特应性皮炎的生物学分型及靶向治疗进展

陈嘉雯 姚志荣

特应性皮炎(AD)是一种常见的慢性炎症性皮肤疾病，以剧烈瘙痒和睡眠障碍为主要特征。免疫失衡在特应性皮炎的发病机制中占重要地位，被认为是Th2主导的过敏性疾病。在急性期和慢性期皮损中Th2型细胞因子IL-4、IL-13水平均显著升高，通过下调表皮分化复合物和丝聚蛋白(FLG)基因的表达、减少抗菌肽的分泌等，破坏表皮屏障功能。FLG基因缺陷导致皮肤屏障功能不全，可使人体更易暴露于过敏原和微生物致病源，诱导Th2极化。Th22在AD慢性期皮损中上调，Th22型细胞因子IL-22被认为是表皮增生的主要介质。此外，在AD的急性期和慢性期皮损中发现Th17相关分子表达上调，可能与炎症相关，也可能通过下调FLG基因、细胞黏附相关基因的表达，在AD的发病过程中发挥作用[1]。肥大细胞和嗜酸粒细胞通过Th2细胞因子参与炎症反应。肥大细胞释放的致瘙痒物质进一步破坏皮肤屏障。角质形成细胞同样产生促炎因子如TSLP，进一步影响Th细胞平衡[2]。AD可按照其发病的复杂免疫学机理分为不同的生物学分型(endotype)，为靶向药物的研发和选择提供多种治疗靶点，发展潜力广，是特应性皮炎治疗的研究热点之一。本文就AD的生物学分型及靶向药物的进展作一综述。

1 特应性皮炎的生物学分型

生物学分型是根据疾病内在的病理生理学机制将其分为不同亚型，在研究疾病的流行病学、遗传学和药物方面发挥重要作用。在靶向治疗如火如荼的发展趋势下，针对AD患者群体异质性的生物学、转录组学的精准分型是亟待解决的问题[3]。目前常用的生物学分型包括皮损转录组学和血清生物学的检测。针对患者皮损组织转录组学的研究已揭示AD患者中不同群体在2型免疫通路、皮肤分化和脂质生物合成等方面具有显著差异。还有学者提出通过胶带粘贴法微创地提取皮肤组织RNA，对AD患者群体进行生物学分型，并成功区分出一组Th2高度激活的AD患者群体[4]。

下面将对现有特应性皮炎生物学分型的研究进行综述。相关分型及分型方法或对靶向药物研究中的患者人群选择和疗效产生巨大影响。

1.1 外源性特应性皮炎与内源性特应性皮炎 外源性AD指以高水平IgE为特征，兼有个人或家族性的特应性疾病史以及食物和吸入性过敏原特异性IgEs的一类AD；内源性AD指与外源性AD拥有类似的临床表型，但血清IgE水平正常，无特应性疾病史，且缺乏过敏原特异性IgEs的一类AD。Surez-farias等研究发现，尽管外源性和内源性AD均以Th2免疫失衡为主，但内源性AD患者中Th17和Th22的活化程度均高于外源性AD患者[5]。二者转录组学特征亦不同，内源性AD在炎症通路相关基因和脂质代谢相关基因更接近中度银屑病[6]。据此，内源性AD与外源性AD患者对同一靶向药物的治疗反应可能存在差异，内源性AD患者或可尝试Th17、Th22相关通路或在银屑病治疗中证实有作用的靶向药物。

1.2 儿童特应性皮炎与成人特应性皮炎 在对AD患者外周血的研究中，儿童AD仅以Th2活化为表现，而成人AD则表现出Th2、Th22极化。Brunner等对比研究5岁以下儿童早发AD(病程<6个月)、成人慢性AD、健康幼童的皮肤组织中基因表达情况，发现儿童早发AD皮损中有显著的Th17/Th22失衡，伴随Th17相关炎症介质上调；儿童与成人AD在脂质代谢和表皮细胞紧密连接方面的基因表达无差异，但成人AD中存在的表皮分化相关复合物基因缺陷并未见于儿童AD，其原因可能是慢性免疫失衡的表现还未在儿童期显现[7]。此外，一项荟萃分析显示，成人发病的AD(首次发病>16岁)与儿童期发病的AD(首次发病≤16岁)在表型亦存在差异，成人发病的AD中存在更高比例的足部皮炎，较少的屈侧湿疹等，诊断难度更高[8]。基于不同年龄层AD的差异性表现，不同年龄层AD的诊断标准及治疗手段或需进一步探讨。

