游曉娥?馬華林?王圳?張欣洲?郭寶春
【摘要】 紅細胞生成素及其類似物是治療慢性腎臟病(CKD)、惡性腫瘤及化學治療、自身免疫性疾病和營養不良等引起的貧血最有效的藥物。但部分患者尤其是CKD患者在使用促紅細胞生成素后產生中和抗體,從而導致純紅細胞再生障礙性貧血(PRCA)的發生,嚴重影響患者的病情與預后。全面了解抗體介導的PRCA將有助于早期發現疾病,給予適當的檢測方法,從而制定合理的治療措施,有利于改善CKD患者預后。該文對CKD中抗體介導的PRCA研究進展進行了系統綜述。
【關鍵詞】 紅細胞生成素;純紅細胞再生障礙性貧血;慢性腎臟病;羅沙司他
Research progress on antibody-mediated pure red cell aplasia in chronic kidney disease You Xiaoe, Ma Hualin, Wang Zhen, Zhang Xinzhou, Guo Baochun. The Second Clinical Medical College, Jinan University, Shenzhen 518020, China
Corresponding author, Guo Baochun, E-mail: guobaochun_1983@163.com
【Abstract】 Erythropoietin and its analogues are the most effective drugs for the treatment of anemia caused by chronic kidney disease (CKD), malignant tumors and chemotherapy, autoimmune disorders, and malnutrition, etc. However, partial patients, especially CKD patients, can generate neutralizing antibody after use of erythropoiesis-stimulating agents, thereby leading to pure red cell aplasia (PRCA) and severely affecting disease condition and clinical prognosis. Full understanding of antibody-induced PRCA contributes to delivering early diagnosis, appropriate examinations and effective treatment, and enhancing clinical prognosis of CKD patients. In this article, research progress upon antibody-induced PRCA in CKD patients was systematically reviewed.
【Key words】 Erythropoietin; Pure red cell aplasia; Chronic kidney disease; Roxadustat
純紅細胞再生障礙性貧血(PRCA)是一種罕見的血液系統疾病,其病因可分為特發性、原發性以及繼發于其他原因,如SLE、病毒感染、某些藥物[如促紅細胞生成素(EPO)]、妊娠和腎衰竭等[1]。抗EPO抗體介導的PRCA是指患者使用紅細胞刺激劑(ESAs),如重組人促紅細胞生成素(rHuEPO)后產生抗EPO中和抗體,從而導致的PRCA。ESAs是目前最常見的用于慢性腎臟病(CKD) 性貧血的藥物,自1998年應用于臨床以來,有關不同品種的EPO導致PRCA的報告急劇增加。部分PRCA患者可以自發恢復或受益于各種治療方法,包括大劑量糖皮質激素(激素)、免疫抑制劑以及停止使用EPO等。然而,仍有部分患者對積極的治療無反應,他們嚴重依賴于間斷紅細胞輸注并產生鐵超載,生活質量受到嚴重影響。因此,PRCA的診斷和治療仍然是亟待解決的難題。為此,本文對抗EPO抗體介導的PRCA進行綜述,以加深臨床醫師對該病的了解。
