近20000000美國(guó)人口和超過300000000的世界人口正接受著哮喘的困擾。這些患者中,10%-15%為重癥哮喘,這類哮喘患者在采用現(xiàn)有的治療方法后依然會(huì)頻繁發(fā)作。
由于現(xiàn)有的藥物無法控制所有哮喘患者的哮喘癥狀和減少急性加重,并且會(huì)引起不良反應(yīng),因此新的抗哮喘藥物的需求非常迫切。
在過去的10年里,對(duì)于哮喘的基因,氣道生物學(xué)和免疫細(xì)胞信號(hào)通路的認(rèn)識(shí)得到了極大的提高。這些進(jìn)展催生了小分子療法和生物制劑的研發(fā),這些藥物的出現(xiàn)會(huì)使得未來的哮喘治療發(fā)生革命性的變化。
多種新型的哮喘藥物,包括超長(zhǎng)效β受體激動(dòng)劑和白介素-4(IL4),IL-5,IL-13,IL-17通路的調(diào)節(jié)劑,均已進(jìn)入了隨機(jī)對(duì)照臨床研究。
其他的新型藥物,包括離解型皮質(zhì)激素,CXC趨化因子受體2拮抗劑,toll樣受體9激動(dòng)劑,酪氨酸激酶抑制劑,依然處于早期的研發(fā)階段。盡管早前的研究結(jié)果提示治療有效,但尚無足夠的證據(jù)支持這些藥物在哮喘中的應(yīng)用。
為了降低世界范圍內(nèi)哮喘的發(fā)病率,未來的研究將會(huì)圍繞這些生物制劑的臨床療效,其在兒童重癥哮喘中的療效,及其對(duì)非嗜酸粒細(xì)胞性和激素抵抗型哮喘的生物學(xué)改變進(jìn)行開展。
前言
哮喘是一種以不同程度氣道痙攣、氣道高反應(yīng)性、粘液分泌和慢性炎癥為特征的異質(zhì)性疾病。世界范圍內(nèi),約有300000000哮喘患者,每年的死亡例數(shù)達(dá)到250000,需要花費(fèi)數(shù)十億的醫(yī)療費(fèi)用。
盡管在規(guī)律采用吸入糖皮質(zhì)激素(ICS)治療后,哮喘的死亡率出現(xiàn)下降,但哮喘對(duì)全球帶來的影響依然巨大,哮喘的發(fā)生率也在逐年增加。因此研發(fā)能夠克服現(xiàn)有哮喘藥物缺陷的新型哮喘藥物,迫在眉睫。
本文將針對(duì)研發(fā)新型哮喘藥物的重要性、關(guān)鍵的病理生理學(xué)改變,以及現(xiàn)有的哮喘藥物和處于后期臨床研究的新型藥物進(jìn)行一綜述,并且根據(jù)相關(guān)的臨床研究,對(duì)不同藥物對(duì)哮喘癥狀、生理學(xué)改變和急性加重的改善作用逐一進(jìn)行探討。
由于多數(shù)臨床研究都是以成人為研究對(duì)象,因此本文將主要綜述了這些藥物在成人哮喘中的療效,但也會(huì)對(duì)兒童哮喘的療效有所涉及。
流行病學(xué)
世界范圍內(nèi),11.6%的6-7歲兒童自述有哮喘癥狀。2010年,僅美國(guó),就有17,700,000成人哮喘患者和7,000,000兒童哮喘患者。
由于不同流行病學(xué)研究中采用的診斷標(biāo)準(zhǔn)和確診方法不同,各國(guó)對(duì)哮喘發(fā)病率和哮喘癥狀發(fā)生率的報(bào)道存在差異,部分特殊人群的哮喘發(fā)生率顯著高于普通人群。
舉例來說,城市地區(qū)的哮喘發(fā)病率要高于農(nóng)村地區(qū)。在美國(guó),種族會(huì)對(duì)哮喘的發(fā)生率的影響巨大,波多黎各人、多種族人群和美籍非洲裔人群的哮喘發(fā)生率最高。
低收入家庭的兒童和低收入人群的哮喘發(fā)病率要高于普通人群—17%的美籍非洲裔兒童和13.5%的低收入家庭兒童患有哮喘。
除外高發(fā)病率,哮喘發(fā)病率的增加程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了部分地區(qū)診斷水平的提高的影響。在美國(guó),2001-2009年間,哮喘的發(fā)病率從7.3%提高到了8.2%。
哮喘發(fā)病率升高的原因尚不清楚,但是研究者們提出了多種假說。西方國(guó)家特應(yīng)征(atopy)的比例的增加可能會(huì)引起哮喘發(fā)病率的增加。
此外,可吸入顆粒物暴露于哮喘的高發(fā)生率相關(guān),且已被證實(shí)能夠引起哮喘癥狀。吸煙和肥胖的發(fā)生率也在不斷上升,因此,吸煙者的孩子的的哮喘發(fā)生率增加,嚴(yán)重肥胖與成年女性哮喘密切相關(guān)。
在哮喘的發(fā)生發(fā)展過程中,微生物暴露的種類和時(shí)機(jī)也起著關(guān)鍵作用。對(duì)哮喘發(fā)病率增高的機(jī)制的進(jìn)一步理解有助于制定更為有效的預(yù)防和治療策略。
世界其他地區(qū)哮喘發(fā)病率的增加情況尚不明了。ISSACIII期研究表明,西歐國(guó)家和部分英語國(guó)家中,哮喘癥狀的發(fā)生率出現(xiàn)下降,與此同時(shí),發(fā)展中國(guó)家的哮喘癥狀發(fā)生率卻在不斷上升。
哮喘的影響
哮喘對(duì)公共健康的影響巨大。世界范圍內(nèi),哮喘的年死亡率為250000。在2009年的美國(guó),2%的哮喘患者需要住院治療(>500000次入院),8.4%的哮喘患者需要急診治療(超過2000000次就診)。
53%的患者在過去的1年里出現(xiàn)哮喘發(fā)作。在過去的1年里,42%的哮喘患者因急性加重而不得不曠課或曠工至少1天。
與無哮喘的患者相比,哮喘患者的就業(yè)率更低,在工作場(chǎng)所、學(xué)?;蚣依锔壮霈F(xiàn)日常活動(dòng)受限。與之類似的是,即使接受治療,哮喘患兒的曠課率也高于對(duì)照組。
