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发表于 2008-11-20 10:42:10
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130-1-第一节 类风湿关节炎的细胞因子抑制剂治疗
类风湿关节炎是最常见的慢性自身免疫病之一,发病特征为关节炎性改变、关节滑膜细胞增生、骨和软骨的进行性破坏;关节外的异常免疫改变也可以引起其他器官的病理改变。目前,RA的发病原因尚不清楚,但是对其发病机制已有了较为深人的研究。研究发现,细胞因子网络作用失衡在RA的发病中起着关键性作用;另外,Thl/Th2细胞作用的失衡也在其发病过程中发挥重要作用,基于此研究,研发相关的生物制剂,调整免疫应答的失衡状态,发挥了有效的治疗作用。
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3 l+ O; U# j% e+ @ 一、细胞因子网络失衡在类风湿关节炎发病中的作用 + O5 p$ h% t v, x% R
7 u+ E- O+ ~: r 细胞因子是由细胞产生的小分子多肤类因子,它们调节机体的生理功能,参与各种细胞的增殖、分化、凋亡和行使功能,细胞因子在某些情况下还可以产生病理作用,参与自身免疫病、肿瘤、移植排斥等疾病的发生和发展。细胞因子主要包括干扰素(interferon, IFN)、集落刺激因子(colony stimulating factor, CSF)、白细胞介素(interleukin, IL)、肿瘤坏死因子(tumornecrosis factor, TNF)、趋化因子(chemokine) ,转化生长因子P(transforming growth factor (3,TGF-(3)和生长因子(growth factor)等。细胞因子具有广谱的生物学活性,具有调节免疫应答、抗病毒、抗肿瘤、调节造血功能和促进炎症反应的功能;另外,细胞因子也具有病理效应,正常情况下,细胞因子的表达和分泌受到机体的严格控制,在病理状态下,细胞因子合出现异常性表达,表现为细胞因子及其受体的缺陷、细胞因子表达过高,以及可溶性细胞因子受体的水平增加等。利用基因工程技术生产的重组细胞因子治疗肿瘤、感染等疾病已取得了较好的疗效,重组细胞因子作为药物有很多优越之处:细胞因子是人体的自身成分,可调节机体的生理功能;细胞因子疗效高,在很低剂量即可发挥明显作用,副作用小。另一方面,在炎症、自身免疫病、变态反应、休克等疾病时,某些细胞因子的表达量可成百上千倍的增加,例如,类风湿关节炎的滑膜液中可发现IL-1, IL-6 , IL-8水平明显高于正常人,而这些细胞因子均可促进炎症过程,使病情加重,应用细胞因子的抑制剂有可能治疗这类炎症性细胞因子水平升高的疾病。目前,细胞因子抑制剂的研究与开发也取得了长足的进步,已有一批细胞因子抑制剂进人临床或被批准上市,包括人源化的抗细胞因子或其受体的抗体、可溶性细胞因子受体、细胞因子受体拮抗剂等,收到非常明显的疗效。细胞因子抑制剂将成为新一代抗风湿药物。
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( x9 T; ^2 K% i- G1 O$ S 研究发现,细胞因子在自身免疫病的发病过程中发挥重要作用,许多自身免疫病的局部炎症反应具有细胞因子依赖性。刺激细胞因子产生的最强信号之一是其他的细胞因子,因此细胞因子之间的作用具有网络性的特点,即细胞因子之间能够相互促进或抑制彼此的表达,这种作用特点使得疾病情况下细胞因子的表达及作用更加复杂化。7 j( I- H7 Q* H- ^6 e
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既然细胞因子在多种自身免疫病中发挥重要作用,那么它们在类风湿关节炎的发病过程中又发挥什么样的作用呢?研究发现,RA患者的滑膜中促炎性细胞因子、抗炎性细胞因子及包括可溶性细胞因子受体在内的细胞因子抑制剂的表达水平均有明显提高(图130一1)0TNFa, IL-1、IL-6, GM-CSF(granulocyte-macrophage colony stimulating factor)和其他趋化因子等促炎性细胞因子主要由关节滑膜液中的巨噬细胞、成纤维母细胞产生,IL-1和TNF能够刺激前列腺素E ( prostaglandin E)和胶原酶的产生,刺激软骨的再吸收,抑制蛋白多糖的产生。其他炎性细胞因子在调控细胞迁移和活化过程中起重要作用。