周巧，徐尤年，趙睿含，崔楠雪，張詩海

(華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬協(xié)和醫(yī)院麻醉科，武漢 430022)

支氣管哮喘(簡稱哮喘)是一種以氣道高反應(yīng)性、氣道重塑為特征的高度流行的呼吸道炎癥性疾病，尚沒有治愈和既定的預防手段[1]。嚴重哮喘患者占全球人口的5%～10%，此類患者肺功能受損明顯，生活質(zhì)量降低，且病死率高，衛(wèi)生保健利用率增加，個人和社會治療成本高昂[2]。因此，探究哮喘的發(fā)生機制對于控制和治療嚴重哮喘具有重要作用。

輕中度哮喘患者經(jīng)β受體激動劑及吸入性皮質(zhì)醇激素治療后可痊愈，但用于嚴重哮喘患者治療僅改善癥狀，哮喘引起的輔助性T細胞(helper T cell，Th細胞)2型炎癥不能被完全控制，有研究提出，若哮喘炎癥相關(guān)生物標志物水平升高，提示潛在的哮喘復發(fā)，可以使用生物制劑[3]。哮喘患者體內(nèi)胸腺基質(zhì)淋巴細胞生成素(thymic stromal lymphopoietin，TSLP)的表達水平升高，是哮喘發(fā)病機制中啟動過敏性炎癥反應(yīng)的重要因子[4]。TSLP有多個等位基因，可以調(diào)控不同的TSLP亞型，影響TSLP蛋白的表達水平，且等位基因能夠調(diào)節(jié)哮喘發(fā)生的易感性或降低哮喘的患病風險[5]?，F(xiàn)已開發(fā)多種針對哮喘炎癥反應(yīng)的生物制劑，其中以TSLP為治療靶點的生物制劑在重癥哮喘的治療中取得了一定進展，有望在哮喘治療中起重要作用?，F(xiàn)對TSLP參與哮喘發(fā)生發(fā)展的機制與抗TSLP生物制劑治療重癥哮喘的研究進展予以綜述，以期為有效控制重癥哮喘提供幫助。

1 TSLP的概述

胸腺基質(zhì)細胞株Z210R胸腺基質(zhì)細胞系產(chǎn)生的140個氨基酸大小的白細胞介素(interleukin，IL)-7樣生長因子——TSLP于1994年首次被鑒定出來[6]。TSLP是一種炎癥細胞因子，最初由上皮細胞、皮膚角質(zhì)細胞產(chǎn)生，對TSLP深入研究發(fā)現(xiàn)，其在各種類型的細胞[如肥大細胞、氣道平滑肌細胞、成纖維細胞、樹突狀細胞(dendritic cell，DC)、滋養(yǎng)層細胞、癌細胞]中均可表達[7]。TSLP可受環(huán)境因素，如模式識別受體Toll樣受體2/核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體2配體、病毒、微生物、變應(yīng)原、蠕蟲、柴油廢氣、香煙煙霧和化學物質(zhì)等刺激產(chǎn)生，Th2細胞炎癥因子和免疫球蛋白(immuneglobulin，Ig)E也可誘導或增強TSLP[7-8]。TSLP受體(TSLP receptor，TSLPR)是一種二聚體，序列分析發(fā)現(xiàn)，TSLPR與細胞因子受體亞單位IL-7受體α(interleukin-7 receptor α,IL-7Rα)的親緣關(guān)系最為密切，TSLP首先通過與細胞表面同源TSLPR的高保真相互作用在細胞表面被捕獲，隨后IL-7Rα再以高保真的方式被招募到TSLP-TSLPR復合體中，以誘導進一步的細胞內(nèi)信號[9]。TSLPR亞基單獨與TSLP結(jié)合的親和力低，TSLPR與IL-7Rα及TSLP共同結(jié)合則能產(chǎn)生高親和力的結(jié)合位點[10]。TSLP可促進B淋巴細胞和T淋巴細胞的發(fā)育，在人體中還可以活化DC，促進DC的分化、成熟與遷移，并誘導B細胞和T細胞的分化與增殖，促進肥大細胞和自然殺傷細胞產(chǎn)生Th2細胞炎癥因子[11]?？梢姡琓SLP通過上述細胞參與了機體多種病理生理過程。