1.3 亚洲特应性皮炎与欧美特应性皮炎 Noda等的研究发现亚洲AD病人兼具欧美AD病人和银屑病病人的特点，包括表皮明显增生、角化过度、Th17高度活化等[9]。Chan等进一步检测了中国AD患者的皮损转录组学信息，证实中国AD人群皮损具有Th2/Th17主导的银屑病样特征[10]。鉴于亚洲AD的“银屑病化”特点，银屑病治疗的IL-17/IL-23靶向治疗策略或可用于亚洲AD的治疗。

1.4 血清学分型 Thijs等检测193例成年中重度AD患者(根据SASSAD, six area six sign atopic dermatitis进行评分)血清样本中的147种血清介质、总IgE和130种过敏原特异性IgEs，通过主成分分析法(PCA，principal component analysis)对群体异质性进行分析，将AD患者分为4群：1.高SASSAD和受累体表面积(BSA，body surface area)及高水平的PARC、TIMP-1、sCD14；2.低SASSAD和低水平的IFN-α、TIMP-1、VEGF；3.高SASSAD及低水平的IFN-β、IL-1、表皮细胞因子；4.低SASSAD但高水平的炎症标志物IL-1、IL-4、IL-13、TSLP[11]。根据上述异质性分群，不同患者可进行个体化治疗，如第1、4群可能适合于以Th2为靶点的药物，如抗IL-4Rα抗体的Dupilumab及抗IL-13抗体的Lebrikizumab和Tralokinumab；第4群还可尝试使用抗TSLP生物制剂。但将血清学分型进一步推广应用，并证实该分型的有效性需要更多的临床试验证据。

2 特应性皮炎的生物疗法及疗效分析

2.1 靶向Th2型炎症通路的细胞因子

2.1.1 IL-4和IL-13 IL-4/IL-13是在AD发病中起重要作用的两种Th2型细胞因子，可上调Th2相关趋化因子，从而募集炎症细胞至表皮；抑制脂质合成、紧密连接形成、抗菌肽合成；抑制角质形成细胞的分化[12]。多数AD患者拥有较高水平的IL-4、IL-13。IL-4Rα是二者的共同受体，因此成为治疗AD的一个良好的生物学靶点。人源性单克隆抗体Dupliumab通过拮抗IL-4Rα，可同时阻断IL-4、IL-13两条通路。2014年发布的一项Dupliumab单药治疗AD的II期临床试验显示，皮下注射Dupliumab单药治疗12周的患者中，85%的病人获得EASI-50(Eczema area and severity index)缓解，这一缓解在对照组中仅占35%[13]。2016年发布的两项设计相同的III期随机对照临床试验，纳入约1400例外用治疗控制不佳的成年中重度AD患者，Dupliumab治疗组中约36%～38%的病人病情在第16周获得明显改善(经研究者全面评估， Investigator Global Assessment)，而这一数字在对照组中仅为8%～10%[14]。2017年一项随机双盲对照III期临床试验探明Dupliumab联合外用糖皮质激素治疗具有出良好的临床疗效，约40%的病人在用药第16周和第52周病情明显改善[15]。进一步研究发现Dupliumab联合外用糖皮质激素治疗环孢素不耐受/环孢素治疗效果不佳的AD患者亦取得可观疗效[16]。根据现有证据，Dupliumab对AD治疗有效且安全性高，已于2017年3月28日由美国FDA批准用于外用治疗控制不佳的中重度AD[17]。

