張 鑫,楊春曉
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CXCL-13抗體對自身免疫疾病治療的研究進展
張鑫,楊春曉*
B淋巴細胞趨化因子-1(CXCL-13)通過趨化作用、內(nèi)化作用等特性,可能與自身免疫性疾病及炎癥性疾病中多種疾病的發(fā)病機制有關。CXCL-13作用過程中,與其受體中和可能干擾靶器官中異常生發(fā)中心的形成,并且阻止自身免疫疾病的發(fā)生、發(fā)展,因此,提出一種新的治療自身免疫疾病的靶點-CXCL-13抗體。本文對CXCL-13信號通路為靶點的抗體-MAb 5261治療自身免疫性疾病的新型療法的研究進展進行綜述。
CXCL-13;MAb 5261;自身免疫疾病
B淋巴細胞趨化因子-1(CXCL-13)是一種通過樹突狀細胞和吞噬細胞表達于第二淋巴器官的細胞因子,是目前所知的唯一可與CXCR-5受體結合的配體。CXCR-5表達于成熟的B細胞、Th17細胞以及調(diào)節(jié)性T細胞。在生發(fā)中心,異常表達的CXCL-13與自身免疫疾病的發(fā)展有關,在疾病的發(fā)生過程中,CXCL-13顯著升高。在很多自身免疫性疾病(如多發(fā)性硬化[1]、系統(tǒng)性紅斑狼瘡[2]、干燥綜合征和類風濕性關節(jié)炎[3]等)中,CXCL-13是反映疾病嚴重程度的生物標記物。因此,本文對自身免疫疾病的新的治療前景-CXCL-13抗體進行綜述。
趨化因子是一種小分子(7~15 kDa)多肽,其作用是在生理條件及病理條件下使白細胞遷移及滯留在組織內(nèi),這種細胞因子通過與靶細胞上的G-蛋白耦合受體結合而發(fā)揮作用。
CXCL-13主要通過與G蛋白耦合的CXCR-5受體結合表達于成熟的B細胞、輔助性T細胞[4]及調(diào)節(jié)性T細胞;還可以與CXCL-9、CXCL-10、CXCL-11及CXCR-3受體相互作用,但這些作用較CXCR-5減弱。CXCR-3的表達高度受制于活化的T細胞及NK細胞[5]。
在機體未受到感染,處于正常免疫應答時,CXCL-13及其受體CXCR-5與B細胞和輔助性T細胞遷移到淋巴結和脾內(nèi)的初級濾泡的歸巢作用有關,并且與生發(fā)中心的形成及淋巴器官的發(fā)生有關。因此,缺乏CXCL-13、CXCR-5的小鼠表現(xiàn)為派爾集合淋巴結及淋巴結發(fā)育不成熟。此外,敲除CXCL-13的小鼠會出現(xiàn)淋巴結和脾內(nèi)錯位以及不正常的小生發(fā)中心。
在生理條件下,具有產(chǎn)生自身抗體能力的B細胞很常見。其均為IgM抗體,親和力較低,可以與多種抗原反應,且更易與細胞表面可溶性的自身抗原反應。因此,此類B細胞在細胞凋亡的作用下不會對機體產(chǎn)生不良的影響。在慢性炎癥環(huán)境中,受影響的組織產(chǎn)生異常生發(fā)中心,使樹突狀細胞過度表達CXCL-13,并且會伴隨樹突狀細胞、B細胞和輔助性T細胞之間相互作用的調(diào)節(jié)異常,自身反應的B細胞凋亡減少[6]。CXCL-13通過誘導Rap活化,使胞質(zhì)酪氨酸激酶Pyk2磷酸化,趨化B細胞,隨后,在輔助性T細胞的相互作用下,病損部位抗原驅使的漿細胞和記憶B細胞會產(chǎn)生高親和力的IgG自身抗體,最終導致自身免疫疾病的發(fā)生發(fā)展。
Th17細胞可以產(chǎn)生細胞因子IL-17、IL-21和IL-23,在宿主抵抗外界抗原(如病毒、真菌等)時起到重要作用。Th17細胞與自身免疫炎癥、變態(tài)反應性疾病及腫瘤性疾病的發(fā)展有密切的聯(lián)系[7-9]。在CXCL-13的作用下,人和鼠的Th17細胞可以表達CXCR-5,并且在體外可以向CXCL-13遷移。人類在病原感染后,處于異常的反應狀態(tài)下,Th17細胞可以表達CXCL-13,而CXCL-13使Th細胞和B細胞之間相互反應而產(chǎn)生抗體,以使機體達到最佳狀態(tài)[10]。有研究表明,復發(fā)緩解型多發(fā)性硬化患者的外周血中Th17細胞的急劇增加與疾病的活動性有關[11];在進展型多發(fā)性硬化患者體內(nèi),Th17細胞與輔助性T細胞和活化的B細胞在全身的炎癥反應中起重要作用。
