【综述】单克隆抗体治疗在视神经脊髓炎谱系疾病中的应用
文章来源：中华神经科杂志, 2021,54(02) : 149-153
作者：李燕飞 贾延劼
摘要
视神经脊髓炎谱系疾病（NMOSD）是一类自身免疫介导的，以视神经和脊髓受累为主的中枢神经系统炎性脱髓鞘疾病，具有高复发率和高致残率的特点。目前NMOSD急性期多首选大剂量激素冲击治疗，血浆置换或静脉注射免疫球蛋白可作为其替代治疗。缓解期免疫治疗则包括传统免疫抑制剂和新型免疫药物。其中，单克隆抗体治疗是近年来新兴并快速发展的治疗领域，受到越来越多的关注。文中就单克隆抗体在NMOSD中应用的有效性和安全性作一综述，希望能够为临床诊疗提供一些新的思路。
视神经脊髓炎谱系疾病（neuromyelitis optica spectrum disorder，NMOSD）是一组主要由体液免疫介导的中枢神经系统炎性脱髓鞘疾病谱，可伴有或不伴有水通道蛋白4（aquaporin 4，AQP4）抗体阳性，临床上以严重的视神经炎和横贯性脊髓炎为主要特征，复发率及致残率高。单克隆抗体治疗是一种新兴的免疫疗法，能够通过不同的靶点发挥治疗作用，具有特异性高和起效快等特点。既往关于单克隆抗体在NMOSD中的研究多为小样本量的回顾性研究，而近两年开展了多项大型随机、双盲、安慰剂对照的高质量临床研究，对单克隆抗体的有效性和安全性进行了进一步分析。文中现就单克隆抗体在NMOSD中应用的最新研究进展作一综述，希望能为临床医生的治疗提供一些思路与帮助。
一、单克隆抗体在NMOSD中应用的理论基础
19世纪初研究者首次对视神经炎伴脊髓炎的临床表现进行描述，随后Devic结合相关病理及临床特点，将涉及视神经和脊髓的炎性脱髓鞘病变统称为视神经脊髓炎（NMO）或Devic病。此后很长的一段时间里，NMOSD被认为是多发性硬化（multiple sclerosis，MS）的临床变异型。直至2004年，研究者发现大多数NMOSD患者血清中T细胞依赖的抗体亚群IgG1抗体升高，这些抗体与中枢神经系统微血管系统和软脑膜相邻的结构紧密联系。随后，在星形胶质细胞足突上丰富表达的AQP4被鉴定为这些抗体的靶抗原，这些抗体被称为抗AQP4-IgG。尽管NMOSD可以模仿MS的临床症状，但NMOSD的发病机制均与MS不同［1, 2, 3, 4, 5］。
目前普遍认为免疫机制介导的神经系统星形胶质细胞病变是NMOSD的主要病理改变。研究结果表明B细胞在NMOSD的发病机制中起着重要作用：首先，自身反应性B细胞亚群能够产生AQP4特异性B细胞，通过与促炎CD4+T细胞相互作用分化为浆细胞，后者可以产生抗AQP4-IgG［6, 7, 8］。抗AQP4-IgG与补体、嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和少量淋巴细胞透过血脑屏障后，与星形胶质细胞足突上的AQP4结合，介导补体依赖的细胞毒性损伤，破坏血脑屏障完整性、干扰离子通道的功能、阻碍神经递质的摄取及释放，并由此造成血管周围区域巨噬细胞浸润、补体和免疫球蛋白沉积、血管透明质化改变、星形胶质细胞损伤和死亡，继发少突胶质细胞和神经元受累。其次，B细胞可以分泌黏附分子极迟抗原-4和人白细胞介素1等受体相结合，协同T细胞损伤神经胶质细胞，导致脱髓鞘病变。再次，B细胞通过分泌淋巴毒素和肿瘤坏死因子-α使淋巴T细胞向辅助性T细胞17（T helper cell 17，Th17）分化，介导炎性反应，并可以借助其表面的B细胞受体特异性地结合抗原，更有效地发挥抗原呈递作用，在启动T细胞的应答过程中起关键作用。