Tralokinumab和Lebrikizumab是两种人源性IgG4拮抗IL-13的单克隆抗体。Tralokinumab通过阻断由IL-4Rα和IL-13Rα1组成的异二聚体受体，降低IL-13的水平，可显著AD患者中血清高DPP-4(一种细胞表面的丝氨酸蛋白酶)亚群的临床评分[12]。Lebrikizumab则可以特异性结合IL-13的一个抗原表位，该表位与IL-4Rα结合位点高度重合。Lebrikizumab在概念验证性研究II期随机双盲对照临床试验显示出一定的临床疗效[18]。

2.1.2 IL-5 IL-5在AD患者外周血中表达增加IL-5可以特异性作用于嗜酸粒细胞，促进嗜酸粒细胞的增殖并使之活化。Mepolizumab作为IL-5抗体，可降低外周血中嗜酸粒细胞水平，但基于现有的II期临床试验结果，尚未发现在AD患者中有明显的临床获益[19]。据此结果，嗜酸粒细胞在AD发病中所起的作用亦需要进一步探究。

2.1.3 TSLP TSLP-OX40配体(OX40L)通路近来被认为是Th2免疫活化的一个始动因素，AD患者皮损中的角质形成细胞和郎格罕氏细胞高表达TSLP，促使树突状细胞表达OX40L[1]。抗TSLP单克隆抗体AMG157/Tezepelumab是人源性单克隆免疫球蛋白G2λ，可以特异性结合并抑制TSLP的表达，目前关于Tezepelumab治疗中重度成年AD的一项II期临床试验正在进行中，但结果尚未公布[20,12]。

TSLP下游的OX40是表达于活化的T细胞上的共刺激分子，促使树突状细胞表达OX40L，二者协同在始动、维持Th2型免疫炎症反应中发挥重要作用[1]。OX40-OX40L通路的阻滞剂GBR830的II期临床试验表明，静脉应用2剂药物后，治疗组中更多患者可长期(第71天)获得EASI-50缓解，但因与对照组无统计学差异，故该证据尚不充分[12]。

2.1.4 IL-31 IL-31是Th2细胞、角质形成细胞和肥大细胞暴露于微生物肽时分泌的一种细胞因子，与瘙痒密切相关，在AD患者的皮损中高表达。IL-31抗体BMS-981164已完成I期临床试验，但下一阶段试验尚未开展[21]。人源性IL-31R抗体CIM331/Nemolizumab的II期随机双盲对照临床试验结果显示，该药可缓解AD的瘙痒症状和由此导致的睡眠障碍，并可减少外用激素的用量[22]，但对于AD疾病严重程度的作用仍需探究。

2.1.5 IL-33 IL-33与TSLP-OX40轴相关，在AD皮损中表达上调，可通过下调FLG的表达直接损伤皮肤屏障功能。IL-33的单克隆抗体ANB020的小型概念验证性研究II期临床试验显示，该药有一定的临床疗效，进一步结果仍有待报道[12]。

2.2 靶向非Th2型炎症通路的细胞因子

2.2.1 IL-12和IL-23 Ustekinumab是针对IL-12、IL-23共有亚基p40的人源单克隆IgG1抗体，可抑制Th1、Th17/Th22免疫反应，已由美国FDA批准用于中重度银屑病的治疗。在Ustekinumab应用于AD治疗的研究中发现，其除了抑制Th1、Th17/Th22免疫反应外，还可以显著降低Th2免疫轴[23]。但目前II期双盲对照临床试验显示未见明显疗效[24]。

2.2.2 IL-22 研究表明Th22和Tc22与AD的疾病严重程度相关，Th22相关细胞因子IL-22参与AD的表皮增生和皮肤屏障破坏，因而抗IL-22治疗可能对慢性AD有效[1]。ILV-094/Fezakizumab是人源性IgGIA抗体，结合并抑制IL-22活性。一项随机双盲对照试验显示ILV-094/Fezakizumab单药治疗重度AD患者，可明显降低SCORAD评分、皮肤体表面积受累程度[12]。

2.2.3 IL-17 IL-17A主要由Th17细胞分泌，抑制IL-17A不仅减少下游细胞因子的释放，还可降低上游基因的表达包括IL-23。抗IL-17A重组高亲和力人源IgG1κ单克隆抗体Secukinumab治疗内源性和外源性AD的II期临床试验正在进行中[12]。

