慢性自發性蕁麻疹：奧馬珠單抗治療作用機制與療效評估

陳玉迪 耿鵬 趙嘉惠 涂平 趙作濤

北京大學第一醫院皮膚性病科 100034

慢性自發性蕁麻疹（CSU）是慢性蕁麻疹中最常見的類型［1］。表現為病程超過6 周的自發性風團和（或）血管性水腫，常伴有劇烈瘙癢［2］。多數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病原因之一［3］。

目前，CSU的一線治療方案為第二代非鎮靜抗組胺藥，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版歐洲變應性反應與臨床免疫學會/全球哮喘與變態反應歐洲網絡/歐洲皮膚病學論壇/世界變態反應組織指南推薦抗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。

一、CSU的免疫學發病機制

Ⅰ型變態反應在CSU發病中具有重要作用。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與抗原結合形成復合物，在Ⅰ型變態反應介導的CSU 中主要作用于IgE FcεRⅠ，誘導效應細胞如肥大細胞、嗜堿性粒細胞活化［6］。

CSU的發病機制十分復雜，目前研究顯示，自身免疫因素在CSU 的發病中也起關鍵作用，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類型與CSU發病密切相關：①Ⅰ型自身免疫反應：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：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 自身抗體可誘導嗜酸性粒細胞活化并表達組織因子，啟動外源性凝血途徑?，F已證實凝血酶及相關凝血因子可通過蛋白酶激活受體誘導肥大細胞脫顆粒，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］。補體系統如C3a、C5a 等還可與抗FcεRⅠ自身抗體協同作用，誘導效應細胞活化。

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，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纖維，臨床表現為皮膚風團和瘙癢的癥狀［6］。

二、奧馬珠單抗的作用機制

1.結合游離IgE，阻斷其與受體結合：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結構域，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、嗜酸性粒細胞等結合，從而發揮臨床效用［12］。

2.降低效應細胞表面IgE受體的表達：當游離IgE與肥大細胞、嗜堿性粒細胞等效應細胞表面的受體結合后，可穩定受體，使其不易被降解。因此，應用奧馬珠單抗后，游離IgE水平的降低可誘導肥大細胞、嗜堿性粒細胞及樹突細胞等表面IgE FcεRⅠ表達下調，增加細胞膜穩定性［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的時間窗有所不同。在應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定性增加關系更大［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 介導的Syk-LAT-PLCγ信號通路的激活，抑制下游的炎癥反應過程［6］。

4.競爭性結合自身抗原：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，進而阻斷變態反應過程［9］。

5.減少IgE的合成：經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，抑制 B 細胞 IL-4 受體的表達，誘導 B 細胞無反應性，減少分泌IgE的漿細胞形成，進而減少IgE合成［2］。

6.誘導嗜酸性粒細胞凋亡：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在應用奧馬珠單抗后顯著下降。提示奧馬珠單抗可能具有誘導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，還是由于游離IgE減少導致的嗜酸性粒細胞減少［6］。

7.局部皮膚組織效應：奧馬珠單抗具有局部皮膚組織效應。未經治療的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+細胞數量與蕁麻疹活動度評分有顯著相關性。奧馬珠單抗治療可顯著減少皮膚FcεRⅠ+細胞及IgE+細胞的數量［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性鼻炎的研究中有報道［16］。由此可見，系統應用奧馬珠單抗會在皮膚產生局部效應。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，這一效應遠比皮膚組織學的改變（首劑注射后第12 周）更加迅速［15］。另有研究指出，奧馬珠單抗具有調節基因表達的作用，經治療可使CSU 皮損區域皮膚細胞與肥大細胞浸潤（FECER1G、C3AR1、CD93、S100A8、S100A9）、氧化應激（SOD2）、皮膚屏障修護（KRT6、KRT16A）的相關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誘導的過敏反應，還可通過多種途徑，作用于多種細胞抑制級聯變態反應過程，從而迅速、有效地控制患者的癥狀。

三、奧馬珠單抗治療CSU的療效預測及監測的血清學指標

1.游離IgE：奧馬珠單抗與血清游離IgE特異性結合，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是預測、監測療效最直接的指標。但游離IgE的檢測方法較為繁瑣，限制了其在臨床中的應用。