一、抗EPO抗體介導的PRCA的流行病學特征
自1988年開始EPO被用于治療腎性貧血,起初較少關于PRCA的報道。1998年起,Eprex(Epoetin Alfa,僅在美國境外使用)中的白蛋白穩定劑改為合成化合物聚山梨酸酯80,自此PRCA的發病率逐年上升,并于2002年達到高峰[2]。曾有隨訪數據表明,抗EPO抗體介導的PRCA患者以男性為主,幾乎所有患者通過皮下途徑接受治療,且大部分患者有使用Eprex[3]。2004年后,由于限制皮下注射EPO和使用特氟龍涂層橡膠,抗EPO抗體誘導的PRCA的發生率迅速下降[4]。但隨著近年來生物仿制藥的廣泛使用,PRCA的發病率有增加趨勢。
二、抗EPO抗體介導的PRCA的發生機制
產品的因素如翻譯后修飾、聚集體、雜質,患者的因素如應用頻率、治療時間、聯合用藥、潛在疾病,以及一些其他因素均會影響生物仿制藥免疫原性的發生率和嚴重程度,對rHuEPO來說也不例外[5]。
1. 產品相關的因素
最初人們認為來自預充式注射器的未涂覆橡膠塞的有機滲濾液可能是真正的罪魁禍首。但隨后小鼠模型實驗結果顯示滲濾液對Eprex/Eypo的免疫原性沒有任何影響,而人和小鼠EPO的氨基酸序列具有高度的同源性[6]。有研究表明聚山梨酸酯80(rHuEPO中的穩定劑)可能通過誘導含EPO膠束的形成,或通過與預填充注射器的未涂層橡膠塞釋放的浸出液相互作用,增加Eprex的免疫原性,但這一假說與流行病學并不一致[7]。也有研究報道表明注射器中的可溶性鎢與藥物蛋白產品的聚集與變形有關[8]。另外,生物仿制藥與原研藥對比,在蛋白質序列的變化、糖基化的差異、蛋白質聚集、生產過程中出現的污染物和雜質、配方的成分和性質、儲存和運輸過程,均可能增加PRCA發病的風險[9]。
2. 患者相關的因素
EPO除用于CKD性貧血外,同樣廣泛用于惡性腫瘤患者、自身免疫性疾病患者及營養不良患者。然而,腎性貧血患者產生的抗體介導PRCA最多,這可能是由于CKD患者使用EPO的時間更長、劑量更大、用藥更頻繁,提示了藥物使用的時間和劑量對于免疫原性產生的重要性[5]。同時,患者的遺傳背景會影響是否產生抗體。多項研究表明,HLA-DRB1*09-DQB1*0309與抗EPO導致的PRCA相關[10]。此外,患者自身營養不良、水和電解質紊亂、ACEI/ARB類藥物的使用、甲狀腺功能減退等也可能參與了抗EPO抗體的產生[11]。
3. 藥物使用方式
除上述原因外,藥物使用方式也和PRCA的發病率相關。單獨靜脈注射EPO產生PRCA的報道較少[2]。這可能是由于皮膚中的抗原提呈細胞濃度較高,或由于吸收速度較慢,所用蛋白質的可利用性更長,因此皮下給藥比靜脈給藥更容易引起免疫反應[12]。然而,皮下注射EPO的生物利用度高、半衰期長,可減少過敏反應、高血壓、血管栓塞等不良反應,且增加了患者自行用藥的可能性是其不可忽視的優點。
4. 其他因素
值得注意的是,Casadevall等[13]報道了一例未接受EPO治療卻發生EPO抗體介導的PRCA患者,提示了單獨內源性EPO產生抗EPO的抗體也可能導致PRCA的發生。
三、抗EPO抗體介導的PRCA臨床表現及診斷標準
1. 臨床表現
抗EPO抗體介導的PRCA的臨床表現包括:接受rHuEPO治療數周,每周血紅蛋白水平下降10 g/L,為了保持可接受的血紅蛋白水平,每周需要輸注1單位紅細胞;網織紅細胞計數百分比低于1%;鐵蛋白和轉鐵蛋白飽和度正常或升高;部分患者出現局部或全身變態反應。對病例系統分析顯示,部分患者會經歷血小板數量的減少,但一般不會下降到正常范圍以下。對于出現以上表現的患者,應該警惕PRCA的發生。
2. 診斷標準
