替利組單抗治療1型糖尿病的研究進展▲

呂 炎 王艷華

(1 腫瘤微環境與免疫治療湖北省重點實驗室，湖北省宜昌市 443002;2 三峽大學基礎醫學院形態學部，湖北省宜昌市 443002)

【提要】 傳統的外源性胰島素治療1型糖尿病的臨床效果并不理想。替利組單抗是近年來研發的一種可用于治療1型糖尿病的新型藥物，它是一種以CD3為靶抗原的重組人源化單克隆抗體，可通過調節T淋巴細胞的種類、數量、基因表達過程和免疫功能，從而保護胰島β細胞，以及維持胰島β細胞正常分泌胰島素的功能，進而延緩1型糖尿病的發生和發展。本文對替利組單抗的藥理作用機制及其應用于T1DM治療的研究進展進行綜述，以期為該藥的臨床應用提供參考。

1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus,T1DM)是一種自身免疫性疾病，患者自身免疫障礙導致胰島β細胞受到破壞，使胰島素分泌減少從而出現相關不良癥狀[1-2]。研究表明，T1DM的發病機制與遺傳和環境等因素密切相關[3]。近20年來，中國T1DM的發病率逐年上升，患者大多是兒童和青少年[4-6]。目前的治療手段主要為注射外源性胰島素，但這只是一種針對血糖升高的補救措施，并不能從病因上阻斷T1DM的發展，其相關并發癥極大地縮短了T1DM患者的預期壽命[7]。隨著自身免疫治療相關研究的深入，T1DM的自身免疫治療研究發展迅速，成為T1DM治療新的研究方向[8]。替利組單抗是一種靶向CD3抗原的單抗藥物，研究發現，替利組單抗參與機體的免疫過程，可以減弱自身免疫對胰島β細胞的傷害，維持胰島β細胞正常功能，進而預防和延遲T1DM的發展[9～11]。2019年9月美國食品藥品管理局已經批準替利組單抗為治療T1DM的新型免疫調節藥物，且多項臨床試驗顯示其效果顯著[12]。本文對替利組單抗在1型糖尿病中的作用機制、細胞保護作用、臨床作用及安全性做一綜述，為其更好地應用于臨床提供參考。

1 替利組單抗在T1DM中的作用機制

CD3是存在于T淋巴細胞表面的一種重要白細胞分化抗原，參與T淋巴細胞信號傳導等過程。替利組單抗是一種新型抗CD3單克隆抗體，能與T淋巴細胞表面的CD3特異性結合，從而調節T淋巴細胞功能。CD3可能是替利組單抗治療T1DM的特異性靶點，替利組單抗可通過調節自身免疫過程來保護胰島β細胞和維持其分泌功能[8,13-15]。有學者發現，給予T1DM患者靜脈注射替利組單抗后，患者T淋巴細胞計數有下降趨勢[16]。有研究發現，在T1DM患者的外周血中存在糖尿病抗原特異性CD8+T淋巴細胞，這些CD8+T淋巴細胞的細胞類型與衰竭狀態的T淋巴細胞相似，能表達高水平的轉錄因子脫中胚蛋白、效應分子和多個抑制性受體，包括具有免疫球蛋白和免疫受體酪氨酸抑制基序結構域的T淋巴細胞免疫受體蛋白和殺傷細胞凝集素樣受體G1，這些因子均參與了T1DM的發展進程[17]。有研究報告，替利組單抗能特異性識別CD8+T淋巴細胞，促進CD8+T淋巴細胞的衰竭，有效延緩T1DM的發展[18-19]。以上研究提示，替利組單抗可以通過調節T淋巴細胞的衰竭途徑，在T1DM的免疫干預中發揮重要作用。同時，CD8+Treg能抑制T淋巴細胞增殖和功能，Ablamunits等[20]發現替利組單抗能提高腫瘤壞死因子的水平，誘導CD8+Treg的表達，從而參與免疫調節過程。有學者發現，接受替利組單抗治療的T1DM患者，在治療初始階段，循環CD8+中央記憶T淋巴細胞和循環CD4+效應記憶T淋巴細胞的數量減少，但隨著治療時間的延長，循環CD8+中央記憶T淋巴細胞的數量逐漸上升；CD8+中央記憶T淋巴細胞由非中央記憶T淋巴細胞增殖分化而來，在新生成的循環CD8+中央記憶T淋巴細胞中，與免疫激活相關的基因表達減少，與T淋巴細胞分化調節相關的基因表達增加[21-22]。這說明替利組單抗也可能通過調節循環CD8+中央記憶T細胞基因的表達過程，進而達到治療T1DM的目的。另外，當人體自身免疫系統紊亂時，輔助性T淋巴細胞1可分泌干擾素、白細胞介素2等，Th2分泌白細胞介素4和白細胞介素10從而破壞細胞因子的平衡，導致胰島β細胞被自身免疫系統損傷，引起T1DM[23]。Bisikirska等[24]研究發現，替利組單抗能刺激抗CD3的單克隆抗體，使外周血CD8+/CD4+比值升高，CD8+T淋巴細胞群得以擴增，促進CD8+CD25+Treg細胞增殖。同時，替利組單抗可以抑制Th1分泌干擾素,促進Th2分泌白細胞介素4和白細胞介素10，通過維持自身免疫系統的穩定性來保護胰島β細胞，進而有效減輕T1DM的相關癥狀。由此可見，替利組單抗通過調節相應T淋巴細胞分泌的細胞因子，維持多種細胞因子之間的平衡，起到治療T1DM的作用。