白细胞介素6（interleukin 6， IL-6）是由多种细胞类型（包括T细胞、B细胞、单核细胞和成纤维细胞）产生的促炎前多效性细胞因子，能够促进炎性Th17细胞和浆母细胞的分化，诱导致病性抗体的产生［9］。研究结果表明在体外用IL-6刺激外周血浆细胞后，抗AQP4-IgG分泌增加。NMOSD患者脑脊液中IL-6水平增高。将IL-6注射到小鼠蛛网膜下腔可导致中枢神经系统炎症、轴索变性以及脱髓鞘改变，提示IL-6可能作为关键的促炎细胞因子之一参与了NMOSD的发病过程［10, 11］。
二、单克隆抗体的临床应用、疗效以及安全性评价
单克隆抗体是由B淋巴细胞分化成熟的浆细胞合成并分泌的免疫球蛋白，靶向特定的抗原决定簇，通常采用杂交瘤技术来制备。相较于传统免疫抑制剂，单克隆抗体具有起效快、治疗高度选择性、长期不良反应少等优点。结合上述NMOSD的发病机制，单克隆抗体能够通过不同的靶点发挥作用，如剔除B细胞、阻断IL-6信号通路以及抑制补体激活等［12, 13］。现就不同作用靶点的单克隆抗体的机制、疗效和安全性进行介绍。 （一）B细胞清除治疗
1.抗CD20：利妥昔单抗（rituximab，RTX）是一种能针对B细胞的单克隆抗体，它由小鼠轻链和重链可变区Fab和人IgG1抗体稳定区Fc片段构成，与B细胞表面CD20具有高度亲和力，与CD20结合后通过抗体介导的细胞毒性作用、补体介导的细胞毒性作用以及诱导B细胞凋亡等方式清除B细胞［14, 15］。CD20在分化成熟的正常造血干细胞、浆细胞及其他造血细胞系中无表达，因此RTX主要耗尽表达CD20的B细胞并切断B细胞与T细胞相互作用，因而抑制抗体生成的能力有限，这也解释了RTX能够减缓疾病发作的频率和严重程度，但不能完全抑制疾病发作的可能原因。
RTX的治疗方案目前尚无统一定论。一般来说，第一个治疗周期“诱导治疗”包括每2周注射1次，每次1 g（第1天注射1 g，第15天注射1 g），或每周按体表面积375 mg/m2，持续4周。后续建议维持治疗的方案不一：有研究者提出每6~9个月用药1次，剂量同初始治疗。还有研究者建议监测外周血CD19+B细胞数目，超过0.01×109/L时或监测外周血CD27+B细胞，当外周血CD27+B细胞占单个核细胞的百分比超过0.05%时，再给予治疗1次，剂量为按体表面积375 mg/m2。 国内的治疗经验显示中等或小剂量应用RTX对于预防NMOSD的复发仍可能有效。如初始治疗100 mg/次，每周1次，连用4周，6~12个月后重复应用［16, 17］。
对于RTX治疗后的指标监测，有研究者建议在RTX输注后3个月监测CD27+B细胞和CD19+B细胞，之后每个月监测CD27+B细胞和CD19+B细胞直至下一次RTX治疗，若条件有限，定期监测CD19+B细胞也是一种折中的方法［18］。
2018年Gao等［19］开展的一项荟萃分析对577例NMOSD患者进行研究，其中AQP4抗体阳性者435例，结果发现RTX治疗使平均年化复发率降低了1.56%，平均扩展残疾状况（Expanded Disability Status Scale， EDSS）评分降低了1.16分，提示RTX能够降低NMOSD患者的复发率和致残率。Kim等［20］回顾性分析了100例NMOSD患者，给予RTX初始治疗后定时检测外周血CD27+B细胞，在治疗后最初2年内当外周血CD27+B细胞超过0.05%，以及治疗2年后超过0.1%时，均再次应用RTX，剂量为按体表面积375 mg/m2。其中41例患者随访时间超过5年，24例超过7年，结果表明94例患者平均年化复发率有显著下降，由2.4%下降到0.1%；58例患者EDSS评分由4分降至3分，38例无明显变化，4例评分升高。
