劉建，王玥，王玉光

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京中醫(yī)醫(yī)院呼吸科，北京 100010)

特發(fā)性肺纖維化(idiopathic pulmonary fibrosis，IPF)是一種慢性進展性致纖維化肺部疾病，好發(fā)于中老年男性，總體預(yù)后不良[1]。IPF主要臨床表現(xiàn)為干咳和呼吸困難，患者多因呼吸衰竭死亡。隨著對IPF的不斷研究，關(guān)于IPF發(fā)病機制、病理特點、診斷策略、治療方案的認(rèn)識發(fā)生了巨大變化，有研究表明持續(xù)的上皮細(xì)胞微損傷及肺纖維化是IPF主要致病途徑[2]。研究發(fā)現(xiàn)多種促纖維化途徑促進IPF發(fā)生發(fā)展，雖然目前已完成或正在進行多項針對性藥物開發(fā)，但仍沒有一種可以完全治愈的藥物。美國食品藥品管理局已批準(zhǔn)的治療IPF的藥物吡非尼酮和尼達尼布均被認(rèn)為可以延緩IPF進程(包括延緩肺功能及運動耐力的下降、延長生存期等)[3-4]。然而，對于臨床中如何正確使用這兩種抗纖維化藥物，如初始藥物選擇、用藥時機、藥物療程及聯(lián)合使用風(fēng)險等實際應(yīng)用方面仍存在許多問題?，F(xiàn)回顧總結(jié)IPF發(fā)病機制以及抗纖維化藥物研究進展，對臨床的藥物試驗研究予以綜述。

1 IPF發(fā)病機制

目前IPF的發(fā)病機制仍不明確，發(fā)病機制理論假說已從炎癥假說發(fā)展為公認(rèn)的上皮細(xì)胞假說[5]。上皮細(xì)胞假說認(rèn)為在遺傳易感染性的背景下，肺泡上皮持續(xù)的微損傷是異常組織修復(fù)過程的第一驅(qū)動因素。

1.1始動觸發(fā)因素 IPF與某些危險因素有關(guān)，危險因素包括吸煙、病毒感染、環(huán)境污染、慢性誤吸、遺傳易感性和藥物[6-7]。然而，這些危險因素都不能對IPF進展性或肺纖維化發(fā)病率與年齡之間的正相關(guān)性做出充分解釋。

病毒、真菌和細(xì)菌在IPF的發(fā)病機制中發(fā)揮潛在的作用。研究發(fā)現(xiàn)，與正常人群相比，間質(zhì)性肺病患者的肺部可觀察到異常細(xì)菌菌落[8]。IPF肺內(nèi)微生物組成分析可用于解釋疾病的發(fā)病機制，有望成為疾病預(yù)后的生物標(biāo)志物[9]。此外，IPF進展相關(guān)生物標(biāo)志物的預(yù)后評估研究證實了外周血免疫基因表達與IPF中支氣管肺泡灌洗液微生物特征有關(guān)[10]。病毒(如EB病毒、巨細(xì)胞病毒、丙型肝炎病毒、人皰疹病毒-7和人皰疹病毒-8)在IPF的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮輔助因子作用，但鼠型皰疹病毒-68感染年輕、健康小鼠時則不引起肺纖維化，而鼠型皰疹病毒-68與博來霉素聯(lián)合刺激可顯著增強小鼠肺纖維化程度[11-12]。一項研究顯示，抗生素治療IPF可減少呼吸道感染、提高療效、降低病死率，鞏固微生物與IPF之間的聯(lián)系[13]。

越來越多的研究證實表觀遺傳改變在IPF發(fā)病機制中發(fā)揮核心作用[14]。DNA甲基化和組蛋白修飾可能介導(dǎo)遺傳和環(huán)境對基因表達及疾病特征的影響[14]。研究發(fā)現(xiàn)，2 130個全基因組中34.65%的甲基化區(qū)域與IPF常見遺傳變異基因表達變化顯著相關(guān)[15]。吸煙和衰老是表觀遺傳修飾的主要影響因素[16]。全基因組研究顯示，DNA甲基化的隨機變化在衰老干細(xì)胞中表達遺傳鑲嵌，表觀遺傳學(xué)漂移理論會限制細(xì)胞可塑性，導(dǎo)致年齡相關(guān)疾病的發(fā)生，如IPF的發(fā)生發(fā)展[17]。