研究表明,在不同病期、不同病情甚至在用药情况下,RA患者关节滑膜液中都有促炎性细胞因子的广谱表达,与有丝分裂原刺激细胞因子一过性表达的模式不同,RA患者关节滑膜中细胞因子的表达是持续性的。另外,在 RA患者滑膜组织的慢性炎症过程中,IL-10和TGF-R等抗炎性因子的表达水平也有所上调,但仍不足以抑制关节滑膜炎症的发生;细胞表面脱落的可溶性TNF受体p55和p75是天然存在的TNF抑制剂,在关节滑膜液中可以检测到这两种受体的存在,但其浓度不足以中和关节滑膜液中内源性产生的TNF;与此相似,白细胞介素一1受体拮抗剂(IL-1 receptor antagonist, IL-1Ra)是IL-1的天然抑制剂,在许多RA患者滑膜液中的表达水平也较高,但也不足以消除 IL-1引起的炎性作用。促炎性细胞因子和抑炎性细胞因子之间作用的失衡,使细胞因子的内稳定遭到破坏,这是RA重要的病理特征。
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关节滑膜细胞的体外培养为RA的发病机制研究提供了一个非常好的模型,与长期传代培养的滑膜细胞即滑液中的纤维母细胞样细胞相比,混合细胞培养物能够真正代表病变关节中的所有细胞,主要包括30%的T淋巴细胞,30%-'40%的巨噬细胞,还有少量的成纤维母细胞、树突状细胞、浆细胞和 B淋巴细胞。在没有外源刺激时,这些细胞即能产生TNFa,IL-1,IL-6, GM-CSF、血管内皮细胞生长因子(vascular epithelial growth factor, VEGF)等分子,与疾病状态下体内的情况相似。分离的RA滑膜组织细胞体外培养数天后,在没有外源刺激下,即能产生大量的促炎性细胞因子。在混合培养细胞中加人抗TNFa中和性抗体后,能够阻断它本身的致炎作用;同时,IL-1的表达也几乎被完全抑制;GM-CSF,IL-6, IL-8等促炎性细胞因子的产生也明显下调,这提示 TNFa在促炎性细胞因子的产生中发挥关键的作用,为TNFa可能成为RA治疗的靶点提供了线索。如图130一2所示,TNFa位于细胞因子作用网络的最上游,阻断TNFa的作用,可以阻断由此导致的细胞因子网络的失衡,发挥治疗作用。9 B N2 r+ W; k+ @3 ~% `2 } u$ M% G
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体外研究表明,TNFa在类风湿关节炎的发病过程中发挥着关键性作用。动物实验表明:高表达TNFa的转基因小鼠出生4-6周后,出现类似RA的改变,抗TNFu抗体可以预防小鼠类风湿关节炎症状的出现;n型胶原诱导的小鼠关节炎模型(collagen-induced arthri-tis, CIA)是用II型胶原免疫小鼠得到的一种实验模型,与人类风湿关节炎有许多相似的临床、组织和免疫学改变,因此,可选用 CIA模型来观察TNFa在发病过程中的作用及TNFa抑制剂的疗效。研究发现,在CIA小鼠中,抗TNFa抗体及可溶性TNFa受体的治疗效果好,临床症状改善明显,而且可阻止关节的破坏。这进一步提示TNFa抑制剂可用于类风湿关节炎的治疗。表130一1总结了抗 TNFa疗法的实验依据。0 x$ @4 _ f" T3 p& j; f5 m# O( R
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此外,IL-1在类风湿关节炎的发病过程中发挥重要的病理作用。动物实验证明:将IL-1(3直接注射到小鼠关节中可以引起关节炎;在抗原诱导的小鼠关节炎模型中,IL-1。和IL-lp都可以引起骨和软骨的破坏,而IL-1R起决定性作用,它能够通过活化破骨细胞而促进骨和软骨的吸收,抑制蛋白多糖和关节胶原的产生。因此,应用IL-1受体拮抗剂或可溶性IL-1受体抑制IL-1的作用,也可能起到治疗类风湿关节炎的作用。' @2 R- s: C1 S/ {
" q K8 V) Q0 J q 二、TNFa抑制剂的研发和临床应用
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如上所述,TNFa能够刺激滑膜增生、促进前列腺素和金属蛋白酶产生;TNFa在RA的发病过程中处于关键地位,阻断TNFa的作用,可阻断由此导致的细胞因子网络失衡,起到治疗作用。TNFa抑制剂主要包括抗 TNFa抗体、可溶性TNF受体、TNFa反义寡核昔酸等,目前,这类药物中已有两种通过美国FDA的批准上市,用于类风湿关节炎的治疗。