RTX在妊娠期NMOSD患者中的有效性研究多是个案报道。Pellkofer等［21］报道了1例RTX治疗5个月后意外怀孕的AQP4抗体阳性的NMOSD患者，其于妊娠实验阳性1个月前曾使用RTX治疗（1 g/次，间隔2周），受孕时监测CD19+B细胞仍处于耗竭状态，整个妊娠期病情稳定，妊娠期胎儿发育正常。分娩时患者CD19+B仍处于抑制状态，而新生儿B细胞计数完全正常。2018年Das等［22］系统回顾了102例在怀孕6个月内使用RTX的孕妇，统计显示78例活产，12例自然流产；39%的新生儿B细胞计数较低，6个月内恢复正常；关于RTX在妊娠期NMOSD患者中的安全性验证需要更长期的随访和更大的样本量。
RTX常见不良反应为输液反应，主要出现于RTX第1次静脉滴注期间，特别是开始输液后2 h内。轻度输液反应包括流感样症状，如发热、头痛、寒战、皮疹、面色发红或苍白、恶心、呕吐、心动过速、呼吸急促和胸背疼痛。严重时可有低氧血症、严重心血管事件、血管神经性水肿、支气管痉挛、肺部浸润、急性呼吸窘迫综合征，静脉滴注前可以应用抗组胺药、对乙酰氨基酚和激素以及减慢滴速来预防不良反应的发生。RTX治疗后可以出现低蛋白血症，但通常持续时间短暂。
奥法木单抗（ofatumumab，OFA）是一种完全人源化的抗CD20单克隆抗体。目前已用于治疗慢性淋巴细胞白血病、血管炎性肾炎及IgA肾病的治疗，在儿科，OFA还被用于RTX治疗无效的肾病综合征。有文献报道了1例8岁抗AQP4抗体阳性的高度活跃的NMOSD患儿，先后应用激素、血浆置换、霉酚酸酯、RTX治疗后病情仍反复复发并出现了过敏现象以及严重的败血症，后改为OFA治疗，治疗方案为每周20 mg，连续4周，后改为每4周注射20 mg，在2年的随访中未再出现复发，且未出现不良反应［23］。
乌妥昔单抗（ublituximab）是一种新型糖基化CD20单克隆抗体，主要用于治疗慢性淋巴细胞白血病、非霍奇金淋巴瘤等疾病。有研究纳入了5例急性发作期的NMOSD患者，除激素冲击治疗外，还给予鸟妥昔单抗治疗［24］。该研究发现5例患者均未出现严重不良事件，仅有1例患者发生了短暂的白细胞减少情况，EDSS评分从入院时6.5分到90 d随访时降至4.0分。这些研究结果提示新型CD20单克隆抗体可能在将来被应用到NMOSD的治疗中。
2.抗CD19：inebilizumab是一种人源化、亲和力优化、无糖基化的IgG1κ单克隆抗体，相较于抗CD20单抗，inebilizumab的优势在于能够抑制所有表达CD19的B细胞，包括CD20阳性细胞和产生抗AQP4-IgG的成浆细胞。
2019年研究者开展了来自25个国家的99个门诊专科诊所或医院进行的多中心、双盲、随机安慰剂对照的Ⅱ/Ⅲ期研究［25］。纳入标准为成年（年龄≥18岁）NMOSD患者，EDSS评分≤8分，受试前1年内至少有1次需要治疗的发作史或2年内至少2次需要治疗的发作史。受试者被随机分配（3∶1）在第1天和第15天静脉注射300 mg的inebilizumab或安慰剂组。其中174例参与者接受了单抗治疗，56例参与者接受了安慰剂治疗。研究因明确的疗效而提前终止。174例单抗受试者中有21例（12%）发病，而56例安慰剂受试者中有22例（39%）发病。72%的单抗受试者出现不良事件，73%的安慰剂受试者出现不良事件。5%的单抗受试者发生严重不良事件，而安慰剂组为9%。与安慰剂相比，inebilizumab降低了NMOSD发作风险，不良反应发生率在两组间类似，提示inebilizumab具有良好的安全性和可接受的耐受性。