2003-2005年間,美國(guó)哮喘患者的平均每人較無哮喘人群多花費(fèi)1900到3200美元的醫(yī)療費(fèi)用,總計(jì)的哮喘費(fèi)用達(dá)到500-600億美元。
特定人群的哮喘患者的死亡率和患病率更高。在美國(guó),女性哮喘患者的死亡率比男性高30%,美籍非洲裔患者的死亡率比白種人高75%,年齡超過65歲的人群的死亡率約為兒童7倍。
兒童就診于外科和急診的比例高于成人。最重要的是,重癥或難治性哮喘患者(5-10%)出現(xiàn)合并癥的比例要高于一般的哮喘人群。
哮喘表型
為了通過治療,可直接降低哮喘對(duì)特殊人群健康的影響,在過去的20年間,研究者們都在為確定哮喘的亞型而不斷努力。
近年來,研究者已經(jīng)確定了哮喘的多種炎癥特征和多種表型分類,盡管這些表型分類的準(zhǔn)確定義仍有待闡明。
盡管依據(jù)各種臨床、生理學(xué)、影像學(xué)和病理學(xué)改變,可將患者分為不同亞組,多重分析表明,成人哮喘患者更易于出現(xiàn)一下這五組表型。
第一組為早期即出現(xiàn)過敏性疾病的成人重癥哮喘患者,其哮喘是以Th2細(xì)胞炎癥為特征。這一類患者的氣道嗜酸性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、IgE和呼出氣一氧化氮(FeNO)水平增高。候選基因分析提示,這些患者的Th2炎癥通路被激活。
第二組為成年發(fā)病、嗜酸性粒細(xì)胞顯著增高而常無其他過敏性疾病的哮喘患者。Th2通路在其哮喘的發(fā)病中同樣起著重要作用,這些患者的血中可檢測(cè)到白三烯類(IL)介質(zhì),如IL-4,IL-5和IL-13的升高。
第三組表型為哮喘癥狀主要由運(yùn)動(dòng)而誘發(fā)。肥大細(xì)胞在這組哮喘表型中發(fā)揮著重要作用。
第四組患者的Th2應(yīng)答并不明顯,但卻伴隨明顯肥胖。
第五組患者的Th2應(yīng)答并不明顯,但痰中性粒細(xì)胞增高并且存在Th17細(xì)胞應(yīng)答。盡管兒童哮喘表型的決定因素不完全與成人相同,但兒童也可能出現(xiàn)上述表型。
盡管研究者為明確哮喘表型分類所做的努力,有助于鑒別不同亞型的哮喘患者,但這些分類并未引起治療策略的改變。
但是隨著新的治療方法的出現(xiàn)和特定的生物學(xué)制劑的研發(fā),內(nèi)在分型(通過主要的分子機(jī)制和治療反應(yīng)來確定的疾病亞型)有望催生更多的靶向療法。
發(fā)病機(jī)制
哮喘的發(fā)病機(jī)復(fù)雜且臨床內(nèi)在表型多種多樣?;颉⒈碛^遺傳學(xué)和環(huán)境因素的相互作用使得患者出現(xiàn)了一定數(shù)量的不同形式的免疫調(diào)節(jié)功能不全,這一改變反過來也會(huì)影響其臨床內(nèi)在表現(xiàn)。
一項(xiàng)以雙胞胎為研究對(duì)象的研究發(fā)現(xiàn),哮喘的發(fā)生中遺傳的作用約占60%?;蜃V相關(guān)研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多個(gè)可能參與了哮喘發(fā)病機(jī)制的候選基因。17q21染色體上的ORMDL3/GADMD基因座與兒童期哮喘發(fā)病相關(guān)。其他基因,包括9號(hào)染色體的IL33和22號(hào)染色體的IL2RB也與哮喘相關(guān)。
隨著時(shí)間的推移,環(huán)境的變化通過引起DNA甲基乙?;傅谋碛^遺傳學(xué)改變,進(jìn)而顯著影響疾病的發(fā)生率。
過敏原暴露的小鼠模型證實(shí),表觀遺傳學(xué)改變與參與Th1和Th2應(yīng)答的相關(guān)基因有關(guān)。
一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)在胎兒期暴露于高水平的交通相關(guān)的多環(huán)芳烴會(huì)引起人ACSL3基因CpG島甲基化的增加。值得注意的是,母親孕期吸煙與兒童的表觀遺傳學(xué)改變相關(guān),盡管其與哮喘的聯(lián)系是否緊密尚不得而知。
多種環(huán)境暴露與哮喘相關(guān)。嬰兒期嚴(yán)重的呼吸道合胞病毒感染會(huì)引起患者日后出現(xiàn)哮喘,病毒引起哮喘的比例約為20%,且與年齡相關(guān)。
與之相反的是,與對(duì)照組相比,早期的高水平的環(huán)境微生物(如農(nóng)場(chǎng)環(huán)境和幼兒園)暴露的人群哮喘發(fā)病率較低。其中的機(jī)制尚不明了。
但是一項(xiàng)研究表明,事先被注射細(xì)菌提取物的小鼠,在接受過敏原激發(fā)后,其過敏性氣道炎癥可通過IL-10依賴的通路而得到抑制。
隨著新的基因靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn),以及新的治療方法的建立,哮喘的藥物基因組學(xué)的研究有望帶來更多的個(gè)體化的哮喘治療方法。但是,能夠做到藥物基因組學(xué)直接指導(dǎo)治療仍需要花費(fèi)數(shù)年的時(shí)間。
哮喘發(fā)病機(jī)制中的宿主應(yīng)答
不同的哮喘內(nèi)在表型會(huì)表現(xiàn)出不同程度的炎癥、氣道高反應(yīng)性、黏液分泌和氣道重塑。這些病理性改變是由多種氣道細(xì)胞和免疫應(yīng)答相關(guān)細(xì)胞介導(dǎo)的(圖1)。這些細(xì)胞所表達(dá)的主要的信號(hào)通路分子和細(xì)胞本身均為重要的治療靶點(diǎn)。