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# g6 x! P1 T, D1 e2 o (一)抗TNFa杭体
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/ K+ g8 p9 k# @ I- B 抗TNFa或抗TNF受体的抗体能特异性地与TNFa或TNF受体结合,阻断其生物学活性,治疗前景好。抗体是由B细胞产生的、能与抗原发生特异性结合的、由4条肤链组成的4聚体,包括两条相同的重链(heavy chain, H链)和两条相同的轻链(light chain, L链)。重链和轻链 N端部分的氨基酸组成及排列变化多端,为抗体的可变区(variable region, V区);V区以外的氨基酸组成、数量和排列相对恒定,为抗体的恒定区(constant region)。抗体V区中某些特异位置上的氨基酸随抗体特异性的不同而出现极大的差异,这些区域称为超变区(hypervariable region, HV)或互补决定区(com-plementarity determining region, CDR)。V区中CDR以外的部分称为框架区(frame region,FR)., CDR是抗体分子特异性结合抗原的关键部位。根据制备的原理和方法不同,抗体可分为多克隆抗体、单克隆抗体和基因工程抗体。多克隆抗体的不均一性限制了其临床应用。单克隆抗体只识别一种抗原决定簇,特异性高、亲和力强、交叉反应少,但目前所用的大多数单克隆抗体为鼠源性的,对人体有一定的免疫原性,使用后会产生抗鼠抗体,多次使用会降低抗体疗效,甚至产生超敏反应,另外,单克隆抗体的半衰期短,价格昂贵,影响了其临床应用。因此,用于临床治疗的理想单克隆抗体应该是人源的,但目前,人一人杂交瘤技术存在尚未突破的技术困难,较好的解决办法是研制基因工程抗体用于临床治疗。目前,开发研究的用于类风湿关节炎治疗的抗TNFa抗体都属于基因工程的人源化抗体或人一鼠嵌合抗体,应用前景看好。
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基因工程抗体是在基因水平对抗体分子进行切割、拼接或修饰,甚至是人工全合成后导人受体细胞表达,产生新型抗体。基因工程抗体包括人一鼠嵌合抗体、CDR移植抗体(改型抗体,人源化抗体)、人源性抗体、小分子抗体等。 * G) ^6 q& @$ p3 l5 {, Z9 H
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1.人·鼠嵌合抗体 9 |+ V9 b+ r. y9 G5 `
# [5 D' |9 }) l7 I* v* ~ 在人抗鼠单克隆抗体反应中,90%是针对C区的,因此,用人抗体的C区代替小鼠抗体的C区可以明显减弱鼠源性单克隆抗体的免疫原性。从分泌某种鼠单克隆抗体的杂交瘤细胞基因组中分离并鉴定出重排的功能性鼠Ig的V区基因,通过基因重组与人Ig的C区基因拼接,克隆到表达载体中,转人宿主细胞,表达、制备特异性嵌合抗体。 / `7 @9 {, j/ |1 {+ Z
$ ~2 O" u- s, a/ V r9 { 2.CDR移植抗体
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$ B& p$ m, ]7 S+ P! m4 L 虽然绝大多数人抗鼠单克隆抗体反应是针对C区的,但有些抗抗体反应是针对V区的,将嵌合抗体的鼠FR区换为人FR区,可进一步减少抗体的免疫原性。抗原与抗体结合的特异性和亲和力主要取决于V区的6个 CDR区。因此,把人单克隆抗体的CDR区置换成鼠单克隆抗体的CDR区,这样的抗体的人源化可达97 ,在保留鼠源性单克隆抗体亲和力的同时,又可大大降低单克隆抗体的免疫原性,发挥更佳疗效。但是,此项技术复杂,难度大。 1 G2 q1 X" E2 P9 I5 h# \
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3.人源性抗体
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8 c6 J8 I. o- F+ G+ Q7 W) P 利用噬菌体抗体库和基因置换技术可成功制备完全人源化的抗体。利用基因工程技术将人抗体重链和轻链的V区基因克隆出来,并在噬菌体表面表达、分泌,经筛选后获得特异性抗体。通过这种技术生产的抗体为全人源性抗体,可避免抗体的免疫原性,该技术是生命科学的重大突破。噬菌体抗体库制备的抗体通常为Fal〕片段或单链的V区抗体,没有Fc段,亲和力受到影响。如果将小鼠的全套抗体基因去除,同时将人的大部分轻链、重链基因插入到小鼠的染色体中,这样用抗原刺激小鼠时,就可以发生抗体基因的重排,产生人源性抗体。此种抗体的免疫原性低,体内半衰期长,但研制成本昂贵。
