单克隆抗体治疗视神经脊髓炎谱系疾病的研究进展

席宏莲，张雯静，郑 婷，王满侠

兰州大学第二医院神经内科，甘肃 兰州 730000

视神经脊髓炎谱系疾病(neuromyelitis optic spectrum disorder，NMOSD) 是一种罕见的自身免疫介导的中枢神经系统炎性脱髓鞘疾病，临床上以严重的视神经炎和纵向延伸的长节段横贯性脊髓炎为主，极后区综合征、急性脑干综合征、急性间脑综合征和大脑综合征等少见，好发于中年女性。NMOSD 的发病机制主要与水通道蛋白-4抗 体(aquaporin 4-immunoglobulin G，AQP4-IgG)相关，是不同于多发性硬化的独立疾病[1]。近年来，研究发现30% 的AQP4-IgG 阴性NMOSD患者体内髓鞘少突胶质细胞糖蛋白抗体表达阳性，其病理、临床表现、MRI 特征等区别于NMOSD，独立为髓鞘少突胶质细胞糖蛋白抗体相关疾病(myelin-oligodendrocyte glycoprotein antibody disease，MOGAD)[2-3]。

NMOSD 患者多有复发病程，每次复发加重神经功能障碍。预防复发治疗目前被认为是NMOSD 患者减轻残障的最佳手段，免疫抑制剂如硫唑嘌呤或霉酚酸酯联合低剂量糖皮质激素被广泛应用；对免疫抑制剂治疗效果不佳的患者诊断为难治性NMOSD。近年来，随着对AQP4-IgG 阳性NMOSD 发病机制的深入研究，研究者们研发了多种单克隆抗体，包括靶向白细胞介素-6 受体(interleukin 6 receptor，IL-6-R)、B 淋巴细胞、末端补体系统等。本文针对不同靶点治疗NMOSD 的单克隆抗体以及AQP4-IgG 阴性和难治性NMOSD患者潜在的治疗靶点进行综述。

1 IL-6-R 靶向治疗视神经脊髓炎谱系疾病

IL-6 是一种可溶、多效的细胞因子，介导NMOSD 多个免疫过程，包括激活先天免疫、促进浆母细胞存活、产生AQP4-IgG、破坏血脑屏障、促进致病性辅助T17 细胞(helper T cell 17，Th17)分化和阻断调节T 细胞(regulatory T cell，Treg)激活等[4]；IL-6-R 有膜结合形式和水溶性形式，与IL-6 结合后分别介导经典和反式信号通路发挥作用[5]；托珠单抗和萨特利珠单抗是两种常用靶向IL-6-R 的单克隆抗体。

1.1 托珠单抗 托珠单抗是IL-6-R 第一个人源化单克隆抗体。一项包含5 项临床试验(89 例患者) 的Meta 分析表明，托珠单抗治疗NMOSD安全有效[6]。TANGO 试验是国内首个托珠单抗的头对头研究，纳入118 例患者，其结果表明，与硫唑嘌呤相比，托珠单抗显著减少NMOSD复发、改善临床残疾，特别是对高复发伴其他自身免疫性疾病的NMOSD 患者，其原因在于IL-6 可以改善全身的免疫状态[7-8]。最新研究表明，托珠单抗治疗难治性NMOSD 患者安全有效，4 例难治性AQP4-IgG 阳性患者和3 例难治性AQP4-IgG 阴性MOGAD 患者接受托珠单抗治疗后均未复发；4 例无不良反应，2 例出现感 染，1 例 血 脂 异 常[9]；Carreón Guarnizo 等[10]对5 例难治性NMOSD 患者使用托珠单抗治疗后，年复发率(annualized recurrence rate，ARR)从1.8 ± 1.3 降至0.2 ± 0.4，复发风险降低了88.9%；Ringelstein 等[11]证明了托珠单抗治疗难治性NMOSD 和MOGAD 患者2 年内的安全性和有效性：研究共纳入57 例患者，其中AQP4-IgG 阳性患者36 例，MOGAD 患者14 例，双阴性患者7 例，接受托珠单抗治疗后AQP4-IgG 阳性患者ARR 从1.5 降至0，扩展残疾状态评分(expanded disability status scale，EDSS) 从6.25 降 至4.25，MOGAD 患 者 的ARR 从1.75 降 至0，EDSS 从2.75 降至2.0，双阴性患者ARR 从3.0 降至0.2，治疗期间60%的患者未复发，耐受性良好，亚组分析显示托珠单抗联合免疫抑制剂与单药治疗无差异。因此，托珠单抗治疗难治性NMOSD 是安全有效的。

