慢性自发性荨麻疹：奥马珠单抗治疗作用机制与疗效评估

陈玉迪 耿鹏 赵嘉惠 涂平 赵作涛

北京大学第一医院皮肤性病科 100034

慢性自发性荨麻疹（CSU）是慢性荨麻疹中最常见的类型［1］。表现为病程超过6 周的自发性风团和（或）血管性水肿，常伴有剧烈瘙痒［2］。多数病因来源于患者自身，无法找到明确的外在诱因，其中自身免疫性因素是主要的发病原因之一［3］。

目前，CSU的一线治疗方案为第二代非镇静抗组胺药，包括氯雷他定、西替利嗪、依巴斯汀、非索非那定、咪唑斯汀、奥洛他定、地氯雷他定和左西替利嗪等。对于常规剂量无法控制临床症状的患者（约50%），可通过增加抗组胺药物剂量作为CSU的二线治疗选择［1］。然而仍有许多患者即使增加抗组胺药物剂量至2～4 倍，仍然控制不佳（约30%）。2017版欧洲变应性反应与临床免疫学会/全球哮喘与变态反应欧洲网络/欧洲皮肤病学论坛/世界变态反应组织指南推荐抗IgE 单克隆抗体奥马珠单抗（omalizumab）作为唯一的三线治疗方案用于加倍剂量抗组胺药仍不能控制病情的CSU 成人及青少年（≥ 12 岁）患者［4］。2014年，奥马珠单抗在美国获得批准用于治疗成人及青少年（≥12岁）的CSU。大量的临床试验和研究已证明奥马珠单抗治疗CSU的安全性和有效性［1，5］。但其具体作用机制尚未完全阐明。

一、CSU的免疫学发病机制

Ⅰ型变态反应在CSU发病中具有重要作用。在过敏原刺激下，B细胞活化形成浆细胞，合成并分泌IgE。IgE受体主要包括高亲和力受体（FcεRⅠ）和低亲和力受体（FcεRⅡ/CD23）两种类型，前者主要表达于肥大细胞、嗜碱性粒细胞；后者表达于B 细胞、单核巨噬细胞、嗜酸性粒细胞和树突细胞等。IgE与抗原结合形成复合物，在Ⅰ型变态反应介导的CSU 中主要作用于IgE FcεRⅠ，诱导效应细胞如肥大细胞、嗜碱性粒细胞活化［6］。

CSU的发病机制十分复杂，目前研究显示，自身免疫因素在CSU 的发病中也起关键作用，约30%～40%的CSU 患者存在自身免疫因素［7-8］。主要有两种自身免疫反应类型与CSU发病密切相关：①Ⅰ型自身免疫反应：患者血清或皮肤组织中存在自身抗原特异性IgE，如抗甲状腺过氧化物酶的IgE 自身抗体、抗dsDNA 的IgE 自身抗体及抗白细胞介素（IL）24 的IgE 自身抗体等。自身抗原特异性IgE 可与肥大细胞和（或）嗜碱性粒细胞表面的IgE FcεRⅠ结合，进而活化肥大细胞和（或）嗜碱性粒细胞［9］；②Ⅱb 型自身免疫反应：Ⅱb型患者血清中存在IgG 自身抗体，包括抗IgE 的IgG自身抗体和（或）抗FcεRⅠα 的IgG 自身抗体。同样，这些IgG 自身抗体也具有活化肥大细胞和（或）嗜碱性粒细胞的免疫学功能［9］。

除此以外，越来越多的研究报道，部分CSU患者可能存在抗嗜酸性粒细胞FcεRⅡ/CD23的IgG自身抗体，可能提示一新的CSU 免疫亚型。抗FcεRⅡ/CD23 的IgG 自身抗体可诱导嗜酸性粒细胞活化并表达组织因子，启动外源性凝血途径。现已证实凝血酶及相关凝血因子可通过蛋白酶激活受体诱导肥大细胞脱颗粒，增加皮肤血管的通透性［10］。另一方面，凝血酶合成过程中同时产生C5a，可作用于肥大细胞表面的C5a 受体，参与肥大细胞的激活［11］。补体系统如C3a、C5a 等还可与抗FcεRⅠ自身抗体协同作用，诱导效应细胞活化。