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4.小分子抗体
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! S! T7 q- y+ L; Q3 K 完整抗体分子的分子量大,难以穿过血管壁,影响其治疗效果。小分子抗体如Fab抗体,只包括具有抗原结合功能的Fab段,大小只有完整IgG分子的1/3。将抗体分子重链的V区、CH1区的cDNA与轻链完整的cDNA连接在一起,克隆到表达载体中,在大肠杆菌等宿主细胞中表达出具有特异性抗原结合活性的Fab抗体。 - N8 d. {8 n$ @
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目前开发的抗 TNFa抗体包括了上述四种基因工程抗体,如表130一2所示,嵌合型抗TNFa抗体inf liximab已通过美国食品与药品管理局(FDA)和欧洲批准用于治疗类风湿关节炎;通过噬菌体抗体库技术筛选到的人源性抗体D2E7的fu期临床研究结果令人鼓舞,预计应用前景乐观。 [8 l5 p5 }# f% r1 f3 d6 y
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: @; p7 a+ i+ v$ }7 K 目前,在研发的抗 TNFa抗体中,inflix-imab是惟一一个被美国FDA和欧洲批准用于类风湿关节炎治疗的抗体。在美国,此抗体在1998年被批准上市用于治疗克罗恩病,1999年被批准上市治疗RA。有关 infliximab的详细资料请访问网站www. remicade. com.近来,欧洲也开始允许用infliximab进行RA和克罗恩病的临床实验治疗。infliximab的临床实验从1992年开始,迄今已完成 I、II、III期临床实验,并被批准上市。根据2002年6月的报道,inf liximab已经在临床治疗了277,000例RA患者,收到良好疗效。临床实验中用的剂量分别为:lmg/kg,3mg/kg和10 mg/kg,用药方式为静脉注射,间隔时间分别为2,4,6,8周不等,主要与MTX联合用药。大量实验表明,inflix-imab与TNFa的亲和力高,具有中和活性,能够阻止TNFa与膜表面受体p55和p75结合。 X8 d `1 \9 T f
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最初接受infliximab临床实验治疗的患者都是对多种药物治疗失败、而目前又没有其他有效治疗方法的患者,在两个星期内,分次静脉注射总量为20 mg/kg的inf liximab,注射后数小时,患者自我感觉好转;;1--2天后,疼痛和晨僵明显减轻,血清中C一反应蛋白和IL-6水平下降明显;两周后,肿胀关节的数目即有明显减少。第一批进行实验的20例患者中,病情缓解的程度有所不同,持续时间在 8一26周之间,因此,瞬时阻断TNFa的作用不能起到治疗作用。在II期临床实验中,分别观察了在1 mg/kg和10 mg/kg剂量下,治疗4周后的临床效果。安慰剂组、低剂量组和高剂量组达到治疗标准的人分别占:8%,44%和 79 。虽然这个结果很有意义,但是还需要进一步的临床观察从而确定最佳治疗剂量及单独应用infliximab或与甲氨蝶吟联合应用的远期治疗效果。lu期临床实验的时间为 1年,观察抗TNFa治疗能否延缓手和脚的关节改变。结果发现,在所有的治疗剂量下,约有50%的患者骨和软骨的病变不再进一步恶化,而单独应用甲氨蝶吟的患者仍有滑和软骨的进行性破坏,infliximab与甲氨蝶吟联合应用效果更好,防治骨和软骨进行性破坏的治疗效果可以持续2年。 ( b9 ]6 n' u, T6 G {
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总体治疗结果表明,对于常规抗风湿药物治疗不敏感的患者,用infliximab单一药物治疗后,在一定时间内即有明显疗效,而且临床反应性有明显的剂量依赖性。lmg/kg infliximab单独应用时,在患者血清中检测不到稳定的足以中和TNFa的单克隆抗体浓度;当1 mg/kginfliximab与MTX联合用药时,在患者血清中可以检测到稳定的抗体浓度。infliximab对RA的治疗有浓度依赖性,与MTX联合用药,可以减少infliximab的用量,而且抗嵌合抗体的发生率也会明显降低。