1.2持續(xù)纖維化 IPF的典型特征是持續(xù)、進展性纖維化過程。上皮-間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化、成纖維細(xì)胞增殖、周細(xì)胞和循環(huán)纖維細(xì)胞的介入有助于促進肌成纖維細(xì)胞的分化和增殖。肌成纖維細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞外基質(zhì)會導(dǎo)致瘢痕形成和組織僵硬。此外，有證據(jù)表明，IPF急性加重時循環(huán)纖維細(xì)胞的比例增加，超急性期結(jié)束時減少，因此循環(huán)纖維細(xì)胞升高提示IPF預(yù)后不良[18]。許多促纖維化介質(zhì)和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路參與IPF的發(fā)病，其中轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)可能是最重要的促纖維化細(xì)胞因子[19]。在IPF患者的肺內(nèi)可觀察到血小板衍生生長因子(platelet-derived growth factor，PDGF)和成纖維細(xì)胞生長因子的釋放增加，并且在IPF動物模型中阻斷PDGF受體或成纖維細(xì)胞生長因子2信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，可以減弱肺纖維化程度[20]。

IPF典型病理特征是存在成纖維細(xì)胞灶，表現(xiàn)為小簇的樣排列活性成纖維細(xì)胞、肌成纖維細(xì)胞和增生肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞。成纖維細(xì)胞灶內(nèi)的肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞與間充質(zhì)細(xì)胞之間的相互關(guān)聯(lián)產(chǎn)生異常串?dāng)_，增強TGF-β、PDGF等促纖維化作用，促進細(xì)胞外基質(zhì)沉積和減少膠原蛋白降解。

1.3炎癥細(xì)胞 炎癥細(xì)胞可能在IPF中發(fā)揮重要作用。早期炎癥細(xì)胞參與損傷的正常修復(fù)，巨噬細(xì)胞通過產(chǎn)生刺激炎癥反應(yīng)的細(xì)胞因子，招募成纖維細(xì)胞、上皮細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞進入組織正常修復(fù)過程，當(dāng)損傷持續(xù)存在時，則招募中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生促纖維化細(xì)胞因子PDGF[21]。目前，淋巴細(xì)胞在IPF發(fā)病機制中的作用仍未明確，淋巴細(xì)胞因子與IPF的發(fā)病密切相關(guān)，輔助性T細(xì)胞產(chǎn)生的白細(xì)胞介素(interleukin，IL)-1α、腫瘤壞死因子-α、PDGF和TGF-β具有促纖維化作用，與健康人群和其他肺部疾病患者相比，IPF患者支氣管肺泡灌洗液和外周血中，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞數(shù)量減少，說明淋巴細(xì)胞可能在IPF發(fā)病的初始階段發(fā)揮重要作用。Kotsianidis等[22]發(fā)現(xiàn)IPF肺內(nèi)γ干擾素的水平降低，認(rèn)為γ干擾素可抑制成纖維細(xì)胞活性并切斷輔助性T細(xì)胞2反應(yīng)。

2 IPF藥物研究

抗感染治療在IPF中缺乏有效依據(jù)，更新的IPF治療臨床實踐指南并不推薦使用抗凝治療[1]。目前，公認(rèn)的兩種延緩IPF纖維化進程藥物，即吡非尼酮和尼達尼布的上市，徹底改變了IPF的治療現(xiàn)狀[23]。