圖1.哮喘發(fā)病機(jī)制中的宿主應(yīng)答。
氣道上皮細(xì)胞
氣道上皮細(xì)胞為構(gòu)成抵御機(jī)械刺激、氧化應(yīng)激、過敏原、污染物、病原菌和內(nèi)源性體液滲漏的屏障的重要細(xì)胞。這些細(xì)胞在纖毛發(fā)揮清除作用和信號(hào)傳導(dǎo)中發(fā)揮著重要作用。
多種模式識(shí)別受體,包括Toll樣受體4(TLR4),在上皮細(xì)胞中也有表達(dá),可介導(dǎo)機(jī)體對(duì)過敏和感染性刺激物產(chǎn)生應(yīng)答。
在哮喘患者中,上皮細(xì)胞生成的細(xì)胞因子和趨化因子(包括IL-25,IL-33,和胸腺基質(zhì)淋巴生成素(TSLP),和巨粒細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)信號(hào)效應(yīng)細(xì)胞(包括嗜堿性粒細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞和淋巴細(xì)胞)以及樹突狀細(xì)胞共同組成了針對(duì)過敏原、污染物和病原菌的特征性的哮喘免疫應(yīng)答模式。
樹突狀細(xì)胞
與氣道上皮細(xì)胞類似,樹突狀細(xì)胞也會(huì)直接暴露于外界環(huán)境之中。肺樹突狀細(xì)胞,作為抗原提呈細(xì)胞,在其細(xì)胞表面表達(dá)多種模式識(shí)別受體。在機(jī)體針對(duì)過敏原和病原菌刺激產(chǎn)生應(yīng)答時(shí),樹突狀細(xì)胞也會(huì)在氣道聚集。
過敏原或病原菌與其細(xì)胞表面相結(jié)合可直接刺激樹突狀細(xì)胞,而氣道上皮細(xì)胞則可通過分泌介質(zhì)(如IL-25,IL-33,TSLP和GM-GSF)間接刺激樹突狀細(xì)胞。
而在局部,樹突狀細(xì)胞則可引起嗜酸性粒細(xì)胞的聚集。多種因素,包括C-C趨化因子受體型7(CCR7)、CCR8和CCRL2能夠介導(dǎo)樹突狀細(xì)胞的通過淋巴管遷移至局部淋巴結(jié)。
樹突狀細(xì)胞會(huì)影響T細(xì)胞分化,并且在某種特定條件下會(huì)引其Th2免疫應(yīng)答,最常見的情況就是過敏性哮喘。
T細(xì)胞亞型
多種T細(xì)胞亞型在哮喘中發(fā)揮著重要作用。通常認(rèn)為,Th2細(xì)胞在哮喘中占據(jù)主導(dǎo)地位,表現(xiàn)為IL-4、IL-5和IL-13水平升高。IL-4和IL-13會(huì)促進(jìn)炎癥的發(fā)展(通過將信號(hào)傳遞至嗜酸性粒細(xì)胞和B細(xì)胞),和氣道重塑(通過將信號(hào)傳遞至成纖維細(xì)胞、氣道平滑肌、樹突狀細(xì)胞和上皮細(xì)胞)。
IL-5是B細(xì)胞得以存活、成熟和活化嗜酸性粒細(xì)胞的關(guān)鍵。部分患者的哮喘患者則表現(xiàn)為Th1細(xì)胞占據(jù)主導(dǎo)地位。由于IL-8和干擾素-γ(IFN-γ)的作用,部分哮喘會(huì)發(fā)展為這一類型。
Th17細(xì)胞,為表達(dá)IL-17的CD4陽性T細(xì)胞,在哮喘患者的亞型中也起著重要作用。這一模式較為特殊,作為結(jié)果的Th17通路本身也可引起中性粒細(xì)胞成為主要的效應(yīng)細(xì)胞。
Th9細(xì)胞為分泌IL-9的CD4陽性T細(xì)胞。特應(yīng)征人群的Th9細(xì)胞的數(shù)量增多,這些細(xì)胞可能是通過激活肥大細(xì)胞,進(jìn)而促進(jìn)過敏性應(yīng)答。
以分泌轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF-β)為特征的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞也相當(dāng)重要,因其能夠弱化過敏性應(yīng)答。
B細(xì)胞
因?yàn)槟軌蚍置贗gE,B細(xì)胞在過敏性哮喘中發(fā)揮著重要作用。IL-5和B細(xì)胞激活因子能夠維持B細(xì)胞的存活。在IL-4和IL-13的作用下,B細(xì)胞與T細(xì)胞結(jié)合(分別通過CD40和CD40配體)后得以激活,從而在局部淋巴結(jié)中分泌IgE。
分泌型IgE主要通過高親和力Fcepisilon受體與肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞相結(jié)合,當(dāng)與吸入性過敏原交聯(lián)時(shí),會(huì)引起這些細(xì)胞脫顆粒和釋放炎癥介質(zhì)。
固有淋巴細(xì)胞
固有淋巴細(xì)胞是近期發(fā)現(xiàn)的接受IL-25和IL-33刺激的效應(yīng)白細(xì)胞,需要轉(zhuǎn)錄因子RORα完成信號(hào)傳導(dǎo)。這些細(xì)胞不僅有潛在的分化為巨噬細(xì)胞和粒細(xì)胞的能力,還能夠分泌大量的Th2細(xì)胞因子和對(duì)嗜酸粒細(xì)胞有刺激作用。
嗜酸性粒細(xì)胞
嗜酸性粒細(xì)胞為骨髓中生成的粒細(xì)胞,在哮喘中發(fā)揮著主導(dǎo)作用。嗜酸性粒細(xì)胞的生物學(xué)作用十分復(fù)雜,其分泌產(chǎn)物可產(chǎn)生多種效應(yīng)。IL-3,IL-5和GM-CSF可介導(dǎo)骨髓中的細(xì)胞分化。
