體，以高親和力結(jié)合人IL-17受體A，阻斷IL-17A、IL-17F或IL-17A/F異二聚體的生物學(xué)活性。Busse等[15]對302名中重度哮喘患者進(jìn)行的一項隨機(jī)、雙盲、安慰劑對照研究發(fā)現(xiàn)接受Brodulumab治療的實驗組在哮喘控制測試評分、無癥狀持續(xù)時間及肺功能等方面均無改善，僅在運(yùn)用支氣管擴(kuò)張劑后FEV1改善≥20%的高可逆性亞組觀察到哮喘控制測試評分的微小改善。最近有研究[16]報道，抑制IL-17信號傳導(dǎo)途徑具有損害患者防御功能，增加腫瘤患病率的潛在風(fēng)險，故針對Brodalumab治療重癥哮喘還需作進(jìn)一步的臨床研究。

3.2 抗TNF-α及其受體

TNF-α是哮喘發(fā)病過程中重要的促炎細(xì)胞因子，能誘導(dǎo)氣道高反應(yīng)性，刺激成纖維細(xì)胞增殖，促進(jìn)上皮細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞粘附分子的表達(dá),導(dǎo)致TGF-β的合成釋放及炎癥細(xì)胞的激活。在小鼠模型中，吸入TNF-α?xí)a(chǎn)生中性粒細(xì)胞炎癥和支氣管高反應(yīng)性，導(dǎo)致黏液分泌過多和巨噬細(xì)胞的活化。

Etanercept是一種可溶性的TNF-α受體阻滯劑，其對于重癥哮喘的療效在多項臨床實驗中取得了不一致的結(jié)果；其他抗TNF-α受體還有Infliximab和Erin等[17]研究發(fā)現(xiàn)其在中度哮喘患者肺功能方面未能顯示明顯改善，但與對照組相比，Infliximab顯著減少了患者急性加重次數(shù)。golimumab是針對TNF-α的單克隆抗體，在一項以重癥哮喘患者為目標(biāo)人群的研究[18]中，golimumab未能顯示臨床改善。

3.3 抗CXCR2

IL-8，又稱趨化因子CXCL8，通過與中性粒細(xì)胞上低親和力趨化因子受體CXCR1和高親和力趨化因子受體CXCR2結(jié)合，特異性地趨化中性粒細(xì)胞進(jìn)入炎性組織，在重癥哮喘急性炎癥的中性粒細(xì)胞浸潤中起關(guān)鍵作用。

Nair等[19]在痰液總細(xì)胞計數(shù)<10×106/g但中性粒細(xì)胞數(shù)>40%的重癥哮喘患者中進(jìn)行了一項研究，CXCR2受體拮抗劑SCH527123導(dǎo)致痰中性粒細(xì)胞計數(shù)平均降低36.3%，血液中的平均絕對中性粒細(xì)胞計數(shù)在4周結(jié)束時減少了14%，但在第5周恢復(fù)，癥狀控制評分有改善的趨勢。隨后O’Byrne[20]等評估了CXCR2拮抗劑AZD5069對重癥哮喘患者的療效和安全性，結(jié)果表明AZD5069并未降低急性加重頻率，但耐受性良好，最常見的副作用是鼻咽炎。對于中性粒細(xì)胞哮喘而言，CXCR2和CXCR1的聯(lián)合阻斷可能是更有效的方法。

4 展 望

重癥哮喘與嗜酸性粒細(xì)胞和中性粒細(xì)胞相關(guān)，基礎(chǔ)研究提供了大量的免疫治療靶點，目前部分的靶向治療已經(jīng)顯示出療效，但是給藥方式，用藥劑量，安全性仍然需要進(jìn)一步的研究來調(diào)整，加大免疫基礎(chǔ)研究及相關(guān)基礎(chǔ)研究的臨床轉(zhuǎn)化有望提高重癥哮喘患者的救治率，這不僅能加速推進(jìn)精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展，而且能達(dá)到治療或輔助治療哮喘疾病的目的，逐步滿足重癥哮喘病患群體的醫(yī)療需求和提高重癥哮喘患者的生活質(zhì)量。