2.1抗纖維化藥物 2014年，美國同時批準(zhǔn)了INPULSIS和ASCEND研究的兩種新的IPF治療方法[24]。吡非尼酮是一種具有多效抗纖維化、抗炎和抗氧化作用的吡啶酮類化合物。ASCEND研究發(fā)現(xiàn)，在治療后第52周，吡非尼酮組用力肺活量(forced vital capacity，F(xiàn)VC)減少193 mL，死亡人數(shù)較對照組減少47.9%[4]。尼達尼布(既往稱為BIBF1120)是一種細(xì)胞內(nèi)多種酪氨酸激酶抑制劑，與安慰劑組相比，尼達尼布治療組的FVC年變化率降低，IPF急性發(fā)作的發(fā)生率較低[25]。吡非尼酮及尼達尼布應(yīng)用過程中均存在輕度至中度不良事件，吡非尼酮主要表現(xiàn)為胃腸道癥狀(惡心、消化不良)、肝功能異常和皮膚光過敏；尼達尼布表現(xiàn)為胃腸道不良反應(yīng)(腹瀉、惡心和嘔吐)和肝酶水平增高，這些藥物可以減緩疾病惡化，但并不能治愈肺纖維化。研究表明，無論患者肺功能受損程度如何，都應(yīng)盡早開始IPF的抗纖維化治療[26-27]。但臨床醫(yī)師對藥物應(yīng)用管理的認(rèn)識仍存在一定問題。

吡非尼酮和尼達尼布具有相似的臨床療效和耐受性，其潛在不良反應(yīng)中也有部分癥狀重疊[4，25]。因此，選擇治療藥物時應(yīng)考慮IPF患者特征，包括并發(fā)癥、長期用藥及患者要求等，當(dāng)患者無法耐受不良反應(yīng)時，應(yīng)考慮更換藥物。一項將吡非尼酮治療改為口服尼達尼布治療的回顧性研究表明，口服尼達尼布患者的耐受性更好[28]。但仍需要大樣本、多中心的研究提供更多證據(jù)。

CAPACITY和ASCEND試驗數(shù)據(jù)的亞組分析顯示，與安慰劑組相比，吡非尼酮組6個月內(nèi)FVC下降≥10%，在隨后6個月中，吡非尼酮組較少出現(xiàn)FVC下降≥10%或患者死亡[29]。INPULSIS-ON試驗提供了關(guān)于長期治療效果的證據(jù)，試驗證明尼達尼布的療效可保持3 年，中期分析顯示FVC患者≤50%和基線預(yù)測的50%以上FVC與第48周相似，表明尼達尼布可能為晚期疾病患者提供類似的益處，但此研究僅納入了24例FVC≤50%預(yù)測的患者，樣本量較小[30]。

藥物聯(lián)合治療在呼吸系統(tǒng)疾病中常用于治療哮喘、慢性阻塞性肺病[31]。但吡非尼酮及尼達尼布聯(lián)合應(yīng)用的耐受性和功效仍未明確。一項50例患者的小樣本隊列研究發(fā)現(xiàn)，吡非尼酮及尼達尼布聯(lián)用的結(jié)果似乎是安全的[32]。一項12周隨機試驗評估了尼達尼布聯(lián)合吡非尼酮的安全性和耐受性，但未觀察到兩者藥動學(xué)的相互作用[33]。一項為期24周的單任務(wù)研究對吡非尼酮與尼達尼布聯(lián)合治療至少12周的安全性和耐受性進行了分析，該研究結(jié)果表明吡非尼酮與尼達尼布聯(lián)合治療的安全性較好，但兩種藥物之間仍存在重疊不良反應(yīng)的風(fēng)險，目前建議避免同時使用兩種抗纖維化藥物[34]。

2.2IPF臨床藥物試驗研究

2.2.1改善細(xì)胞外基質(zhì)沉積藥物 成纖維細(xì)胞活化和過量的細(xì)胞外基質(zhì)沉積是IPF持續(xù)纖維化的標(biāo)志，其中TGF-β激活是纖維化進展的主要因素，干預(yù)促纖維化信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑可能成為新的治療方法。