2.總IgE：由于奧馬珠單抗.IgE 復合物的形成降低了IgE 的清除速率，應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），可預測患者對治療反應不佳。即使持續治療至第12周，該部分患者依然對治療無反應［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發有顯著相關性（P=0.016）。血清總IgE 水平與IgE 的合成和清除速度有關，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，通常會更快恢復血清IgE 水平。因此，在治療前檢測血清總IgE水平將有助預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。依據首劑注射后的反應時間，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分為快反應型和慢反應型。在一項開放性研究中，70%的患者屬快反應型，在首劑注射后8 d 內癥狀得到有效控制，Ⅰ型自身免疫反應可能在這些患者的發病中起關鍵作用，其癥狀改善直接依賴于游離IgE 水平的降低；其余30%的CSU患者屬慢反應型，Ⅱb型自身免疫反應可能在其發病過程中起關鍵作用，其癥狀改善依賴于效應細胞表面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。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，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 例快反應型中僅1 例BHRA陽性，17 例慢反應型中 8 例 BHRA 陽性（P= 0.0001）。因此，BHRA 可篩選奧馬珠單抗慢反應型CSU 患者。對于這部分患者，適當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檢測相對復雜且耗時，應用于臨床的可操作性不大。

在臨床工作中，可應用自體血清試驗對患者的自身免疫反應類型進行判斷。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組胺于前臂屈側進行皮內注射，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。研究顯示出自體血清試驗陽性與患者表現為慢反應型有統計學相關性（P=0.012）［19］。自體血清試驗操作簡便，更易應用于臨床工作。

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，由此可間接下調嗜堿性粒細胞FcεRⅠ的表達，增加嗜堿性粒細胞的穩定性，這一效應在首劑注射后1周內即能顯現，該指標可預測奧馬珠單抗的臨床反應，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，外周血嗜堿性粒細胞FcεRⅠ的表達會逐漸恢復，但未達到基線水平［20］。

有研究指出，在CSU患者中，奧馬珠單抗無應答者的基線嗜堿性粒細胞FcεRⅠ的表達顯著低于應答者［20］?；€嗜堿性粒細胞FcεRⅠ的表達可作為預測奧馬珠單抗治療反應的免疫學指標（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低表達卻仍然出現風團和（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反應過程。有研究提出這可能與FcεRⅠ相關基因突變有關，FcεRⅠ亞基的分子結構的改變可能影響了其在細胞表面的表達水平［20］。

5.誘導嗜堿性粒細胞CD203c的表達：有研究者對CSU患者血清誘導嗜堿性粒細胞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，發現其血清不能誘導健康嗜堿性粒細胞CD203c 表達上調的患者對奧馬珠單抗的反應更佳［21］。目前認為，患者的血清若可誘導健康嗜堿性粒細胞CD203c表達上調，其血清中可能存在抗IgE或抗FcεRⅠα的自身抗體，即Ⅱb型自身免疫反應參與其發病過程。在Palacios等［21］的研究中，18例可誘導嗜堿性粒細胞CD203c 表達上調的患者，9 例在用奧馬珠單抗后癥狀得到控制。在23例不能誘導CD203c表達上調的患者中，20例對奧馬珠單抗有良好的反應（P=0.02）。

6.D-二聚體：凝血/纖溶反應與炎癥反程具有緊密聯系，凝血/纖溶反應可能參與部分免疫亞型的CSU 發病過程。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較差，約88%D-二聚體升高的CSU患者對抗組胺藥物無反應，約有79%基線D-二聚體水平升高的患者應用奧馬單抗后獲得完全緩解［22］?？梢?，對于D-二聚體水平升高的CSU 患者，應用奧馬珠單抗相對于第二代非鎮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的患者，D-二聚體水平仍維持在較高水平［23］。

四、總結與展望

隨著對CSU的臨床表現、發病機制及治療的深入研究，越來越認識到CSU 是一組存在多種免疫亞型，發病機制十分復雜的疾病，除了Ⅰ型變態反應，自身免疫反應及補體系統在發病中均發揮作用。進一步闡明CSU的免疫學發病機制，對未來尋找治療CSU 的靶點具有重要意義。盡管大量數據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發病機制及免疫學特征的研究，以明確奧馬珠單抗在不同亞型CSU中發揮的治療作用。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測與療效評估具有參考價值。未來需在相關領域進行更大規模的研究，以尋找高敏感度、高特異度、檢測方便的免疫學標志物，以協助臨床評估及制定治療方案。

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