抗胸腺基質淋巴細胞生成素抗體在支氣管哮喘生物靶向治療中的作用

劉向 朱鴻丹 范敏娟

作者單位：650101 云南 昆明, 昆明醫科大學第二附屬醫院呼吸內科

支氣管哮喘是一種慢性氣道炎癥性疾病，哮喘的發病機制有明顯的異質性。在一些哮喘患者中，特別是那些伴有非嗜酸性炎癥的患者，在使用長效β受體激動劑和中-高劑量吸入性糖皮質激素治療后，癥狀仍不能有效控制，所以了解哮喘的免疫病理和哮喘表型非常重要。隨著生物療法的發展，對傳統哮喘治療無效的患者需要尋找新的生物藥物，活化的支氣管上皮細胞釋放的TSLP及其靶向治療是近年來研究的熱點。本文就抗胸腺基質淋巴細胞生成素抗體在支氣管哮喘生物靶向治療中的作用進行綜述。

TSLP

人類胸腺基質淋巴細胞生成素(Thymic Stromal Lymphopoietin, TSLP)基因位于5號染色體q22.1區，轉錄3種不同的mRNA，但只編碼2種蛋白。異構體1由四個外顯子組成，編碼由159個氨基酸構成的長鏈TSLP；異構體2由異構體1中的2個外顯子組成，編碼長鏈TSLP的最后的63個氨基酸殘基。短鏈TSLP在健康機體廣泛表達，具有強大的抗菌活性，而長鏈TSLP在炎癥中表達上調[1-2]。TSLP屬于白細胞介素-2 (Interleukin-2，IL-2)家族細胞因子，由上皮細胞、氣道平滑肌細胞、角化細胞、基質細胞、成纖維細胞、肥大細胞、巨噬細胞/單核細胞、粒細胞和樹突狀細胞(Dendritic Cell，DC)等分泌[3-4]。TSLP與其特異性受體胸腺基質淋巴細胞生成素受體(Thymic Stromal Lymphopoietin Receptor，TSLPR)和白細胞介素-7受體α鏈(Interleukin-7 receptor alpha chain，IIL-7Rα)組成的異二聚體受體結合建立復合物，通過JAK1/JAK2信號通道[5]激活表達TSLPR的細胞，如樹突狀細胞、T細胞、B細胞、粒細胞、肥大細胞、NK細胞等啟動細胞內信號傳遞，從而促進2型炎癥因子分泌，值得注意的是，TSLPR雖然是TSLP特異性受體，但是親和力較低，需要同時和親和力較高的IL-7Rα結合產生活化信號，增強TSLP的信號轉導[6]。

TSLP與哮喘

一、TSLP基因多態性與哮喘的發病風險相關

北美哮喘全基因組關聯研究(Genome Wide Association Study，GWAS)[7]在TSLP位點 rs1837253發現了一個單核苷酸多態性(Single Nucleotide Polymorphism，SNP)，它與北美人群哮喘風險的增加有關。同樣，一項針對日本哮喘人群的GWAS研究表明，TSLP位點rs1837253的單核苷酸多態性與成人哮喘易感性相關[8]。Harada M.等[9]在TSLP的調控元件中發現了SNP rs3806933，SNP rs3806933創建了一個激活蛋白-1(Activator Protein-1，AP-1)的結合位點，加強AP-1與調控元件結合，從而激活長鏈TSLP啟動區域，增加長鏈TSLP表達。一項國內研究發現，漢族中TSLP基因中的兩個變異rs2289276和rs2289278會增加哮喘風險，廣西壯族人中TSLP SNP rs1837253可增加患哮喘風險[10]，但是rs1837253的T等位基因可降低男性哮喘的風險，TSLP SNP rs2289276的T等位基因可降低女性哮喘的風險[11]。國內一項兒童哮喘基因的多態性研究發現[12]TSLP基因rs2289276 (C/T) 3個基因型與兒童哮喘發病相關。CC基因型IL - 4水平高于TT基因型，而γ-干擾素、FEV1、FVC、FEV1/ FVC %低于TT基因型。作者認為，TSPL rs2289276 CC基因型在患有哮喘的兒童中可能導致患者Th1 / Th2失衡，從而導致異常的炎性細胞因子的分泌。

二、TSLP參與哮喘的發病機制

TSLP的表達水平與氣流阻塞的嚴重程度相關，高水平TSLP可引起類固醇激素抵抗，類固醇激素在一定程度上也可抑制TSLP的產生。LI Y, WANG等發現，哮喘患者，特別是嚴重哮喘患者，盡管接受了高劑量吸入性糖皮質激素治療，但TSLP在氣道上皮和固有層中的表達水平仍較高[13]。也有研究發現，哮喘患者支氣管肺泡灌洗液(Bronchoalveolar Lavage Fluid，BALF)中TSLP顯著升高，且TSLP水平越高，糖皮質激素對氣道的抗炎作用越弱，患者的癥狀越嚴重[14]。糖皮質激素通過抑制NF-kB 和AP-1通路，從而抑制TSLP表達，其中NF-kB 結合位點位于TSLP上游3.7kb[2]。TSLP通過MEK通路和JAK-STAT通路導致了糖皮質激素的抵抗，曲美替尼和托法替尼可分別抑制MEK、STAT通路，減輕糖皮質激素抵抗，從而改善哮喘的治療效果[14-15]。

