托法替布治疗类风湿关节炎的研究进展▲

马宗伯 李利娥 磨 红

(南宁市第一人民医院风湿免疫科，广西南宁市 530022)

【提要】 类风湿关节炎是一种慢性全身性自身免疫性疾病，而Janus激酶(JAK)抑制剂已经成为其治疗选择之一。研究表明，JAK抑制剂托法替布对类风湿关节炎具有显著疗效。本文就托法替布治疗类风湿关节炎的作用机制、相关基础研究、临床应用效果等研究进展进行综述，以期为临床上采用托法替布治疗类风湿关节炎提供更多理论依据。

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis，RA)是一种以慢性破坏性滑膜炎症为病理特征的系统性自身免疫性疾病，可导致关节畸形及功能丧失[1]。研究表明，RA与多种免疫细胞和细胞因子的异常表达有关，许多相关的基因位点异常参与了RA的发生和发展。托法替布是一种Janus激酶(Janus kinase，JAK)抑制剂，研究表明，托法替布主要通过作用于JAK1和JAK3的结合位点，抑制JAK/信号转导与转录激活因子(signal transducer and activator of transcription，STAT)信号通路，阻断多种细胞因子合成和炎症免疫效应的发生，从而发挥干预RA的作用[2]。因此，本文从作用机制、症状缓解率、疗效、安全性等多个方面对托法替布在RA中的作用进行评价，以明确托法替布对RA的疗效和安全性，为临床诊疗提供可靠的依据。

1 JAK抑制剂的作用机制

JAK是一种细胞质蛋白酪氨酸激酶，JAK家族包括4个非受体酪氨酸激酶成员，即JAK1、JAK2、JAK3和酪氨酸蛋白质激酶2[3]，在免疫反应细胞因子受体介导信号转导中发挥关键作用[4]。在RA中，JAK抑制剂主要通过抑制JAK/STAT信号通路发挥作用。JAK/STAT信号通路是细胞外促炎症细胞因子向核内传导炎性信号的重要信号通路。该信号通路由受体/细胞因子启动，细胞因子与细胞膜表面的相应受体结合后，引起受体分子二聚化，并与受体偶联的JAK相互接近，通过交互的酪氨酸磷酸化作用而活化；JAK被激活后，催化受体上的酪氨酸残基发生磷酸化修饰，随后这些磷酸化的酪氨酸位点与周围的氨基酸序列形成“停泊位点”，并招募STAT蛋白；最后，激酶JAK催化结合在受体上的STAT蛋白发生磷酸化修饰，活化的STAT蛋白以二聚体的形式进入细胞核内，与靶基因结合，启动基因表达，诱导大量炎症相关基因的转录[4](见图1)。JAK/STAT信号通路中的细胞炎症因子主要包括白细胞介素(interleukin，IL)-4、IL-6、IL-10、IL-12、IL-23、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子、促红细胞生成素、促血小板生成素、瘦素和生长激素等[5]。正常生理情况下，上述细胞因子被分泌至细胞外，可促进或抑制炎症，以维持机体的免疫稳态，而RA患者体内稳态被打破，其发生、发展与细胞炎症因子之间的相互调控失衡相关[6]。

图1 JAK/STAT信号通路[7]

2 托法替布治疗RA的作用机制

2.1 抑制JAK/STAT信号通路 托法替布是一种靶向合成小分子，与三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)高度相似，但无磷酸基团。患者口服托法替布后，托法替布通过可逆的竞争性抑制机制，竞争性结合JAK中的ATP结合位点。同时，托法替布可抑制JAK的磷酸化和活化，从而阻止STAT的磷酸化和活化，进而阻止基因转录，阻断炎症的级联放大反应，最终减少细胞炎症因子的产生，调节免疫应答，从而达到治疗RA的目的[2]。研究表明，托法替布可通过JAK1/JAK3二聚体介导的信号通路，有效抑制IL-15诱导的STAT5磷酸化[半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration，IC50)=56 nmol/L]和 IL-21诱导的STAT3激活(IC50=25 nmol/L)；相比之下，托法替布通过JAK2介导的信号通路抑制粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子诱导的STAT5磷酸化的效力较低(IC50=1 377 nmol/L)[8]。

