向 志 马一平 崔盘根 陈 敏
银屑病是皮肤科常见的慢性复发性疾病,是一种受遗传和环境因素影响的多基因遗传病。与银屑病关系最为密切的遗传因素是人类白细胞抗原(HLA-Cw6),Wu等[1]对HLA-Cw6基因与银屑病的风险进行了Meta分析,结果表明HLA-Cw6基因与银屑病呈强相关性。随着对银屑病发病机制的逐渐认识,目前普遍认为银屑病主要与白细胞介素-23(IL-23)/辅助性T细胞17(Th17)反应轴和白细胞介素-12(IL-12)/Th1反应轴相关,基于不同靶点的生物制剂的靶向治疗被批准用于治疗中重度斑块型银屑病和/或银屑病关节炎,包括:抗肿瘤坏死因子(TNF-α)、抗IL-12/IL-23及抗IL17A单克隆抗体。
随着生物制剂的临床推广和应用,研究者发现生物制剂并非对所有患者都有效,推测治疗反应的异质性可能与患者的遗传背景有关,近一步的研究表明了患者携带的易感基因与临床疗效或副作用有关[2-5]。在中重度银屑病中,抗IL-12/IL-23拮抗剂Ustekinumab在HLA-Cw6阳性患者中比在HLA-Cw6阴性患者出现了更高和更快的应答。然而,在抗IL-17A拮抗剂Secukinumab的临床研究中,未发现HLA-Cw6基因与临床疗效有关联[6]。因此,如果能够筛选出药物的遗传生物学标记物,使得提高治疗结果的同时并将副作用降至最低,可大大提高靶向生物治疗的有效性及安全性,并使得经济效益比得到提高,减少患者的经济负担。本文拟对HLA-Cw6基因与生物制剂疗效评价的相关文献进行Meta分析,明确HLA-Cw6基因是否可作为某些生物制剂的药物遗传生物学标记物。
1.1 文献检索 采用的检索数据库包括The Cochrane Library、Embase(Medline)、Pubmed、中国生物医学文献数据库、万方数据库、中国知网(CNKI)等,检索1974-2018年公开发表的关于银屑病生物治疗与HLA-Cw6基因的文献。英文检索词包括“psorisis”、“human leucocyte antigen Cw6”、“HLA-Cw6”、“Biological” 及“treatment”等,以“银屑病”及“人白细胞抗原”或“HLA-Cw6”及“治疗”“抗体”等为中文检索词。
1.2 纳入和排除标准 银屑病患者 HLA-Cw6基因与生物治疗疗效的研究,研究类型为病例对照研究,对比 HLA-Cw6 阳性及阴性患者对生物制剂的疗效。原始文献纳入要求:①银屑病诊断明确;②采用生物制剂治疗,有明确的疗效评价指标,有明确的HLA-Cw6基因的检测方法;③所有研究对象对研究知情同意。排除标准:①文献为综述或评论;②重复发表、重复收录、资料雷同或数据不完整的文献;③会议摘要及其他语种或不能获取全文。
1.3 疗效评价 临床疗效评价以皮损面积和严重度指数(PASI)下降≥75%(PASI 75)作为判断指标,以下降75%(PASI 75)患者比例或例数表示。
1.4 文献质量评价与Meta分析 根据文献纳入标准,两位研究者按照事先制定好的资料提取表独立提取信息,阅读标题、摘要,排除无关文献,然后阅读全文确定纳入文献,如遇分歧讨论解决,仍不能解决请教相关专家,对于原始数据缺乏时通过电子邮件联系作者予以补充。对纳入文献进行数据提取,包括作者、发表年份、研究的国家地区、研究类型,治疗药物及疗效指标等,以上过程由两名研究者分别进行,意见有差异时由第三方决定。采用NOS质量评分量表对各文献研究进行质量评价,小于5颗星为低质量研究,6~9颗星为高质量研究。
1.5 统计学方法 数据分析及处理采用Stata 12.0软件,比较HLA-Cw6阳性及阴性患者与治疗药物的疗效差异,以OR为指标进行Meta分析。首先对纳入研究进行异质性分析,各纳入研究结果间的异质性用Q检验或I2检验。当各研究结果间有同质性(P>0.1,I2<50%)时,用固定效应模型进行分析;若各研究结果间存在异质性(P<0.1,I2> 50%),用随机效应模型进行分析,根据异质性大小选用固定模型或随机模型计算出合并的OR值及95%CI,用漏斗图分析检测发表偏倚。
