抗白细胞介素靶向治疗支气管哮喘临床应用研究进展

施 浩 ，杨 悦 ，方 伟 ，徐红卫

1.广东省汕头市龙湖人民医院呼吸内科，广东 汕头 515041；2.广东省汕头市龙湖人民医院检验科，广东 汕头 515041；3.广东省汕头市龙湖疾病控制中心慢病控制科，广东 汕头 515041

哮喘（bronchial asthma）是由于多种细胞尤其是嗜酸性粒细胞、肥大细胞及T淋巴细胞的共同参与及作用下引起的慢性呼吸道炎症，从而会引起胸闷、气促、喘息、咳嗽等临床症状，并多见在夜间或凌晨反复发作，同时会伴呼气流速受限，呈广泛多变，部分能自行缓解或是经治疗后逐步缓解。近年来，针对哮喘的不同发病机制及其不同环节的靶点进行治疗，已成为支气管哮喘的治疗研究中热门的话题。细胞因子是一类小分子多肽及糖蛋白，具有良好的生物活性，其主要生理功能是完成介导、调节炎症反应及免疫应答，在哮喘的发病及治疗转归中起着重要的作用。本文通过研究分析利用的细胞因子中白细胞介素-1、2、4、5、13、33（IL-1、IL-2、IL-4、L-5、IL-13、IL-33等）作为靶点进行靶向治疗支气管哮喘的临床应用及其进展，现综述如下：

1 相关白细胞介素的靶点及其拮抗物分析

1.1 IL-5及其相应的拮抗物

IL-4、IL-5、IL-13 在免疫细胞 CD4+亚群-2（Th2 细胞）因子中均起着影响哮喘发病的关键性作用，受到过敏原刺激后，会促使Th2细胞因子分泌加强，进一步使大量的嗜酸粒细胞（eosinophil，EOS）在肺部产生并浸润，因此，哮喘产生效应的关键细胞是EOS。大量EOS聚集在肺部，主要通过IL-5两种途径（包括非依赖机制和依赖机制）来实现的。IL-5的依赖机制指的是经过抗原刺激肺部，从而产生出EOS的趋化因子、IL-5，同时加速分化和增殖骨髓的EOS，并在血液循环的作用下转移至肺部，再通过IL-5的推动进而走向活化、成熟，EOS被活化后，会释放相关的促炎症因子，组织会发生损伤，刺激黏液出现高分泌及水肿甚至呼吸道高反应性（AHR）[1]。以上研究表明IL-5在能对EOS的聚集、增殖、发育及活化等其重要的推动作用。sIL-5Rα是肾小管上皮细胞（IL-Rα）的可溶性受体，和IL-5具有相同的效应，但缺少抗细胞因子的单抗内含的免疫原性，极少刺激机体，是新型的阻断IL-5效应的有效治疗途径。

1.2 IL-13及其相应的拮抗物

单纯对IL-5的生物效应进行阻断临床治疗的效果并不理想，主要由于肺部的EOS明显增多，同时由于自身的非依赖机制制约着IL-5的作用，因此，IL-5的非依赖机制一般是通过IL-13的作用，其刺激主要针对支气管中上皮细胞产生出来的趋化因子，引起EOS在肺部大量进行聚集。有相关的研究表明，IL-4、13对于肺部的EOS聚集有明显的刺激作用，表现为剂量效应的关系，但IL-13的影响作用对比IL-4要更为明显。近来来，有研究发现[2-3]，IL-13具有能介导过敏反应的作用，主要的发生机制是通过对呼吸道的平滑肌细胞及上皮细胞造成影响，有别于传统的免疫球蛋白（IgE）及EOS的介导途径。因此，IL-13作为一种新型的哮喘治疗靶点有广阔的应用前景。张嘉琳等[4]研究指出，在小鼠模型中，人IL-13可诱导杯状细胞化生、AHR及呼吸道的EOS发生聚集等，事先经腹腔进行人源化的抗IL-13单克隆抗体（CAT-354）注射后，能有效减少发生AHR与EOS聚集的作用。表明IL-13与其信号途径作为靶点应用于哮喘治疗有重要的临床价值。

1.3 IL-2及其相应的拮抗物

IL-2属于一种T细胞的生长因子，具有对多种的淋巴因子合成产生刺激的作用，能对于自然杀伤细胞、B淋巴细胞、调节性T细胞表现出较好的生物效应。相关研究显示，哮喘患儿中的血清可溶性白细胞介素-2受体（sIL-2R）及IL-2水平皆显著增高，同时呈现出肺部的炎症细胞其浸润程度越严重，肺功能相应的下降程度就越明显，呈正相关。相关试验[5]中通过对64例的肾细胞癌患者进行IL-2治疗，结果给予吸入IL-2治疗的患者被诱发出类哮喘的症状有15例，占23.4%，然后停用IL-2，随后症状能够自行缓解或消失，表明IL-2能一定程度地诱发哮喘发病，人源化的抗肿瘤浸润T细胞（TIL-T）的活化标记（IL-2Rα）单抗经结合并将T细胞的表面 IL-2的受体进行活化后，再对结合链（CD25）中相关的致炎症细胞因子进行其增殖作用的抑制。不少实验中均提示，人源化的IL-2Rα单抗属于一种重要的免疫抑制剂，运用于器官移植中，能起提高机体免疫功能，同时治疗自身免疫缺陷等疾病的作用[6]。这表明在中、重度的持续性哮喘中，人源化的抗IL-2Rα单抗治疗的机制能显著使患者的肺功能得到改善，明显减轻哮喘在日间发作时的症状，其吸入剂量显著减少，从而缓和病情恶化的时间，并且患者可显示出较好的耐受性。因此，临床认为对于拒绝激素治疗或者对于激素无良好耐受性的哮喘患者，运用人源化的抗IL-2Rα单抗治疗最为安全、可靠。