在自身免疫性疾病及炎癥性疾病家族中,CXCL-13可能與其中多種疾病(包括多發(fā)性硬化[12-13]、類風濕性關節(jié)炎[14]、橋本氏甲狀腺炎、慢性胃炎、MALT淋巴瘤[15]、移植排斥綜合征、干燥綜合征[16]以及系統(tǒng)性紅斑狼瘡等)的發(fā)病機制有關,并且有望成為新的治療靶點。以CXCL-13為靶點的療法的機制:阻斷CXCL-13與其受體之間的相互作用,抑制B細胞、輔助性T細胞和Th17細胞的遷移,干擾異常生發(fā)中心的形成以及組織炎癥的發(fā)展。以抗體為基礎、以趨化因子誘導通路為作用靶點具有研究前景,其作用具有特異性,可通過激活補體依賴及抗體依賴的細胞毒性作用來增強免疫反應,從而可能對特定疾病有作用。近年來,一些抗趨化因子抗體療法出現(xiàn),并且已經(jīng)進入臨床試驗階段[17]。其中,Ⅱ期臨床試驗顯示,人抗CXCL-10抗體MDX-1100對類風濕性關節(jié)炎[18]和潰瘍性結腸炎[19]的患者有效。
在CXCL-13的作用下,Th17參與自身免疫疾病的發(fā)病機制,以Th17在多發(fā)性硬化中的作用為例:早期研究認為,多發(fā)性硬化患者體內(nèi)中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥主要由可分泌干擾素-γ的Th1細胞介導,近年來,由于Th17細胞通過分泌促炎細胞因子IL-17A而有高度的致病性,進而成為多發(fā)性硬化發(fā)病最主要的參與者。此外,與Th1細胞相比,Th17細胞的增殖能力更強,活化標志表達(如CD5、CD69、人白細胞DR抗原)及黏附因子(如CD49d、CD6和CD146)更高,進而使T細胞浸入腦組織,降低對調(diào)節(jié)性T細胞誘導的抑制作用的敏感性[20]。有研究表明,復發(fā)緩解型多發(fā)性硬化患者腦脊液中Th17細胞水平明顯升高(外周血中沒有此現(xiàn)象);而在緩解期患者的腦脊液中沒有出現(xiàn)此現(xiàn)象。Th1細胞水平?jīng)]有出現(xiàn)上述改變[20]。此外,進展型多發(fā)性硬化患者在化學治療和自體干細胞移植治療后,2年內(nèi)再次復發(fā)及炎癥性腦損傷出現(xiàn)與Th17和Th1/17細胞有關聯(lián),與Th1細胞無關,前者的T細胞子集與多發(fā)性硬化的發(fā)病機制有關[21]。
因此,以Th17為靶點治療多發(fā)性硬化是較為合理的治療方案。公認的多發(fā)性硬化的治療方法,包括醋酸格拉替雷[22]、FTY720[23]和β干擾素[24],都能夠減弱實驗性自身免疫性腦脊髓炎[22]和多發(fā)性硬化[23-24]患者體內(nèi)Th17細胞的反應。優(yōu)特克諾是一種以Th17細胞分化為靶點的IL-12/IL-23單克隆抗體,盡管耐受良好,但在Ⅱ期臨床試驗階段,其對于復發(fā)緩解型多發(fā)性硬化患者沒有效果[25]。以Th17細胞進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)為靶點的單克隆抗體,如抗CXCL-13抗體,可能在阻斷Th17細胞介導的病理學作用上更為有效,從而緩解多發(fā)性硬化的癥狀。
3.1人類抗CXCL-13抗體-MAb 5261的產(chǎn)生首先,鼠的雜交瘤細胞通過被人類CXCL-13免疫的鼠體內(nèi)的脾細胞及骨髓瘤細胞相互融合所產(chǎn)生,篩選出與人類及鼠CXCL-13結合能力強的單克隆抗體,作為培養(yǎng)鼠-人抗體嵌合體的可變基因來源。應用Vaccinex′s的ActivMAb?技術選擇人類來源的嵌合體抗體及高親和力變異型,最終產(chǎn)生抗人類CXCL-13抗體-MAb 5261[26]。
3.2MAb 5261的作用機制在動物試驗中,可以MAb 5261為基礎的嵌合抗體-MAb 5261-muIg來替代,其包括人類的可變基因及鼠的恒定區(qū)。試驗證明,MAb 5261和MAb 5261-muIg對人類、鼠類及獼猴CXCL-13均有特異性。CXCL-13與人類及鼠類抗體的親和力為5 nM。MAb 5261和MAb 5261-muIg可以抑制CXCL-13誘導的細胞遷移能力,且MAb 5261和MAb 5261-muIg均符合既抑制CXCL-13誘導的細胞遷移又不影響CXCL-12誘導的細胞遷移的條件。研究表明,MAb 5261和MAb 5261-muIg對CXCL-13誘導的CXCR-5受體內(nèi)化作用均有抑制作用[26]。