IL-13、組胺、前列腺素2和嗜酸粒細(xì)胞活化趨化因子(通過CCR3受體)介導(dǎo)嗜酸性粒細(xì)胞聚集。
IL-5能夠促進(jìn)嗜酸性粒細(xì)胞存活,唾液酸結(jié)合性免疫球蛋白樣凝集素8抗體(siglec8)與siglec-F受體結(jié)合后則可引起嗜酸粒細(xì)胞凋亡。
除了能夠分泌有毒性的顆粒蛋白,如嗜酸性粒細(xì)胞陽離子蛋白和嗜酸粒細(xì)胞神經(jīng)毒素,嗜酸性粒細(xì)胞還會(huì)分泌多種細(xì)胞因子和趨化因子,從而通過Th2通路和氣道上皮損傷,促進(jìn)炎癥發(fā)展。
肥大細(xì)胞
肥大細(xì)胞在哮喘的發(fā)病中同樣起著重要作用。IL-9能夠維持其在細(xì)胞粘膜表面的分布,干細(xì)胞因子與表面的c-kit受體結(jié)合,IgE交聯(lián),或與酪氨酸激酶結(jié)合可激活肥大細(xì)胞。激活的肥大細(xì)胞是組胺、白三烯和前列腺素的主要來源。這些炎癥介質(zhì)在支氣管收縮,血管舒張和過敏性炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)。
中性粒細(xì)胞
中性粒細(xì)胞在特定的哮喘亞型中可能起到一定作用。Th17通路參與中性粒細(xì)胞的聚集。哮喘患者,尤其是對(duì)ICS反應(yīng)不佳的哮喘患者,其痰中性粒細(xì)胞數(shù)量增加。
由于吸入激素會(huì)抑制嗜酸粒細(xì)胞性炎癥,引起氣道中性粒細(xì)胞數(shù)增加,因此難以證實(shí)中性粒細(xì)胞在重癥哮喘中的作用。
氣道重塑
氣道重塑是指哮喘患者的氣道出現(xiàn)一系列的結(jié)構(gòu)性改變,包括上皮損傷,基底膜增厚,氣道平滑肌體積增大,杯狀細(xì)胞增生和氣道血管和淋巴管增生(圖2)。
圖2.哮喘患者的氣道重塑。圖為重度哮喘患者和無哮喘患者中等大小氣道的組織切片。哮喘患者的氣道上皮(Ep)可見黏液腺增生和粘液高分泌(藍(lán)染),基底膜增厚(Bm)。哮喘患者的平滑肌(Sm)體積增大。Bv=血管。
氣道上皮受損
多項(xiàng)研究結(jié)果表明哮喘患者存在包括緊密連接斷裂和細(xì)胞剝脫在內(nèi)的氣道上皮損傷。上皮細(xì)胞的相關(guān)研究已證實(shí)快速自我修復(fù)機(jī)制和啟動(dòng)信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)在哮喘應(yīng)對(duì)多種刺激中發(fā)揮著核心作用。
這一過程至少或部分是有上皮生長(zhǎng)因子參與其中的?,F(xiàn)已證實(shí),哮喘患者存在異常的修復(fù)過程和屏障功能的下降。
氣道平滑肌增生
哮喘患者發(fā)病數(shù)十年后會(huì)出現(xiàn)平滑肌增生。這一現(xiàn)象部分是由嗜酸性粒細(xì)胞分泌的白三烯介導(dǎo)的。平滑肌在多種刺激物直接或間接刺激引起的氣道痙攣,哮喘癥狀,哮喘急性加重和氣道重塑中均起著一定作用。
平滑肌增生與生長(zhǎng)因子,如TGF-β和血小板源性生長(zhǎng)因子,水平的升高有關(guān)。
在哮喘這一疾病中,平滑肌本身也是分泌器官,可引起自身的病理性增生和免疫反應(yīng)。近期的一項(xiàng)綜述強(qiáng)調(diào)了IL-5、IL-13、TGF-β、IL-1β和腫瘤壞死因子在平滑肌增生中的重要性。
杯狀細(xì)胞增生
杯狀細(xì)胞增生是哮喘中另一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)改變。Th2型哮喘模型中可以觀察到杯狀細(xì)胞增生,但Th1型哮喘模型中卻未見此改變。
杯狀上皮增生的發(fā)生依賴與表皮生長(zhǎng)因子受體和IL-13的作用,可被IFN-γ所阻斷。鈣離子激活的氯通道蛋白則在其下游介導(dǎo)粘液高分泌。
現(xiàn)有的治療
如上所述,哮喘是一種有氣道上皮細(xì)胞、參與免疫反應(yīng)的細(xì)胞、和多種結(jié)構(gòu)細(xì)胞共同參與的疾病。這些細(xì)胞間的相互作用和現(xiàn)有的治療藥物和宿主反應(yīng)間的相互作用依然是研究的重點(diǎn)。
針對(duì)特定的人群的不同治療藥物的生物學(xué)反應(yīng)的療效的觀察研究,或能提供未來治療的新靶點(diǎn)。
盡管避免接觸過敏原和管理其他的合并癥,如吸煙和肥胖很重要,但藥物治療的基石地位不可動(dòng)搖。多種藥物可用于哮喘治療,且這些藥物在輕-中度哮喘中的作用機(jī)制已經(jīng)得到闡明。
短效的β2受體激動(dòng)劑(SABA)能夠緩解任何刺激物引起的支氣管收縮。多數(shù)哮喘患者,在采用吸入激素治療后疾病能夠得到有效控制(癥狀控制的定義為每日的治療能夠減少癥狀的發(fā)作和需要SABA治療的急性加重次數(shù))。
持續(xù)的使用ICS(如倍氯米松/布地奈德/環(huán)索奈德/氟替縮松/氟替卡松/糠莫米松)能夠改善哮喘癥狀/生活質(zhì)量/氣道功能指標(biāo)/降低氣道高反應(yīng)性以及減少急性加重次數(shù)和急性加重的嚴(yán)重程度。
長(zhǎng)效β2受體激動(dòng)劑(LABA)(如福莫特羅)能夠與ICS聯(lián)用于哮喘急性加重的治療。