抗EPO抗體介導的PRCA診斷標準包括:①使用rHuEPO的過程中出現進行性加重的貧血,即使加大rHuEPO劑量,患者癥狀仍無改善甚至加重,同時排除透析不充分、營養不良、感染、慢性失血、缺鐵等而導致ESAs治療反應低下的因素,以及其他可能導致PRCA的原因,如病毒感染、胸腺瘤等;②骨髓檢測提示紅系增生不良,粒系和巨核系無明顯改變;③血清中檢測到抗EPO抗體。其中骨髓及血清學檢查是診斷重點[14]。對于抗EPO抗體陰性的患者,若臨床表現高度懷疑PRCA,應嘗試重復檢測及使用不同的方法檢測。同時對于抗EPO抗體陽性的患者,需要檢測抗EPO抗體的中和活性,因為并非所有抗EPO抗體都具有中和活性。
四、抗EPO抗體的檢測技術
研究表明,抗EPO抗體的檢測結果和滴度因抗體特性和使用的方法而異[15]。只有選擇性的檢測平臺能夠檢測到不同的EPO抗體譜系,這表明在臨床中一些抗EPO抗體很可能在檢測中被遺漏。因此,臨床醫師應該掌握不同的抗EPO抗體檢測方法的優缺點,在適當的情況下選擇合適的檢測方法。
1. ELISA
ELISA是目前應用最廣泛的藥物抗體檢測方法,具有易于掌握、容易操作的特點。然而這種方法費時費力、靈敏度相對較低,低親和力抗體可能會因為多次洗滌而無法測出,造成假陰性結果。間接ELISA在一定程度上克服了表位遮蔽問題,但對高親和力抗體J、E和H相對于其他抗體的識別能力較弱。橋聯ELISA是一種改進的方法,通過在固定化的EPO和酶聯的EPO之間形成橋梁來提高檢測的特異度,但是生物素結合EPO的程序差異會導致檢測結果不同,因此如果該方法用于檢測臨床樣本中存在的多種抗EPO抗體,則需要修改EPO生物素化程序[16]。
2. 表面等離子體共振
使用Biacore技術的表面等離子體共振(SPR)是一種檢測抗EPO抗體的通用技術,具有可以檢測到低親和力抗體的優點。同時,SPR提供了對抗體反應的詳細分析,包括早期(IgG1和IgM)和晚期反應以及不同親和力的抗體反應。然而,檢測靈敏度低,設備和操作成本高是其不可忽視的缺點。此外,由于該設備的特點,需要熟練的操作人員,檢測血清樣本后需要頻繁的維護,這大大限制了其臨床應用[17]。
3. 放射免疫沉淀法
在放射免疫沉淀法(RIPA)分析中,血清抗體在溶液中與放射性核素125I標記的促紅細胞生成素結合,得到的復合物被固相抗球蛋白試劑捕獲,并通過離心沉淀進行分析。該方法簡單易用,對高親和力IgG抗體具有高特異度、高靈敏度。此外,Swanson等[18]使用的改良RIPA允許檢測EPO特異性的IgM抗體。因此,RIPA能夠檢測不同親和力和同種類型的抗體,如果操作得當,RIPA可以檢測所有抗體,包括IgG和IgM異型。這種方法的缺點是需要使用放射性核素125I[19]。
4. 電化學發光分析(ECL)
MSD平臺的ECL近年來受到人們的關注。與ELISA相比,ECL洗滌步驟較少,適合免疫原性篩選,但成本較高。雖然快速分離的低親和力抗體C較難識別,但有報道橋接ECL具有較高的靈敏度,可以檢測除抗體B外的所有抗體,正在成為替代ELISA的方法[20]。
5. 體外生物學測定
前述方法均可用于檢測患者血清中是否存在與EPO結合的抗體,但并不能證明抗體的中和活性如何。體外生物學測定是唯一可用于定量檢測抗EPO抗體中和活性的方法。鑒于這種檢測費用昂貴,僅在其他檢測方法獲得的結果與臨床表現不一致時才有必要進行[21]。
除上述檢測方法外,螢光素酶免疫共沉淀系統(LIPS)和SPR一樣能夠識別所有抗體。AlphaLisa均相ELISA法沒有洗滌步驟,可以檢測除抗體B外的所有抗體。相互作用網絡Bio-Plex檢測的抗體譜與AlphaLisa相同,但滴度要低得多,特別是對高親和力的抗體J、E和H。細胞系法無法檢測到IgM抗體I和G,但可以檢測到所有其他抗體,包括低親和力的抗體B和C[21]。上述檢測方法各有其優缺點,而選擇合適的檢測方法將有助于早期診斷疾病。
五、治療方案
1. 停用藥物
一旦高度懷疑抗EPO抗體介導的PRCA,及時停藥是非常必要的。體外研究表明,即使是大劑量的ESAs也不能克服抗EPO抗體的中和能力,相反可能會帶來嚴重的全身免疫反應風險[22]。曾有單獨停用rHuEPO后PRCA成功緩解的報道[23]。但對于大部分患者而言,單純停藥幾乎都無法從 PRCA中恢復[24]。