（二）、IL-6信号通路阻断疗法
既往研究发现IL-6可以增加AQP4-IgG的产生，因此，阻断IL-6受体传导通路可能会降低NMOSD的疾病活动性。
1.托珠单抗（tocilizumab）：托珠单抗是一种人源化的IL-6受体单克隆IgG1抗体。目前关于托珠单抗治疗NMOSD的文献多为病例报道。研究结果表明，托珠单抗能够降低NMOSD患者复发率，减轻神经性疼痛以及疲劳症状。有研究［26］招募了7例对先前治疗反应欠佳的AQP4-IgG阳性的NMOSD患者（6例女性和1例男性），每月接受托珠单抗（8 mg/kg）治疗，为期1年，结果发现托珠单抗治疗后年复发率（%）从2.9±1.1降到0.4±0.8，EDSS评分（分）从5.1±1.7降到4.1±1.6，数字评分法疼痛评分（分）在6个月时从3.0±1.5降到1.3±1.3，12个月时降到了0.9±1.2。国内也有研究结果提示托珠单抗在抑制国人NMOSD 疾病活跃程度以及减少年复发率上可能有效［27］。另外，托珠单抗对NMOSD合并有其他疾病的患者也具有较好的疗效。有报道托珠单抗成功治疗视神经脊髓炎合并Sjögren综合征的成人和小儿患者［28, 29］。
2.沙特来珠单抗（satralizumab）：satralizumab与托珠单抗一样，是一种具有免疫调节潜能的靶向IL-6受体的人源化重组单克隆抗体，比托珠单抗作用时间更长。在一项3期随机双盲对照试验中，共入组了83例NMOSD患者，以1∶1的比例随机进入2组：satralizumab（120 mg）组或安慰剂组，2组均联合基线免疫抑制治疗［硫唑嘌呤、霉酚酸酯和（或）糖皮质激素］。satralizumab和安慰剂均在第0、2、4周皮下注射给药，后续治疗为每4周1次皮下注射。中位治疗107.4周后，satralizumab组中有8例（20%）患者复发，安慰剂组有18例（43%）患者复发。在55例AQP4-IgG阳性的患者中，satralizumab组的复发率为11%，安慰剂组为43%；在28例AQP4-IgG阴性的患者中，两组的复发率分别为36%和43%。结果提示，satralizumab+免疫抑制剂治疗可显著降低NMOSD患者的复发率。而两组间严重不良事件和感染的发生率无明显差异［30］。
（三）抑制补体激活
伊库珠单抗（eculizumab）主要机制为抑制补体C5裂解为活性形式，阻断补体介导的星形胶质细胞毒性。有研究结果显示，143例成年NMOSD患者随机接受eculizumab或安慰剂治疗；eculizumab组96例患者中有3例（3%）发生判定性复发，安慰剂组47例患者中有20例（43%）发生判定性复发；eculizumab组年化复发率为0.02，安慰剂组为0.35；eculizumab组上呼吸道感染和头痛更常见，有1例因肺脓胸死亡［31］。结果表明eculizumab治疗可显著降低AQP4-IgG阳性NMOSD患者的复发风险。
（四）其他单抗