白三烯受體拮抗劑(如孟魯司特)單用或聯(lián)合其他藥物治療時(shí),均可在哮喘治療中顯示出一定療效,在合并過敏性疾病或運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的哮喘患者中的療效更為明顯。
長(zhǎng)效抗膽堿能藥物(如噻托溴銨和阿地溴銨)同樣能夠舒張支氣管,可作為ICS和LABA的輔助用藥。
奧馬珠單抗,作為一種直接作用于IgE的單克隆抗體,現(xiàn)已被美國(guó)國(guó)家心肺血液研究所作為哮喘和教育預(yù)防項(xiàng)目指南推薦為合并特應(yīng)征的難治性哮喘的治療方案,這一推薦是基于眾多的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)(RCT)的結(jié)果得出的。
奧馬珠單抗能夠減少不同嚴(yán)重程度的成人和兒童哮喘的急性發(fā)作次數(shù)。但是由于高昂的價(jià)格,這一藥物在臨床中的應(yīng)用受到了一定的限制。
支氣管熱成形術(shù)是采用內(nèi)鏡技術(shù),通過熱能來消除增生的支氣管平滑肌,但這一技術(shù)只有部分醫(yī)院能夠開展。
近期的一項(xiàng)大樣本量的開放標(biāo)簽研究表明,接受了支氣管熱成型術(shù)治療的重癥哮喘患者,在術(shù)后5年內(nèi),其急性發(fā)作次數(shù)均顯著減少,表明頻繁出現(xiàn)急性加重的哮喘患者或能從這一治療方法中獲益。
哮喘新藥研發(fā)
現(xiàn)有的哮喘治療藥物已經(jīng)幫助了數(shù)百萬的哮喘患者控制哮喘癥狀和減少急性發(fā)作次數(shù)。據(jù)估計(jì),在戒煙、正確的ICS和LABA治療、現(xiàn)有藥物優(yōu)化(通過生產(chǎn)一大類藥物)、提高患者依從性和吸入方法后,90-95%的哮喘患者可達(dá)到哮喘控制。
盡管整體而言,現(xiàn)有的哮喘治療藥物已能夠達(dá)到哮喘控制,但研發(fā)新藥依然很有必要。
如前文所述,哮喘的發(fā)病率與日俱增,是一項(xiàng)巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。迄今為止,對(duì)于哮喘,尚無有效的預(yù)防策略和治愈方法。不幸的是,ICS對(duì)哮喘的療效也在快速下降。
此外,現(xiàn)有的哮喘治療藥物常無法逆轉(zhuǎn)或延緩不同細(xì)胞氣道炎癥引起的長(zhǎng)期的氣道重塑。部分原因可能是是ICS對(duì)在氣道重塑中發(fā)揮重要作用的IL-33無抑制作用。
盡管應(yīng)用了哮喘控制藥物,許多哮喘患者的癥狀依然持續(xù)。10%的哮喘患者在嚴(yán)格遵醫(yī)囑用藥后,哮喘癥狀仍無法得到有效的控制。重癥/難治性哮喘患者占用了大部分的醫(yī)療資源。
另一種研發(fā)哮喘新藥的想法則是出于對(duì)患者依從性、傳統(tǒng)治療藥物的耐受性和不良反應(yīng)的擔(dān)心。
患者對(duì)吸入藥物的依從性不佳是普遍現(xiàn)象。ICS對(duì)生長(zhǎng)、骨密度、腎上腺功能有一定影響,可能會(huì)引起白內(nèi)障和瘀傷。
一項(xiàng)沙美特羅治療哮喘多中心研究表明,LABA治療具有潛在的致死風(fēng)險(xiǎn)。
2008年的一項(xiàng)研究認(rèn)為,孟魯司特與行為異常有關(guān),但一項(xiàng)綜述性文章則認(rèn)為該藥并不增加行為異?;蜃詺L(fēng)險(xiǎn)。
此外,隨著對(duì)哮喘內(nèi)在表型的了解日益加深,新型的藥物會(huì)為個(gè)體化的、直接針對(duì)發(fā)病機(jī)制的靶向哮喘治療帶來可能。
改良現(xiàn)有的治療方法
部分新療法的治療目的在于對(duì)現(xiàn)有的有效治療方法進(jìn)行優(yōu)化,例如,改善吸入裝置。LAMA對(duì)低劑量的ICS無法控制哮喘癥狀和聯(lián)合應(yīng)用ICS+LABA治療后的哮喘患者具有一定療效,前者主要改善晨間呼氣峰流速,后者則推遲了首次急性加重的時(shí)間。
超微顆粒的LABA能夠在降低用藥劑量的同時(shí),達(dá)到較好的療效。茚達(dá)特羅(療效長(zhǎng)達(dá)24小時(shí)的LABA),安全性好,能夠該改善哮喘患者的氣道功能。
III期臨床研究證實(shí),氟替卡松/維蘭特羅的療效等同于氟替卡松/沙美特羅。解離型皮質(zhì)激素為新型的糖皮質(zhì)激素,盡管動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相當(dāng)可喜,但依然處于臨床前的研發(fā)階段。
這些藥物的研發(fā)目的都是在維持療效的同時(shí),減少不良反應(yīng)的發(fā)生。針對(duì)能夠逆轉(zhuǎn)或改善激素抵抗的的原因及其機(jī)制的復(fù)合藥物仍在研發(fā)當(dāng)中,這些藥物將有可能為激素治療無效的哮喘患者帶來福音。
未來的治療靶點(diǎn)及藥物
細(xì)胞因子調(diào)節(jié)物
為了提高現(xiàn)有藥物的療效,以調(diào)節(jié)細(xì)胞信號(hào)通路和免疫反應(yīng)的生物制劑的研發(fā)得到了很大的推動(dòng)。奧馬珠單抗的喜人療效,尤其是其在減少哮喘急性發(fā)作中的作用,促進(jìn)了多種針對(duì)哮喘發(fā)病機(jī)制中起關(guān)鍵作用的信號(hào)通路靶點(diǎn)的生物制劑的研發(fā)。
IL-5
