CXCL-13抗体对自身免疫疾病治疗的研究进展
2016-04-04杨春晓
张 鑫,杨春晓
CXCL-13抗体对自身免疫疾病治疗的研究进展
张鑫,杨春晓*
B淋巴细胞趋化因子-1(CXCL-13)通过趋化作用、内化作用等特性,可能与自身免疫性疾病及炎症性疾病中多种疾病的发病机制有关。CXCL-13作用过程中,与其受体中和可能干扰靶器官中异常生发中心的形成,并且阻止自身免疫疾病的发生、发展,因此,提出一种新的治疗自身免疫疾病的靶点-CXCL-13抗体。本文对CXCL-13信号通路为靶点的抗体-MAb 5261治疗自身免疫性疾病的新型疗法的研究进展进行综述。
CXCL-13;MAb 5261;自身免疫疾病
0 引言
B淋巴细胞趋化因子-1(CXCL-13)是一种通过树突状细胞和吞噬细胞表达于第二淋巴器官的细胞因子,是目前所知的唯一可与CXCR-5受体结合的配体。CXCR-5表达于成熟的B细胞、Th17细胞以及调节性T细胞。在生发中心,异常表达的CXCL-13与自身免疫疾病的发展有关,在疾病的发生过程中,CXCL-13显著升高。在很多自身免疫性疾病(如多发性硬化[1]、系统性红斑狼疮[2]、干燥综合征和类风湿性关节炎[3]等)中,CXCL-13是反映疾病严重程度的生物标记物。因此,本文对自身免疫疾病的新的治疗前景-CXCL-13抗体进行综述。
1 CXCL-13
趋化因子是一种小分子(7~15 kDa)多肽,其作用是在生理条件及病理条件下使白细胞迁移及滞留在组织内,这种细胞因子通过与靶细胞上的G-蛋白耦合受体结合而发挥作用。
CXCL-13主要通过与G蛋白耦合的CXCR-5受体结合表达于成熟的B细胞、辅助性T细胞[4]及调节性T细胞;还可以与CXCL-9、CXCL-10、CXCL-11及CXCR-3受体相互作用,但这些作用较CXCR-5减弱。CXCR-3的表达高度受制于活化的T细胞及NK细胞[5]。
在机体未受到感染,处于正常免疫应答时,CXCL-13及其受体CXCR-5与B细胞和辅助性T细胞迁移到淋巴结和脾内的初级滤泡的归巢作用有关,并且与生发中心的形成及淋巴器官的发生有关。因此,缺乏CXCL-13、CXCR-5的小鼠表现为派尔集合淋巴结及淋巴结发育不成熟。此外,敲除CXCL-13的小鼠会出现淋巴结和脾内错位以及不正常的小生发中心。
在生理条件下,具有产生自身抗体能力的B细胞很常见。其均为IgM抗体,亲和力较低,可以与多种抗原反应,且更易与细胞表面可溶性的自身抗原反应。因此,此类B细胞在细胞凋亡的作用下不会对机体产生不良的影响。在慢性炎症环境中,受影响的组织产生异常生发中心,使树突状细胞过度表达CXCL-13,并且会伴随树突状细胞、B细胞和辅助性T细胞之间相互作用的调节异常,自身反应的B细胞凋亡减少[6]。CXCL-13通过诱导Rap活化,使胞质酪氨酸激酶Pyk2磷酸化,趋化B细胞,随后,在辅助性T细胞的相互作用下,病损部位抗原驱使的浆细胞和记忆B细胞会产生高亲和力的IgG自身抗体,最终导致自身免疫疾病的发生发展。
Th17细胞可以产生细胞因子IL-17、IL-21和IL-23,在宿主抵抗外界抗原(如病毒、真菌等)时起到重要作用。Th17细胞与自身免疫炎症、变态反应性疾病及肿瘤性疾病的发展有密切的联系[7-9]。在CXCL-13的作用下,人和鼠的Th17细胞可以表达CXCR-5,并且在体外可以向CXCL-13迁移。人类在病原感染后,处于异常的反应状态下,Th17细胞可以表达CXCL-13,而CXCL-13使Th细胞和B细胞之间相互反应而产生抗体,以使机体达到最佳状态[10]。有研究表明,复发缓解型多发性硬化患者的外周血中Th17细胞的急剧增加与疾病的活动性有关[11];在进展型多发性硬化患者体内,Th17细胞与辅助性T细胞和活化的B细胞在全身的炎症反应中起重要作用。
