JAK?STAT信號通路及其抑制劑在特應性皮炎治療中的應用

張曾云鷗 蔡新穎 肖風麗

安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院皮膚性病科 安徽醫(yī)科大學皮膚病研究所，合肥230022

特應性皮炎（AD）是一種慢性炎癥性疾病，病因復雜，發(fā)病機制涉及環(huán)境、遺傳、免疫學異常和皮膚微生物組菌群失調(diào)及感染和精神因素等。AD 免疫學異常的主要發(fā)生機制是Th1/Th2 的失衡和極化，Th2 型細胞因子與急性AD 有關(guān)［1］，Th1 型細胞因子與慢性AD 有關(guān)［2］，此外，Th17 細胞能釋放白細胞介素17（IL?17），引起疾病加重［3］。其他相關(guān)細胞因子包括IL?31、IL?18、IL?37、IL?6、IL?33、胸腺基質(zhì)淋巴細胞生成素等［4］。Janus 激酶信號轉(zhuǎn)導和轉(zhuǎn)錄激活因子（Janus kinase?signal transducer and activator of transcription，JAK?STAT）信號通路在免疫學通路中起放大效應和相互連接的作用，JAK?STAT抑制劑通過阻斷JAK磷酸化、STAT磷酸化和核轉(zhuǎn)位過程有效阻斷信號通路的轉(zhuǎn)導，起到緩解AD的作用。目前JAK?STAT通路抑制劑種類很多，包括經(jīng)典的抑制劑如托法替尼（tofacitinib）、魯索利替尼（ruxolitinib）等，也有衍生出的其他類型具有抑制作用的因子如apamin、dupilumab等。這些JAK?STAT信號通路抑制劑和抑制因子為AD的治療提供了新的方向。

一、JAK?STAT信號通路在AD中的作用

JAK?STAT信號通路在AD免疫學通路中的調(diào)控作用體現(xiàn)在諸多方面，起連接細胞因子及上調(diào)某些細胞因子表達的作用。在急性AD 的發(fā)生中，IL?4 通過JAK?STAT 途徑抑制Th1 型細胞因子的反應，促使免疫反應向Th2 發(fā)展，導致Th1/Th2的失衡，其中STAT6是調(diào)節(jié)IL?4介導的免疫應答的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子［5?6］；IL?4 也能通過JAK?STAT 級聯(lián)反應誘導IL?31表達，在角質(zhì)形成細胞中，IL?31主要以STAT3磷酸化方式激活，導致非IgE依賴型瘙癢癥的發(fā)生［4］。IL?4還可通過JAK1/2?STAT6 上調(diào)角質(zhì)形成細胞中趨化因子配體26（CCL26）水平，募集嗜酸性粒細胞在皮下積聚等［7］。此外，依賴JAK?STAT 途徑的細胞因子還有干擾素γ（IFN?γ）、腫瘤壞死因子α（TNF?α）、IL?2受體γ 鏈相關(guān)的IL（IL?2、IL?4、IL?7、IL?9、IL?15、IL?21）以及與Th2相關(guān)的細胞因子如IL?5、IL?6、IL?12、IL?13、IL?23。這些依賴JAK?STAT 信號通路的細胞因子最終可以導致涉及JAK?STAT 信號通路下游的Th2炎癥因子增多，介導AD發(fā)生［3，8］。

二、抑制JAK?STAT信號通路的藥物

1. JAK 抑制劑：因STAT 不具有催化活性，JAK 的激酶結(jié)構(gòu)域更容易成為藥理學靶點，所以目前用于治療AD 的JAK?STAT 信號通路抑制劑主要是針對JAK 家族類的抑制劑。此外JAK 抑制劑多是小分子，作為局部制劑容易穿透表皮屏障。JAK1、JAK2 和JAK3 在AD 患者中都顯著過表達，吡啶酮6（pyridone 6）是一種pan?JAK（JAK1、JAK2、JAK3和TYK2）抑制劑，可抑制JAK1 ～3 的表達［9］。在AD 患者JAK?STAT信號通路中，JAK3途徑上調(diào)最多，其磷酸化形式和pSTAT2均過表達。此外，STAT3在炎癥性疾病中的作用也被證實，其在角質(zhì)形成細胞的增殖和分化中起作用，是銀屑病的治療靶點之一，局部外用相應的JAK3抑制劑可以阻斷STAT3級聯(lián)反應，緩解銀屑病皮損情況［3，9］。經(jīng)典的第一代JAK抑制劑有托法替尼、魯索利替尼、baricitinib、JAK1特異性拮抗劑。目前用于治療AD 的第二代JAK 抑制劑正在研發(fā)中。