1.2 萨特利珠单抗 萨特利珠单抗与托珠单抗不同，它利用新的抗体循环技术，依赖pH 与IL-6-R分离，延长药物在体内循环时间[12]。SAkuraSky和SAkuraStar 研究表明，萨特利珠单抗联合免疫抑制剂和单药治疗能有效降低NMOSD 患者复发风险，对AQP4-IgG 阳性患者效果显著，对AQP4-IgG 阴性患者无效[13-14]。Levy 等[7]进一步证明萨特利珠单抗联合免疫抑制剂治疗优于单药治疗。萨特利珠单抗被FDA 批准作为单药或与免疫抑制剂联合治疗12 岁以上AQP4-IgG 阳性NMOSD 患者[15]，并于2021 年4 月30 日获批在国内上市。Kleiter 等[16]进一步证明萨特利珠单抗治疗NMOSD 患者4 年的长期有效性，纳入完成萨特利珠单抗双盲期和开放标签扩展期111 例AQP4-IgG 阳性患者(SAkuraSky 49 例，SAkuraStar 62 例)，疗程分别为4.4 年和4.0 年，治疗后ARR分别为0.21 和0.20，随访第192 周未复发患者比例分别为71%和73%，未发生严重复发患者比例分别为91%和90%，残疾未进展的患者比例分别为90%和86%。Lemprière[17]研究表明，完成全程萨特利珠单抗治疗的AQP4-IgG 阳性患者在治疗期间未发生严重的不良事件，发生不良反应的概率未随时间延长而增加，具有长期安全性。因此，萨特利珠单抗治疗AQP4-IgG 阳性NMOSD 具有长期的安全性和有效性。

1.3 IL-6 反式信号抑制剂 IL-6 不仅是促炎细胞因子，同时具有抗炎特性，IL-6-R 仅表达于肝细胞和少数白细胞，GP130 是常见的IL-6-R 亚基，普遍表达于所有细胞；IL-6-R 水解形成的可溶性IL-6-R (soluble IL-6-receptor，sIL-6-R)，与IL-6 结合后刺激表达GP130 的细胞参与炎症反应，称为IL-6 反式信号通路[18]。研究表明，IL-6 在NMOSD的致病机制可能主要是由反式信号通路介导[19]，因此Rose-John[20]研发了一种GP130Fc 融合蛋白(Olamkicept)，是反式信号通路特异性抑制剂。与萨特利珠单抗不同，Olamkicept 选择性阻断由sIL-6-R 介导的促炎信号通路，保留由IL-6 受体的膜结合形式介导的抗炎信号途径，从而减轻炎症反应；研究表明Olamkicept 在自身免疫性疾病如类风湿关节炎和红斑狼疮的动物模型中有效[20]，一项前瞻性Ⅱ期临床试验(FUTURE)表明Olamkicept耐受性良好，44% 的炎症性肠病患者症状减轻，19%的患者得到临床缓解[21]。因此推测，与萨特利珠单抗相比，Olamkicept 可能是靶向IL-6-R 治疗NMOSD 的更优选择[22]。

2 B 细胞靶向治疗视神经脊髓炎谱系疾病

B 细胞通过介导多个免疫过程在NMOSD 中发挥复杂而重要的作用，包括产生分泌致病性AQP4-IgG、分泌炎症细胞因子、参与抗原呈递等[23]，常见的靶向B 淋巴细胞的单克隆抗体有利妥昔单抗、奥法托木单抗和伊纳利珠单抗。