哮喘患者體內(nèi)(外周血和氣道分泌物)的IL-5水平升高。多種細(xì)胞,包括Th2細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞和表達(dá)CD34的細(xì)胞均可分泌IL-5。
IL-5受體為唯一的與IL-3和GM-CSF受體共享的亞單位,多種信號(hào)通路均可激活該受體,如JAK-STAT,Ras-MAPK,P13K-ERK,p38-NF-Kb信號(hào)通路。
IL-5能夠促進(jìn)嗜酸性粒細(xì)胞的生長(zhǎng)、成熟和遷移,同時(shí)抑制嗜酸粒細(xì)胞凋亡。同時(shí)會(huì)使嗜堿性粒細(xì)胞的生成增多。
IL-5通路治療靶點(diǎn)
針對(duì)哮喘患者IL-5信號(hào)通路進(jìn)行治療的研究很多。以IL-5為靶點(diǎn)的Mepolizumab治療能夠減少哮喘患者的血和痰液中的嗜酸粒細(xì)胞計(jì)數(shù),但對(duì)肺功能無改善作用。但是,有研究表明,在使用了高劑量ICS或口服潑尼松治療后,痰嗜酸粒細(xì)胞增高的患者,與安慰劑組相比,使用mepolizumab能夠顯著減少哮喘急性加重次數(shù)。
Reslizumab則是另一種IL-5抗體,可以改善痰嗜酸性粒細(xì)胞持續(xù)性增高的哮喘患者的氣道功能,但卻不能改善哮喘癥狀和減少急性加重次數(shù)。
Beralizumab作為IL-5受體的拮抗劑,其IIb期和III期臨床研究結(jié)果尚未公布,但前期研究結(jié)果表明,這一藥物能夠減少哮喘患者血液、痰液和氣道組織中的嗜酸粒細(xì)胞數(shù)目。
由藥廠資助的一項(xiàng)Beralizumab的III期臨床研究正在進(jìn)行當(dāng)中。
IL-4和IL-13
IL-4和IL-13在變態(tài)反應(yīng)中起著關(guān)鍵作用,其在哮喘患者的氣道組織和痰液中的濃度顯著升高。
IL-4主要由Th2細(xì)胞和肥大細(xì)胞分泌,而IL-13則可由包括Th2細(xì)胞、肥大細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞分泌。盡管這兩種細(xì)胞因子并不具有高度的序列同源性,二者卻有共同的受體,IL-4Ra。IL-4和IL-13均會(huì)引起STAT6信號(hào)通路的轉(zhuǎn)錄過程。
IL-4會(huì)促進(jìn)Th2細(xì)胞發(fā)展和B細(xì)胞的同種轉(zhuǎn)變,同時(shí)會(huì)影響氣道上皮細(xì)胞趨化因子的生成。IL-13通過作用于造血細(xì)胞和氣道上皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)而會(huì)引起過敏表型的發(fā)生。
IL-4和IL-13通路的靶向治療
多種調(diào)節(jié)IL-4和IL-13應(yīng)答的藥物均在研發(fā)當(dāng)中。RCT試驗(yàn)證實(shí),在停用ICS后,霧化吸入的IL-4R安全有效(對(duì)癥狀和氣道功能均有改善)。
另一項(xiàng)RCT試驗(yàn)表明,AMG317(IL-4Ra阻斷劑)并不能改善患者的臨床癥狀和肺功能。
另一項(xiàng)RCT試驗(yàn)表明,dupilumab(抑制IL-4Ra的單克隆抗體)在預(yù)防采用ICS+LABA治療的痰或血嗜酸粒細(xì)胞依然增高的哮喘患者的停用ICS+LABA后的急性加重方面要由于安慰劑治療。
Lebrikizumab為以IL-13為靶點(diǎn)的單克隆抗體,在改善使用ICS治療后癥狀依然控制不佳的哮喘患者氣道功能方面,要由于安慰劑組。這些療效似乎更集中于骨膜蛋白(為血液中IL-13穩(wěn)定的生物標(biāo)記物)水平升高的患者。
IL-17
IL-17,為Th17細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子,在哮喘的免疫反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。哮喘患者血液、痰液和氣道細(xì)胞中的IL-17水平較正常人增高。IL-17的受體眾多,不同受體的功能或有細(xì)微差別。
受體的活化會(huì)引起包括IL-1B、IL-6、TNF-a和GM-CSF在內(nèi)的多種炎癥介質(zhì)的分泌增加,從而引起中性粒細(xì)胞聚集。
以IL-17通路為治療靶點(diǎn)
Brodalumab為結(jié)合IL-17Ra的人單克隆抗體,能夠有效抑制多種IL-17家族成員的信號(hào)傳導(dǎo),包括IL-25。
一項(xiàng)針對(duì)成人中-重度哮喘的IIa期臨床研究將三種Brodalumab劑量與安慰劑進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn),該藥物安全性好,但整體而言療效并不顯著,患者的哮喘控制評(píng)分并未得到改善。
亞組分析提示,氣道可逆性更高的哮喘患者的哮喘問卷評(píng)分得到改善,但該結(jié)果是在未進(jìn)行多因素校正的情況下得出的。Brodalumab治療組與安慰劑組間未見其他有臨床意義的發(fā)現(xiàn)。
值得注意的是,該研究并未根據(jù)預(yù)設(shè)的炎癥表型進(jìn)行分層分析。
未來的哮喘治療展望
多種新型的哮喘治療藥物依然處于研發(fā)的早期階段。在一項(xiàng)II期試驗(yàn)中,一種抗轉(zhuǎn)錄寡核苷酸CCR3拮抗劑(與抗轉(zhuǎn)錄寡核苷酸共同注射,能夠靶向抑制Bc亞單位的IL-3,IL-5和GM-CSF受體),能夠減少過敏原激發(fā)后痰嗜酸粒細(xì)胞的數(shù)量。