2012 年，托法替尼由美國食品藥品監(jiān)督管理局（FAD）批準，是第一種在人體內(nèi)研究的用于治療自身免疫性疾病的JAK 抑制劑［8，10?11］，是一種有效的pan?JAK 拮抗劑，對于JAK1和JAK3具有明顯的選擇性。體外研究［12?15］表明，托法替尼可阻斷Th1型細胞因子（IFN?γ）、Th2型細胞因子（IL?4、IL?5、IL?13、IL?21、IL?31）、Th17 型細胞因子（IL?17A、IL?17F、IL?22）以及STAT1、STAT3 和STAT4 的激活。一項納入6例難治性中重度AD患者的小型開放臨床試驗中，對接受試驗者使用檸檬酸托法替尼治療，5例患者的托法替尼劑量為5 mg每日2次（類風濕關(guān)節(jié)炎劑量），1例患者的劑量為5 mg 每日1 次，并使用AD 評分系統(tǒng)評估對治療的反應，在開始治療后4 ～14周和8 ～29周再次評估SCORAD（特應性皮炎指數(shù)評分），結(jié)果顯示，在所有患者中均觀察到皮損面積減少以及紅斑、水腫/丘疹、苔蘚化和皮屑脫落減少現(xiàn)象。在治療8 ～29周期間，AD指數(shù)評分從36.5下降到12.2，治療期間未發(fā)現(xiàn)不良反應［16］。

魯索利替尼（INCB018424）是一種有效的JAK1/JAK2抑制劑，被FDA 批準用于治療骨髓增生性疾病，它對JAK2 的抑制特別高效，這可能使其具有更高的骨髓抑制效率，導致血小板減少和貧血癥的發(fā)生概率升高［17?19］。在一項Ⅱ期劑量范圍臨床試驗中［20］，307例AD 患者接受為期8周的1.5%魯索利替尼乳膏或安慰劑的試驗治療，結(jié)果顯示，魯索利替尼乳膏能顯著改善濕疹面積和嚴重程度指數(shù)（EASI）評分、研究者總體評分（IGA）和瘙癢，在臨床試驗過程中僅報告了輕度或中度不良事件。

baricitinib是一種口服小分子，被FAD批準用于治療類風濕關(guān)節(jié)炎，對JAK1 和JAK2 具有強烈的拮抗作用。免疫研究表明［15］，baricitinib具有抑制Th1、Th17分化和固有免疫細胞、樹突細胞生成的作用。最近一項Ⅱ期、隨機、雙盲、安慰劑對照的AD 治療臨床試驗［21］表明，baricitinib 能改善早期瘙癢和緩解皮炎情況，不良反應包括頭痛、鼻咽炎和血肌酸磷酸激酶增加，未發(fā)現(xiàn)其應用于類風濕關(guān)節(jié)炎時發(fā)生的血栓形成和心血管不良反應等。

delgocitinib是一種pan?JAK抑制劑，可制成局部或口服制劑。體外研究表明［22］，delgocitinib能抑制人T細胞和肥大細胞的Th1、Th2 和Th17 反應。予AD 小鼠模型口服delgocitinib 可減少皮膚中的炎癥細胞因子和血清中IgE 水平。外用delgocitinib能抑制IL?4/IL?13誘導的STAT3激活，促進終末分化蛋白如絲聚蛋白和兜甲蛋白的產(chǎn)生，改善屏障功能［23］。最近，一項開放的Ⅱ期臨床對照試驗中，327例日本成人中重度AD 患者接受為期4 周的0.25%、0.5%、1%和3%delgocitinib 乳膏治療，與安慰劑相比，這4 種濃度的delgocitinib 乳膏均顯示出較好的臨床療效，可顯著改善AD臨床評分值，而且，3% delgocitinib 乳膏能有效降低AD 嚴重程度和瘙癢情況［24］。