2. 免疫抑制劑
一項研究報道了未接受免疫抑制劑治療的、抗EPO抗體介導的PRCA患者恢復率為2%,接受免疫抑制劑患者的治療恢復率達52%[3]。常用的免疫抑制劑包括環孢素、環磷酰胺、激素,以及生物制劑如利妥昔單抗等。EPO介導的PRCA標準療法是用環孢素或環磷酰胺聯合潑尼松治療[25]。據報道,單用環孢素治療PRCA患者的總有效率為67%,環孢素聯合激素治療PRCA患者的總有效率為87%。有報道指他克莫司對EPO誘導的PRCA有效[26]。Chen等[27]還報道西羅莫司對PRCA患者完全緩解率達58.3%,這似乎是一個有前景的選擇。近期有許多使用利妥昔單抗治療EPO相關性PRCA的報道。在筆者團隊已發表的一篇報道中,有一例患者在使用其他藥物無效的情況下,使用利妥昔單抗有效緩解病情[28]。但上述藥物僅有個案報道,需要更系統的分析及更大范圍的臨床試驗探討免疫抑制劑在抗EPO抗體導致的PRCA中的療效。
3. 持續促紅細胞生成素受體激活劑
持續促紅細胞生成素受體激活劑(CERA)是第三代ESAs,關于其誘導PRCA的報道較少,可能是用于替代EPO的潛在藥物[29]。
4. 缺氧誘導因子-脯氨酸羥化酶抑制劑
缺氧誘導因子-脯氨酸羥化酶抑制劑(HIF-PHIs)通過穩定HIF從多方面治療腎性貧血。其代表藥物羅沙司他已多次被報道在使用免疫抑制劑的情況下,成功用于抗EPO抗體介導的PRCA的治療,甚至有無需使用免疫抑制劑、單獨用于PRCA治療的病例[30]。然而,羅沙司他也有一定的局限性。因為抗EPO抗體可能同時影響內源性和外源性EPO,因此羅沙司他對抗體滴度較高的抗EPO抗體介導的PRCA患者可能無效。對于免疫抑制劑治療后抗體檢測為陰性的抗EPO抗體介導的PRCA患者,使用羅沙司他治療不僅可以提高患者的血紅蛋白水平,還可以降低PRCA的復發率。因此在使用免疫抑制劑的基礎上,羅沙司他是一種很有前景的藥物,但是對于其單獨用于EPO相關PRCA和療效還需要進一步研究證實。
5. 紅細胞生成素模擬肽
Peginesatide是一種紅細胞生成素模擬肽,已被證明可糾正CKD患者的抗體介導的PRCA,其氨基酸序列不同于重組EPO,因此它不與抗EPO抗體發生交叉反應,但因其嚴重的不良反應而退出市場。EPO-018B也是一種基于合成肽的促紅細胞生成刺激劑,克服了目前批準的ESA不足,包括抗EPO抗體介導的PRCA[31]。然而,EPO-018B的安全性還需要在未來的臨床研究中進一步證實。同時,Peginesatide的不良反應令EPO-018B使用需更加謹慎。
6. 基因工程
針對EPO蛋白序列上的HLA-Ⅱ類等位基因的突變已被證明可在體外降低免疫原性。對于因HLA-DRB1*09基因的高表達而對rHuEPO具有免疫原性的患者,基因工程化的rHuEPO可能是潛在的替代候選藥物[32]。
7. 腎移植
正如前文所提到的,腎移植的有效性已被許多病例報道證實,無疑是目前有效率較高的治療手段之一[33]。但其臨床應用由于腎源的缺乏而受到限制。
8. 重新再使用ESAs
對于許多CKD患者而言,ESAs治療的好處是無可否認的,以至于很難不考慮重新開始ESAs治療。到目前為止,有許多從抗體介導的PRCA中恢復后再次成功接受ESA治療的病例報道[34]。然而,終末期腎病的患者仍會產生少量的EPO,因此需警惕復發。
除上述方法外,大劑量Ig沖擊、血漿置換等均被證明對抗體介導的PRCA有效,而腎臟病學的專家也在探索更加有效的治療方案。
六、結 語
目前,抗EPO抗體介導PRCA的發病機制、最佳檢測手段及治療方案仍不明確,因此應加強對疾病發病機制的研究,探索更加簡單、有效的檢測方法,尋求更好的預防及治療方案,以令更多的PRCA患者獲益。
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(收稿日期:2022-12-16)
(本文編輯:林燕薇)