肥大细胞与嗜碱性粒细胞被激活后，脱颗粒释放大量炎性介质，如组胺、类胰蛋白酶等，使皮肤血管丛通透性增加，并活化皮肤组织神经纤维，临床表现为皮肤风团和瘙痒的症状［6］。

二、奥马珠单抗的作用机制

1.结合游离IgE，阻断其与受体结合：奥马珠单抗是重组人源化抗IgE 单克隆抗体。其作用于游离IgE 重链的C3结构域，与IgE 形成三聚体或六聚体，降低血清游离IgE 水平，抑制游离IgE 与FcεRⅠ+或FcεRⅡ+（CD23+）细胞，如肥大细胞、嗜碱性粒细胞、或FcεRⅡ+（CD23+）B 细胞、嗜酸性粒细胞等结合，从而发挥临床效用［12］。

2.降低效应细胞表面IgE受体的表达：当游离IgE与肥大细胞、嗜碱性粒细胞等效应细胞表面的受体结合后，可稳定受体，使其不易被降解。因此，应用奥马珠单抗后，游离IgE水平的降低可诱导肥大细胞、嗜碱性粒细胞及树突细胞等表面IgE FcεRⅠ表达下调，增加细胞膜稳定性［6］。有研究指出，嗜碱性粒细胞与肥大细胞对奥马珠单抗治疗反应的时间窗有所不同。在应用奥马珠单抗的患者中，首剂注射7 d后患者嗜碱性粒细胞表面FcεRⅠ水平可下降88%，此时肥大细胞表面FcεRⅠ水平较用药前无明显变化，但此时大部分患者的临床症状已有明显缓解。肥大细胞表面FcεRⅠ水平下降88%需待用药后70 d，提示患者早期症状的缓解可能与嗜碱性粒细胞的稳定性增加关系更大［12］。

3.加速IgE与IgE受体的解离：奥马珠单抗能加速肥大细胞、嗜碱性粒细胞表面已形成的IgE-FcεRⅠ复合物的降解。IgE 与奥马珠单抗的亲和力高于其与FcεRⅠ的亲和力［13］。在IgE与其受体解离时，奥马珠单抗可捕捉IgE，辅助肥大细胞和嗜碱性粒细胞卸载，从而抑制IgE 介导的Syk-LAT-PLCγ信号通路的激活，抑制下游的炎症反应过程［6］。

4.竞争性结合自身抗原：奥马珠单抗与游离IgE形成大量的奥马珠单抗-IgE复合物，可竞争性地与自身抗原（如甲状腺过氧化物酶和dsDNA等）结合，阻断自身抗原作用于肥大细胞或嗜碱性粒细胞，进而阻断变态反应过程［9］。

5.减少IgE的合成：经奥马珠单抗治疗的过敏性哮喘患者的IgE合成每年约减少54%［14］。有研究指出，奥马珠单抗可能作用于B淋巴母细胞和记忆B细胞表面的膜IgE，使膜IgE 表达下调，抑制 B 细胞 IL-4 受体的表达，诱导 B 细胞无反应性，减少分泌IgE的浆细胞形成，进而减少IgE合成［2］。

6.诱导嗜酸性粒细胞凋亡：在奥马珠单抗用于过敏性哮喘的研究中，患者的嗜酸性粒细胞计数在应用奥马珠单抗后显著下降。提示奥马珠单抗可能具有诱导嗜酸性粒细胞凋亡的作用，进而抑制组织因子对凝血途径的活化。但尚不清楚这一效用是直接由奥马珠单抗介导，还是由于游离IgE减少导致的嗜酸性粒细胞减少［6］。

7.局部皮肤组织效应：奥马珠单抗具有局部皮肤组织效应。未经治疗的CSU 患者的皮损组织病理提示，其皮肤细胞表达FcεRⅠ及IgE 的水平显著高于健康志愿者，并且患者皮肤FcεRⅠ+细胞数量与荨麻疹活动度评分有显著相关性。奥马珠单抗治疗可显著减少皮肤FcεRⅠ+细胞及IgE+细胞的数量［15］。类似的皮肤黏膜 FcεRⅠ+细胞的减少也曾在奥马珠单抗用于变应性鼻炎的研究中有报道［16］。由此可见，系统应用奥马珠单抗会在皮肤产生局部效应。但患者的临床症状（荨麻疹活动度评分）在首剂注射后第3天即得到显著改善，这一效应远比皮肤组织学的改变（首剂注射后第12 周）更加迅速［15］。另有研究指出，奥马珠单抗具有调节基因表达的作用，经治疗可使CSU 皮损区域皮肤细胞与肥大细胞浸润（FECER1G、C3AR1、CD93、S100A8、S100A9）、氧化应激（SOD2）、皮肤屏障修护（KRT6、KRT16A）的相关基因表达接近正常皮肤或健康志愿者水平［12］。