2.1 检索和评价结果 在Embase、The Cochrane Library及Pubmed数据库检索生物制剂治疗银屑病比较HLA-Cw6基因与疗效的关联性的研究,分别得到可供初筛的文献59篇、2篇及243篇。中文数据库中检索万方数据库、中国知网中文文献数据库及献中国生物医学文数据库,分别查到文献4篇、5篇及2篇。通过筛选,最终纳入11篇相关文献进行分析,全部为英文文献,11项研究中,包括了三类生物制剂:6项关于抗IL-12/IL-23拮抗剂Ustekinumab的研究[2,5,7-10],3项TNF-α拮抗剂的研究[11-13]及2项IL17A拮抗剂Secukinumab的研究[6,14],详见表1。HLA-Cw6基因与不同治疗药物各个时间点的疗效评价详见图1。
2.2 亚组分析
2.2.1 HLA-Cw6基因与不同时间点Ustekinumab疗效的Meta分析 Ustekinumab是与IL-12/IL-23的 p40亚单位结合的单克隆抗体,其于2009年获准治疗中重度斑块型银屑病,纳入了6项关于HLA-Cw6基因与Ustekinumab的疗效差异的研究进行Meta分析,其中5项为回顾性研究,1项为队列研究,均为高质量的文献。研究对象为中重度银屑病患者,探索了HLA-Cw6基因携带与Ustekinumab疗效的关联性,评价疗效差异,其中包括4周、12周、16周、28周等时间点,最长达52周,主要疗效指标为12周(4项研究)或16周的PASI 75(2项研究),详见图1a。以4周PASI 75,12周/16周PASI 75及28周PASI 75为疗效指标分别对以上研究进行Meta分析。
其中4项研究评价了HLA-Cw6基因与4周PASI 75的关联[2,7-9],异质性分析显示各研究间无异质性(I2=0),选用固定模型进行Meta分析,分析结果显示:HLA-Cw6阳性患者4周PASI 75的比例高于HLA-Cw6阴性者OR=3.71(95%CI :2.22~6.21),差异有显著统计学意义(P<0.05),见图2。
表1 纳入文献的一般特征及数据提取
1a~1d: HLA-Cw6与Ustekinumab 4周,12/16周及28周,52周PASI75的比较;1e、1f: HLA-Cw6与TNF-α拮抗剂12周及24周PASI75的比较;1g:HLA-Cw6与Secukinumab12周PASI75的比较
图1HLA-Cw6基因与生物制剂各个时间点疗效的比较
图2 HLA-Cw6基因与Ustekinumab治疗4周PASI 75关联的Meta分析森林图
以上6项研究的主要疗效指标为12周或16周的PASI 75,因此合并12周及16周PASI 75进行Meta分析,异质性分析显示各研究间有轻度异质性(I2=34%),选用固定模型进行Meta分析,结果:HLA-Cw6阳性患者12或16周PASI 75的比例高于HLA-Cw6阴性者OR=2.72(95%CI :1.96~3.78),差异有显著统计学意义(P<0.05),森林图见图3。敏感性分析去除2项研究例数较少的研究[7,10]及基础PASI显著低于其他的研究[10]后,其余研究无异质性(I2=0),固定效应模型Meta分析结果示OR=2.81(95%CI :1.98~3.97)。
图3 HLA-Cw6基因与Ustekinumab治疗12周/16周PASI 75关联的Meta分析森林图
3项研究评价了HLA-Cw6基因与28周PASI 75的关联[2,7,8],异质性分析显示各研究间无异质性(I2=0),选用固定模型进行Meta分析,结果显示:HLA-Cw6阳性患者28周PASI 75的比例高于HLA-Cw6阴性者,OR=6.25(95%CI :2.23~17.52),差异有显著统计学意义(P<0.05),森林图见图4。以上三个Meta分析分别对纳入文献做漏斗图显示基本对称,表明无明显发表偏倚。对疗效的观察最长随访至治疗后52周,2项研究结果表明,52周PASI 75在HLA-Cw6阳性患者高于HLA-Cw6阴性患者,分别为:80% vs 44.8%[2]及83.7% vs 58.8%[5],差异均有显著统计学差异(P<0.05),详见图1a。