在自身免疫性疾病及炎症性疾病家族中,CXCL-13可能与其中多种疾病(包括多发性硬化[12-13]、类风湿性关节炎[14]、桥本氏甲状腺炎、慢性胃炎、MALT淋巴瘤[15]、移植排斥综合征、干燥综合征[16]以及系统性红斑狼疮等)的发病机制有关,并且有望成为新的治疗靶点。以CXCL-13为靶点的疗法的机制:阻断CXCL-13与其受体之间的相互作用,抑制B细胞、辅助性T细胞和Th17细胞的迁移,干扰异常生发中心的形成以及组织炎症的发展。以抗体为基础、以趋化因子诱导通路为作用靶点具有研究前景,其作用具有特异性,可通过激活补体依赖及抗体依赖的细胞毒性作用来增强免疫反应,从而可能对特定疾病有作用。近年来,一些抗趋化因子抗体疗法出现,并且已经进入临床试验阶段[17]。其中,Ⅱ期临床试验显示,人抗CXCL-10抗体MDX-1100对类风湿性关节炎[18]和溃疡性结肠炎[19]的患者有效。
2 Th17细胞参与自身免疫疾病的发病机制
在CXCL-13的作用下,Th17参与自身免疫疾病的发病机制,以Th17在多发性硬化中的作用为例:早期研究认为,多发性硬化患者体内中枢神经系统炎症主要由可分泌干扰素-γ的Th1细胞介导,近年来,由于Th17细胞通过分泌促炎细胞因子IL-17A而有高度的致病性,进而成为多发性硬化发病最主要的参与者。此外,与Th1细胞相比,Th17细胞的增殖能力更强,活化标志表达(如CD5、CD69、人白细胞DR抗原)及黏附因子(如CD49d、CD6和CD146)更高,进而使T细胞浸入脑组织,降低对调节性T细胞诱导的抑制作用的敏感性[20]。有研究表明,复发缓解型多发性硬化患者脑脊液中Th17细胞水平明显升高(外周血中没有此现象);而在缓解期患者的脑脊液中没有出现此现象。Th1细胞水平没有出现上述改变[20]。此外,进展型多发性硬化患者在化学治疗和自体干细胞移植治疗后,2年内再次复发及炎症性脑损伤出现与Th17和Th1/17细胞有关联,与Th1细胞无关,前者的T细胞子集与多发性硬化的发病机制有关[21]。
因此,以Th17为靶点治疗多发性硬化是较为合理的治疗方案。公认的多发性硬化的治疗方法,包括醋酸格拉替雷[22]、FTY720[23]和β干扰素[24],都能够减弱实验性自身免疫性脑脊髓炎[22]和多发性硬化[23-24]患者体内Th17细胞的反应。优特克诺是一种以Th17细胞分化为靶点的IL-12/IL-23单克隆抗体,尽管耐受良好,但在Ⅱ期临床试验阶段,其对于复发缓解型多发性硬化患者没有效果[25]。以Th17细胞进入中枢神经系统为靶点的单克隆抗体,如抗CXCL-13抗体,可能在阻断Th17细胞介导的病理学作用上更为有效,从而缓解多发性硬化的症状。
3 人类抗CXCL-13抗体-MAb 5261
3.1人类抗CXCL-13抗体-MAb 5261的产生首先,鼠的杂交瘤细胞通过被人类CXCL-13免疫的鼠体内的脾细胞及骨髓瘤细胞相互融合所产生,筛选出与人类及鼠CXCL-13结合能力强的单克隆抗体,作为培养鼠-人抗体嵌合体的可变基因来源。应用Vaccinex′s的ActivMAb®技术选择人类来源的嵌合体抗体及高亲和力变异型,最终产生抗人类CXCL-13抗体-MAb 5261[26]。
