综述丨肿瘤坏死因子及其受体在类风湿性关节

肿瘤坏死因子α（TNF-α）信号通路是治疗自身免疫性疾病的重要靶点。TNF-α能够结合到2个不同的受体上，通过与受体的结合发挥抗炎、抗风湿作用。抗TNF-α的药物被广泛应用于类风湿性关节炎（RA）的治疗，如英夫利昔单抗、阿达木单抗等。其在抑制炎症引起的损伤及受损组织的恢复等方面具有重要作用，但是也会引起一定的副作用，如增加感染和恶性肿瘤的风险、引起新的自身免疫性疾病等。这些副作用可能是由于封闭了TNF-α的有益信号引起的，而选择性拮抗肿瘤坏死因子受体（tumornecrosisfactorreceptor，TNFR）可能是解决TNF-α抗体副作用的一个重要途径，特异性地作用于TNFR的药物具有更加广阔的实用性和安全性。针对TNF-α及其受体的药物在RA中的研究进展进行综述。

类风湿性关节炎（rheumatoidarthritis，RA）是一种以关节滑膜炎为特征的慢性自身免疫性疾病。主要临床表现为小关节滑膜所致的关节肿痛，滑膜炎症和增生导致软骨和骨的侵蚀，关节间隙变窄，晚期因严重骨质破坏、吸收导致关节僵直、畸形、甚至功能障碍。RA在任何年龄均可发病，以20~50岁最多。全球大约有1%的人在遭受RA的折磨，有极高的致残率，预后不良。我国RA发病率为0.32%~0.36%。到目前为止，RA的发病机制并不明确，但其遗传因素、环境因素都与疾病的发生发展密切相关。RA的炎症程度受炎性介质的影响较大，其主要的炎性介质有肿瘤坏死因子α（tumornecrosisfactoralpha，TNF-α）、前列腺素、白三烯、5-羟色胺、白细胞介素-1（IL-1）等。而大量的研究表明，TNF-α在RA的发病机制中起重要作用，以TNF-α为靶点的抗炎药物取得了很好的临床效果。本文就TNF-α及其受体在RA中的作用及针对TNF-α及其受体的药物在RA中的应用进行探讨。

1.TNF-α及其受体在RA中的作用

在RA中，信号的传递主要是通过NF-κB信号通路进行的。Woo等证实RA患者滑膜组织中NF-κBp65和NF-κBp50高度表达，表明NF-κB参与了RA的病理过程，参与了滑膜增生和血管增生。国内外研究表明肿瘤的血管生成与NF-κB相关，抑制NF-κB能够有效抑制肿瘤血管形成。而TNF-α最重要的一个下游信号通路是NF-κB的激活，参与炎症、抗凋亡和免疫反应，TNF-α可以激活NF-κB信号通路发挥促炎作用。此外，TNF-α还有其他的一些功能。例如，在RA中，TNF-α发挥促炎作用能够诱导白细胞和内皮细胞的激活，细胞因子和趋化因子的级联反应，血管生成及伤害性感受器的激活。且Bertolini发现，TNF-α能够调控破骨细胞的生成，抑制成骨细胞的分化，从而打破破骨细胞和成骨细胞之间的平衡，产生对骨关节的损伤。而从RA患者身上提取的滑膜细胞中发现，封闭TNF-α能够显著降低其他促炎因子的产生，如IL-1、IL-6、IL-8、粒-巨噬细胞集落刺激因子（granulo-cyte-macrophagecolony-stimulatingfactor，GM-CSF）等，从而发挥抗炎、抗风湿的作用。近年来，临床上TNF-α单抗（如英夫利昔单抗、依那西普等）的成功应用进一步证明了TNF-α的重要性，阻断TNF-α能够有效切断信号的传递，从而改善滑膜缺氧、滑膜炎症，抑制血管形成等。

TNF-α发挥生物效应主要是通过2个细胞表面受体TNFR1和TNFR2介导的。TNFR1和TNFR2通过激活NF-κB和c-Jun氨基末端激酶（c-JunNterminalkinase，JNK），募集TNF受体相关因子，激活促炎信号通路。被敲除TNFR1的小鼠其关节炎加重进一步说明了TNFR1在RA中的重要作用。Arntz发现，在RA的成纤维滑膜细胞中，运用shRNA干扰TNFR1，能够显著改善小鼠症状。而Mori也发现在牛Ⅱ型胶原诱导性关节炎（collageninducedarthritis，CIA）模型中，TNFR1缺失，RA发生率降低。即TNFR1介导的免疫调节作用在RA中发挥了重要作用。