JAK1 特異性拮抗劑包括upadacitinib（ABT?494）和abrocitinib（PF?04965842），它們均為小分子，對JAK1受體具有更高的親和力，但仍可能存在一些JAK2調(diào)節(jié)途徑，JAK1也可能通過IL?6 信號傳導參與中性粒細胞的產(chǎn)生［25］。upadacitinib 治療克羅恩病和類風濕關(guān)節(jié)炎有效，目前一項為期88 周的Ⅱb 期劑量范圍臨床試驗評估［20］中，單獨應用upadacitinib（7.5、15、30 mg）持續(xù)治療中重度AD患者16周，結(jié)果顯示，upadacitinib試驗組EASI評分和瘙癢得到顯著改善，治療第1 周時，瘙癢程度較前明顯減輕，第2 周時，皮損嚴重程度得到緩解，但少部分受試者出現(xiàn)AD加重的不良反應，并且不良反應發(fā)生率高于安慰劑組。abrocitinib是另一種口服的JAK1 抑制劑，目前對其應用研究有限，一項為期12 周的Ⅱb 期臨床試驗［26］招募269 例中重度AD 患者，隨機分配到安慰劑組和abrocitinib（10、30、100、200 mg）組，每日治療1 次，結(jié)果顯示，EASI 評分在4 種劑量abrocitinib 組中均有改善，IGA評分僅在100和200 mg組中明顯改善。

2.其他抑制劑：近年來，除了JAK 抑制劑外，某些藥物因子在通過抑制JAK?STAT信號通路緩解AD上也有著不俗的效果，這對AD 中JAK?STAT 信號通路的研究和AD 的治療提供了新的思路。

apamin 是蜂毒的肽組分，是Ca2+激活的K+通道的選擇性阻斷劑，通過抑制Th2 相關(guān)趨化因子和促炎細胞因子改善炎癥狀態(tài)，此外，apamin還能下調(diào)人永生化角質(zhì)形成細胞中NF?κB信號通路和抑制STAT的激活。研究表明［26］，高濃度時，apamin隨劑量的增加而上調(diào)促炎癥細胞因子，導致炎癥的發(fā)生；而在低濃度時又具有抗炎作用，如0.1 mg/L apamin 可減少TNFα 和IFN?7 誘導的IL?13、IL?6、胸腺活化調(diào)節(jié)趨化因子、巨噬細胞源性趨化因子的表達，從而抑制NF?κB信號通路和STAT的激活。未來，apamin可能會成為AD等炎癥性皮膚病抗炎治療的替代療法。

dupilumab 是一種人單克隆抗體，通過阻斷IL?4/IL?13信號傳導抑制JAK?STAT 途徑下游受體的信號轉(zhuǎn)導［6］。目前，美國已批準dupilumab 經(jīng)皮下注射治療中重度成人AD患者。正在進行的兩項Ⅱ期試驗［27?28］中，一項Ⅱa期試驗招募109例歐洲中重度AD患者，接受dupilumab 300 mg/周和安慰劑治療12周，治療結(jié)果使用IGA和EASI評估臨床療效；一項Ⅱb 期 對 照 試 驗［29］招 募380 例 中 重 度AD 患 者，采 用dupilumab（300 mg/周、200 mg/2周、300 mg/4周、100 mg/4周）及安慰劑治療，使用EASI評估臨床療效。兩項研究結(jié)果均提示，300 mg/周dupilumab 療效顯著，最常見的不良反應是注射部位反應和結(jié)膜炎。dupilumab 與常規(guī)免疫抑制劑相比更安全，這使其可能成為AD患者更好的治療選擇［30］。