STX-100是一種人源化單克隆抗體，作為αVβ6整合素的拮抗劑已被用于抑制TGF-β活化。STX-100正在進行第二階段評估試驗(NCT01371305)，用于確定IPF患者皮下給藥的安全性和耐受性。GLPG-1690是口服選擇性自分泌運動因子抑制劑[3]。一項隨機、安慰劑、對照 Ⅱ 期臨床試驗(NCT02738801)對GLPG-1690藥物的安全性、耐受性、藥動學(xué)和藥效學(xué)進行評估，結(jié)果顯示GLPG-1690的藥動學(xué)和藥效學(xué)與健康對照組一致，GLPG-1690組和安慰劑組的肺活量的平均變化量分別是25 mL(-75～124 mL)和-70 mL(-208～68 mL)[3]。BMS-986020是高親和力溶血磷脂酸受體1的受體拮抗劑，Ⅱ期臨床試驗研究結(jié)論說明，與安慰劑相比，BMS-986020能顯著延緩IPF患者FVC的下降速度[35]。結(jié)締組織生長因子是一種多效生長因子，參與上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化、膠原沉積和纖維化細(xì)胞過程。FG-3019是針對結(jié)締組織生長因子的單克隆抗體，該藥物的Ⅱ期臨床藥物研究(NCT01262001)確定了每3周靜脈內(nèi)輸注FG-3019的安全性和耐受性，總療程為45 周，初步結(jié)果顯示，治療后IPF患者FVC下降>10%比例和高分辨率CT定量評分系統(tǒng)都表現(xiàn)出良好的結(jié)果[36]。另一項隨機、安慰劑對照的Ⅱ期臨床試驗對FG-3019的安全以及FVC在第48周后對比基線水平的變化(NCT01890265)進行評估，結(jié)果顯示FG-3019組患者疾病進展比例低于安慰劑組(10.0%比31.4%)，說明FG-3019具有良好的耐受性，安全性與安慰劑相似[37]。TD139是硫代二半乳糖苷Ⅰ的衍生物，具有抗半乳糖凝集素-3特征，通過干粉吸入器給藥。一項1/2階段隨機、雙盲、多中心、安慰劑對照試驗的中期研究結(jié)果顯示，TD139的安全性和耐受性良好，研究也因此進入Ⅱb期試驗階段[38]。

2.2.2酪氨酸激酶拮抗劑 尼達尼布臨床試驗顯示其在減緩IPF肺功能下降方面發(fā)揮顯著作用，其他酪氨酸激酶抑制劑是開發(fā)IPF新藥的熱點[39]。CC-9001是一種尚未批準(zhǔn)用于任何臨床治療的新型口服藥物，其靶向抑制二代Jun氨基端激酶-1(Jun N-terminal kinase-1，JNK-1)，目前JNK-1在IPF患者中的安全性、耐受性、藥效學(xué)和藥動學(xué)(NCT02510937)正在1/2階段試驗中進行評估[40]。GSK2126458是一種小分子選擇性的ATP競爭性磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol 3-hydroxy kinase，PI3K)抑制劑，首次對IPF患者中PI3K抑制劑的安全性、耐受性和藥動學(xué)/藥效學(xué)進行評估的臨床研究已經(jīng)完成。一項雙盲、安慰劑對照的臨床試驗，對GSK2126458的安全性和耐受性(NCT01725139)進行評價，結(jié)果顯示該藥物具有藥效學(xué)活性和可接受的安全性，最常見的不良反應(yīng)是腹瀉[41]。肺產(chǎn)生的趨化因子CXC趨化因子配體12可與在纖維細(xì)胞上表達的CXC趨化因子受體4結(jié)合，將纖維細(xì)胞募集到肺組織。西羅莫司作用的靶點是PI3K家族的絲氨酸/蘇氨酸特異性蛋白激酶組分，稱為哺乳動物雷帕霉素靶蛋白。纖維細(xì)胞CXC趨化因子受體4的表達依賴于哺乳動物雷帕霉素靶蛋白途徑。目前正在開展一項雙盲、安慰劑對照臨床試驗(NCT01462006)，以評估西羅莫司治療IPF對于肺功能和循環(huán)纖維細(xì)胞水平的影響。KD025是特異性ROCK2抑制劑，該藥物的一項隨機、雙盲、安慰劑對照的Ⅰ期研究結(jié)果表現(xiàn)出令人滿意的安全性，可以下調(diào)IL-21和IL-17的水平[42-43]。達沙替尼具有抑制酪氨酸激酶活性作用，槲皮素具有抗氧化性和抗減少炎癥細(xì)胞因子、基質(zhì)金屬蛋白酶-7表達和膠原蛋白積聚的作用，達沙替尼和尼槲皮素的協(xié)同作用目前正在IPF患者的Ⅰ期臨床試驗(NCT02874989)中進行研究，其目的是評估與槲皮素相關(guān)的達沙替尼是否可以降低IPF患者通過皮膚活檢獲得的促炎細(xì)胞的表達[44]。