2.1 利妥昔单抗 利妥昔单抗(rituximab，RTX)是一种靶向人B 淋巴细胞抗原CD20 的嵌合单克隆抗体，耗竭晚期前B 细胞到早期浆母细胞阶段的B 细胞和少量T 细胞，主要依赖补体依赖性细胞毒性作用[24]。RIN-1 试验为RTX 成为NMOSD预防复发治疗的一线用药提供了Ⅰ级临床证据[25]，然而RTX 的疗效和最佳治疗方案仍不明确，一项Meta 分析表明RTX 的疗效与患者性别、发病年龄、病程、首发症状、血清AQP4 抗体状态、随访时间不相关，可能与种族和既往是否接受免疫抑制剂治疗相关，未接受免疫抑制剂治疗的患者疗效更佳[26]；一项Meta 分析显示，NMOSD 患者每周静脉输注100 mg RTX，连续3 周，可有效降低ARR 和EDSS，不良事件发生率低[27]。Damato等[28]发现AQP4-IgG 亚类变化和AQP4-IgM 水平与NMOSD 临床复发显著相关，生发中心是复发时AQP4-IgG 的主要来源，RTX 可消除生发中心活性和AQP4 特异性B 细胞，因此推测生发中心活性生物标志物如AQP4-IgG 亚类变化和AQP4-IgM 水平可能是预测复发的有效因子。一项系统评价表明CD19+B 细胞水平不能作为指导RTX 预防复发治疗最佳方案的依据，CD27+B 细胞可能是有用的生物标志物[29]。

2.2 奥法托木单抗 奥法托木单抗是一种重组人抗CD20 的免疫球蛋白抗体。不同于RTX，奥法托木单抗通过补体和抗体依赖的细胞毒性作用耗竭B 淋巴细胞和T 淋巴细胞[30]。ASCLEPIOSⅠ/Ⅱ试验结果表明，与特立氟胺相比，复发型多发性硬化患者接受奥法托木单抗治疗后ARR 分别降低51% 和58%，3 个月和6 个月残疾恶化患者的比例和MRI 病变显著减少，且耐受性良好[31]；一项比较奥法托木单抗与奥瑞组单抗疗效的研究显示，与奥瑞组单抗相比，奥法托木单抗显著降低了复发型多发性硬化患者的ARR，减轻了MRI病变[32]。Gärtner 等[33]证明奥法托木单抗在新发的多发性硬化患者中同样有效，两项亚组分析结果表明其疗效与种族和体质量无关，不同种族和体质量的患者无需调整奥法托木单抗药物剂量[34-35]；无论体质量、给药装置、给药部位，复发型多发性硬化患者每个月接受低剂量，即20 mg 奥法托木单抗(1 d、7 d 和14 d 首次给药后)，可以快速、持续地消耗B 细胞[36-37]，Von Essen 等[38]研究表明奥法托木单抗不仅消耗B 细胞，还能调节Th17 细胞、Treg 细胞、T 卵泡辅助细胞与滤泡调节性T 细胞比例，降低效应T 细胞的自身反应性；Hauser 等[39]进一步证明了其长期安全性。奥法托木单抗已被美国、欧盟和日本批准用于治疗成人复发型多发性硬化[30]，对NMOSD 的疗效需要进一步研究。

2.3 伊纳利珠单抗 伊纳利珠单抗是一种嵌合单克隆抗体，靶向表达CD19 的致病性B 细胞，CD19 不仅表达于前B 细胞、成熟B 细胞和记忆B 细胞，还在浆母细胞中表达，可能比靶向CD20 的单克隆抗体更有效[40]。N-Momentum 试验使得伊纳利珠单抗在 2020 年6 月成为首个也是唯一一个被FDA 批准治疗NMOSD 的靶向B 细胞药物[41-42]。Marignier 等[43]发现伊纳利珠单抗显著减轻NMOSD 患者3 个月的临床残疾程度，与治疗前复发次数、基线EDSS 和病程均无关；敏感性分析同样证明其有效性[44]，17 例既往接受RTX治疗患者事后分析结果表明伊纳利珠单抗安全有效[45]。75 例AQP4-IgG 阳性患者事后分析结果显示，接受伊纳利珠单抗治疗4 年期间13 例患者共复发18 次，临床残疾未恶化，疗效在治疗后的第2 年增强，这一现象同样存在于RTX[46]，经RTX 治疗不久也会出现二次复发，其原因可能为消耗循环抗体，抑制B 细胞分泌AQP4-IgG、减轻BAFF 促炎因子等过程需要一段时间[47]。16 例AQP4-IgG 阴性患者中，12 例接受伊纳利珠单抗治疗(其中MOGAD 6 例)，4 例接受安慰剂治疗(其中MOGAD 1 例)，事后分析结果显示无论从双盲期还是开放标签扩展期开始接受伊纳利珠单抗治疗，AQP4-IgG 阴性患者ARR 从治疗前的1.70 降至0.048， B 细胞耗竭也达到预期水平，耐受性良好[48]；然而，在萨特丽珠单抗单药或附加治疗AQP4-IgG 阴性患者的事后分析中未发现有效性，也没有独立的评审委员会来判定疾病复发。因此，笔者认为伊纳利珠单抗治疗AQP4-IgG 阴性患者可能安全有效，由于病例数有限，需要进一步扩大样本量；另外，试验设计阶段应纳入独立的评审委员会来判断复发。