IL-17C主要由表皮细胞分泌，调节表皮固有免疫通路，与IL-1、IL-22协同作用。研究发现，中和小鼠AD模型的IL-17C可减轻皮肤炎症反应。目前IL-17C人源IgG1κ抗体MOR106的I期随机对照试验显示了较为可观的疗效[12]。

2.3 靶向非细胞因子

2.3.1 IgE Omalizumab为人源性IgE单克隆抗体，可选择性地与IgEε重链Fc片断结合，降低病人TSLP、TARC、OX40L的水平[25]。但两项随机对照试验结果并未显示出临床疗效，Omalizumab仅改善了中重度AD患者的瘙痒评分[26]。由此推测AD患者中IgE水平升高可能只是疾病的附带现象[7]。但进一步分析发现在无丝聚蛋白编码基因突变的病人中可减轻疾病的严重度[17]，其临床应用有效性需继续验证。

2.4 靶向小分子

2.4.1 前列腺素DP2受体CRTH2(CD294) CRTH2是表达于CLA+Th2细胞的一种G蛋白偶联受体，在皮肤接触过敏原刺激后的皮肤炎症反应中发挥重要作用[1]。其抑制剂QAW039/Fevipiprant、OC000459的作用尚在评估中。

2.4.2 磷酸二酯酶-4(PDE-4) 磷酸二酯酶-4抑制剂通过提高细胞内cAMP水平，从而减少炎症介质，促进抗炎反应。Apremilast是一种口服小分子，其在银屑病的治疗中可见疗效，现正评估用于AD治疗中的效果[1]。Crisaborole则是一种局部应用的磷酸二酯酶-4抑制剂，III期临床试验结果显示Crisaborole可改善患者临床评分，不良反应轻微[27]，已于2016年获得美国FDA批准作为2岁及以上儿童和成人患者轻度至中度特应性皮炎的外用治疗药物。

2.4.3 JAK JAK-STAT信号通路在AD的发生发展过程中有重要作用，具体包括Th2免疫极化、皮肤屏障破坏、嗜酸性粒细胞活化和B细胞成熟等方面[1]。JAK抑制剂通过阻断IL-2、IL-4、IL-9、IL-7、IL-15、IL-21共享的胞内信号通路的γc受体，影响众多免疫轴[12]。Tofacitinib是一种局部应用的JAK1/3抑制剂，在II期临床试验表现出早期显著的临床疗效[28]，目前正在进行III期临床试验。Baricitinib、PF-04965842则是两种口服的JAK1抑制剂，目前II期临床试验正在进行中。

2.4.4 组胺H4受体H4R 组胺H4受体近来被认为参与AD患者角质形成细胞的增殖分化过程。ZPL389是一种口服的H4R阻滞剂，正在进行银屑病和AD治疗的临床评估。目前针对AD治疗的报告显示可以显著降低EASI和SCORAD评分[1]。

3 结语

随着AD治疗的靶向药物蓬勃发展，通过AD不同发病机制衍生出的生物学分型受到广泛关注。现有研究通过皮损转录组学、血清生物学进行精准分型，发现AD在内外源性、年龄、种族方面存在明显的异质性。在未来AD靶向药物的选择上可能将全面考虑上述各方面差异性，向个体化精准医疗发展，为患者选择最适合最有效的治疗。目前，临床试验中表现出临床疗效的特应性皮炎靶向药物包括：靶向Th2型炎症通路的细胞因子的Dupliumab、Tralokinumab、Lebrikizumab和GBR830；靶向非Th2型炎症通路的细胞因子的ILV-094/Fezakizumab和MOR106；靶向小分子的Crisaborole、Tofacitinib和ZPL389。其中Dupliumab、Crisaborole已通过FDA正式批准用于AD的治疗，有些药物仍处于临床试验的前期或具有样本量较小、试验时间较短等局限性。综上，为精准化治疗传统难治性AD，细化的生物学分型指标及手段、相关靶向药物的临床试验仍需进一步研究。