2 替利組單抗對胰島β細胞的保護作用

胰島β細胞的分泌功能主要通過胰島素含量來體現，而機體胰島素水平較難檢測。研究者們發現，胰島β細胞在分泌胰島素的同時，也能分泌一定量的C肽，兩者等比例且穩定地存在于血液中，C肽含量相對容易檢測，因此，臨床上主要通過直接檢測C肽水平以評估胰島β細胞的分泌功能[25-27]。此外，利用年齡、性別、體重指數、HbA1c和胰島素劑量等因素構建的臨床模型也能預測新發T1DM患者的C肽水平[28-29]。T1DM患者體內C肽含量會隨著時間的推移而不斷減少，且兒童和青少年T1DM患者C肽水平下降速度最快[30-31]。有研究發現，T1DM患者在接受替利組單抗治療后，外源性胰島素需求量降低，刺激C肽水平升高，胰島β細胞功能趨于正常[14,32]，尤其是在治療的初期，替利組單抗可以明顯降低胰島β細胞的死亡率，并維持其正常功能[33]。還有學者發現，與安慰劑組相比，采用替利組單抗治療的T1DM患者C肽應答率明顯增高[34]。而將替利組單抗與現階段常用于治療T1DM的藥物(如利妥昔、阿巴西普、 阿法西普、 抗胸腺細胞球蛋白)相比，采用替利組單抗治療的T1DM患者2年內C肽應答率最大[35]。以上研究說明替利組單抗能保護胰島β細胞，維持胰島β細胞的胰島素分泌功能，有效延緩T1DM的發展。

3 替利組單抗在T1DM治療中的應用

3.1 替利組單抗的單一治療 臨床研究表明，T1DM患者在出現明顯的高血糖癥狀之前會經歷一段無癥狀期，該階段雖然血糖水平沒有明顯上升，但機體的一些細胞和免疫代謝特征已經發生改變[36]。早期識別相應細胞及免疫代謝特征，可以發現T1DM的高危群體。有學者發現，替利組單抗可以預防和干預T1DM的發生和發展，降低高危群體中T1DM的發生率[37-38]。在一項隨機雙盲試驗中，研究者選擇了76名T1DM患者的親屬作為研究對象，這些研究對象都攜帶了至少2種與T1DM相關的抗體，該抗體能破壞胰島β細胞，使得研究對象具有極高的T1DM發病風險；研究者分別采用安慰劑和替利組單抗對研究對象進行干預并隨訪(隨訪中位時間>45 d)，發現替利組單抗組的T1DM發病中位時間是安慰劑組的2倍，同時替利組單抗組和安慰劑組的年化T1DM診斷率分別為每年14.9%和每年35.9%，患病率分別為43%和72%，給予替利組單抗干預后T1DM患病風險降低了59%[HR=0.41(95%CI：0.22,0.78),P=0.006][39]。Sims等[40]對非糖尿病親屬但存在T1DM高危發病因素的研究對象進行替利組單抗干預并隨訪，發現在隨訪期間(隨訪的中位時間為923d)，替利組單抗組和安慰劑組被診斷T1DM的中位時間分別為59.6個月和27.1個月，且截至隨訪結束，替利組單抗組和安慰劑組分別有50%和22%的研究對象未檢查出T1DM。這說明替利組單抗在臨床預防T1DM發生和發展方面具有較好的效果，其可能通過調節免疫過程來降低T1DM的發生率和抑制T1DM的發展。但替利組單抗在預防和干預T1DM的研究數據較少，相關研究結果還有待大量的臨床研究以證實[41-42]。

替利組單抗除了可以降低T1DM的發生率，對減緩T1DM疾病的進展也有積極的作用[43]。Sherry等[31]選取516例年齡在8～35歲的T1DM確診患者，分別給予替利組單抗和安慰劑干預，發現在接受替利組單抗治療的T1DM患者中有5%可在1年內不使用外源性胰島素，而安慰劑組則全部需要外源性胰島素維持治療，且替利組單抗組的HbA1c水平低于安慰劑組。Masharani等[44]進行了一項薈萃分析，結果顯示替利組單抗可以阻止新發T1DM患者體內胰島β細胞功能的喪失，并提高內源性胰島素的分泌水平，降低外源性胰島素的需要量。研究顯示，內源性胰島素分泌量上升可顯著降低T1DM相關心血管并發癥的發生風險[45]。這些研究提示，替利組單抗能降低T1DM的發生率，延緩T1DM的發展，阻止T1DM病情進一步惡化，為T1DM的治療奠定了堅實的基礎。