综上所述，奥马珠单抗不仅可直接阻断IgE诱导的过敏反应，还可通过多种途径，作用于多种细胞抑制级联变态反应过程，从而迅速、有效地控制患者的症状。

三、奥马珠单抗治疗CSU的疗效预测及监测的血清学指标

1.游离IgE：奥马珠单抗与血清游离IgE特异性结合，血清游离IgE水平在首剂注射后第7天即可下降超过99%［12］，并直至治疗终止仍维持在低水平。因此，血清游离IgE是预测、监测疗效最直接的指标。但游离IgE的检测方法较为繁琐，限制了其在临床中的应用。

2.总IgE：由于奥马珠单抗.IgE 复合物的形成降低了IgE 的清除速率，应用奥马珠单抗将使血清总IgE 水平增加3～5倍，其水平在首剂注射后即显著升高，在注射后1周内即达到高水平，并一直维持到治疗终止。有研究指出，奥马珠单抗治疗4周后，总IgE 水平与基线值相比升高不足1倍（用药4 周后总IgE：基线总IgE＜2），可预测患者对治疗反应不佳。即使持续治疗至第12周，该部分患者依然对治疗无反应［17］。此外，治疗前血清总IgE水平升高（≥100 IU/ml）与停用奥马珠单抗后的快速复发有显著相关性（P=0.016）。血清总IgE 水平与IgE 的合成和清除速度有关，前者在个体间的差异性更大。具有高基线IgE 水平提示患者有高IgE 合成速度，该部分患者在停用奥马珠单抗后，通常会更快恢复血清IgE 水平。因此，在治疗前检测血清总IgE水平将有助预测患者是否需在症状缓解后进行长期的维持治疗［18］。

3.嗜碱性粒细胞组胺释放试验与自体血清试验：在实际应用中，奥马珠单抗在不同CSU 患者中起效时间也各不相同。依据首剂注射后的反应时间，以8 d 为临界值（首剂奥马珠单抗注射后血药浓度的达峰时间），可将患者对奥马珠单抗的反应分为快反应型和慢反应型。在一项开放性研究中，70%的患者属快反应型，在首剂注射后8 d 内症状得到有效控制，Ⅰ型自身免疫反应可能在这些患者的发病中起关键作用，其症状改善直接依赖于游离IgE 水平的降低；其余30%的CSU患者属慢反应型，Ⅱb型自身免疫反应可能在其发病过程中起关键作用，其症状改善依赖于效应细胞表面FcεRⅠ表达减少，使得肥大细胞及嗜碱性粒细胞不易被抗IgE 的IgG 自身抗体和抗FcεRⅠ的IgG 自身抗体激活［19］。

嗜碱性粒细胞组胺释放试验（BHRA）可用于检测抗FcεRⅠα的IgG自身抗体，即Ⅱb型自身免疫反应。研究显示［19］，超过50%BHRA 阳性的患者在第2 次注射（第56 天）后才反应，其平均起效时间为29 d；BHRA 阴性患者的平均起效时间仅2 d。该试验中，39 例快反应型中仅1 例BHRA阳性，17 例慢反应型中 8 例 BHRA 阳性（P= 0.0001）。因此，BHRA 可筛选奥马珠单抗慢反应型CSU 患者。对于这部分患者，适当增加奥马珠单抗剂量和/或延长治疗疗程后即可获得良好的疗效。但是，BHRA检测相对复杂且耗时，应用于临床的可操作性不大。

在临床工作中，可应用自体血清试验对患者的自身免疫反应类型进行判断。有研究分别将50 μl新鲜自体血清、0.9%氯化钠注射液和10～20 μg/ml组胺于前臂屈侧进行皮内注射，氯化钠注射液和组胺分别作为阴性对照和阳性对照。与BHRA不同的是，抗IgE的IgG自身抗体和抗FcεRⅠα的IgG自身抗体均可使自体血清试验呈阳性反应。研究显示出自体血清试验阳性与患者表现为慢反应型有统计学相关性（P=0.012）［19］。自体血清试验操作简便，更易应用于临床工作。