沙棘油是一種多功能天然油，含有豐富的生物活性物質(zhì)如ω?3和ω?6脂肪酸、生育酚、植物甾醇和類胡蘿卜素，有抗炎作用。在2，4-二硝基氯苯誘導的AD 小鼠皮炎模型中，沙棘油可抑制STAT1/STAT3的磷酸化過程，減少炎癥皮膚中胸腺活化調(diào)節(jié)趨化因子和巨噬細胞源性趨化因子水平，降低皮炎嚴重程度、肥大細胞浸潤、表皮厚度以及脾和淋巴結(jié)重量等［31］。

大豆焦油（glyteer）是一種芳香烴受體（Ahr）激活劑，可通過人角質(zhì)形成細胞中的芳香烴受體上調(diào)絲聚蛋白的表達，從而表現(xiàn)出抗炎作用［32］。大豆焦油可阻斷IL?4 刺激誘導的STAT6 核轉(zhuǎn)位，損害骨髓來源樹突細胞中IL?4/STAT6信號轉(zhuǎn)導，下調(diào)CCL17和CCL22水平，減輕炎癥因子和炎癥細胞在皮下的累積［33］。

杜鵑花甲醇提取物（RAME）具有抗癌和抗氧化作用，還有抗炎活性。細胞實驗表明［34］，用RAME 處理人永生化角質(zhì)形成細胞，趨化因子胸腺活化調(diào)節(jié)趨化因子和巨噬細胞源性趨化因子mRNA 表達以濃度依賴性方式降低，相應蛋白的表達也降低；RAME可抑制JAK和STAT磷酸化以及STAT1 的核轉(zhuǎn)位，減少炎性趨化因子和促炎性細胞因子的產(chǎn)生，使IL?6/IL?8水平下降。

PAC?14028 乳膏是一種瞬時受體電位香草酸亞型1（transient receptor potential vanilloid 1，TRPV1）拮 抗 劑。TRPV1 在瘙癢和AD 中具有關(guān)鍵作用，其拮抗劑如PAC?14028 乳膏（Asivatrep，是高效的選擇性的瞬時受體電位香草酸亞型1拮抗劑）可顯著抑制Ox?AD小鼠（重復使用惡唑酮誘導使之表現(xiàn)出AD 樣皮炎的無毛小鼠）炎癥皮損中STAT3和STAT6的磷酸化水平，降低Ox?AD小鼠血清中IgE的表達以及IL?4和IL?13的表皮表達，最終有效抑制皮膚炎癥，恢復皮膚屏障功能［35］。因此，TRPV1可能是AD 治療瘙癢和皮炎的有效治療靶點，TRPV1 拮抗劑PAC?14028 乳膏也可能作為AD患者的治療選擇。

二氯乙氧基卡波林（diphlorethohydroxycarmalol，DPHC）是一種根皮素化合物，可顯著降低IL?6 的產(chǎn)生。在鼠巨噬 細 胞 系RAW 264.7 中 的 實 驗 表 明［36］，DPHC（12.5 和100 μmol/L）可以抑制NF?κB 的磷酸化和核轉(zhuǎn)位，上調(diào)細胞因子信號傳導抑制因子1（suppressor of cytokine signaling 1），并且抑制JAK2?STAT5途徑；在二硝基氯苯誘導的AD小鼠模型中，使用DPHC（10和100 mg/kg）可有效降低血清IgE水平、炎癥細胞水平，減少耳部等炎癥表皮厚度，并減輕淋巴結(jié)重量。

三、小結(jié)

近年來，針對JAK?STAT信號通路的抑制/阻斷是AD治療的研究熱點，新發(fā)現(xiàn)的對AD有效的治療藥物和因子幾乎都被實驗證實與JAK?STAT信號通路的阻斷作用相關(guān)，這也從側(cè)面證明，在AD 的免疫學機制中JAK?STAT 信號通路發(fā)揮了重要作用。但JAK?STAT 信號通路抑制劑要應用在臨床還需要長期的臨床研究。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突