但是，与TNFR1相比，TNFR2在RA中研究较少。有研究表明TNF-α能够与TNFR2结合介导调节性T细胞活化，从而抑制抗原呈递细胞和效应性T细胞的作用发挥免疫调节作用。tmTNF-TNFR2的结合对于Treg细胞的表达及其功能具有重要意义。Kontoyiannis发现，在TNF诱导的关节炎模型（如TNFdARE小鼠模型），ARE区域的缺失导致TNF的不断产生，导致了更为严重的临床症状。敲除TNFR1的小鼠其症状明显减轻，而同时敲除TNFR2的小鼠其症状逐渐恶化。该项研究结果表明，TNFR1通路发挥促炎作用，而TN-FR2通路发挥抗炎作用。Blüml通过分析TNF的2个受体在TNF诱发关节炎中的作用发现，TN-FR1是关节炎发生的主要原因，而同时存在的TN-FR2对关节炎有保护作用。因此，通过选择性阻断TNFR1或者激活TNFR2的药物具有广泛的前景。即抑制TNFR1信号，保持TNFR2信号完整，可能比目前的抗TNF治疗效果更好。

2.目前基于TNF-α及其受体治疗RA的药物

（1）基于TNF-α治疗RA的药物

传统的抗TNF抗体

TNF-α单抗作为生物制剂被美国食品药品管理局（FDA）批准用于治疗RA，对RA患者来说，该生物制剂不仅能够显著改善症状，还能够抑制关节的破坏，降低患者的致残率并提高患者的生活质量。直至目前，已有5个针对TNF-α的单抗被批准上市用于治疗RA。英夫利昔单抗是首个被批准上市的TNF-α单克隆抗体，由1/4鼠和3/4人的单克隆IgG1抗体融合而成。第2个单抗是于年上市的依那西普，是人肿瘤坏死因子受体p75Fc融合蛋白，二聚体由人肿瘤坏死因子受体2（TNFR2/p75）的胞外配体结合部位与人IgG1的Fc片段连接组成，因此，每个依那西普分子共价结合到2个TNF-α分子上。阿达木单抗和戈利木单抗是2个全人源化抗TNF-α的单克隆抗体。而赛妥珠单抗是一种聚乙二醇人源化Fab′片段的抗TNF-α单克隆抗体，对肿瘤坏死因子α（TNF-vb）有专属性。这些抗体均用于治疗中重度活动性类风湿关节炎患者，具有起效快且能够快速缓解病情的优点。临床结果显示，拮抗剂单药治疗与甲氨蝶呤无明显差别，但联合应用优于单用两者之中的任何一种。但其在构成、抑制机制、剂量等方面存在差异，且单抗类药物能够产生极大的副作用：如局部反应和停药反应；TNF-α单抗能够导致一些自身抗体的产生，其中30％～80％为抗核抗体，3％～15％为抗DNA的抗体，0％～15％为抗心磷脂抗体，0％～7％为抗组蛋白类抗体，自身抗体的产生增加了自身免疫疾病的风险；而抗药抗体如主要由阿达木单抗引起的人抗人抗体（humananti-humanantibody，HAHA）和主要由英夫利昔单抗引起的人抗嵌合抗体（humananti-chimericanti-body，HACA）的出现可能导致其单抗的效果丧失；更为严重的是TNF-α单抗能够增加细菌和病毒感染的风险，提高恶性肿瘤（如淋巴瘤、肺癌、结直肠癌和乳腺癌）的发生率。除了副作用之外，其高昂的价格对医疗系统造成了巨大的负担，同时也限制了患者的使用。

TNF抗体生物类似药

生物类似药是指那些与已获批的生物制品高度相似、临床疗效没有显著区别的生物制品。它们之间的安全性、纯度与疗效都极为相近。生物类似药有降低医疗服务成本的潜力，尤其是用于长期治疗；且有助于更多患者得到及早的治疗。Remsima和Inflectra均为英夫利昔单抗的生物类似药。Remsima是由美国辉瑞公司和韩国赛尔群公司共同开发的，于年获得欧洲药品管理局（EMA）的上市许可，是世界上第1个由EMA批准上市的单克隆抗体生物类似药。其与英夫利昔单抗在治疗RA和强直性脊柱炎方面高度相似。Inflectra于年4月初获FDA批准，是FDA批准的首个单克隆抗体生物类似药。在价格方面，Inflectra比品牌药英夫利昔单抗低15％。年，FDA宣布批准诺华旗下Sandoz开发的Enbrel（etanercept）生物类似药上市，商品名Erelzi（etanercept-szzs），同年，FDA宣布批准安进公司的新药Amjevita（adalimumab-atto）上市。Amjevita是阿达木单抗（adalimumab）的生物类似物，成为FDA批准的第3和第4个生物类似药，用于治疗中重度RA。但是，生物药的生产对于其生产条件的要求远比化学药苛刻，生产成本更高，而且生物药的临床前和临床阶段的研发成本更高，且其副作用依然存在。