在幼稚Balb/c鼠體內(nèi),MAb 5261-muIg可以明顯抑制B細胞向脾遷移,在干燥綜合征NOD小鼠模型中,CXCL-13與MAb 5261-muIg相互中和,可以通過抑制B細胞浸潤下頜下腺組織減少唾液腺炎癥。在動物模型中,被鼠抗CXCL-13抗體MAb 470治療后的BALB/c小鼠體內(nèi)脾臟內(nèi)的濾泡結構被破壞,并且生發(fā)中心的數(shù)量顯著減少。治療后,DNP-OVA特異IgG的血清滴度以及B細胞的生發(fā)中心數(shù)量并未受到影響。同時,MAb 5261-muIg使C57BL/6鼠的脾內(nèi)的生發(fā)中心數(shù)量和大小都衰減,但是,其不影響B(tài)220+/PNAhigh/CD38low GC B細胞的數(shù)量。
抗CXCL-13抗體MAb 5261,及其對應的鼠模型MAb 521-muIg抗體在相同的自身免疫鼠模型中都有效果。在腦脊髓炎模型中,MAb 5261-muIg通過抑制CXCR5+Th17細胞向中樞神經(jīng)系統(tǒng)的遷移而降低疾病的嚴重程度。在關節(jié)炎的模型中,抗體MAb 5261的效果可以與治療類風濕性關節(jié)炎的常規(guī)用藥依那西普相比。依那西普是一種可溶的腫瘤壞死因子-α受體融合蛋白,雖然在類風濕性關節(jié)炎中有效,但依那西普與其他腫瘤壞死因子-α阻滯劑一樣是免疫抑制劑,可產(chǎn)生一系列的不良反應,因此,需要研究一種更安全的治療藥物,如以CXCL-13為靶點的抗體。
CXCL-13作為多種自身免疫疾病的生物標記物,在疾病的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用,使CXCL-13信號通路成為疾病治療的重要靶點。CXCL-13抗體-MAb 5261,可以有效且特異地抑制CXCL-13誘導的趨化作用,并且抑制CXCL-13介導的CXCR-5受體的內(nèi)化作用,從而在疾病的治療中起作用。而抗體動物試驗藥代動力學研究顯示其毒性很小。其鼠類的對應物MAb 5261-muIg通過在免疫細胞遷移過程中的作用,抑制復發(fā)緩解型多發(fā)性硬化疾病的進展和嚴重程度,且可以緩解Ⅱ型膠原蛋白免疫的關節(jié)炎小鼠的癥狀??傊琈Ab 5261可能對包括多發(fā)性硬化和類風濕性關節(jié)炎等自身免疫性疾病有治療作用。
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Research progress of CXCL-13 antibody in the treatment of autoimmune disease
ZHANG Xin,YANG Chun-xiao*
(Department of Neurology,the Second Affiliated Hospital of Harbin Medical University,Harbin 150086,China)
B lymphocyte chemokines-1 (CXCL-13) may be associated with the pathogenesis of some autoimmune diseases and inflammatory diseases through chemotaxis and transmuting characteristics.CXCL-13 neutrolizes its receptor,which can interfere with the formation of abnormal germinal center in target organs and prevent the occurrence and development of autoimmune disease.Therefore,new target for the treatment of autoimmune diseases,CXCL-13 antibodies,were put forward.In this paper,the research progress of the antibody with CXCL-13 signaling pathways as the target MAb 5261 in the treatment of autoimmune disease was reviewed.
CXCL-13;MAb 5261;Autoimmune diseases
2015-11-18
哈爾濱醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科,哈爾濱 150086
10.14053/j.cnki.ppcr.201608032