2.2 调控B淋巴细胞功能 除了抑制JAK/STAT信号通路，托法替布还能调控B淋巴细胞功能对RA产生作用[9-10]。B淋巴细胞通过自身抗体产生、抗原呈递、T淋巴细胞活化、细胞因子释放和异位淋巴样新生，在RA发病机制中发挥重要作用[11]。在使用托法替布治疗RA的Ⅱ期临床试验中，可观察到B淋巴细胞数量随着治疗时间的推移而逐渐减少[2,12-13]。有学者发现，托法替布可抑制B淋巴细胞的激活、分化和分类转换，但也能够维持B淋巴细胞的调节功能[14-15]。有学者从使用托法替布治疗的多发性关节炎患者中分离出B淋巴细胞进行体外活化实验，发现在托法替布缺失的情况下，B淋巴细胞可以再次被激活，并表现出正常或增强分化[16]。研究表明，通过JAK/STAT信号通路激活触发B淋巴细胞免疫反应的细胞因子存在多样性，除了JAK3抑制剂，其他的JAK抑制剂可能也在B淋巴细胞免疫中发挥重要作用[11]，见图2。

图2 通过激活JAK/STAT信号通路触发B淋巴细胞免疫应答的细胞因子[10]

3 托法替布治疗RA的基础研究

3.1 动物实验研究 关节周围骨侵蚀是RA发病的重要原因。有学者在关节炎诱导的骨丢失小鼠模型发现，托法替布能显著提高小鼠的成骨细胞功能，通过修复关节炎的骨侵蚀加强骨合成效应[17]。RA相关性间质性肺病(interstitial lung disease，ILD)是RA患者常见且严重的并发症，JAK信号通路可能参与RA相关性ILD的发生[18]。有研究报告，托法替布可显著缓解RA相关性ILD小鼠模型的肺部症状，其机制可能与托法替布可促进骨髓来源的抑制性细胞增殖、抑制Th17分化有关[19-20]。另有学者发现，JAK2抑制剂可逆转IL-17A导致的成纤维细胞增殖、转分化和分泌基质金属蛋白[21]。以上研究结果均提示，托法替布可能是治疗RA相关性ILD的潜在药物。但由于托法替布具有免疫抑制作用，可能会增加肺部细菌性感染及机会性感染的风险，从而加重RA相关性ILD的症状[22]。因此，仍需开展进一步研究证实托法替布在RA相关性ILD中的作用。

心血管疾病是RA常见的并发症，也是导致RA患者死亡的主要原因[23]。RA患者血清超敏C反应蛋白和血脂的异常状态均提示患者可能发生动脉粥样硬化[24]。同时，有学者发现，C反应蛋白和循环脂质水平存在负相关[25]，而一些抗风湿药物(如托法替布)，在改善RA患者的全身和关节炎症的同时，还可提高LDL-C和HDL-C水平[26]。有学者构建了患有慢性关节炎的高脂血症新西兰白兔模型，采用托法替布治疗2周后发现，托法替布可通过调节新西兰白兔模型慢性炎症期间的反向胆固醇转运，激活诱导巨噬细胞内脂质的释放[27]，这也为探讨托法替布对RA患者脂质代谢影响的作用机制提供了一定的参考。