2.2.3免疫調(diào)節(jié)藥物 研究表明IPF中存在免疫失調(diào)異常，靶向生物制劑可能對IPF患者有效[45]。PRM-151是內(nèi)源性人類先天免疫蛋白PTX-2的重組形式，PTX-2通過抑制循環(huán)單核細(xì)胞分化成具有促纖維化特征的纖維細(xì)胞和巨噬細(xì)胞[46-47]。在一項隨機、盲法、安慰劑對照研究中，PRM-151首次應(yīng)用于健康志愿者和肺纖維化受試者，結(jié)果顯示PRM-151具有良好的耐受性和藥動學(xué)，同時PRM-151和安慰劑組具有相同的輕微、短暫的不良反應(yīng)[48]。一項Ⅱ期臨床試驗正在進行，旨在通過肺功能、高分辨率CT 和6 min步行試驗來評估IPF患者對24周內(nèi)PRM-151的療效及安全性(NCT02550873)。SAR156597是抗IL-4和IL-13的雙特異性抗體，第2階段關(guān)于SAR156597的安全性和耐受性的研究已經(jīng)完成(NCT01529853)，初步結(jié)果可見SAR156597在IPF治療中未能顯示出療效。金珠單抗是IL-13受體拮抗劑，一項關(guān)于金珠單抗的隨機、多中心、雙盲、安慰劑對照、平行組Ⅱ期的研究，目的是評估該化合物作為單用金珠單抗療法或與吡非尼酮聯(lián)合療法用于治療IPF患者的有效性和安全性(NCT01872689)，該項目還在不斷調(diào)整中。金珠單抗的研發(fā)有助于闡明發(fā)病機制。另一項 Ⅱ 期安慰劑對照研究(NCT02345070)對SAR156597治療IPF的有效性和安全性進行研究，目的是評估52周內(nèi)皮下注射不同劑量SAR156597的療效。IW001是用于誘導(dǎo)免疫外周T淋巴細(xì)胞耐受的純化牛Ⅴ型膠原的口服溶液[49]。一項6個月的開放性、多中心臨床試驗(NCT01199887)對IPF患者進行研究，結(jié)果表明IW001安全性與耐受性良好，并且在肺功能穩(wěn)定中表現(xiàn)出劑量依賴性[50]。

3 小 結(jié)

通過對IPF發(fā)病機制的研究可為IPF患者提供可能的治療方法，目前IPF的主要發(fā)病途徑尚未明確，新開展藥物研究之間的差別較大。IPF研究的主要目標(biāo)是改善肺泡間隔內(nèi)異常細(xì)胞外基質(zhì)的沉積，在吡非尼酮、尼達尼布治療IPF獲得批準(zhǔn)后，IPF的治療方案獲得了突破性進展。PRM-151、IW001等通過免疫調(diào)節(jié)治療IPF取得了較好的療效。然而，IPF患者存在慢性咳嗽、呼吸困難的并發(fā)癥，亟待有效藥物的干預(yù)治療。因此，在研發(fā)抑制IPF發(fā)病進程的藥物同時，通過添加藥物及非藥物干預(yù)措施全面管理IPF并發(fā)癥、改善患者生活質(zhì)量可能成為IPF藥物治療的另一研究熱點。