人類TSLP具有兩種受獨立啟動子編碼的亞型，這兩種亞型與兩種相反的免疫功能有關(guān)。短亞型TSLP(short-form TSLP，sfTSLP)是在穩(wěn)態(tài)條件下表達的主要異構(gòu)體，具有抗炎和調(diào)節(jié)動態(tài)平衡的功能，而長亞型TSLP(long-form TSLP，lfTSLP)呈促炎性，只在炎癥時表達；lfTSLP由4個外顯子組成，其編碼的序列與lfTSLP的C端相同，由63或60個氨基酸組成[12]。但目前尚無小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)sfTSLP的報道[13]。TSLP的表達與炎癥反應(yīng)有極大的相關(guān)性，炎癥狀態(tài)下TSLP的表達上調(diào)。雖然相關(guān)文獻中未強調(diào)，但檢測到的TSLP表達增加很可能是lfTSLP，且研究發(fā)現(xiàn)只有l(wèi)fTSLP才能與TSLPR結(jié)合，而sfTSLP發(fā)揮抗炎作用的機制與TSLPR無關(guān)[13-14]?？傊?，TSLP的正常功能可維持屏障表面的Th2細胞穩(wěn)態(tài)，TSLP的異常表達和信號見于哮喘、過敏性疾病和癌癥等炎癥環(huán)境[15]。

2 TSLP參與哮喘的發(fā)生發(fā)展

在呼吸道上皮中，Th2型炎癥反應(yīng)是哮喘的病理標志，其特征性細胞包括固有淋巴細胞、Th2細胞、CD4+T細胞、嗜酸粒細胞、肥大細胞和嗜堿粒細胞[16]。有研究表明，Th2型炎癥反應(yīng)發(fā)生的最早階段是上皮刺激，TSLP作為一種上皮衍生細胞因子是Th2型炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑，可能由于支氣管上皮細胞的結(jié)構(gòu)改變和功能障礙導致支氣管的持續(xù)激活，最終引發(fā)哮喘[17]。因此，明確哮喘發(fā)生時調(diào)控TSLP的因素以及TSLP激活Th2型炎癥反應(yīng)的過程是更全面了解哮喘發(fā)病機制的關(guān)鍵。

2.1TSLP基因單核苷酸多態(tài)性 關(guān)于TSLP基因與哮喘易感性以及哮喘相關(guān)表型之間關(guān)系的研究表明，TSLP基因啟動子區(qū)域的單核苷酸多態(tài)性rs3806933與兒童特應(yīng)性哮喘和成人哮喘的疾病易感性顯著相關(guān)[18]。研究顯示，TSLP rs1837253的A等位基因(位于該基因轉(zhuǎn)錄起始點上游5.7 kb)與哮喘、特應(yīng)性哮喘和氣道高反應(yīng)性呈正相關(guān)[5]。近年研究發(fā)現(xiàn)，伊朗人群中rs2289276與哮喘風險呈顯著負相關(guān)，推測TSLP基因啟動子中T等位基因的存在導致了TSLP基因的低水平表達[19]。Moorehead等[20]對TSLP基因的rs1837253基因型進行測定發(fā)現(xiàn)，rs1837253的純合主要等位基因組(C等位基因)和純合次要等位基因組(T等位基因)比較差異有統(tǒng)計學意義，即C等位基因與TSLP蛋白水平升高有關(guān)，T等位基因與TSLP蛋白水平下降有關(guān)，認為TSLP基因表達結(jié)果由不同等位基因調(diào)控不同的TSLP亞型表達所致，即lfTSLP與sfTSLP之間的差異表達所致。提示探究TSLP基因變異對哮喘的影響非常重要，現(xiàn)已確定TSLP亞型的差異表達對TSLP轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)節(jié)作用不同，因此研究T等位基因調(diào)控的具體機制以及發(fā)現(xiàn)更多的具有哮喘保護作用的等位基因，有助于對哮喘進行更好的臨床治療。

2.2TSLP促進Th2型炎癥反應(yīng) 哮喘是一種由Th2細胞炎癥因子和介質(zhì)驅(qū)動的變態(tài)反應(yīng)過程，哮喘患者氣道中TSLP表達增加，且其表達水平與Th2型炎癥反應(yīng)的嚴重程度相關(guān)，故認為Th2型炎癥反應(yīng)是哮喘的病理標志[16]。因此，闡明上皮來源TSLP介導Th2型炎癥反應(yīng)的機制有助于更全面了解哮喘的發(fā)病機制。根據(jù)Th2型炎癥反應(yīng)參與途徑的不同，可以分為適應(yīng)性免疫介導的Th2型炎癥反應(yīng)和先天性免疫介導的Th2型炎癥反應(yīng)，兩種途徑通過激活不同的細胞誘導Th2型炎癥反應(yīng)。