CXC趨化因子受體2拮抗劑,或可有助于降低IL-8的活性,從而控制中性粒細(xì)胞性疾病,相關(guān)的人體試驗(yàn)的結(jié)果表明,可以降低臭氧激發(fā)后的痰中性粒細(xì)胞數(shù)量。
Toll樣受體9激動(dòng)劑QbG10也顯現(xiàn)出了一定療效,表現(xiàn)為停用ICS后,患者的癥狀和氣道功能得到改善。動(dòng)物試驗(yàn)和早期的臨床試驗(yàn)結(jié)果表明,絡(luò)氨酸激酶抑制劑可改善氣道炎癥和氣道重塑。但這些藥物的安全性仍需要大樣本量,且用藥時(shí)間更長(zhǎng)的研究進(jìn)行驗(yàn)證。
兒童用藥
眾多的臨床研究中,只有DREAM研究納入了青少年哮喘患者,其余的研究無一例外地均納入成人患者。由于mepolizumab和reslizumab在非哮喘患兒中應(yīng)用的安全性信息有限,因此,應(yīng)謹(jǐn)慎將上述結(jié)論外推到更年輕的患者群體。
指南
由于除奧馬珠單抗外的其他生物制劑尚未獲得官方的應(yīng)用批準(zhǔn),因此各大呼吸協(xié)會(huì)的指南中均為對(duì)除奧馬珠單抗外的其他生物制劑進(jìn)行推薦。
在這些治療得到批準(zhǔn)之前就將這些新型的生物制劑用于未經(jīng)分類的哮喘人群是有欠妥當(dāng)?shù)?。由于哮喘的多樣性,明確最適合采用新型生物制劑治療的患者人群依然是個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
其他已經(jīng)批準(zhǔn)臨床應(yīng)用的藥物其實(shí)也面臨著同樣的難題。在不久的將來,新型生物制劑可能僅被批準(zhǔn)用于頻繁急性加重的且表型明確的重癥哮喘患者。
未來的研究
上文提及的藥物盡管均顯示出一定的療效,但由于這些免疫調(diào)節(jié)藥物的應(yīng)用可能存在感染、自身免疫性肺炎和腫瘤的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),其安全性依然有待驗(yàn)證。
這些藥物的臨床療效各異,但其對(duì)大樣本量人群的哮喘癥狀、肺功能、急性加重次數(shù)和嚴(yán)重程度的作用究竟如何,目前尚不清楚。
此外,需要重視特定人群-尤其是無嗜酸粒細(xì)胞性炎癥和激素治療無效的患者-的治療方案的選擇。
改善哮喘治療的新策略:療效預(yù)測(cè)
如何預(yù)測(cè)患者對(duì)所選治療策略的療效是臨床診療的一大難題。設(shè)計(jì)臨床研究來證實(shí)新型藥物作為現(xiàn)有療法的輔助用藥的療效也是相當(dāng)困難。
部分是由于現(xiàn)有的藥物能夠控制大部分哮喘患者的哮喘癥狀和減少急性加重。此外,哮喘是一種具有異質(zhì)性的疾病,多種內(nèi)在表型尚未得以完全闡明。
采用臨床試驗(yàn)來驗(yàn)證新藥的療效,若患者未預(yù)先行內(nèi)在表型分型,則易犯II型錯(cuò)誤。
隨著新型哮喘藥物的不斷涌現(xiàn),明確能夠反應(yīng)療效的生物標(biāo)記物,對(duì)治療臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)和對(duì)亞型哮喘患者臨床管理有著重要意義,尤其是對(duì)更新型的Th2炎癥應(yīng)答通路的抑制劑。
多種能夠預(yù)測(cè)治療反應(yīng)的生物標(biāo)記物正處于研究階段。FeNO作為特應(yīng)征的標(biāo)記物,可用于預(yù)測(cè)奧馬珠單抗和ICS治療的療效。評(píng)估血和痰中嗜酸粒細(xì)胞的數(shù)目有助識(shí)別抗IL-5和抗IL-4治療的療效(減少急性加重)。
血清骨膜蛋白或有助識(shí)別對(duì)lebrikizumab治療反應(yīng)良好的患者(改善氣道功能)。檢測(cè)痰液中的基因表達(dá),可識(shí)別Th2炎癥通路高/低的哮喘患者,但現(xiàn)有的條件上無法對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證。
IL-4和IL-13通路拮抗劑pitrakinra的III期研究和多項(xiàng)B2受體多態(tài)性和治療反應(yīng)研究藥物表明,基因?qū)W有助于識(shí)別潛在的療效較佳的患者。因?yàn)橄陌l(fā)病率和藥物治療反應(yīng)存在種族差異,種族或許可為治療反應(yīng)的預(yù)測(cè)指標(biāo)。
最后,代謝產(chǎn)物,有關(guān)細(xì)胞代謝活動(dòng)產(chǎn)生的小分子物質(zhì)的相關(guān)研究,或可有助于識(shí)別哮喘的內(nèi)在表型。
目前,F(xiàn)eNO、血和痰嗜酸粒細(xì)胞為主要的療效預(yù)測(cè)指標(biāo),且已被廣泛采用。盡管FeNO已普遍用于臨床,當(dāng)同時(shí)應(yīng)用其他預(yù)測(cè)指標(biāo)時(shí),其對(duì)結(jié)果的影響并不明顯。
以痰嗜酸粒細(xì)胞降至正常范圍為治療目標(biāo)的治療方案,能夠減少哮喘的急性發(fā)作。但是,留取痰液失敗和結(jié)果的差異性妨礙了這些生物標(biāo)記物在基層醫(yī)療中的應(yīng)用。
結(jié)論