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从接受infliximab治疗患者的血液或关节滑液的检测中发现:TNFa在体内细胞因子网络失衡中发挥调控作用;阻断TNFu的作用,可以引起血清中IL-6, IL-1, IL-8, VEGF等细胞因子浓度的下降;关节中白细胞的浸润明显减少,E一选择素、细胞间粘附分子1(intercellu-lar adhesion molecular-1, ICAM-1)和趋化因子等导致白细胞聚集的成分明显减少;抗TNFu治疗还使血管内皮细胞生成因子的生成下降,血管生成减少。 , R; @) }# r( a% c
3 @3 f2 x; B2 x2 |+ b5 A; m2 S (二)可溶性TNFa受体 " i) k1 B: e# P5 `0 Y' h+ v
|. T: a+ I: h5 e- R TNFa与其他细胞因子的作用方式相似,也是通过与其受体结合而发挥生物学作用。天然TNFa存在可溶型和膜结合型两种形式,活性形式为三聚体;天然存在的TNF受体有p55和p75两种类型,均存在可溶型和膜结合型两种形式。膜结合型TNF受体由膜外区、跨膜区和膜内区三部分组成,通过膜外区与配体特异性结合,经过膜内区转导信号,产生细胞行为和功能的改变。TNF受体除了与相应细胞因子结合发挥生物学作用外,还具有重要的调控功能。天然状态下,在金属蛋白酶的作用下,细胞膜表面的受体被切割成为可溶性受体,大多数可溶性TNF受体仍然具有TNFa结合功能,但不具有信号转导功能,因此可与具有信号传导功能的膜表面受体竞争结合TNFu,作为TNFa抑制剂发挥作用;另外,TNFa发挥作用时,需要膜表面受体的聚集传递活化信号,膜表面受体被切割后,表面受体密度下降,活化信号传导受到抑制。因此,可溶性TNF受体可以作为TNFa的抑制剂发挥治疗作用。
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TNF受体与TNFa的亲和力很高,因此可溶性TNF受体是TNFa的强抑制剂。可溶性的TNF受体以p55和p75两种形式存在于体液中,为天然的TNFa抑制剂,但此浓度不足以拮抗疾病状况下TNFa的作用。因此,利用基因工程技术表达受体的膜外区,使其存在于溶液中,保留与配体结合的能力,但丧失信号转导功能,从而与膜表面的受体竞争配体,发挥受体阻断剂的作用。如表130一3所示,为了提高可溶性受体的竞争结合能力,目前开发的可溶性TNF受体均为双价,包括 p55和 p75两种形式。- m9 r0 \- i0 Q( s% X8 k) A6 Y. v# E
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在开发的三种可溶性受体中,目前只有美国Immunex公司生产的Enbrel(原名 Etanercept)获得美国FDA和欧洲批准用于治疗类风湿关节炎。Enbrel是人II型TNF受体p75的膜外区与IgG的F。段构建的融合蛋白,能够形成同源二聚体,比非融合的单体形式的可溶性TNF受体具有更长的半衰期和更高的亲和力。该药物的研发过程较快,1998年被批准上市治疗RA, 2002年 1月,Enbrel进一步扩展适应证,被美国FDA批准上市治疗银屑病关节炎。ffl期临床实验表明,使用一次剂量25mg的En-brel治疗类风湿关节炎病人,在 3个月内使62%患者的症状得到改善,对照组为23 ;在6个月时,有 69%病例中度改善疼痛,对照组为2%;71%病例中度改善关节活动度,对照组为6%;51%中度改善关节肿胀,对照组为2%;88%中度改善关节晨僵,对照组为4 % o Enbrel与TNFa的亲和力高,能够中和 TNFa的生物学作用。然而,TNF家族的另一个成员TN即(淋巴毒素a)也能够与TNFp75受体结合,因此Enbrel比抗TNFa抗体的作用范围宽。但是,TNFa是类风湿关节炎滑膜组织中主要表达的细胞因子,TNF(3在RA的病理作用尚不明确。因此,可以认为两类TNF抑制剂在类风湿关节炎的治疗中有相似的疗效。有关Enbrel的临床研究详细资料,请访问网站http : //www. enbrel. com/. D/ m( e9 {+ k- }/ Y2 e