3.2 替利組單抗的聯合治療 臨床研究表明，接受替利組單抗治療的T1DM患者的療效存在差異性，部分患者在治療后可不依賴于胰島素治療，但部分患者替利組單抗治療后的血糖水平控制不佳[13]。可見，單一替利組單抗治療具有一定局限性。有學者發現，包括替利組單抗在內的多種抗CD3抗體在治療T1DM中具有相互協同的作用，這為藥物聯合治療T1DM提出了新的思路[46]。利妥昔單抗具有使T1DM患者體內胰島素、C肽水平趨于平穩的作用，而其與替利組單抗聯合治療T1DM的臨床效果更加顯著[47]。Vudattu等[48]研究發現，替利組單抗與抗細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4(cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4,CTLA-4)單抗聯合治療時，可以緩解T1DM所致的消瘦癥狀，且替利組單抗能抑制T淋巴細胞的增殖和活化、γ-干擾素和腫瘤壞死因子的釋放、巨噬細胞浸潤及由抗CTLA-4單抗誘導的γ-干擾素誘導蛋白10的釋放。

隨著對替利組單抗聯合用藥研究的深入，研究者們開始探索一種既能增強替利組單抗免疫效應，又能維持和提高胰島β細胞功能的治療策略。例如，針對葡萄糖可以刺激胰島β細胞產生白細胞介素1β的特點，有學者在非肥胖型T1DM小鼠內注入替利組單抗和白細胞介素1β拮抗劑(如白細胞介素1受體拮抗劑和抗白細胞介素1β單克隆抗體)，發現干預后非肥胖型T1DM小鼠的T1DM癥狀得到緩解，同時致病性T淋巴細胞也得到消除[49]。更有趣的是，有研究發現，采用低劑量替利組單抗聯合分泌白細胞介素10的乳酸乳球菌治療非肥胖型T1DM小鼠，可以穩定地逆轉疾病進程[50]。

以上研究表明，在治療T1DM方面，替利組單抗聯合用藥可以發揮更好的療效。值得注意的是，目前替利組單抗聯合用藥的療效研究主要來自動物實驗，缺乏臨床試驗證實。此外，T1DM的發展進程大致分為3個階段[36]，由于各個階段的作用靶點不同，因此藥物的治療方案應具有個體性[51]。

4 替利組單抗治療的安全性

一般而言，高劑量的抗CD3抗體會產生一系列與細胞因子釋放有關的不良反應，但是在接受高劑量替利組單抗治療的患者中，有90%以上的患者并未發現與替利組單抗相關的不良反應[14,31]，提示替利組單抗具有良好的安全性。而出現不良反應的患者中，皮疹是最常見的癥狀[39]，也有部分患者出現了暫時性細胞因子釋放綜合征、暫時性淋巴細胞數量減少、上呼吸道感染、頭疼和惡心等不良反應[11,21]。通常情況下，長時間的免疫藥物治療可導致機體出現耐藥性，但目前有關替利組單抗耐藥性的臨床研究報告較少[32]，因此其耐藥性情況尚不明確。值得注意的是，T1DM患者多以兒童和青少年為主，對藥物更為敏感，且對藥物不良反應的耐受能力較弱，若替利組單抗治療后出現不良反應，可能會對患者產生嚴重影響[52]。因其不良反應的機制尚不明確，所以替利組單抗在臨床中的應用還需要進一步的研究和探索。

5 總結與展望

以CD3為靶點的單抗藥物替利組單抗能有效保護胰島β細胞，維持細胞正常功能，調節胰島素分泌量，從而降低外源性胰島素需求，阻止病情進一步惡化，其在防治T1DM中效果顯著。但由于T1DM具有異質性、胰島細胞抗原的多樣性、自身免疫的復雜性等特點，替利組單抗的有效性、安全性還需要更加深入的研究。結合目前有關替利組單抗的研究進展，未來可在以下幾個方面開展進一步研究：(1)探索替利組單抗與T淋巴細胞表面CD分子特異性結合的具體途徑，及其調節細胞因子的具體機制；(2)探討替利組單抗治療T1DM過程中，其抑制T淋巴細胞殺傷胰島β細胞的作用機制；(3)探索替利組單抗在臨床治療中引起不良反應的原因及降低其發生率的措施。相信隨著研究的深入，替利組單抗將有更廣闊的臨床應用和推廣前景。