图4 HLA-Cw6基因与Ustekinumab治疗28周PASI75关联的Meta分析森林图
2.2.2 HLA-Cw6基因与TNF-α拮抗剂疗效的Meta分析 3项研究涉及了TNF-α拮抗剂的研究[11-13],包括了Adalimumab,Etanercept 及Infliximab等疗效与HLA-Cw6基因的关联,疗效指标为12周PASI 75,详见图1b。异质性分析表明各研究间无异质性(I2=0),选用固定模型进行Meta分析,结果表明:HLA-Cw6阳性患者 12周PASI 75较HLA-Cw6阴性者无明显增高OR=0.8(95%CI :0.48~1.33),差异无显著统计学意义(P=0.63),见图5。
图5 HLA-Cw6基因与TNF-α拮抗剂治疗12周PASI 75关联的Meta分析森林图
2.2.3 HLA-Cw6基因与Secukinumab疗效分析 2项研究[6,14]对HLA-Cw6基因与IL-17A拮抗剂Secukinumab的疗效相关性进行了探索,疗效指标为12周PASI75,详见图1c。意大利的一项多中心队列研究[6]包括了434例患者,其中HLA-Cw6阳性者占42.6%,治疗第12周达到PASI 75者Cw6阳性及阴性患者分别为91.8%及90.2%,PASI 90者分别为72.8%及72.4%。另一项回顾性研究[14]比较了18例患者Secukinumab治疗12周后HLA-Cw6阳性及阴性患者的疗效差异。HLA-Cw6阳性者占55.6%,治疗后12周PASI 75在HLA-Cw6阳性及阴性患者中分别为50%及62.5%,PASI 90分别为33.3%及25%。两项结果发现12周PASI 75及16周PASI 90在HLA-Cw6阳性及阴性患者无显著统计学差异,结论一致,均认为HLA-Cw6基因与Secukiumab疗效无关。由于研究数目仅2项,且其中一项研究样本量较少,未进行Meta分析。
2.3 发表偏倚分析及敏感性分析 用Beggs漏斗图检验发表偏倚,以上Meta分析纳入文献漏斗图基本对称分布,Egger检验评价发表偏倚, 均P>0.05 提示发表偏倚较小。 敏感性分析提示Meta结果稳定。
HLA-Cw6基因是位于6号染色体短臂6p21.3银屑病易感基因位点1(PSORSl)上的一个银屑病易感基因[15],文献报道HLA-Cw6基因在银屑病患者中的阳性率为47%~64%,携带该基因可增加银屑病患病风险9~23倍[16,17]。
HLA-C在银屑病发病机制中的作用尚不清楚,目前推测HLA-C参与了树突状细胞或角质细胞表面的抗原呈递到CD8+T细胞的过程,而此抗原提呈过程对于银屑病的发病起着重要作用[18]。研究发现提取自HLA-Cw6阳性患者的CD8+T细胞与提取自HLA-Cw6阴性相比,对角蛋白17和链球菌的交叉肽的反应更强烈,表明HLA-Cw6基因可促进链球菌和的角蛋白中的交叉反应肽提呈给亲皮肤的CD8+T细胞,而这种肽被认为是点滴型银屑病的候选自身抗原[19]。HLA-Cw6阳性的病人中链球菌咽拭子阳性率是HLA-Cw6阴性的病人的两倍[20],且扁桃体和银屑病皮损中的T细胞克隆相同,大多数为CD8+T细胞,表明咽部扁桃体中的T细胞识别了皮肤内皮成分,对点滴型银屑病患者的循环记忆T细胞和自体表皮细胞体外培养发现,链球菌感染相关的HLA-Cw6阳性患者更易出现以Th17为主的免疫反应[21]。临床研究中,Thorleifsdottir等[22]对28例扁桃体切除的斑块型银屑病患者进行24个月的前瞻性随访,结果发现HLA-Cw6阳性的斑块型银屑病,在扁桃体切除术后PASI评分较HLA-Cw6阴性患者明显降低,差异具有显著性。HLA-Cw6基因的另一个可能作用是通过杀伤细胞免疫球蛋白样受体(KIRs)负性调节自然杀伤细胞(NK)的活化,循环和皮损处表达抑制性KIR的T细胞比例增加,抑制了NK的活化,与疾病严重程度相关[23]。