4.嗜碱性粒细胞FcεRⅠ的表达：奥马珠单抗降低血清游离IgE 水平，由此可间接下调嗜碱性粒细胞FcεRⅠ的表达，增加嗜碱性粒细胞的稳定性，这一效应在首剂注射后1周内即能显现，该指标可预测奥马珠单抗的临床反应，并且嗜碱性粒细胞FcεRⅠ的表达在治疗期间会一直维持低水平。在停用奥马珠单抗治疗后8 周的随访期内，外周血嗜碱性粒细胞FcεRⅠ的表达会逐渐恢复，但未达到基线水平［20］。

有研究指出，在CSU患者中，奥马珠单抗无应答者的基线嗜碱性粒细胞FcεRⅠ的表达显著低于应答者［20］。基线嗜碱性粒细胞FcεRⅠ的表达可作为预测奥马珠单抗治疗反应的免疫学指标（以健康对照组的嗜碱性粒细胞FcεRⅠ表达的平均值作为临界值，敏感度100%，特异度73.2%）。对于奥马珠单抗治疗无反应的CSU 患者，尚不清楚其基线嗜碱性粒细胞FcεRⅠ低表达却仍然出现风团和（或）血管性水肿等CSU 症状的原因，可能在这部分患者中存在着其他途径激活变态反应过程。有研究提出这可能与FcεRⅠ相关基因突变有关，FcεRⅠ亚基的分子结构的改变可能影响了其在细胞表面的表达水平［20］。

5.诱导嗜碱性粒细胞CD203c的表达：有研究者对CSU患者血清诱导嗜碱性粒细胞CD203c 的表达进行了研究。将健康志愿者的嗜碱性粒细胞与CSU 患者的血清共孵育，发现其血清不能诱导健康嗜碱性粒细胞CD203c 表达上调的患者对奥马珠单抗的反应更佳［21］。目前认为，患者的血清若可诱导健康嗜碱性粒细胞CD203c表达上调，其血清中可能存在抗IgE或抗FcεRⅠα的自身抗体，即Ⅱb型自身免疫反应参与其发病过程。在Palacios等［21］的研究中，18例可诱导嗜碱性粒细胞CD203c 表达上调的患者，9 例在用奥马珠单抗后症状得到控制。在23例不能诱导CD203c表达上调的患者中，20例对奥马珠单抗有良好的反应（P=0.02）。

6.D-二聚体：凝血/纤溶反应与炎症反程具有紧密联系，凝血/纤溶反应可能参与部分免疫亚型的CSU 发病过程。约60%CSU患者的D-二聚体水平显著升高，这些患者通常对抗组胺药反应较差，约88%D-二聚体升高的CSU患者对抗组胺药物无反应，约有79%基线D-二聚体水平升高的患者应用奥马单抗后获得完全缓解［22］。可见，对于D-二聚体水平升高的CSU 患者，应用奥马珠单抗相对于第二代非镇静抗组胺药更能使患者获益。研究显示，获得完全缓解的患者在奥马珠单抗首剂注射后，其血清D-二聚体水平即显著下降，而对奥马珠单抗无反应的患者，D-二聚体水平仍维持在较高水平［23］。

四、总结与展望

随着对CSU的临床表现、发病机制及治疗的深入研究，越来越认识到CSU 是一组存在多种免疫亚型，发病机制十分复杂的疾病，除了Ⅰ型变态反应，自身免疫反应及补体系统在发病中均发挥作用。进一步阐明CSU的免疫学发病机制，对未来寻找治疗CSU 的靶点具有重要意义。尽管大量数据证实了奥马珠单抗对难治性CSU 有十分肯定的疗效，但其作用机制尚不明确。未来需加强对不同免疫亚型CSU发病机制及免疫学特征的研究，以明确奥马珠单抗在不同亚型CSU中发挥的治疗作用。另外，大量研究证明，血清总IgE 水平、BHRA、自体血清试验及D-二聚体等检测可能对奥马珠单抗的疗效预测与疗效评估具有参考价值。未来需在相关领域进行更大规模的研究，以寻找高敏感度、高特异度、检测方便的免疫学标志物，以协助临床评估及制定治疗方案。

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