盡管ICS、LABA和白三烯受體拮抗劑在臨床中的應(yīng)用效果喜人,但哮喘所帶來的社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),尤其是重癥哮喘,依然居高不下。
在過去的20年間,有助于哮喘治療的多種生物學(xué)通路已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)。多種新型的制劑依然處于基礎(chǔ)或早期的臨床研究階段。
哮喘治療的主要障礙包括如何設(shè)計(jì)合理的試驗(yàn)來檢測(cè)新型藥物治療已經(jīng)接受多種有效藥物治療的哮喘患者的臨床療效,以及明確能夠預(yù)測(cè)藥物療效的生物標(biāo)記物。
沙美特羅替卡松粉吸入劑:舒利迭以聯(lián)合用藥形式,用于可逆性阻塞性氣道疾病的常規(guī)治療,包括成人和兒童哮喘。 孟魯司特鈉片:本品適用于15歲及15歲以上成人哮喘的預(yù)防和長(zhǎng)期治療,包括預(yù)防白天和夜間的哮喘癥狀,治療對(duì)阿司匹林敏感的哮喘患者以及預(yù)防運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的支氣管收縮。 本品適用于減輕過敏性鼻炎引起的癥狀(15歲及15歲以上成人的季節(jié)性過敏性鼻炎和常年性過敏性鼻炎)。
健客價(jià): ¥462平喘,祛痰,鎮(zhèn)靜,止咳。用于支氣管哮喘,慢性氣管炎。
健客價(jià): ¥15平喘,祛痰,鎮(zhèn)靜,止咳。用于支氣管哮喘,慢性氣管炎。
健客價(jià): ¥16信必可都保:1.哮喘:本品適用于需要聯(lián)合應(yīng)用吸入皮質(zhì)激素和長(zhǎng)效β2一受體激動(dòng)劑的哮喘病人的常規(guī)治療,吸入皮質(zhì)激素和“按需”使用短效β2一受體激動(dòng)劑不能很好地控制癥狀的患者,或應(yīng)用吸入皮質(zhì)激素和長(zhǎng)效β2一受體激動(dòng)劑,癥狀已得到良好控制的患者。 2.慢性阻塞性肺?。–OPD):針對(duì)患有COPD(FEV1≤預(yù)計(jì)正常值的50%)和伴有病情反復(fù)發(fā)作惡化的患者進(jìn)行對(duì)癥治療,這些患者盡管長(zhǎng)期規(guī)范的使用長(zhǎng)效的
健客價(jià): ¥698丙酸氟替卡松鼻噴霧劑:本品用于預(yù)防和治療季節(jié)性過敏性鼻炎(包括枯草熱)和常年性過敏性鼻炎。 沙美特羅替卡松粉吸入劑:舒利迭以聯(lián)合用藥形式,用于可逆性阻塞性氣道疾病的常規(guī)治療,包括成人和兒童哮喘。
健客價(jià): ¥362益氣固表、健脾補(bǔ)腎。用于脾虛痰盛、腎氣不固所致的咳嗽、痰多、喘息氣促、動(dòng)則喘劇,慢性支氣管炎、肺氣腫、支氣管哮喘見上述癥候者。
健客價(jià): ¥12益氣固表、健脾補(bǔ)腎。用于脾虛痰盛、腎氣不固所致的咳嗽、痰多、喘息氣促、動(dòng)則喘劇,慢性支氣管炎、肺氣腫、支氣管哮喘見上述候者。
健客價(jià): ¥28益氣固表、健脾補(bǔ)腎。用于脾虛痰盛、腎氣不固所致的咳嗽、痰多、喘息氣促、動(dòng)則喘劇,慢性支氣管炎、肺氣腫、支氣管哮喘見上述候者。
健客價(jià): ¥14降氣祛痰。用于治療慢性支氣管炎咳嗽。
健客價(jià): ¥26宣肺平喘,化痰止咳,養(yǎng)陰斂肺。用于咳嗽氣喘,陰虛痰阻證,表現(xiàn)為久病咳喘,干咳痰少。慢性支氣管炎及哮喘見以上證候者。
健客價(jià): ¥8.5宣肺、清熱,止咳、祛痰、平喘。用于上呼吸道感染,氣管炎,肺炎,咳嗽等。
健客價(jià): ¥15益氣固表,健脾補(bǔ)腎。用于脾虛痰盛、腎氣不固所致的咳嗽、痰多、喘息氣促、動(dòng)則喘劇;慢性支氣管炎見上述證候者。
健客價(jià): ¥13宣通肺氣,止咳平喘。用于支氣管炎咳喘,老年痰喘。
健客價(jià): ¥12益氣固表,健脾補(bǔ)腎。用于脾虛痰盛、腎氣不固所致的咳嗽、痰多、喘息氣促、動(dòng)則喘?。宦灾夤苎滓娚鲜鲎C候者。
健客價(jià): ¥23降氣祛痰。用于治療慢性支氣管炎咳嗽。
健客價(jià): ¥23宣通肺氣,止咳平喘。用于久咳、痰喘見痰熱證候者,癥見咳嗽頻作、咯痰色黃、喘促胸悶。
健客價(jià): ¥18止咳定喘。用于咳嗽、氣喘、支氣管炎。
健客價(jià): ¥98滋陰壯陽,扶正固本。提高免疫能力,促進(jìn)病體康復(fù)。用于老年慢性支氣管炎及各種體虛癥。
健客價(jià): ¥11.9健脾燥濕,宣肺平喘,化痰止咳。用于慢性支氣管炎所致的氣喘胸悶,咳嗽痰多。
健客價(jià): ¥64滋陰壯陽,扶正固本。提高免疫能力,促進(jìn)病體康復(fù)。用于老年慢性支氣管炎及各種體虛癥。
健客價(jià): ¥12清熱解毒,宣肺化痰,用于熱邪犯于肺衛(wèi)所致發(fā)熱、汗出、微惡風(fēng)寒、咳嗽、痰黃,或兼喘息、口干而渴。
健客價(jià): ¥30溫肺化飲,止咳平喘。主治外感風(fēng)寒,痰濕阻肺,癥見咳嗽痰多, 喘息胸悶氣短等。
健客價(jià): ¥35清熱解毒,宣肺化痰,用于熱邪犯于肺衛(wèi)所致發(fā)熱、汗出、微惡風(fēng)寒、咳嗽、痰黃,或兼喘息、口干而渴。
健客價(jià): ¥35益氣固表,健脾補(bǔ)腎。用于脾虛痰盛、腎氣不固所致的咳嗽、痰多、喘息氣促、動(dòng)則喘劇;慢性支氣管炎見上述證候者。 益氣固表,健脾補(bǔ)腎。用于脾虛痰盛、腎氣不固所致的咳嗽、痰多、喘息氣促、動(dòng)則喘?。宦灾夤苎?/p> 健客價(jià): ¥14.5