随着对免疫疾病的深入研究和治疗方法的巨大进步,尤其是靶向T细胞、B细胞及各种细胞因子表面受体的融合蛋白及单克隆抗体的出现,使靶向免疫干预治疗T1DM成为可能。
1型糖尿病(T1DM)是由易感基因与环境因素共同作用,胰岛β细胞破坏导致胰岛素绝对缺乏,具有酮症倾向的内分泌代谢性疾病,需要终身依赖胰岛素治疗。虽然我国T1DM发病率较低,但由于人口基数大及发病率逐年增加,加之其临床结局不良及疾病负担严重,中国T1DM已成为重大公共卫生问题之一
T1DM与自身免疫性发病机制
T1DM的发病机制尚不明确,但可以肯定的是,自身免疫过程在胰岛β细胞破坏中起着至关重要的作用。T1DM易感基因位点中,人类白细胞抗原(HLA)-Ⅱ类基因为主效基因。人类白细胞抗原易感基因可能导致MHC多肽与自身T细胞受体(TCR)结合力改变,引起自身反应性T细胞从胸腺逃逸,即无法获得中枢耐受。
胰岛β细胞自身抗原,如谷氨酸脱羧酶-65(GAD-65)、胰岛素瘤相关蛋白2(IA-2)、锌离子转运蛋白8(ZnT8)、胰岛细胞和胰岛素的释放可由外源性触发因素或内源性β细胞缺陷引起。释放的自身抗原被吞噬并呈现在MHCⅡ类 APC表面。在共刺激分子存在下,自身反应性CD4+T细胞被激活,诱导干扰素-γ和IL-2等细胞因子的释放,以募集细胞毒性CD8+T细胞。干扰素-γ、TNF α和IL-1是自身反应性T细胞产生的主要细胞因子,可导致胰岛炎(insulitis)和β细胞破坏。B细胞活化导致形成各种针对胰岛自身抗原的抗体,如IAA、GADA、IA-2A、ZnT8A,这些抗体可以作为T1DM的生物标志物。
调节性T细胞(Treg)的缺陷可导致T1DM的发展。效应T细胞和Treg细胞之间的平衡可能因IL-2受体通路中的遗传多态性而改变。随之而来的IL-2/IL-2受体信号通路缺陷会阻碍效应T细胞和Treg细胞间的相互作用,并导致破坏免疫稳态的自身反应性效应T细胞的增殖。
1型糖尿病免疫干预治疗
随着T1DM的免疫病因学逐渐明确,研究者采用了一些非特异性免疫抑制剂,包括环孢素、咪唑硫嘌呤和泼尼松等来治疗T1DM,尽管有一定的疗效,但由于免疫抑制伴随的严重不良反应致使这些临床试验被终止。
随着对免疫疾病的深入研究和治疗方法的巨大进步,尤其是靶向T细胞、B细胞及各种细胞因子表面受体的融合蛋白及单克隆抗体的出现,使靶向免疫干预治疗T1DM成为可能。
T1DM已知的发病机制使T细胞成为免疫干预的重要靶点。针对T细胞的免疫干预治疗可分为共刺激分子阻断剂、特异性抗原治疗、T细胞耗竭、T细胞调节、Treg细胞的增殖五类。
B细胞在调节胰腺微环境的抗原呈递细胞中也起致病作用,自身反应性B细胞通过作用于致病性T细胞的活化,促进胰岛特异性自身免疫。针对B细胞的免疫干预治疗主要通过用耗竭泛B细胞来实现。
1型糖尿病免疫干预治疗靶点
靶向T细胞免疫治疗靶点CD3
抗CD3的单克隆抗体与T细胞表面CD3结合,激发或阻断细胞活化的信号,清除效应T细胞或诱导Treg细胞产生,诱导免疫耐受。Muromonab-CD3(OKT3)是靶向CD3的小鼠IgG2a抗体,是第一个被批准用于人类预防肾移植排斥反应的单克隆抗体。其临床应用被证明是有限的。该药物的不良反应是由于TCR和CD3的交联引发的T细胞释放促炎细胞因子。此外,发现携带Fc受体(FcR)的细胞与muromonab-CD3的Fc部分结合会增加这种交联并加重细胞因子释放综合征的严重程度。替普利珠单抗(Teplizumab)是muromonab-CD3抗体的人源化版本,保留了与muromonab-CD3相同的结合域,但Fc域经历了丙氨酸取代,减少了Fc受体关键位置的结合。
Teplizumab诱导Treg细胞抑制CD4+T细胞和细胞毒性CD8+细胞的活化。CD4+Foxp3+T细胞的诱导导致抗炎细胞因子TGF-β和IL-10的分泌,恢复抗炎和促炎刺激之间的平衡。在Teplizumab的2期临床试验中,接受第2次药物治疗12个月后,与对照组相比,实验组患者的C肽分泌维持了24个月,这可能是由于抗体阻断自身免疫从而诱导早期T1DM耐受,即部分治疗有效的患者C肽能够得到非常好的保护,而治疗无效的患者则观察不到任何变化。2022年11月17日,FDA批准了Teplizumab作为首个也是目前唯一的免疫调节疗法,用于延缓8岁及以上患有2期T1DM的成人和3期T1DM儿童患者的发作。
靶向B细胞免疫治疗靶点CD20
CD20是位于B细胞表面的标志性分子,能够调节B细胞活化,是针对B细胞治疗的主要靶点。抗CD20单抗的代表药物是利妥昔单抗(Rituximab),能够选择性消耗B细胞,从而减少自身抗原向T细胞的递呈,用于治疗自身免疫性疾病和血液疾病。
研究已证实Rituximab可抑制胰岛自身抗体的产生。TrialNetⅡ期临床试验使用Rituximab治疗新诊断T1DM患者,在1年干预结束后,与对照组相比,治疗组HbA1c和外源性胰岛素剂量更低,且可维持更好的C肽水平,但随访至2年时两组之间无明显差异。也有研究将CD20与CD3疗法相结合,以恢复免疫耐受性。
总结
T1DM是由遗传和环境因素共同作用导致胰岛β细胞自身免疫损伤的器官特异性疾病。根据《中国1型糖尿病诊治指南(2021版)》,临床上T1DM可分为3期:1期胰岛自身免疫紊乱期、2期血糖异常期、3期临床症状期,部分患者存在临床缓解期(“蜜月期”)。1期存在2种或2种以上GADA、IAA、IA-2A、ZnT8A等T1DM相关胰岛自身抗原的抗体,但是血糖正常,无临床症状。2期存在2种或2种以上的胰岛自身抗体,同时疾病进展到因功能性β细胞丧失导致的葡萄糖异常,但尚未出现临床症状,1期与2期属于亚临床期。研究发现,T1DM临床初期,仍有近30%的胰岛β细胞存在,因此寻找可保留残存β细胞功能的治疗方法尤为重要。抗原特异性免疫疗法虽仍处于起步阶段,由于其安全性和有效性的优势,它可能成为未来潜在的强大武器。
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