浅谈2型炎症型疾病中嗜酸粒细胞增多的现象与原理

嗜酸性粒细胞是一种胞浆内具有嗜酸性颗粒的粒细胞系白细胞,通常占外周血白细胞的1%~3%[1]。嗜酸性粒细胞在IL-5介导的过程中于骨髓中成熟,经IL-4、IL-13和IL-5介导迁移到组织中,并分泌多种2型免疫相关的细胞因子(如IL-4,IL-13等,见图1)[1]。
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图1 嗜酸性粒细胞分化成熟的过程
90%以上的嗜酸性粒细胞存在于组织中(特别是与外界接触的组织),并可存活数周。其主要生理功能(见图2)包括:
1、抵御蠕虫感染[2]
2、产生多种蛋白质和化学物质,造成细胞毒性效应,并放大炎症级联反应[1]
3、被激活后直接杀死病原体,启动促炎和细胞免疫反应[3]
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图2 嗜酸性粒细胞生理功能
lg:免疫球蛋白;IL:白介素;Th2:2型辅助T细胞;TSLP:胸腺基质淋巴细胞生成素
正常生理条件下,外周血嗜酸性粒细胞计数在0.05~0.5× 109/L,外周血嗜酸性粒细胞升高可分为轻度(0.5~1.5 × 109/L)、中度(>1.5 × 109/L)和重度(>5.0 × 109/L)[1]。
嗜酸粒细胞增多可见于感染、过敏性疾病、系统性疾病、药物反应、恶性肿瘤等。血液和组织嗜酸粒细胞增多症不一定相互重叠,可能是由不同的疾病引起[1]。在过敏性/特应性疾病中,2型细胞因子在病理生理学中发挥了独特的作用,IL-4和IL-13为其中的关键和核心驱动因素。度普利尤单抗(Dupilumab)是一种全人源单克隆抗体,可特异性结合IL-4与IL-13共享的受体亚基IL-4Rα,同时抑制IL-4和IL-13信号通路,从而治疗多种2型炎症型疾病,已在特应性皮炎(AD)、哮喘、慢性鼻窦炎伴鼻息肉(CRSwNP)和嗜酸性食管炎(EoE)相关的临床研究中显示出疗效[4],同时也观察到嗜酸性粒细胞增多的现象,这是否会持续存在或需要纠正治疗呢?以度普利尤单抗治疗AD和哮喘的临床研究为例,评估其对患者血液嗜酸粒细胞水平的影响:
AD相关研究
3期LIBERTY AD CHRONOS 研究[5,6]提示,持续52周治疗后,与安慰剂相比,患者嗜酸性粒细胞计数未显著增加(见图3)。
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图3 3期LIBERTY AD CHRONOS 中嗜酸粒细胞计数
LIBERTY AD OLE研究[7]显示,治疗148周,患者血液嗜酸性粒细胞计数未显著增加(见图4)。
图4 LIBERTY AD OLE中嗜酸粒细胞计数
哮喘相关研究
QUEST研究[8]显示,度普利尤单抗治疗后患者血液嗜酸性粒细胞水平通常短期升高,但在52周前恢复至基线水平(见图5)。
图5 QUEST中嗜酸粒细胞计数
TRAVERSE[6]研究显示,既往接受过度普利尤单抗治疗哮喘的患者,继续接受96周治疗过程中,未观察到嗜酸性粒细胞短期性升高,血液嗜酸性粒细胞水平下降到基线水平以下(见图6)。
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图6 TRAVERSE中嗜酸粒细胞计数
*度普利尤单抗尚未在中国大陆获批哮喘适应症
小结
嗜酸性粒细胞是一种胞浆内具有嗜酸性颗粒的粒细胞系白细胞,具有抵御蠕虫感染、产生细胞毒性蛋白,启动促炎和细胞免疫反应等生理作用,同时可分泌多种2型细胞因子(如IL-4、IL-13等)。度普利尤单抗同时抑制IL-4和IL-13信号通路(2型炎症的关键和核心驱动因素),已在多种2型炎症性疾病的临床研究中显示出疗效。血液嗜酸粒细胞计数对度普利尤单抗治疗的应答因疾病而异,在AD的相关研究中观察到血液嗜酸粒细胞计数改变很小,而哮喘相关研究中观察到血液嗜酸性粒细胞短期升高(该现象可能与拮抗IL-4/IL-13阻断了嗜酸性粒细胞招募到肺组织有关[9])。在度普利尤单抗治疗的1年内,患者血液嗜酸性粒细胞计数可恢复到基线水平,治疗1年后继续下降至低于基线。出现嗜酸粒细胞增多症的病例较为罕见,大多数患者无需纠正治疗[6]。
Summary:
Eosinophils are neutrophils with eosinophil granules in the cytoplasm, have multifaced functional roles including defend against infection, produce cytotoxic proteins, initiate proinflammatory and immune response, secrete a variety of Th2 cytokines ( IL-4, IL-13, etc.).Dupilumab inhibits the signaling of both IL-4 and IL-13(key and central drivers of type 2 inflammation) and have shown clinical efficacy in multiple type 2 inflammatory diseases.Blood eosinophil responses to dupilumab varied by disease, with minimal changes in AD, and transient increases followed by decreases to below-baseline levels in asthma. It may be related to the antagonism of IL-4/IL-13, which blocks the recruitment of eosinophils to lung tissue. Hypereosinophilia was rare, and the majority of patients did not require corrective treatment.
参考文献:
1. Rothenberg ME. N Engl J Med. 1998;338:1592–1600.
2. Blanchard C, Rothenberg ME. Adv Immunol. 2009;101:81–121
3. Travers J, Rotheberg ME. Nat Rev. 2015;8(3): 464–475
4. Harb H, Chatila TA. Mechanisms of Dupilumab. Clin Exp Allergy. 2020 Jan;50(1):5-14.
5. WollenbergA. et al.Br J Dermatol. 2020;182:1120-1135.
6. Wechsler et al. Cross-Indication Eosinophilia. AAAAI 2021 poster.
7. Blaluvelt A, et al (2021 March 19-23)American Academy of Dermatology 2021,Digital Congress.
8. Castro M et al. N English J Med.2018(378)2486-2496..
9. Allinne J, et al. ATS 2019 Abstract A5555.
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