2.2.1TSLP與適應(yīng)性免疫介導的Th2型炎癥反應(yīng) 在適應(yīng)性免疫中，TSLP在致敏階段可通過激活機體引流淋巴結(jié)中的DC以及CD4+T細胞啟動Th2型炎癥反應(yīng)[21]。在DC上，TSLP通過增加Th細胞上的OX40配體，使DC成熟，從而促進Th2細胞的分化，TSLP必須首先誘導DC上的OX40配體，才能觸發(fā)初始CD4+T細胞產(chǎn)生IL-4、IL-5和IL-13[22]。根據(jù)TSLP激活DC的基因表達分析，TSLP-DC通路誘導以高腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)和低IL-10為特征的Th2型炎癥反應(yīng)(Th2型炎癥反應(yīng)還包括以低TNF-α和高IL-10為特征的調(diào)節(jié)性Th2型炎癥反應(yīng))，而高TNF-α和低IL-10特性是誘發(fā)過敏性哮喘的重要微環(huán)境[23]。除DC外，一種由CD11c表達的間質(zhì)巨噬細胞可能在TSLP直接引起Th2型炎癥反應(yīng)中發(fā)揮與DC相似的抗原呈遞作用。在沒有DC的情況下，TSLP可激活CD11c表達的間質(zhì)巨噬細胞，促進肺部Th2型炎癥反應(yīng)，表明CD11c表達的間質(zhì)巨噬細胞與單核細胞來源的DC具有相似的特性，可作為抗原呈遞細胞為調(diào)節(jié)或激活炎癥提供基本的治療靶點[24]。

在CD4+T細胞上，使用被廣泛用于過敏性哮喘研究的屋塵螨過敏性氣道炎癥模型。CD4+T細胞上的TSLP信號是有效Th2型炎癥反應(yīng)所必需的，CD4+T細胞上的TSLP通過JAK激酶1/2途徑激活信號轉(zhuǎn)導及轉(zhuǎn)錄激活因子5，進而促進Th2細胞炎癥因子(IL-4、IL-5、IL-13等)的表達，且IL-4與TSLP形成了一個特殊的正反饋系統(tǒng)，一方面IL-4可由 TSLP誘導分泌，另一方面IL-4可促進CD4+T細胞上TSLP誘導的Th2型炎癥反應(yīng)[25]。Rochman等[26]的實驗表明，在沒有IL-4信號的情況下，TSLP可以激活Th2細胞，誘導IL-4、IL-5和IL-13的基因表達，與有IL-4信號時相比，上述細胞因子的基因表達水平降低，且不能持續(xù)表達。另有研究顯示，lfTSLP以信號轉(zhuǎn)導及轉(zhuǎn)錄激活因子5依賴的方式誘導氣道上皮損傷，參與哮喘發(fā)病，而sfTSLP可防止屋塵螨誘導的氣道上皮損傷[27]。

2.2.2TSLP與先天性免疫介導的Th2型炎癥 既往研究證實，2型固有淋巴細胞(group 2 innate lymphoid cell，ILC2)參與了先天性免疫介導的Th2型氣道炎癥[28]，但最近發(fā)現(xiàn)這種細胞是TSLP的應(yīng)答因子。木瓜蛋白酶是一種蛋白水解酶，可以引起職業(yè)性哮喘[29]。有學者對TSLPR缺失小鼠模型的研究表明，ILC2是TSLP的主要應(yīng)答因子，TSLP在體內(nèi)可以直接刺激ILC2，并增強木瓜蛋白酶誘導的先天性免疫介導的2型氣道炎癥[30]。在哮喘發(fā)病過程中，ILC2被TSLP激活，產(chǎn)生大量的Th2細胞炎癥因子，包括IL-4、IL-5、IL-13和IL-9，同時引起氣道平滑肌細胞內(nèi)Ca2+動態(tài)平衡紊亂，氣道平滑肌細胞收縮[31]。目前，先天性免疫介導2型炎癥模型中參與炎癥反應(yīng)的TSLP尚不明確，需要進一步探究。