阿仑单抗（alemtuzumab）是一种靶向T淋巴细胞标记CD52的人源化单抗。阿仑单抗已被批准用于复发缓解型MS的治疗。有文献报道4例NMO患者接受阿仑单抗治疗后病情加重，除病情复发外，MRI也发现了新发病灶。然而，4例患者中有3例转用RTX和霉酚酸酯后获得了较好的预后［32］。Gelfand等［33］报道有1例患者在接受2次alemtuzumab后，虽然没有临床和影像学复发的证据，病情却进行性加重，最终死亡，病理检查发现存在急性、亚急性和慢性脱髓鞘以及大量单核细胞浸润。这些结果表明对于NMOSD来说，alemtuzumab可能不是一个好的选择。
那他珠单抗（natalizumab）是一种整合素抑制剂，对于复发缓解型MS较为有效，但研究发现，natalizumab治疗NMO具有相当高的复发率，且可能出现进行性多灶性白质脑病等不良反应［34］。natalizumab治疗失败的原因可能是抑制了Ｔ细胞和Ｂ细胞到中枢神经系统的迁移并导致外周淋巴细胞亚群的重新分配，外周CD138+浆细胞水平升高，因而导致了循环中AQP4-IgG的增加。
贝伐单抗（bevacizumab）是一种重组人源化单克隆IgG1抗体，可抑制血管内皮生长因子。Mealy等［35］报道了10例AQP-4 IgG阳性的急性期NMO患者接受bevacizumab与甲泼尼龙联合治疗，在治疗开始的第1天给予bevacizumab 10 mg/kg静脉注射1次，在90 d的随访中发现，3例患者的EDSS评分恢复至发病前或更低，90 d内无病例复发。除1例患者出现尿路感染外，其他病例无不良事件的发生。由于病例数目及随访时间有限，bevacizumab治疗NMOSD的疗效及不良反应需进一步研究。
infliximab是一种嵌合的抗肿瘤坏死因子-α单克隆抗体，最初用于治疗克罗恩病、银屑病和风湿性关节炎。研究发现白塞综合征合并长节段横贯性脊髓炎患者在接受infliximab治疗后未再复发且无不良事件发生［36］。关于infliximab在NMOSD中的有效性和安全性有待进一步研究。
aquaporumab是一种重组人源化单克隆抗体，与致病性AQP4-IgG相比，aquaporumab的Fc部分发生突变，缺乏补体介导的细胞毒性功能以及抗体依赖的细胞介导的细胞毒性。其目标是竞争性抑制AQP4与致病性AQP4-IgG之间的相互作用。它对致病性AQP4-IgG的竞争性抑制取决于aquaporumab对AQP4蛋白的亲和力，其安全性将取决于其对不同AQP蛋白的选择性以及对AQP4本身缺乏功能性影响［37, 38, 39］。对该分子的作用在体外和体内实验均进行了测试。在表达AQP4的细胞培养物以及脊髓切片中，aquaporumab被证实能够预防细胞介导的细胞毒性。NMO小鼠模型体内实验结果表明aquaporumab可以在治疗后24 h内预防脑部脱髓鞘病变［40, 41］。目前尚无aquaporumab在人体中的临床应用，由于该药物仍处于实验阶段，因此尚不清楚aquaporumab在人体内可能的不良反应。但推测由于该药物与AQP4蛋白具有特异性结合的特点，如果未来将其应用于NMOSD患者，可能对免疫系统的影响较小，因此预计该药物可能呈现较少的不良事件。
三、总结
NMOSD的发病机制复杂，近年来以AQP4-IgG为代表的生物学标志物逐渐被发现，提示免疫机制在发病过程中起着重要作用。单克隆抗体药物已被广泛应用于自身免疫性疾病的治疗领域，相较于常规的免疫治疗，单克隆抗体具有起效快、治疗高度选择性的优点，且临床研究已证实单克隆抗体能够有效减少NMOSD患者的复发，具备良好的发展前景，但相关药物应用的安全性和有效性仍需进一步临床研究加以验证。
参考文献略