替利组单抗治疗1型糖尿病的研究进展▲

吕 炎 王艳华

(1 肿瘤微环境与免疫治疗湖北省重点实验室，湖北省宜昌市 443002;2 三峡大学基础医学院形态学部，湖北省宜昌市 443002)

【提要】 传统的外源性胰岛素治疗1型糖尿病的临床效果并不理想。替利组单抗是近年来研发的一种可用于治疗1型糖尿病的新型药物，它是一种以CD3为靶抗原的重组人源化单克隆抗体，可通过调节T淋巴细胞的种类、数量、基因表达过程和免疫功能，从而保护胰岛β细胞，以及维持胰岛β细胞正常分泌胰岛素的功能，进而延缓1型糖尿病的发生和发展。本文对替利组单抗的药理作用机制及其应用于T1DM治疗的研究进展进行综述，以期为该药的临床应用提供参考。

1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus,T1DM)是一种自身免疫性疾病，患者自身免疫障碍导致胰岛β细胞受到破坏，使胰岛素分泌减少从而出现相关不良症状[1-2]。研究表明，T1DM的发病机制与遗传和环境等因素密切相关[3]。近20年来，中国T1DM的发病率逐年上升，患者大多是儿童和青少年[4-6]。目前的治疗手段主要为注射外源性胰岛素，但这只是一种针对血糖升高的补救措施，并不能从病因上阻断T1DM的发展，其相关并发症极大地缩短了T1DM患者的预期寿命[7]。随着自身免疫治疗相关研究的深入，T1DM的自身免疫治疗研究发展迅速，成为T1DM治疗新的研究方向[8]。替利组单抗是一种靶向CD3抗原的单抗药物，研究发现，替利组单抗参与机体的免疫过程，可以减弱自身免疫对胰岛β细胞的伤害，维持胰岛β细胞正常功能，进而预防和延迟T1DM的发展[9～11]。2019年9月美国食品药品管理局已经批准替利组单抗为治疗T1DM的新型免疫调节药物，且多项临床试验显示其效果显著[12]。本文对替利组单抗在1型糖尿病中的作用机制、细胞保护作用、临床作用及安全性做一综述，为其更好地应用于临床提供参考。

1 替利组单抗在T1DM中的作用机制

CD3是存在于T淋巴细胞表面的一种重要白细胞分化抗原，参与T淋巴细胞信号传导等过程。替利组单抗是一种新型抗CD3单克隆抗体，能与T淋巴细胞表面的CD3特异性结合，从而调节T淋巴细胞功能。CD3可能是替利组单抗治疗T1DM的特异性靶点，替利组单抗可通过调节自身免疫过程来保护胰岛β细胞和维持其分泌功能[8,13-15]。有学者发现，给予T1DM患者静脉注射替利组单抗后，患者T淋巴细胞计数有下降趋势[16]。有研究发现，在T1DM患者的外周血中存在糖尿病抗原特异性CD8+T淋巴细胞，这些CD8+T淋巴细胞的细胞类型与衰竭状态的T淋巴细胞相似，能表达高水平的转录因子脱中胚蛋白、效应分子和多个抑制性受体，包括具有免疫球蛋白和免疫受体酪氨酸抑制基序结构域的T淋巴细胞免疫受体蛋白和杀伤细胞凝集素样受体G1，这些因子均参与了T1DM的发展进程[17]。有研究报告，替利组单抗能特异性识别CD8+T淋巴细胞，促进CD8+T淋巴细胞的衰竭，有效延缓T1DM的发展[18-19]。以上研究提示，替利组单抗可以通过调节T淋巴细胞的衰竭途径，在T1DM的免疫干预中发挥重要作用。同时，CD8+Treg能抑制T淋巴细胞增殖和功能，Ablamunits等[20]发现替利组单抗能提高肿瘤坏死因子的水平，诱导CD8+Treg的表达，从而参与免疫调节过程。有学者发现，接受替利组单抗治疗的T1DM患者，在治疗初始阶段，循环CD8+中央记忆T淋巴细胞和循环CD4+效应记忆T淋巴细胞的数量减少，但随着治疗时间的延长，循环CD8+中央记忆T淋巴细胞的数量逐渐上升；CD8+中央记忆T淋巴细胞由非中央记忆T淋巴细胞增殖分化而来，在新生成的循环CD8+中央记忆T淋巴细胞中，与免疫激活相关的基因表达减少，与T淋巴细胞分化调节相关的基因表达增加[21-22]。这说明替利组单抗也可能通过调节循环CD8+中央记忆T细胞基因的表达过程，进而达到治疗T1DM的目的。另外，当人体自身免疫系统紊乱时，辅助性T淋巴细胞1可分泌干扰素、白细胞介素2等，Th2分泌白细胞介素4和白细胞介素10从而破坏细胞因子的平衡，导致胰岛β细胞被自身免疫系统损伤，引起T1DM[23]。Bisikirska等[24]研究发现，替利组单抗能刺激抗CD3的单克隆抗体，使外周血CD8+/CD4+比值升高，CD8+T淋巴细胞群得以扩增，促进CD8+CD25+Treg细胞增殖。同时，替利组单抗可以抑制Th1分泌干扰素,促进Th2分泌白细胞介素4和白细胞介素10，通过维持自身免疫系统的稳定性来保护胰岛β细胞，进而有效减轻T1DM的相关症状。由此可见，替利组单抗通过调节相应T淋巴细胞分泌的细胞因子，维持多种细胞因子之间的平衡，起到治疗T1DM的作用。

