生物制剂治疗银屑病的药物遗传学研究进展

戴华拓 任韵清

银屑病是一种由遗传与环境共同作用、免疫介导的慢性炎症性皮肤病，影响了全球2%～3%的人口[1]。随着对银屑病发病机制的研究进展，人们逐渐发现IL-23/Th17轴在其发病中具有中心地位[2]。目前认为IL-17A是银屑病发病中关键的细胞因子，主要由Th17细胞产生，IL-23则是激活Th17细胞的重要细胞因子，而TNF-α作为一种促炎因子，由多种皮肤免疫细胞产生，可以调节IL-23的产生，同时与IL-17协同促进角质形成细胞产生多种银屑病相关炎症因子表达[2,3]。因此靶向于此通路的生物制剂如TNF-α抑制剂、IL-12/23抑制剂、IL-17抑制剂等在中重度银屑病的治疗中表现了令人瞩目的效果。然而并非所有患者对这些药物的反应都是相同的，不同种族间疗效亦不尽相同，这些生物制剂的综合有效率30%～90%，这很大程度上源于个体的基因差异，即遗传因素。而药物遗传学则是致力于寻找这些遗传差异与治疗反应之间的关联，通常研究与药物代谢相关酶类的基因变异、药物作用靶标的基因变异等与药物不良反应及疗效的关系。对银屑病患者来说，只有选择合适的生物制剂，才能有更好的临床疗效以及减少高昂的经济支出。因此有必要去寻找一些生物标志物可以预测疗效反应，而药物遗传学的研究则为个体化的医疗提供了依据。目前治疗中重度银屑病的生物制剂主要包括抗TNF-α药物(依那西普、英夫利西单抗、阿达木单抗)，IL-12/23抑制剂(乌司奴单抗)，IL-17通路抑制剂(司库奇尤单抗等)。本文就这几类单抗的药物遗传学研究进展进行总结，以期为今后汉族人群的银屑病生物制剂药物遗传学研究提供一些思路。

1 抗肿瘤坏死因子药物

1.1 特征 中重度银屑病系统治疗中使用最多的生物制剂便是抗肿瘤坏死因子药物，因此针对该种药物的药物遗传学研究也最多。目前临床上抗肿瘤坏死因子药物主要包括依那西普、英夫利西单抗、阿达木单抗，它们都具有良好的有效性和耐受性，治疗有效率可达49%～88%[1]。但不同种族的疗效可能存在一定差异，如在三期REVEAL临床试验中，阿达木单抗治疗12周，白种人PASI 75的比例高于非白种人(分别为72%和63%)[4]。就生物学功能而言，依那西普是重组人TNF受体p75与IgG1Fc段融合蛋白，能与可溶性的TNF-α结合；英夫利西单抗是人鼠嵌合型IgG1单克隆抗体；阿达木单抗则是全人源的抗TNF单克隆抗体，两者都能与可溶性及细胞膜表面的TNF-α结合，阻断其生物学作用。

1.2 药物遗传学 TNF-α抑制剂的药物靶标为TNF-α，因此多数研究是基于TNF-α及其受体基因多态性的相关性分析。Vasilopoulos等[5]对80例接受三种不同TNF-α抑制剂治疗的希腊患者进行了TNFA(rs361525，rs1800629，rs1799724)、TNFRSF1A(rs4149584)、TNFRSF1B(rs1061622)三个基因多态位点与疗效之间的相关性研究，随访6个月，发现携带TNFA(rs1799724)CC或TNFRSF1B(rs1061622)TT基因型的患者，对依那西普有较好的应答率(P=0.002或P=0.001)，而阿达木和英夫利西单抗均未发现明显相关性。而另一项研究则发现，患者携带 TNFA (rs1799964)TT基因型在治疗3～6个月时对抗TNF-α药物(其中依那西普、阿达木及英夫利西单抗治疗分别为54、28、27例)有更好的疗效[6]。Song等[7]的一项meta分析也发现TNF(rs1799724)C与TNF-α抑制剂疗效相关，不过与Vasilopoulos等研究所不同的是，Song的研究还肯定了rs361525、rs1800629这两个位点在疗效反应中的积极作用。另一项综合8个研究结果的meta分析中发现，在自身免疫性疾病中(包括银屑病)，TNFRSF1B(rs1061622) T等位基因的携带者对抗TNF-α治疗疗效较好，而TNFRSF1A (rs767455)与抗TNF-α治疗疗效无关，因此他们认为TNFRSF1B基因rs1061622多态可用于预测抗TNF-α药物治疗银屑病的临床疗效[8]。最近的一项研究共纳入95例来自西班牙某医院的高加索人种的中重度斑块型银屑病患者，患者接受英夫利西单抗或阿达木单抗治疗6个月，研究者们则发现TNFRSF1B基因rs1061624多态与PASI 75改善(PASI评分改善≥75%)具有相关性[9]。以上研究结果既有相同的结论，也有互相矛盾之处，这可能与不同的种族、有限的样本、依那西普与其余两种TNF-α抑制剂结构的区别等因素有关。