3 补体靶向治疗视神经脊髓炎谱系疾病

补体是一种免疫分子，补体激活后引起一系列下游反应导致髓鞘脱失、神经元损伤、星形胶质细胞死亡等病理过程[49]，是介导NMOSD 发展的关键步骤。 依库珠单抗是一种人源化单克隆抗体，通过中和补体成分5 (Complement 5，C5)，阻断C5a 和C5b 切割，抑制促炎因子C5a 释放及C5b 参与膜攻击复合物的形成，从而抑制末端补体通路激活[50]。PREVENT 试验促使依库珠单抗最早被FDA 批准用于治疗成人AQP4-IgG 阳性NMOSD[51-52]。一项PREVENT 试验亚组分析结果显示，与安慰剂相比，依库珠单抗显著降低ARR 和严重感染的风险，与是否伴其他自身免疫性疾病、既往是否接受免疫抑制剂治疗、1 年内是否接受RTX 治疗等无关[53]。在缺乏头对头研究的情况下，一项纳入4 项RCT 试验的Meta 分析显示，既往无论是否接受免疫抑制剂治疗，与萨特丽珠单抗和伊纳利珠单抗相比，伊库珠单抗降低AQP4-IgG 阳性患者复发风险的效果更显著，表明靶向C5 治疗比其他作用机制更有效[54]。一项比较7 种预防NMOSD 复发药物的模型分析纳入24 项试验、2207 例患者，结果显示单克隆抗体治疗可显著延长首次复发时间，其中以依库珠单抗最显著，随访在24 个月时接受依库珠单抗治疗的未复发患者比例达98.9%；此研究对7 种药物预防NMOSD 复发进行了彻底的定量比较，不仅可以作为临床实践合理用药的依据，也为今后设计临床试验提供了药效学依据[55]。此外，在依库珠单抗治疗期间患者C3、C4 水平无变化，血清50%溶血补体水平显著降低，临床症状没有恶化，表明可通过检测血清CH50 水平来监测依库珠单抗疗效，已在阵发性睡眠性血红蛋白尿症和重症肌无力等自身免疫性疾病显示有效[56]。

4 AQP4 阴性和难治性NMOSD 患者的新治疗方向

近年来单克隆抗体治疗AQP4-IgG 阳性NMOSD患者的长期安全性和有效性研究取得很大进展，然而单克隆抗体对AQP4-IgG 阴性和难治性患者的疗效仍不明确，目前研究表明只有伊纳利珠单抗对AQP4-IgG 阴性患者有效，难治性患者接受托珠单抗治疗可获益。因此，迫切需要研发与NMOSD致病相关的新靶向分子，尤其针对AQP4-IgG 阴性患者。

4.1 Th17/IL17/IL23 通路 约25% 的NMOSD 患者体内未发现AQP4-IgG，研究者们提出了其他致病机制，Th17 细胞可能是关键因素。Th17 细胞产生促炎因子IL-17 和IL-23，驱动包括NMOSD 在内的多种疾病的自身免疫反应和炎症[57]。一项Meta 分 析 显 示，NMOSD 患 者Th17 细 胞 比 例、IL-17 及其相关细胞因子高于健康组和多发性硬化组[58]；IL-6、IL-17 水平与NMOSD 临床残疾程度呈正相关，并且接受抗CD20 治疗后显著下降[59]。因此推测，Th17/IL17/IL23 可能参与AQP4-IgG 阴性NMOSD 的发病机制，成为新的治疗靶点[60]。

4.2 通过降低NLRP3 炎症小体和NF-κB 的活性来抑制炎性反应 炎症是关键的致病因素，参与NMOSD 早期病理改变，与AQP4-IgG 状态无关[60]。研究表明，NLRP3 炎症小体通过激活IL-1β 和IL-18 合成途径参与神经系统炎性脱髓鞘疾病的发生发展[61]，NF-κB 与NLRP3 炎症小体的激活相关[62]；NMOSD 患者脑脊液NLRP3 水平显著升高，并且与疾病严重程度、线粒体DNA、IL-1β、IL-6、IL-17呈正相关，线粒体损伤后NLRP3 炎症小体介导的细胞焦亡在NMOSD 的发病机制中起重要作用[63]。因此笔者推测，通过阻断或降低NLRP3 炎症小体和NF-κB 的活性治疗NMOSD 可能有效，尤其对AQP4-IgG 阴性NMOSD 患者。