TSLP還可以直接激活NK細胞產生IL-4和IL-13，在IL-4作用下，人肥大細胞與IgE交聯后產生大量TSLP，進一步誘導肥大細胞釋放IL-5、IL-13、IL-6、IL-10、IL-8和粒細胞巨噬細胞刺激因子(Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor，GM-CSF)參與氣道的炎癥反應。嗜堿性粒細胞也可以產生TSLP并對其應答，當吸入過敏原時，氣道內嗜堿性粒細胞數目增加，TSLPR的表達增加，并且促進嗜堿性粒細胞釋放組胺和白三烯C4(Leukotriene C4，LTC4)[20]。嗜酸性粒細胞可表達一種功能性TSLP復合體，TSLP上調細胞表面黏附分子CD18和細胞間黏附分子-1的表達并誘導炎性細胞因子IL-6和CXC趨化因子配體8(CXC Chemokine Ligand 8，CXCL8)、CXC趨化因子配體1(CXCL1)和趨化因子配體2(CCL2)的釋放，從而延長嗜酸性粒細胞的存活時間[20]。

TSLP與哮喘靶向治療的關系

TSLP抑制劑治療哮喘已取得突破性結果。Tezepelumab (AMG 157/MEDI9929)是一種正在研究的人IgG2單克隆抗體，能與TSLP結合，阻止其與TSLP受體復合物的相互作用[21]。2017年Jonathan Corren等[22]為研究Tezepelumab在給予長效β受體激動劑，和中-高劑量吸入性糖皮質激素治療哮喘仍未控制的患者中的有效性和安全性，進行了為期52周的二期臨床試驗。試驗結果顯示，分別皮下注射Tezepelumab 70mg/4周(低劑量)，210 mg/4周(中劑量)，或280 mg/2周(高劑量)。與安慰劑相比，皮下注射Tezepelumab急性加重年發生率分別降低61%、71%和66%。因此，美國食品藥品管理局(FDA)于2018年授予Tezepelumab 治療無嗜酸性粒細胞表型嚴重哮喘患者突破性藥物資格[23]。另外，仍有研究者在研究Tezepelumab是否可以減少癥狀未控制的患者糖皮質激素的使用[24]，Tezepelumab是否可以降低正在使用糖皮質激素患者氣道高反應性(ClinicalTrials.gov Identifier: NCT02698501)，以上兩個研究結果尚未公布。

尚有更多的TSLP抑制劑在動物試驗或體外研究階段。有研究表明，人單鏈變異片段29(single-chain variable fragment 29，scFv29)可以與TSLP結合，從而阻斷TSLP與TSLPR結合，與小鼠相比，人scFv29對TSLP拮抗有更高的親和力和特異性，且不與IL-33、IL-4和IL-13發生交叉反應，因此研究者認為scFv29可作為阻斷TSLP信號轉導的抗體。[5]由于哮喘發作時TSLP和IL-13同時釋放，并且TSLP和IL-13的傳導通路有部分重疊，因此也有研究同時設計了雙特異性抗體Zweimab，作者發現該抗體對TSLP和IL-13有很強的親和力，在未來可能成為哮喘靶向治療的新靶點。通過將TSLPR和IL-7Rα胞外區域融合，已開發出由TSLPR和IL-7Rα的胞外域延伸到細胞間隙的融合蛋白(也稱為TSLP-traps)[4]，從而形成細胞因子陷阱，且該陷阱與TSLP的結合力是Tezepelumab的250倍[27]。黃芩黃酮類化合物黃芩苷，被鑒定為第一個人類TSLP信號通路的小分子抑制劑，體外研究表明，該化合物阻斷了人TSLP與人TSLPR的相互作用[28]。乙酸芳樟酯通過抑制caspase-1/NF-κB通路阻斷mRNA表達TSLP，也是一個有潛力的研究方向[29]。

總結與展望

TSLP及其受體在哮喘治療中發揮著重要作用。在免疫層面，通過不同的免疫路徑影響著哮喘的發生發展；在基因層面，TSLP基因多態性與哮喘遺傳易感性相關。由于哮喘發病機制有著明顯的異質性，部分患者即使加大常規藥物劑量其效果仍然不佳，反而增加藥物不良反應的風險。靶向治療是哮喘治療的新方向，其中TSLP及其受體已成為新的靶向治療點，針對TSLP的靶向治療藥物Tezepelumab已經獲準上市，取得較好的療效，且有更多的針對TSLP的藥物正在研發中。我們期待隨著對哮喘發病機制進一步的了解，在哮喘治療中研發出更多突破性的藥物，而進一步緩解哮喘患者的病痛。