綜上，TSLP(尤其是lfTSLP)在先天性或適應(yīng)性免疫介導的Th2型氣道炎癥中均發(fā)揮重要作用。TSLP引起哮喘的機制可能是外部刺激導致lfTSLP表達量增加，lfTSLP通過各級聯(lián)細胞(如CD4+T細胞、DC、間質(zhì)巨噬細胞、ILC2)引起Th2型炎癥反應(yīng)，導致氣道大量炎癥細胞浸潤，氣道反應(yīng)性增強，最終發(fā)生哮喘。因此，以TSLP為靶點是治療氣道過敏性炎癥的一種有前途的選擇，而區(qū)分不同背景下兩種亞型TSLP對不同免疫細胞級聯(lián)的激活有利于尋找臨床哮喘的針對性治療方案。

3 抗TSLP藥物治療重癥哮喘

按照傳統(tǒng)治療方法，皮質(zhì)類固醇和長效β2受體激動劑治療大多數(shù)輕中度哮喘的療效較好，但其治療重癥哮喘的作用效果不太明顯，且其長期大劑量使用所引發(fā)的不良反應(yīng)是亟待解決的問題。對于嚴重哮喘，需要輔助生物療法治療?，F(xiàn)已批準的用于重度哮喘的生物制劑只針對哮喘炎癥反應(yīng)的個別下游因素，包括抗IgE(奧馬珠單抗)、抗IL-5(美波利珠單抗、瑞利珠單抗)、抗IL-5受體α(苯丙珠單抗)和阻斷IL-4和IL-13通路的抗IL-4受體α(杜匹單抗)單克隆抗體，適用于嗜酸粒細胞增多或過敏性表型哮喘患者，但這些制劑僅降低了約50%的惡化發(fā)生率，對血嗜酸粒細胞計數(shù)較低的患者治療效果較差[32]。有文獻表明，大劑量吸入或口服糖皮質(zhì)激素治療后，部分重癥哮喘患者的TSLP表達仍增加[33]。故TSLP作為炎癥反應(yīng)的上游介質(zhì)被廣泛關(guān)注。

以TSLP為靶點的生物制劑目前正在研制中，抗TSLP療法已進入臨床試驗。其中抗TSLP單克隆抗體替塞單抗(Tezepelumab)是哮喘的警報因子中研究最多的藥物，已證明其對哮喘的多種Th2型炎癥介質(zhì)具有廣泛的抑制作用，在未來2型嚴重哮喘治療中具有廣闊的前景[34]。

3.1Tezepelumab Tezepelumab是一種人源性單克隆抗體，是臨床開發(fā)的第一個在哮喘治療中進行測試的抗TSLP抗體[11]。Tezepelumab可通過特異性結(jié)合TSLP阻斷TSLP與其異二聚體的相互作用，在體外可抑制TSLP誘導的人DC成熟和趨化因子的產(chǎn)生，從而阻止通過TSLPR進行結(jié)合的信號傳遞；此外，Tezepelumab與TSLP上TSLPR結(jié)合位點的一個關(guān)鍵區(qū)域競爭，這種競爭與TSLP螺旋束另一側(cè)的IL-7Rα結(jié)合位點無關(guān)[35]。

目前，關(guān)于Tezepelumab的療效和安全性正在進行第2階段和第3階段的研究。臨床評估Tezepelumab有效性和安全性第2階段的隨機、雙盲、安慰劑對照試驗已經(jīng)開展，Corren等[36]的研究顯示，在長效β受體激動劑和中高劑量吸入性糖皮質(zhì)激素無法控制的中重度哮喘患者中，與安慰劑組相比，低劑量、中劑量、高劑量Tezepelumab治療組的哮喘惡化率均降低，且低劑量、中劑量、高劑量Tezepelumab治療組的年哮喘惡化率均低于安慰劑組。Ⅱ期試驗顯示，與支氣管擴張劑治療組相比，Tezepelumab組的Th2型炎癥生物標志物水平降低，表明其對非嗜酸粒細胞增多的低Th2型炎癥個體有重要意義[37]。目前，除Tezepelumab外，治療嚴重哮喘的生物制劑包括奧馬珠單抗、杜匹單抗等，不同生物制劑對哮喘炎癥相關(guān)生物標志物(血嗜酸粒細胞計數(shù)、IgE和呼出氣一氧化氮)的影響各不相同，而Tezepelumab是第一個對上述炎癥相關(guān)生物標志物均有積極作用的生物制劑[38]。TSLP在哮喘的發(fā)生發(fā)展中起重要作用，它位于導致氣道炎癥的細胞和分子通路復雜網(wǎng)絡(luò)的上游水平，Tezepelumab可作用于該上游靶點，從而抑制哮喘的多個炎癥通路[39]。正在進行的Ⅲ期試驗顯示，在重度、不受控制的哮喘患者中，Tezepelumab組的惡化率低于安慰劑組，且Tezepelumab組不良反應(yīng)未見增加，患者肺功能、哮喘控制情況以及與健康相關(guān)的生活質(zhì)量均更好[40]。