3.2MAb 5261的作用机制在动物试验中,可以MAb 5261为基础的嵌合抗体-MAb 5261-muIg来替代,其包括人类的可变基因及鼠的恒定区。试验证明,MAb 5261和MAb 5261-muIg对人类、鼠类及猕猴CXCL-13均有特异性。CXCL-13与人类及鼠类抗体的亲和力为5 nM。MAb 5261和MAb 5261-muIg可以抑制CXCL-13诱导的细胞迁移能力,且MAb 5261和MAb 5261-muIg均符合既抑制CXCL-13诱导的细胞迁移又不影响CXCL-12诱导的细胞迁移的条件。研究表明,MAb 5261和MAb 5261-muIg对CXCL-13诱导的CXCR-5受体内化作用均有抑制作用[26]。
4 MAb 5261对自身免疫疾病治疗的研究进展
在幼稚Balb/c鼠体内,MAb 5261-muIg可以明显抑制B细胞向脾迁移,在干燥综合征NOD小鼠模型中,CXCL-13与MAb 5261-muIg相互中和,可以通过抑制B细胞浸润下颌下腺组织减少唾液腺炎症。在动物模型中,被鼠抗CXCL-13抗体MAb 470治疗后的BALB/c小鼠体内脾脏内的滤泡结构被破坏,并且生发中心的数量显著减少。治疗后,DNP-OVA特异IgG的血清滴度以及B细胞的生发中心数量并未受到影响。同时,MAb 5261-muIg使C57BL/6鼠的脾内的生发中心数量和大小都衰减,但是,其不影响B220+/PNAhigh/CD38low GC B细胞的数量。
抗CXCL-13抗体MAb 5261,及其对应的鼠模型MAb 521-muIg抗体在相同的自身免疫鼠模型中都有效果。在脑脊髓炎模型中,MAb 5261-muIg通过抑制CXCR5+Th17细胞向中枢神经系统的迁移而降低疾病的严重程度。在关节炎的模型中,抗体MAb 5261的效果可以与治疗类风湿性关节炎的常规用药依那西普相比。依那西普是一种可溶的肿瘤坏死因子-α受体融合蛋白,虽然在类风湿性关节炎中有效,但依那西普与其他肿瘤坏死因子-α阻滞剂一样是免疫抑制剂,可产生一系列的不良反应,因此,需要研究一种更安全的治疗药物,如以CXCL-13为靶点的抗体。
CXCL-13作为多种自身免疫疾病的生物标记物,在疾病的发生、发展中起重要作用,使CXCL-13信号通路成为疾病治疗的重要靶点。CXCL-13抗体-MAb 5261,可以有效且特异地抑制CXCL-13诱导的趋化作用,并且抑制CXCL-13介导的CXCR-5受体的内化作用,从而在疾病的治疗中起作用。而抗体动物试验药代动力学研究显示其毒性很小。其鼠类的对应物MAb 5261-muIg通过在免疫细胞迁移过程中的作用,抑制复发缓解型多发性硬化疾病的进展和严重程度,且可以缓解Ⅱ型胶原蛋白免疫的关节炎小鼠的症状。总之,MAb 5261可能对包括多发性硬化和类风湿性关节炎等自身免疫性疾病有治疗作用。
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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
哈尔滨医科大学附属第二医院神经内科,哈尔滨 150086
10.14053/j.cnki.ppcr.201608032