) p" K6 H( _& m9 d8 v Enbrel和infliximab的治疗效果相似,然而,进一步研究发现,接受infliximab治疗的患者,疾病活动情况控制得更快,停用药物后,病情稳定的时间也比较长。目前尚不能确定这是由于药物剂量的差异还是药代动力学的差异所导致的。就 infliximab而言,如果与 Enbrel和MTX联合应用,也是安全有效的,而且对于长期患病的患者治疗效果更好。此外,infliximab必须静脉给药,因而只能在医院治疗,而Enbrel可以皮下给药,患者能够在家中注射,使用较为方便。
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4 U( A) b W" C; o (三)TNFo.抑制疗法的耐受性和安全性 5 m f4 a! z' Y) e, u0 J* Y: o
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由于TNFa是机体防御系统的重要组成成分,抗TNFa治疗尤其是长期治疗的安全性是人们所担心的问题。从目前结果来看,inflix-imab和Enbrel的副作用至少不比其他抗风湿药物的副作用大。其实,TNFu作为有效的治疗靶点也是可以预见的,免疫球蛋白和可溶性TNF受体本身是没有毒性的,这些药物的主要作用是清除疾病状况下体内过剩的TNFa,目前,抗TNF疗法已使数十万RA患者缓解了病情。总的说来,接受TNF抑制剂治疗的患者对这些药物的耐受性较好。静脉注射inf liximab2小时后,没有血液学改变;如果重复注射,尤其是低剂量多次注射((1和3mg/kg ),偶而会出现潮红、头疼、皮疹等输液反应;对Enbrel而言,如果反复注射,40%的患者会有局部皮肤的改变,如红斑及注射部位的不适等。
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另外,在应用infliximab或其他TNF抑制剂的过程中,抗 ds-DNA抗体的产生会增加。在接受infliximab治疗的200例患者中,产生抗ds-DNA抗体的几率为8%,虽然所有患者在停用药物之后都自动恢复,抗ds-DNA抗体的产生还是引起了人们的关注。在200例患者中,有一例出现了典型的药物诱导的系统性红斑狼疮症状,停用药物后,症状即自动缓解。在随后6个月一3年的较长的随访研究中,发现用 in-fliximab治疗的RA患者中,患霍奇金病、B细胞淋巴瘤和多发性骨髓瘤各有一例。但这种发病率也是在预料之中的,因为这些患者患病时间长,长期服用甲氨蝶吟(MTX)和硫哇嘿吟等免疫抑制剂,这样即容易发生 B淋巴细胞增生性疾病。总之,现在尚无法得出infliximab与这类疾病的发生有关或无关的结论。 9 ~ k; V# O h; H' _+ E
$ D, _8 M7 U# ~* M; b0 v. L. n5 K Enbrel能够与可溶型和膜结合型TNF结合,研究表明它能够减弱类风湿关节炎患者的疾病活动度,抑制关节破坏的程度。机体多种细胞表达 TNF受体,它有重要的免疫调节功能,因此用双盲法观察了应用Enbrel对RA患者免疫功能的影响。研究发现,应用Enbrel组患者和安慰剂组患者的外周血白细胞表面抗原、T细胞增殖反应、嗜中性粒细胞功能、迟发型超敏反应、血清免疫球蛋白水平及感染的发生率都没有明显的区别。虽然这项研究的规模比较小,只能检测主要的免疫学改变,但是这与应用Enbrel的RA患者免疫功能稳定的临床实验研究结果一致,说明接受Enbrel治疗不会影响患者的整体免疫功能。
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5 C' E! i1 _: i' u4 |* Y" w& @* L 总之,与其他临床治疗方案相比,TNF抑制剂的安全性较好。与应用安慰剂对照组相比,应用infliximab和Enbrel患者上呼吸道感染率并无明显增加,应该注意的是,参与inflix-imab和Enbrel临床实验的患者都是长期患病而且重症患者,因此有并发症的比例较高,寿命也较短。虽然早期临床观察的结果还令人欣慰,但长期用药是否会增加结核及真菌感染的几率,还需进一步的观察。
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2 {, V1 d4 b3 x; M- j (四)其他TNFa抑制剂的开发研究 9 n) I8 O$ p8 z2 i O