RA主要影响关节滑膜，其特征是成纤维样滑膜细胞(fibroblast-like synoviocyte,FLS)的扩张和免疫细胞的渗入，主要驱动因子是细胞因子和趋化因子[6]。有研究表明，肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor，TNF)在人类FLS和TNF转基因关节炎小鼠模型中，均可调节干扰素调节因子1 (interferon regulatory factor 1，IRF1)的表达，且IRF1的表达与β-干扰素表达相关，并可激活JAK/STAT信号通路，而托法替布可阻断该通路，降低TNF激活的FLS中干扰素调节基因的表达水平，从而减轻RA引起的关节滑膜炎症[28]。有学者发现，托法替布可降低RA小鼠的血清IL-6和IL-8水平，减轻滑膜炎症和软骨损伤[29]。此外，还有学者发现，托法替布可减轻胶原诱导的关节炎小鼠的关节炎症和损伤，平衡调节性T淋巴细胞/Th17的比例，并抑制NOD样受体蛋白3炎性小体的过度激活[30]。为评估托法替布在重度滑膜炎中的真实药理作用，有学者使用托法替布干预抗原诱导型关节炎(antigen-induced arthritis，AIA)新西兰白兔，并检测STAT及其终产物的活化情况，结果发现在AIA新西兰白兔中，托法替布可在一定程度上改善重度滑膜炎，但未发现托法替布对血清C反应蛋白或滑膜巨噬细胞浸润的改善作用；与未采用托法替布干预的AIA新西兰白兔相比，采用托法替布处理的AIA新西兰白兔的血清IL-6、IFN-γ和TNF含量明显下降[31]。有研究报告，托法替布可促进自发性RA小鼠的骨髓源性抑制细胞增殖并缓解其关节炎症状[32]。在慢性严重关节炎小鼠模型中，使用托法替布+脾酪氨酸激酶可改善小鼠的关节炎症状，此疗效比单一使用托法替布或TNF阻断剂依那西普更好[33]。

3.2 临床药代动力学与药效学研究 目前有关托法替布治疗RA的临床药代动力学与药效学研究仍较少。研究表明，预测托法替布治疗RA患者效果的因子是总药物暴露量，而不是最大血浆浓度或最小血浆浓度，托法替布治疗RA的主要驱动力是抑制JAK1异二聚体介导的细胞因子受体信号，而不是JAK2同型二聚体，且不需要持续或高水平抑制来维持疗效[34]。该研究还发现，柚皮素能影响托法替布的药代动力学，使托法替布的达峰时间从0.75 h提高到3.00 h，平均停留时间从4.90 h增加到6.57 h，药物清除率从4.10 L/(h·kg)降低到2.42 L/(h·kg)[34]。因此，柚皮素与托法替布之间可能存在药物相互作用，但这一推断仍需进一步研究论证。

3.3 分子机制实验研究 研究表明，托法替布通过抑制CD4+T淋巴细胞产生IL-17和γ-干扰素，达到治疗RA的目的[35]。有学者从RA患者的滑膜和外周血中提取并纯化CD4+T淋巴细胞、CD14+单核细胞和FLS，发现托法替布可抑制RA患者滑膜和外周血中的CD4+T淋巴细胞产生IL-17和干扰素，且呈剂量依赖性，但不影响CD14+单核细胞和FLS产生IL-6和IL-8[36]。但也有学者发现，托法替布可减少RA患者滑膜FLS中趋化因子的合成，从而抑制T淋巴细胞和其他浸润性白细胞的聚集[37]。此外，托法替布还能抑制RA患者的滑膜巨噬细胞中STAT1及其下游炎症靶基因的激活和表达，降低TNF表达水平[38]。

4 托法替布治疗RA的临床应用研究

托法替布单药或联合常规的改善病情的抗风湿药物(disease-modifying anti-rheumatic drugs，DMARD)治疗中重度活动性RA患者的疗效和安全性已得到临床证实[39]。托法替布具有快速、强效、安全、便捷等优点，已经成为RA治疗策略中的重要选择。