在本研究纳入文献11篇,其中1篇来自中国,其余多为欧美国家,银屑病患者HLA-Cw6基因的阳性率为12%~54.9%。其中阳性率最低的12%来自中国台湾地区,最高来自意大利,欧州国家HLA-Cw6阳性率为42.2%~54.9%,提示HLA-Cw6基因存在地域及人种差异。
我们分析的结果显示,TNF-α拮抗剂及抗IL-17A拮抗剂的研究中,均表明HLA-Cw6基因携带情况与疗效无明显相关性。而对于抗IL-12/IL-23拮抗剂Ustekinumab,除外一篇基础PASI低且样本量小的文献[10],其12周PASI 75在HLA-Cw6阳性患者38.4%,其余研究12周PASI 75在HLA-Cw6阳性患者可达69.1%~96.4%,而HLA-Cw6阴性患者达40.5%~72.4%,52周PASI 75在HLA-Cw6阳性患者为80%~83.7%,而阴性患者中为44.8%~58.7%。Meta分析结果显示治疗后4~28周各时间点疗效在HLA-Cw6阳性患者比例显著高于HLA-Cw6阴性患者。以上结果表明Ustekinumab对于HLA-Cw6阳性患者起效速度及长期疗效均优于HLA-Cw6阴性患者,携带HLA-Cw6基因可预测更好的Ustekinumab治疗效果,在未来HLA-Cw6基因的筛选有助于指导个体化治疗,提高药物的经济效益比,提高疗效,减轻患者的负担阳性。
IL-12及IL-23在银屑病的发病机制中起着关键作用,IL-23与IL-12共享IL-12p40亚基, 激活的抗原呈递细胞分泌IL-12和IL-23,分别诱导和维持Th1和Th17免疫反应,被激活的Th17细胞释放IL-17及IL-22、IL-20等细胞因子,激活角质形成细胞核内的STAT3信号转导途径,引发角质形成细胞的过度增殖;并异常表达丰富的细胞因子和炎症介质,包括IL-1B、IL-6、IL-8、TNF-α和趋化因子等,进一步吸引中性粒细胞在炎症局部的聚集,从而导致皮肤局部的慢性迁延性炎症[24,25]。Ustekinumab是一种全人源单克隆抗体,对IL-12和IL-23的p40蛋白亚单位具有高度的亲和力和特异性。因此,它可以阻止IL-12和IL-23对免疫细胞活化的作用,从而抑制了Th1和Th17细胞的激活及其下游TNF-α、IFN-γ、IL-2、IL-6、IL-8、IL-17等细胞因子的分泌。
HLA-Cw6基因如何影响抗IL-12/IL-23抗体的疗效的具体机制不详,目前研究者提出可能的假设:在HLA-Cw6基因背景下出现的自身抗原可能触发高度依赖于IL12/23存在的细胞的免疫反应,HLA-Cw6参与的自身抗原提呈至TC17 CD8+细胞,这些TC17 CD8+细胞在银屑病的皮损中表达丰富,高度依赖于IL-23,因此对这种信号通路的选择性阻断更为敏感[5,7,26,27]。
本文分析有以下不足之处:(1)目前对生物制剂的药物遗传学研究有限,虽然对多个数据库中相关文献进行检索,但纳入研究数仍较少,多为回顾性研究,部分研究纳入样本量小;(2)Meta分析对疗效的评价包括4周12周和28周,长期疗效数据有限,与长期疗效的关联尚不明确;(3)HLA-Cw6基因存在地域及人种差异,目前的HLA-Cw6基因的分子流行病学数据主要来源于欧美国家,亚洲人群数据相对较少,本研究纳入的文献多是针对欧洲国家,因此本研究的结论不能外推至更广泛的银屑病人群,未来多中心,多地域的大样本的研究有助于进一步证实HLA-Cw6基因作为药物敏感靶基因位点;(4)银屑病为多基因遗传病,因此HLA-Cw6基因可作为药物敏感性的一个考虑,不是唯一影响因素,未来有待发现更多易感基及药物敏感靶基因位点。