2 替利组单抗对胰岛β细胞的保护作用

胰岛β细胞的分泌功能主要通过胰岛素含量来体现，而机体胰岛素水平较难检测。研究者们发现，胰岛β细胞在分泌胰岛素的同时，也能分泌一定量的C肽，两者等比例且稳定地存在于血液中，C肽含量相对容易检测，因此，临床上主要通过直接检测C肽水平以评估胰岛β细胞的分泌功能[25-27]。此外，利用年龄、性别、体重指数、HbA1c和胰岛素剂量等因素构建的临床模型也能预测新发T1DM患者的C肽水平[28-29]。T1DM患者体内C肽含量会随着时间的推移而不断减少，且儿童和青少年T1DM患者C肽水平下降速度最快[30-31]。有研究发现，T1DM患者在接受替利组单抗治疗后，外源性胰岛素需求量降低，刺激C肽水平升高，胰岛β细胞功能趋于正常[14,32]，尤其是在治疗的初期，替利组单抗可以明显降低胰岛β细胞的死亡率，并维持其正常功能[33]。还有学者发现，与安慰剂组相比，采用替利组单抗治疗的T1DM患者C肽应答率明显增高[34]。而将替利组单抗与现阶段常用于治疗T1DM的药物(如利妥昔、阿巴西普、 阿法西普、 抗胸腺细胞球蛋白)相比，采用替利组单抗治疗的T1DM患者2年内C肽应答率最大[35]。以上研究说明替利组单抗能保护胰岛β细胞，维持胰岛β细胞的胰岛素分泌功能，有效延缓T1DM的发展。

3 替利组单抗在T1DM治疗中的应用

3.1 替利组单抗的单一治疗 临床研究表明，T1DM患者在出现明显的高血糖症状之前会经历一段无症状期，该阶段虽然血糖水平没有明显上升，但机体的一些细胞和免疫代谢特征已经发生改变[36]。早期识别相应细胞及免疫代谢特征，可以发现T1DM的高危群体。有学者发现，替利组单抗可以预防和干预T1DM的发生和发展，降低高危群体中T1DM的发生率[37-38]。在一项随机双盲试验中，研究者选择了76名T1DM患者的亲属作为研究对象，这些研究对象都携带了至少2种与T1DM相关的抗体，该抗体能破坏胰岛β细胞，使得研究对象具有极高的T1DM发病风险；研究者分别采用安慰剂和替利组单抗对研究对象进行干预并随访(随访中位时间>45 d)，发现替利组单抗组的T1DM发病中位时间是安慰剂组的2倍，同时替利组单抗组和安慰剂组的年化T1DM诊断率分别为每年14.9%和每年35.9%，患病率分别为43%和72%，给予替利组单抗干预后T1DM患病风险降低了59%[HR=0.41(95%CI：0.22,0.78),P=0.006][39]。Sims等[40]对非糖尿病亲属但存在T1DM高危发病因素的研究对象进行替利组单抗干预并随访，发现在随访期间(随访的中位时间为923d)，替利组单抗组和安慰剂组被诊断T1DM的中位时间分别为59.6个月和27.1个月，且截至随访结束，替利组单抗组和安慰剂组分别有50%和22%的研究对象未检查出T1DM。这说明替利组单抗在临床预防T1DM发生和发展方面具有较好的效果，其可能通过调节免疫过程来降低T1DM的发生率和抑制T1DM的发展。但替利组单抗在预防和干预T1DM的研究数据较少，相关研究结果还有待大量的临床研究以证实[41-42]。

替利组单抗除了可以降低T1DM的发生率，对减缓T1DM疾病的进展也有积极的作用[43]。Sherry等[31]选取516例年龄在8～35岁的T1DM确诊患者，分别给予替利组单抗和安慰剂干预，发现在接受替利组单抗治疗的T1DM患者中有5%可在1年内不使用外源性胰岛素，而安慰剂组则全部需要外源性胰岛素维持治疗，且替利组单抗组的HbA1c水平低于安慰剂组。Masharani等[44]进行了一项荟萃分析，结果显示替利组单抗可以阻止新发T1DM患者体内胰岛β细胞功能的丧失，并提高内源性胰岛素的分泌水平，降低外源性胰岛素的需要量。研究显示，内源性胰岛素分泌量上升可显著降低T1DM相关心血管并发症的发生风险[45]。这些研究提示，替利组单抗能降低T1DM的发生率，延缓T1DM的发展，阻止T1DM病情进一步恶化，为T1DM的治疗奠定了坚实的基础。