一项关于托法替布治疗RA的2期随机对照试验(randomized controlled trial，RCT)结果显示，托法替布治疗RA的效果具有剂量依赖性，且安全性较高，并选择5 mg(2次/d)和10 mg(2次/d)进行3期RCT[40]。托法替布治疗RA的3期临床试验包括ORAL Start[41]、ORAL Solo[42]、ORAL Sync[43]、ORAL Standard[44]、ORAL Scan[45]和ORAL Step[46]。其中，ORAL Start研究为针对初次诊治的RA患者的研究，该研究观察并比较托法替布单药与甲氨蝶呤(methotrexate，MTX)单药治疗RA的效果，发现治疗6个月后，与MTX组患者相比，托法替布组患者达到美国风湿病协会20%缓解率(American College of Rheumatology 20% Improvement Criteria,ACR20)和美国风湿病协会70%缓解率(American College of Rheumatology 70% Improvement Criteria,ACR70)的可能性在24个月后更高，放射学进展改良总Sharp评分明显下降，并且该临床获益基本维持；在降低严重不良事件和严重感染的患者比例方面，托法替布组与MTX组均相近，但托法替布组的带状疱疹发生率为4%，而MTX组为1%；该研究结果还显示，与MTX组相比，托法替布组的LDL-C、HDL-C及血清肌酐水平增加幅度更大，中性粒细胞及淋巴细胞绝对计数降低幅度也更大，提示采用托法替布治疗RA时可能需要监测患者的血脂水平，必要时应给予适当的干预，而血清肌酐水平升高的机制可能与托法替布对炎症的作用有关[41]。ORAL Solo研究为托法替布单药治疗的RCT，纳入了611例曾经使用至少一种非生物类或生物类DMARD但疗效不理想的RA患者开展研究，结果显示，与安慰剂组相比，托法替布单药治疗RA可以快速获得ACR20，并改善机体功能[42]。ORAL Sync研究也证实了对于仍在使用非生物类或生物类DMARD治疗但效果不佳的RA患者，联合应用托法替布可以获得更高的ACR20、机体功能改善率和疾病缓解率[43]。ORAL Standard研究对717例使用MTX治疗但效果不佳的活动性RA患者加用托法替布或阿达木单抗治疗，治疗6个月后发现，采用以上两种方法治疗的患者的ACR20相近[44]。ORAL Scan研究与ORAL Step研究均证实了托法替布+MTX联合治疗对MTX单药治疗疗效不理想的RA患者有效，治疗6个月时，托法替布+MTX联合治疗组的HAQ伤残指数(HAQ Disability Index,HAQ-DI)明显改善[45-46]。还有学者发现，相较于MTX单药治疗，托法替布+MTX治疗RA的ACR20、ACR70更高，HAQ-DI改善更明显[47]。一项综述评价了托法替布治疗RA的疗效与安全性，发现使用托法替布(5 mg/次，2次/d)可以改善DMARD治疗效果不佳的RA患者的体征和临床症状，且安全性较高[48]。一项针对中国RA患者的研究结果显示，采用托法替布治疗可以提高RA患者的ACR20，改善HAQ-DI，提示托法替布可显著降低中重度活动性RA患者的体征和临床症状，改善患者的身体机能和生活质量，安全性较高[49-52]。

有学者将托法替布单药、托法替布+MTX、阿达木单抗+MTX治疗中重度活动性RA患者的效果进行比较，结果发现，托法替布+MTX组的疗效与阿达木单抗+MTX组相当，且均优于托法替布单药治疗组，说明在患者可耐受的情况下，可以考虑使用托法替布+MTX治疗中重度活动性RA患者[53-54]。然而，有研究表明，对于RA患者，采用托法替布+MTX的治疗效果并不优于托法替布单药治疗[53]，提示对于RA患者，在日常的治疗中不仅应当考虑疗效的差异性，还应综合考虑患者各方面情况及相关因素，提供个性化治疗。

总之，托法替布单药或联合其他药物治疗对初治RA患者，以及对非生物或生物类DMARD治疗效果不佳的RA患者均显示出良好的效果，但是其最佳用量、用药周期等还需进一步研究。

5 小 结

目前，许多动物实验、细胞实验和临床研究均已证实托法替布治疗RA的疗效明确，其作用机制主要为抑制JAK/STAT信号通路与调控B淋巴细胞功能。然而，对于托法替布单药或联合其他药物治疗RA的疗效和安全性，以及其具体的作用机制尚需进一步研究，以期为制订更合理、更有效的RA治疗策略提供可靠的依据。