4.3 通过靶向CD4+T 细胞和增强Treg 的活性来抑制AQP4-IgG 的产生 外周辅助性T 细胞(T peripheral helper cell，TPH) 是 一 种 新 型 的CD4+T细胞亚群，研究表明NMOSD 患者TPH细胞显著增加，TPH产生IL-21 更有效地诱导B 细胞分泌AQP4-IgG[64]。CD4+/CD25+/Foxp3+/Treg 作 为 内 源性免疫抑制因子，在NMOSD 动物模型发现病灶处Treg 的数量和比例增加，Treg 可减少巨噬细胞、中性粒细胞和T 细胞侵袭，通过调节巨噬细胞/小胶质细胞的炎症状态以及降低趋化因子和促炎因子来抑制炎症反应[65]；与对照组相比，NMOSD 患者外周血CD4+/CD25+/Foxp3+/Treg 细胞百分比和叉头蛋白/翼状螺旋转录因子3 mRNA的表达显著降低，表明NMOSD 与Treg 细胞的破坏有关[66]。因此，生物制剂对CD4+T 细胞、Treg数量和功能的改变可能会直接影响炎症和自身免疫反应，或间接影响致病性AQP4-IgG 的产生，难治性NMOSD 患者可以因此获益。

4.4 造血干细胞移植(hematopoietic stem cell transplantation，HSCT) 干细胞具有较高的自我更新和复制能力，干细胞治疗成功改善了帕金森病和脊髓损伤动物模型的运动功能，成为恢复受损中枢神经很有前途的方法[60]。难治性NMOSD 患者接受HSCT 治疗后血清AQP4-IgG 由阳性转为阴性，病程未复发，临床症状和MRI 得到持续改善[67]，Ceglie 等[68]的研究同样证明了HSCT 治疗难治性NMOSD 的安全性和有效性，最新指南推荐HSCT 可用于治疗难治性NMOSD 患者[69]。因此，HSCT 治疗难治性NMOSD 患者是安全有效的。

5 结语

NMOSD 是一种全球性疾病，低收入国家的非白人患者最常见[55]。单克隆抗体治疗AQP4-IgG阳性NMOSD 取得重大突破，研究证明了其长期安全性和有效性。其中依库珠单抗的疗效优于其他单抗，伊纳利珠单抗对AQP4-IgG 阴性患者治疗有效，托珠单抗和HSCT 成为难治性NMOSD 最有效的治疗方法，Olamkicept 可能是靶向IL-6-R治疗NMOSD 更好的选择。利妥昔单抗、托珠单抗、萨特利珠单抗、奥法托木单抗、伊纳利珠单抗先后在国内上市，只有依库珠单抗国内尚未上市。目前多针对AQP4-IgG 阳性NMOSD 患者研发多克隆抗体，AQP4-IgG 阴性NMOSD 患者有不同的免疫致病机制和临床特征[7]，其诊断和治疗存在很大挑战，Th17/IL17/IL23 通路、NLRP3 炎症小体成为潜在治疗靶点。单克隆抗体价格昂贵，治疗费用高，沙妥珠单抗第1 年治疗费用为219231美元，此后每年为190 000 美元；依库珠单抗每瓶价格42 美元，每年的治疗费用约710 000 美元；伊纳利珠单抗第1 年的治疗费用为393000 美元，此后每年为262000 美元，是利妥昔单抗的25 ~40 倍[7]；奥法托木单抗第1 年治疗费用为35000美元，第2 年为28000 美元[70]。低收入国家无法负担昂贵的费用，未来需进一步优化药物效益。MOGAD 是独立于NMOSD 的疾病实体，由于疾病的异质性[2]，单克隆抗体治疗MOGAD 患者的安全性和有效性有待进一步研究。

作者贡献席宏莲：设计构思，文献检索，撰写初稿；张雯静：对综述中知识性内容作批判性审阅；郑婷：参与综述的选题；王满侠：综述最后审阅及定稿。

利益冲突所有作者声明无利益冲突。