3.2 替利组单抗的联合治疗 临床研究表明，接受替利组单抗治疗的T1DM患者的疗效存在差异性，部分患者在治疗后可不依赖于胰岛素治疗，但部分患者替利组单抗治疗后的血糖水平控制不佳[13]。可见，单一替利组单抗治疗具有一定局限性。有学者发现，包括替利组单抗在内的多种抗CD3抗体在治疗T1DM中具有相互协同的作用，这为药物联合治疗T1DM提出了新的思路[46]。利妥昔单抗具有使T1DM患者体内胰岛素、C肽水平趋于平稳的作用，而其与替利组单抗联合治疗T1DM的临床效果更加显著[47]。Vudattu等[48]研究发现，替利组单抗与抗细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4,CTLA-4)单抗联合治疗时，可以缓解T1DM所致的消瘦症状，且替利组单抗能抑制T淋巴细胞的增殖和活化、γ-干扰素和肿瘤坏死因子的释放、巨噬细胞浸润及由抗CTLA-4单抗诱导的γ-干扰素诱导蛋白10的释放。

随着对替利组单抗联合用药研究的深入，研究者们开始探索一种既能增强替利组单抗免疫效应，又能维持和提高胰岛β细胞功能的治疗策略。例如，针对葡萄糖可以刺激胰岛β细胞产生白细胞介素1β的特点，有学者在非肥胖型T1DM小鼠内注入替利组单抗和白细胞介素1β拮抗剂(如白细胞介素1受体拮抗剂和抗白细胞介素1β单克隆抗体)，发现干预后非肥胖型T1DM小鼠的T1DM症状得到缓解，同时致病性T淋巴细胞也得到消除[49]。更有趣的是，有研究发现，采用低剂量替利组单抗联合分泌白细胞介素10的乳酸乳球菌治疗非肥胖型T1DM小鼠，可以稳定地逆转疾病进程[50]。

以上研究表明，在治疗T1DM方面，替利组单抗联合用药可以发挥更好的疗效。值得注意的是，目前替利组单抗联合用药的疗效研究主要来自动物实验，缺乏临床试验证实。此外，T1DM的发展进程大致分为3个阶段[36]，由于各个阶段的作用靶点不同，因此药物的治疗方案应具有个体性[51]。

4 替利组单抗治疗的安全性

一般而言，高剂量的抗CD3抗体会产生一系列与细胞因子释放有关的不良反应，但是在接受高剂量替利组单抗治疗的患者中，有90%以上的患者并未发现与替利组单抗相关的不良反应[14,31]，提示替利组单抗具有良好的安全性。而出现不良反应的患者中，皮疹是最常见的症状[39]，也有部分患者出现了暂时性细胞因子释放综合征、暂时性淋巴细胞数量减少、上呼吸道感染、头疼和恶心等不良反应[11,21]。通常情况下，长时间的免疫药物治疗可导致机体出现耐药性，但目前有关替利组单抗耐药性的临床研究报告较少[32]，因此其耐药性情况尚不明确。值得注意的是，T1DM患者多以儿童和青少年为主，对药物更为敏感，且对药物不良反应的耐受能力较弱，若替利组单抗治疗后出现不良反应，可能会对患者产生严重影响[52]。因其不良反应的机制尚不明确，所以替利组单抗在临床中的应用还需要进一步的研究和探索。

5 总结与展望

以CD3为靶点的单抗药物替利组单抗能有效保护胰岛β细胞，维持细胞正常功能，调节胰岛素分泌量，从而降低外源性胰岛素需求，阻止病情进一步恶化，其在防治T1DM中效果显著。但由于T1DM具有异质性、胰岛细胞抗原的多样性、自身免疫的复杂性等特点，替利组单抗的有效性、安全性还需要更加深入的研究。结合目前有关替利组单抗的研究进展，未来可在以下几个方面开展进一步研究：(1)探索替利组单抗与T淋巴细胞表面CD分子特异性结合的具体途径，及其调节细胞因子的具体机制；(2)探讨替利组单抗治疗T1DM过程中，其抑制T淋巴细胞杀伤胰岛β细胞的作用机制；(3)探索替利组单抗在临床治疗中引起不良反应的原因及降低其发生率的措施。相信随着研究的深入，替利组单抗将有更广阔的临床应用和推广前景。