（2）基于TNFR1治疗RA的药物

TNF突变体

Shibata等开发了一种能够与TNFR1特异性结合的TNF的突变体（R1antTNF），为了提高其体内的稳定性，设计了PEG修饰的R1antTNF，即PEG-R1antTNF。在CIA模型中，PEG-R1antTNF能够显著提高抑制炎症的能力，且其RA的发生率和IL-1β的产生均低于TNF的阻断药依那西普，显示了比依那西普更好的治疗效果。与依那西普相比，PEG-R1antTNF没有引起病毒性感染。提示有选择性地抑制TNF/TNFR1，对于治疗RA可能是有效的。

TNFR1选择性抗体

McCann等研究发现，在CIA模型中，抗TNFR1区域的抗体（dAb）DMS，能够扩大和激活Treg细胞，且Treg细胞的标志性基因Foxp3表达量提高，能够显著抑制CIA的发展。即特异性作用于TNFR1的药物可抑制炎症和促进Treg细胞的活性。选择性TNFR1抗体H，能够抑制TNF介导的信号转导和凋亡，具有明显的体内抗炎效果。这些研究的发现，为特异性TNFR1拮抗剂的研究提供了参考。

干扰TNFR1

Arntz等发现，特异性作用于TNFR1的shRNA能够显著降低TNFR1mRNA的表达水平，减少了NF-κB的激活。局部治疗能够显著减少IL-1β和IL-6mRNA的蛋白表达水平，且能够影响辅助性T细胞1（helperTcell1，Th1）、Th2、Th17在脾脏中的表达水平。能够显著降低小鼠关节炎的炎症，具有明显的抗RA的作用。

基于TNFR1模拟肽

Saito等通过研究TNF与其受体的晶体结构，确定了关键的TNF结合位点。将这些位点的氨基酸序列进行替换和环化，发现其中的WP9QY具有很好的TNFR1结合活性。在CIA模型中，环肽WP9QY能够显著减轻小鼠的关节炎指数、显著抑制滑膜炎症和减少破骨细胞的数量，且Micro-CT结果显示其能够显著减轻骨质破坏程度，与英夫利昔单抗作用相似。具有明显的抗RA的作用。

（3）基于TNFR2治疗RA的药物

关于TNF-α与TNFR1结合用于治疗RA的报道较多，而对于TNFR2的报道相对较少。已有研究表明TNFR2主要有调控免疫反应、组织稳态和神经保护等作用。Tang等发现生长因子颗粒蛋白前体（progranu-lin，PGRN），又称颗粒素-上皮素前体，鼠畸胎瘤PC细胞源性生长因子，持续高表达于组织的上皮细胞、免疫细胞、神经细胞和软骨细胞中。来自纽约大学的刘传聚副教授通过酵母双杂交的实验方法，从万个基因中筛选出12个阳性基因，且测序结果显示2个为TNFR2的细胞表面标志物（TN-FRSF1B/CDb）。进一步运用酵母双杂交及免疫共沉淀确定TNFR为PGRN的受体，且对于TN-FR2的结合能力比TNF-α更强，通过影响TNF-α与TNFR的结合，进而能够有效抑制RA的进展。与模型组相比，PGRN能够极大地减少关节红肿及关节变形、软骨及骨的破坏等。Atsttrin是3段与TNFR结合能力较弱的PGRN的片段连接后得到的，其保留了结合TNFR的特性而失去了PGRN的生长因子特性，比PGRN的抗炎能力更强。PGRN与Atsttrin能够影响TNF诱导激活的IKK/IκB/NF-κB的信号通路，从而发挥抗炎作用。PGRN和Atsttrin的发现为治疗RA这种自身免疫性疾病提供了新的治疗靶标，展现了一个全新的治疗前景。

3.总结与展望

目前的TNF-α抗体会引起多种副反应，而特异性抑制TNFR1或sTNF且维持tmTNF或TNFR2信号的完整也许能够解决TNF-α抗体的副作用，具有更广阔的应用前景。研究者对RA的发病机制认识得越来越全面，相信在不久的将来，适用性更广、副作用更小、价格更低廉的治疗RA的药物将进入人们的视野，为人类治愈疾病带来福音。

来源：药学实践杂志.;35(4):-

作者：王洁，卞莹莹，张川，开国银，陆一鸣

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