Tezepelumab主要通過靜脈方式給藥，皮下給藥方式正在測試，另一種將在哮喘中測試的吸入型抗TSLP藥物是CSJ117，這是一種人類中和抗體抗原結(jié)合片段，屬于IgG1型/λ亞型，可以定向遞送到肺部，以結(jié)合氣道上皮細胞在外界刺激下釋放的TSLP，目前正在進行Ⅰ期試驗[11,34]。

3.2抗TSLP其他抗體 針對TSLP的研究藥物還報道了一種新型雙拮抗劑——抗TSLP/IL-13雙特異性抗體。既往研究曾嘗試通過雙特異性抗體形式靶向IL-4與IL-13兩種細胞因子，發(fā)現(xiàn)IL-4和IL-13的雙特異性抗體是一種治療哮喘和變態(tài)反應(yīng)很有前途的方法[41]。在重癥哮喘誘發(fā)過程中，患者氣道上皮和肺固有層中共表達的IL-13和TSLP均能激活DC引起的Th2型炎癥反應(yīng)，故研究者據(jù)此設(shè)計開發(fā)出一種名為Zweimab的單價雙特異性抗體以及另一種名為Deppelmab的雙價雙特異性抗體支架，用于靶向TSLP和IL-13，結(jié)果表明，與親本抗體形式相比，上述人源化的抗TSLP和抗IL-13抗體雙特異性抗體對人的靶標具有更強的親和力[42]，但其臨床應(yīng)用的安全性和有效性還需進一步驗證。王超等[43]研究發(fā)現(xiàn)，在卵清白蛋白誘導的小鼠哮喘模型中，含有非甲基化的胞嘧啶-鳥嘌呤二核苷酸基序的寡脫氧核苷酸的干預降低了急性哮喘小鼠肺泡灌洗液和血清TSLP水平，故認為含有非甲基化的胞嘧啶-鳥嘌呤二核苷酸基序的寡脫氧核苷酸可能通過阻斷TSLP介導的免疫應(yīng)答減輕哮喘癥狀。

TSLP在體內(nèi)廣泛表達，多種阻斷TSLP的方法均可減輕哮喘，其中抗TSLP單克隆抗體Tezepelumab安全有效，用于難治性低Th2型炎癥重癥哮喘患者的臨床治療，是一種非常有潛力的哮喘治療藥物，目前對該Tezepelumab的研究時間較長且較充分，因此，其可能在短時間內(nèi)即可用于糖皮質(zhì)激素不可控制的重癥哮喘的臨床治療。

4 小 結(jié)

TSLP是一種上皮細胞衍生因子，在哮喘發(fā)生時表達增加，隨后激活各聯(lián)級免疫細胞，誘導Th2型炎癥反應(yīng)的發(fā)生。多種炎癥因子聚集在支氣管上皮，使支氣管持續(xù)激活，引發(fā)哮喘。TSLP在哮喘患者中的高表達還與TSLP的單核苷酸多態(tài)性有關(guān)，提示TSLP參與哮喘的發(fā)生也受到基因的調(diào)控。TSLP的兩種亞型在哮喘發(fā)病中發(fā)揮不同的病理生理作用，目前大多數(shù)實驗研究中均未明確TSLP亞型，但在研究抗TSLP抗體時區(qū)分TSLP亞型十分必要?？傊?，TSLP參與哮喘發(fā)生的機制還在不斷更新；與經(jīng)典的支氣管擴張劑治療哮喘相比，抗TSLP抗體(包括單抗和雙抗)治療哮喘的作用需要更深入的研究。