还有大部分的研究关注银屑病易感基因的多态性与抗TNF-α药物的关系。位于PSORS1上的HLA-C*06也可称为HLA-cw6，是与银屑病相关度最高的易感基因之一。Batalla等[10]研究116例银屑病患者HLA-cw6和LCE 3C_LCE3Bdel多态性与TNF-α抑制剂疗效的关系，他们发现HLA-cw6阳性和非LCE纯和缺失的患者较HLA-cw6阴性且LCE-DD(纯合缺失)基因型的患者，在治疗24周时，更容易达到PASI 75，即对TNF-α抑制剂有更好的应答率(P=0.034)。相反的是，Gallo等[6]发现HLA-cw6阳性的患者对TNF-α抑制剂的反应性较阴性患者差，在治疗6月后，66.7%的HLA-cw6阳性的病人达到PASI 75，而HLA-cw6阴性的病人则为85.1%(P=0.049)。在250例来自希腊高加索人群的中度斑块型银屑病患者中，Masouri等[11]研究了38个银屑病易感基因与抗TNF-α治疗的关系，他们发现除了HLA-C基因(rs10484554)与抗TNF-α药物(其中依那西普、阿达木单抗、英夫利西单抗分别为37、40、151例)有较好的相关性外，其余易感基因与疗效反应无明显相关。HLA-Cw6研究结果的矛盾，可能与不同种群的等位基因的频率不同、样本量规模较小等有关。

此外，还有部分研究基于疾病发展中的白介素炎症因子及其受体的基因多态性，如IL-23R编码白介素23受体，IL-23与IL-23R受体结合，是Th17细胞存活和增殖的重要信号，而Th17细胞则分泌大量IL-17促进银屑病的发生和发展。Gallo等[6]的研究纳入了109例慢性斑块性银屑病患者，他们发现IL-23R的rs1120902 GG基因型对英夫利西单抗有更好的反应，在治疗6个月时，66.3%的病人达到PASI 90(P=0.006)，且PASI评分改善率较高(P=0.013)。Prieto-Pérez等[12]综合分析了163例TNF-α抑制剂治疗的患者疗效与IL-17A(rs2275913和rs10484879)、IL-17F(rs763780)多态性的关系，他们并没有发现这三个SNP与疗效的相关性，而对三种药物分别分析时，他们发现在治疗6个月时，IL-17F(rs763780)TC基因型的患者对阿达木单抗的疗效较差(P=0.0044)，而对英夫利西单抗疗效较好(P=0.023)。

Fcγ受体(FCGR)位于大多数免疫细胞的膜表面，能促进细胞因子的释放，激活凋亡通路和抗体依赖的细胞毒反应[13]。TNF-α抑制剂的Fc段可以特异性结合细胞膜表面的Fcγ受体，这些受体可以影响免疫反应以及药物的半衰期。Juli等[13]研究了2个Fcγ受体(FCGR2A和FCR3A)基因多态性与抗TNF-α药物治疗银屑病的关系。他们发现FCGR2A-H131R(rs1801274)和FCGR3A-V158F(rs396991)与TNF-α抑制剂的疗效相关(n=70)。Mendrinou等[14]进一步证实FCGR3A(rs396991)与依那西普的疗效相关。

Nishikawa等[15]首次对65例接受阿达木或英夫利西单抗治疗的银屑病患者进行了全基因组关联分析(GWAS)，通过第12周的PASI较基线的改善评估疗效，结果发现10个SNP(分别位于基因：SPEN、JAG2、MACC1、GUGY1B3、PDE6A、CDH23、SHOC2、LOC728724、ADRA2A、KCNIP1)与抗TNF-α治疗相关性较高(p<7.11E-06)。虽然这些SNP之前未曾报道与银屑病抗TNF-α药物治疗相关，但是作者认为这些位点可能与银屑病发病机制有关，需进一步在更大的样本及种族中得到验证。

2 IL-12/23抑制剂

2.1 特征 乌司奴单抗是一种人源的IgG 1κ 单克隆抗体，其通过结合IL-12和IL-23的p40亚单位，阻断了Th1/Th17相关的信号通路。在白种人中，大型III期，双盲，安慰剂对照的药物临床试验结果表明，乌司奴单抗45 mg或90 mg治疗中重度银屑病患者12周时(0，4周时给药1次，随后每12周给药1次)，分别有67%和66%的患者达到PASI75改善，且未出现严重的不良反应[16]。 45 mg剂量的乌司奴单抗在中国人(包括台湾)、韩国人、日本人中的临床试验中均表现不错的效果，综合有效率为59%～83%[4]。