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以上研究结果表明,抗TNF疗法在类风湿关节炎的治疗中有良好的疗效,这进一步验证了TNFa在其发病过程中具有关键性的作用,研究TNFa的产生及作用机制,可研发更多种类的TNF抑制剂,除了目前的可溶性 TNF受体和抗TNFa抗体外,还可利用抗TNF受体抗体、TNF结合多肤、TNFa反义寡核昔酸等途径抑制TNFa的病理反应,治疗各种炎症性、自身免疫性疾病。5 |4 E3 Q2 ^8 Z) [0 H
2 v2 y2 r6 s, F! E 三、白细胞介素一1抑制剂
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虽然TNFa拮抗剂在类风湿关节炎的治疗中取得了成功,但是接受TNFa拮抗剂治疗后,完全治愈的患者几乎没有;有些患者虽然应用了TNFa拮抗剂,炎症却并不能完全被控制,关节骨和软骨继续受到破坏,这提示其他发病机制在此过程中起重要作用,如IL-1, IL-6等。因此,在应用TNFa拮抗剂的同时,联合应用其他的生物治疗手段,将会取得更明显的治疗效果。IL-1在类风湿关节炎的发病过程中发挥重要的病理作用。应用 IL-1受体拮抗剂或可溶性IL-1受体抑制IL-1的作用,也可能起到治疗类风湿关节炎的作用。
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7 e8 {8 K/ |! r+ e% P; C 1.白细胞介素一1受体拮抗剂
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美国FDA在2001年11月批准Amgen公司的重组IL-1受体拮抗剂(简称IL-1Ra,商品名Kineret)上市,治疗常规药物无效的顽固性类风湿关节炎。这是继美国Immunex公司的重组肿瘤坏死因子受体(商品名Enbrel )上市后,第二个上市的治疗类风湿关节炎的基因工程药物。IL-1Ra是由177个氨基酸组成的蛋白质,其中25个氨基酸为信号肤。成熟的非糖基化的人IL-1Ra含有152个氨基酸,大肠杆菌表达的 IL-1Ra分子量约为20kD. I L-1 Ra与IL-la氨基酸序列有19%相同,与IL-1(3的氨基酸序列有26%相同,3种分子的基因都定位在人第2条染色体上。从结构、功能、基因定位来看,三种分子可能由同一基因进化而来,据此,将IL-la, IL-1俘和IL-1Ra归属于同一个IL-1家族。IL-1Ra属于天然存在的一种 IL-1的抑制剂,在许多RA患者滑膜液中的表达水平较高,嗜中性粒细胞和单核细胞是IL-1Ra的主要产生细胞。但是,低于5%的IL-1受体与IL-1结合后即可发挥生物学作用,高于细胞表面IL-1受体 10一100倍的IL-1Ra仅能抑制IL-1活性的50 ,因此RA患者滑膜液中升高的IL-1Ra不足以抑制由IL-1引起的炎性作用。在RA患者中,给患者应用IL-1Ra 150 mg/d,对关节的肿胀和骨的进行性破坏可以起到中等程度的抑制作用。IL-1Ra主要通过影响蛋白多糖的降解、金属蛋白酶的释放和软骨的破坏而发挥作用。II , III期临床实验表明,重组人IL-1 Ra对常规药物无效的顽固性类风湿关节炎具有明显的疗效。通过对 2932例病人的随机双盲实验,证明重组人IL-1Ra单独给药或与其他抗炎药物联合给药均能发挥明显的症状改善作用,一些检测指标也得到改善,并且未发现明显的毒副作用。一般给临床医生的印象是重组人IL-1Ra的疗效比Enbrel缓和,而副作用,特别是免疫抑制导致的感染低于后者,I期临床实验表明,750mg的大剂量IL-1Ra给健康志愿者注射未引起任何不良反应,亦无免疫抑制现象出现,证明IL-1Ra的安全性。在规定的剂量和时间接受IL-1 Ra治疗的患者中,约有半数患者出现注射部位不适,没有发现其他严重的副作用。在II期临床实验中,有 3例患者出现嗜中性粒细胞减少症,停药后嗜中性粒细胞数量恢复正常。IL-1Ra的缺点是达到治疗作用的IL-1Ra用量是很大的,这可能是由于只有封闭了靶细胞上大部分IL-1受体,才能抑制IL-1的生物学活性。测定结果表明,体外实验中IL-1 Ra的用量达到 IL-1的 10一100倍甚至500倍时,其阻断效果为50 ,要完全阻断IL-1活性,IL-1Ra的用量须达到 IL-1用量的 1000倍,这一点在设计研究IL-1Ra的实验时需加以注意。有关IL-1Ra的临床研究详细资料,请访问网站http; //www. kineretrx. com/o