1.4 sIL-4Rα、IL-4、IL-4突变体

IL-4在治疗哮喘中也具有一定的地位，能有效快速增殖B细胞、转换IgE的类别及分化TH2细胞。早期的动物实验模型中显示[7]，IL-4能直接通过诱导小鼠体内的AHR及上皮细胞诱导转化成杯状细胞，增强黏液的分泌，抗IL-4单抗能有效对小鼠的AHR进行阻断，但不会改变限制性内切酶（BAL）中的 IL-13、肿瘤坏死因子-α（TNF）水平及呼吸道中的EOS数量，因此，有部分学者认为，抗IL-4单抗的临床价值不大，但也有另一种理论，通过对IL-4受体进行阻断达到拮抗IL-4的效应，研究中显示，使用抗IL-4单抗进行鼻吸入sIL-4Rα或腹腔内注射sIL-4Rα反义寡核苷酸，结果显示，有效地减少动物模型中的黏液高分泌、呼吸道EOS浸润、AHR、过敏反应及化生杯状细胞。另一方面，一些资料中研究表示[8]，IL-4单氨基酸在其突变发生后，会进一步转变成高效的IL-4对抗物，也就是IL-4的突变体。IL-4的突变体中多种类型均具有阻滞的作用，如：能对酪氨酸中的124位采用天冬氨酸替代，然后再采用天冬氨酸将精氨酸中的121位替代，还可以采用天冬氨酸将酪氨酸中的119位及谷氨酸的116位（属于双重的突变体）进行替代，生成的新突变体均可以结合IL-13R和IL-4R，但对信号的传导无明显影响，因此，可应用作IL-13及IL-4的良好阻滞剂。显示出IL-4的突变体具有让人惊喜的靶向治疗哮喘的临床应用价值。

1.5 IL-1、IL-33及其相应的拮抗物

IL-1系统主要白细胞介素IL-1家族和IL-1受体家族，IL-1 家族有 IL-1β、IL-1α、IL-1Rα、IL-33（包括重组人白介素NF-HEV 及 IL-1FI1）等；IL-1R、IL-1RⅡ、IL-1RαcP 等均属于IL-1的受体家族成员，与其自身的免疫及炎症之间有密切的关系[9]。IL-1中的IL-1β、IL-1α两种形式皆有介导炎症、致热及免疫调节广泛的作用，IL-1Rα在结合受体IL-1RⅠ的作用中会与IL-1发生竞争，属于IL-1的天然受体拮抗剂。目前，IL-1被应用作靶点，以其具有能合成拮抗剂，并同时抑制腺病毒表达的作用为主要应用机制。有关研究显示[10]，主要研究有，对注入OVA后致敏的小鼠，重组人白细胞介素受体AdhIL-1rα具有显著的抑制AHR及炎细胞浸润的作用，从而进一步降低BAL产生IL-5及趋化因子的水平，从而使INF-γ的水平升高。不少研究中有显示，IL-1RI作为一种新型的治疗哮喘病靶点是行之有效的。此外，IL-33具有能介导IL-4、IL-5及IL-13的相关表达，与Th2免疫反应有相关的关系，对于哮喘发病和相关的慢性炎症转归有重要的影响作用。

IL-33受体也具有两种形式，为跨膜ST2（ST2L）和可溶性ST2（sST2），可对Th2淋巴细胞和肥大细胞产生特异性表达。有关研究发现[11]，在小鼠模型治疗哮喘中使用的是抗IL-33单抗，经治疗后检测其血EOS、IgE水平明显降低，淋巴细胞的数量显著减少，同时BAL中的IL-4、IL-5和IL-13水平也显著地降低。运用抗T1/ST2抗体阻断ST2/IL-33后，能显著抑制AHR信号通路，抑制IL-4的表达，但对IL-13的表达无显著影响。

2 多靶位联合治疗的应用前景

近年来，虽然绝大多数的哮喘患者通过规范化的治疗方案后，其症状及发展情况能得到改善，但还有5%～10%的患者会出现停药、减药后复发，还有部分患者在长期联用长效β受体激动剂、大剂量的糖皮质激素等治疗后均无法有效控制症状。研究发现应用反义寡核苷酸及联合单抗等采取多靶位治疗具有显著的疗效[12]，比单靶位治疗的方案要全面，很可能是未来治疗哮喘的主要研究方向之一，具有良好的应用前景。

3 小结

利用的细胞因子中白细胞介素 （IL-1、IL-2、IL-4、IL-5、IL-13、IL-33等）作为靶点进行靶向治疗支气管哮喘能有效控制临床症状，对炎症的发展及转归有一定的影响，将是未来治疗哮喘的重要手段，有待进一步研究探讨。

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