2.2 药物遗传学 与TNF-α抑制剂中的研究结果不同，多项研究都一致证实HLA-Cw6作为生物标记物在预测乌司奴单抗治疗银屑病疗效反应的积极作用[17-19]。一项纳入了255例中重度银屑病患者的研究结果显示，HLA-Cw6阳性的患者在乌司奴单抗治疗12周时PASI 75应答率69.1%，而阴性者为40.5%(P<0.001)[17]。另外两项研究分别纳入了116例和601例患者，也验证了以上结果。虽然大部分的研究人种基于高加索人，但是我国学者也在一项中国银屑病患者的回顾性研究(n=66)中发现，HLA-Cw6阳性的患者对乌司奴单抗有较好的疗效，而且反应较快速且持久[20]。

最近一项来自英国的大型前瞻性的研究发现，HLA-Cw6位点对选择生物制剂有重要的价值。这项研究纳入了1326例中重度银屑病患者，他们发现HLA-Cw6阴性的患者对阿达木单抗的反应比乌司奴单抗更好(OR=2.95，P=5.85*10E-7)，这种疗效差异在HLA-Cw6阴性同时伴银屑病关节炎的患者中更明显(OR=5.98,P=6.89*10E-5)。相反的，未使用过生物制剂、不伴银屑病关节炎的HLA-Cw6阳性患者则对乌司奴单抗反应更好[21]。

还有大部分候选基因研究发现与乌司奴单抗疗效相关的位点。Prieto-Pérez等[12]发现IL17F基因上的rs763780 TT基因型的患者对乌司奴单抗有更好的反应性。Masouri等[11]发现ERAP1基因(rs151823与rs26653)多态与乌司奴单抗的疗效有关。研究发现IL-12b(rs3213094) 及TNFAIP3(rs610604)与IL-12/23抑制剂临床有效率具有高度相关性[22]，而IL-12b(rs6887695)和IL-23R(rs11209026)则与之无明显相关性[19]。

Prieto-Pérez等[23]用候选基因的方法筛选了121个多态性位点，他们发现CHUK，C17orf51，ZNF816A，STAT4，SLC22A4和Corf72基因上的SNP与乌司奴单抗的疗效有关，而TNFRSF1A，HTR2A，NFKB1A，ADAM33和IL13上的SNP与乌司奴单抗疗效无明显关联。

总的来说，HLA-Cw6是目前最有希望作为乌司奴单抗疗效反应的预测的生物标志物。当然还需要在更大的样本中得到验证。

表1 生物制剂药物遗传学研究总结

注：ADA，阿达木单抗；ETA，依那西普；IFX，英夫利昔单抗；UST, 乌司奴单抗；SEC，司库奇尤单抗

3 IL-17抑制剂

3.1 特征 IL-17抑制剂主要包括三种药物，secukinumab(司库奇尤单抗)、Ixekizumab(艾克司单抗/伊西贝单抗)、Brodalumab(布罗达单抗，IL-17RA的抑制剂)，以PASI 75评分计，治疗有效率高达82%～90%[1]。可能由于种族群体的体重差异，亚洲临床试验的病人平均体重较白人轻15～20kg，从而有相对更高的生物制剂浓度，部分研究结果表明，这几类药物在亚洲人群中有更高的疗效[4]。

3.2 药物遗传学 目前有关IL-17抑制剂的药物遗传学研究尚少。Anzengruber等[24]在一项回顾性的研究中，分析了18例银屑病患者(其中10例HLA-Cw6阳性，8例HLA-Cw6阴性)，阳性组和阴性组在司库奇尤单抗治疗3月后，PASI评分改善分别为74.2%和62.4%，差异无统计学意义(P=0.397)。他们认为对司库奇尤单抗而言，HLA-Cw6等位基因的情况与疗效反应没有直接的关联。Costanzo等[25]则在更大样本量的基础上验证了以上研究结果，即HLA-Cw6位点的情况与司库奇尤单抗之间的疗效无明显相关性。

表1总结了近年来生物制剂治疗银屑病的药物遗传学研究。

讨论

生物制剂治疗银屑病药物遗传学的研究旨在为银屑病患者提供有效的可以预测疗效反应的生物标记物，能让我们在使用生物制剂前知道某种药物适用于具有某种遗传特征的一类人，实现个体化的医疗，避免不必要的医疗支出。当然目前所得的一些研究结果中很多结果不一致，且没能在大的样本中得到重复，这些研究转化为临床应用的潜在价值较低。目前的药物遗传学研究难以得到统一的结果，可能受限于以下原因，如银屑病复杂的多基因和环境因素的相互作用；不同研究之间评价的临床终点不同；基于回顾性研究和小样本的研究；人种差异；药物使用史等。基于目前新型生物制剂治疗银屑病的有效率较高，亦有学者质疑是否有必要对这些生物制剂进行药物遗传学的研究，且由于影响其药效的因素过多，如肥胖、环境等，研究难以找到合适的生物标记物，或许对于那种应答率在50%以下的新药，如阿普斯特等才有研究的价值。但是药物基因组学在癌症、类风湿关节炎等疾病中的成功应用，让我们有理由相信，随着基因技术、生物信息学的发展，研究样本数量的增加，试验设计的完善等，提供患者对银屑病治疗反应的预测指标将成为现实，而且这种指标将不仅仅是单个基因的多态性，它可能是多种生物标志物的组合。