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6 x) {* s: j; S7 B, u7 {: ~ 2.可溶性白细胞介素一1受体 % R" w$ U8 \8 l6 H$ y
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目前,重组的工型 IL-1受体也已用于 RA的临床实验研究。IL-1受体有两种类型,即I型IL-1R(CD121a),II型 IL-1R(CD121b)。它们均为单链结构,属于Ig超家族的成员,在膜外区各有3个功能区。工型IL-1R的分子量为80kD,由549个氨基酸组成,其中膜内区213个氨基酸,受体分布广泛;II型IL-1R的分子量为68kD,由384个氨基酸组成,其中膜内区仅有29个氨基酸,受体主要分布于B细胞、粒细胞等。I型 IL-1R对 IL-1+有高亲和力,而 II型IL-1R对IL-1(3有高亲和力。最近的研究表明,I型IL-1R是功能性受体,与IL-1结合后能转导活化信号,而II型IL-1R则是非功能性受体,起到一种”陷井”(decoy)样受体的作用,与IL-1结合后,不仅不能转导信号,反而耗竭了IL-1,从而起到调节IL-1功能的作用,同时,体内还天然存在可溶性形式的II型IL-1R,也起到调节IL-1功能的作用。
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临床实验表明,患者接受工型可溶性 IL-1受体治疗4周后,皮下或关节内注射的患者均没有明显好转。这可能是因为可溶性工型受体与IL-1Ra的亲和力比其与IL-la和IL-1R的亲和力更高,因此它抑制了IL-1Ra与细胞表面受体的结合。可溶性的II型IL-1受体与IL-1(3的亲和力比其与 IL-1Ra的亲和力更高,能够阻断IL-1R与可溶性I型IL-1受体的结合,治疗效果可能会更好。
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5 v, N7 m) p: d1 X! H 四、其他细胞因子疗法
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' {4 H4 q" L( P# d, \8 U& u! C 除了直接运用 TNF+或 IL-1抑制剂外,还可以应用重组的IL-l0,IL-4或 IL-11来治疗类风湿关节炎。IL-10是主要由单核细胞产生的一种天然抗炎性细胞因子,它的生理作用包括抑制IL-1 ,TNFa等促炎性细胞因子的产生和抗原递呈细胞的功能。RA患者滑膜液和血清中IL-10的表达水平均有所提高,它起到缓冲液或其他几种促炎性细胞因子的天然抑制剂的作用,然而,患者本身产生的IL-10并不足以有效抑制炎症反应。临床实验观察发现,如果每天以5 Pg/kg的剂量给活动性RA患者皮下注射重组人IL-10,连续注射28次后,与安慰剂对照组相比,IL-10组患者有明显改善。研究表明,IL-10对RA患者病变的关节有修缮作用,它能够刺激蛋白多糖的合成,这对于损坏的关节和软骨的恢复是必要的。与IL-10单独应用结果相比,IL-10与 IL-4联合应用效果更好。IL-10和IL-4能够抑制金属蛋白酶和 TNF+,IL-6,IL-1,IL-8的产生,并提高 IL-1Ra和可溶性TNF受体的表达。虽然IL-4可以促进Th2细胞的形成,而Th2细胞在免疫介导的炎症反应中发挥保护性作用,但工期临床实验结果证明,单独应用IL-4没有显著的临床效果。 ' v" V. M" ~; b9 m
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IL-11是一种多功能细胞因子,能够与 IL-10协同抑制炎性细胞因子的产生。在II型胶原诱导的关节炎模型中,用重组IL-11治疗能够明显缓解病情,并保护关节免受破坏。目前,IL-11能否用于RA的治疗还需要进一步的研究。在RA的实验治疗中,与安慰剂对照组相比,IFNy的治疗效果并不明显;相反,1周皮下注射3次IFN(3有一定的临床效果。IL-6具有调控肝细胞产生急性期炎症蛋白的作用,并能活化破骨细胞导致骨骼的吸收。在RA的实验治疗中,抗 IL-6单克隆抗体有一定的疗效,目前,正在进行进一步的临床实验。 |
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