研究发现,在RA发病过程中CD4+ T细胞扮演了关键角色。CD4+ T细胞可分化为不同的亚型,在RA患者的关节滑膜组织中,Th1和Th17亚型细胞异常活化,并大量增殖。Th1细胞分泌的干扰素-γ(IFN-γ)等细胞因子可激活巨噬细胞,增强其吞噬和抗原呈递能力,促进炎症反应。Th17细胞分泌IL-17等细胞因子能刺激滑膜细胞分泌多种炎症介质,如前列腺素E₂(PGE₂)、基质金属蛋白酶(MMPs)等,从而导致滑膜炎症和关节破坏[5,6]。CD4+ T细胞还通过细胞间的相互作用,与其他免疫细胞协同参与 RA的发病过程。如促进B细胞异常活化、增殖并分化为浆细胞,并产生如类风湿因子(RF)和抗环瓜氨酸肽(CCP)抗体等自身抗体。这些自身抗体与自身抗原结合形成免疫复合物,沉积在关节滑膜等部位,激活补体系统,引发炎症反应。同时B细胞还可作为抗原呈递细胞反向激活CD4+ T细胞,进一步加剧RA发病过程。

        在炎症刺激下,滑膜细胞、软骨细胞和巨噬细胞可分泌如MMP-1、MMP-3、MMP-13等多种基质金属蛋白酶(MMPs)。它们可以降解关节软骨的细胞外基质成分,如胶原蛋白、蛋白聚糖等,导致关节软骨破坏。同时,MMPs还参与滑膜血管翳的侵袭过程,破坏软骨下骨组织。有研究发现,RA患者关节滑液中MMPs水平明显升高,且与关节破坏程度相关[7]。另一方面,由成骨细胞、滑膜细胞等表达的核因子κB(NF-κB)受体活化因子配体(RANKL)与破骨细胞前体细胞表面的RANK相结合时可激活破骨细胞,使其分化、成熟并增强其骨吸收活性,在关节软骨下骨表面形成吸收陷窝,导致骨质流失,引起关节畸形和功能障碍[8]。同时,TNF-α、IL-1等细胞因子也可直接或间接促进破骨细胞的活化。

CD4+T细胞在类风湿性滑膜炎中的作用[5]

       传统用于治疗类风湿药以非甾体抗炎药(NSAIDs)和改善病情抗风湿药物(DMARDs)为主。然而NSAIDs类药物,如阿司匹林、布洛芬、萘普生等,此类通过抑制环氧化酶(COX)的活性,减少前列腺素和血栓素的合成,从而发挥抗炎、镇痛和解热作用。其主要作用是缓解疼痛和减轻炎症,但此类药物并不能阻止或减缓RA的疾病进展,长期使用还可能导致胃肠道不良反应,如胃溃疡、出血、肾功能异常以及增加心血管事件的风险。DMARDs类药物种类繁多,例如甲氨蝶呤(MTX)、来氟米特、柳氮磺吡啶等。此类药物虽然可以在一定程度上改善病情,但一般需要数周甚至数月才能见效,部分患者对其治疗反应不佳,且不良反应较多并相对严重,如胃肠道反应、肝毒性、皮疹、骨髓抑制、血液系统异常等不良反应限制了其在临床中的广泛应用。

       随着对RA病理机制的不断研究,生物制剂的出现为RA治疗带来了新的希望。目前生物制剂研究靶点主要以细胞因子、免疫检查点受配体以及信号通路为主要研究类型,并已有多个药物获批上市。

       目前临床上常用TNF-α、ILs(白介素家族)作为药物作用的靶点。其中TNF-α抑制剂有依那西普、英夫利西单抗、阿达木单抗等。这些药物通过与TNF-α特异性结合后可阻断其生物学活性,从而减轻炎症反应,改善关节症状,延缓关节破坏。白介素家族的很多成员都被视为自体免疫疾病的靶点。例如IL-1受体拮抗剂(IL-1Ra)如阿那白滞素,可竞争性抑制IL-1与受体的结合来降低炎症指标;抗IL-17A单抗药物,如司库奇尤单抗在RA治疗的临床试验中可改善患者的关节症状和影像学进展;托珠单抗可阻断IL-6与受体的结合,抑制IL-6介导的炎症反应。此外还有FGF/FGFR家族、JAK/STAT信号通路、CD20以及CD80/86等相关的生物抑制剂的研究。

       然而传统生物制剂仍然不能满足RA的药物治疗需求,且大部分存在有严重的安全隐患。例如,长期使用TNF-α抑制剂还会引起中性粒细胞减少、低丙种球蛋白血症等疾病发生;长期使用免疫检查点受配体抑制剂利,如妥昔单抗也有可能导致B细胞长期耗竭从而增加感染风险,阿巴西普除此之外还可出现输液反应;而JAK/STAT信号通路抑制剂与前者一致,同样会因长期服用导致免疫机制不活跃而引起高感染风险。

adalimumab

       纳米抗体作为一种新型的抗体分子,以其易改造、高亲和力、免疫原性低等独特优势在生物制剂、影像学等领域成为广受好评的新型策略,在RA治疗领域展现出了巨大的潜力。

       以Ozoralizumab(奥利组单抗)为例,这是由Ablynx公司以噬菌体展示技术筛选获得的一种抗TNF-α人源化纳米抗体,由两个抗人TNF-α纳米抗体和一个抗人血清白蛋白(HSA)纳米抗体组成。并在2022年在日本获批上市,成为全球首款获批上市的双特异性纳米抗体。在早期针对RA的治疗性药物研究中,研究人员发现用于治疗RA的传统型药物如阿达木单抗(Adalimumab)在长期服药过程中会导致抗药物抗体(ADAs)的形成,并随着ADAs的形成逐步丧失疗效[9],然而因Ozoralizumab在临床实验中就表现出抗人TNF-α的高亲和力优势,在长期服药治疗中并未形成明显的ADAs和严重的不良反应事件发生。同样由Ablynx公司开发的Vobarilizumab是一种靶向IL-6R的纳米抗体,由抗IL-6R纳米抗体和抗白蛋白纳米抗体两个结构域组成,后者则延长了该抗体的半衰期,可应用于RA及系统性红斑狼疮(SLE)的治疗并已进入临床II期实验当中。

       随着对RA治疗药物领域不断地深入研究,赛诺菲研究人员发现靶向TNF和IL-6的治疗药物具有协同效应,继而研发可同时靶向TNF和IL-6两个靶点的治疗药物,并将科研成果发表于科学转化医学期刊[10]。该研究开发了一种双抗纳米抗体,该抗体由一个靶向TNF的VHH、两个结合IL-6的VHH以及第四个可结合人血清白蛋白以延长在体内半衰期的VHH组成,这四个VHH来自纳米抗体重链区(VHHs)的可变域,并通过甘氨酸-丝氨酸连接子连接。在ex vivo人腺样体组织模型实验中,该纳米抗体完全阻断了与RA相关的趋化因子CXCL13的诱导分泌,而在RA-FLS/T共培养实验中,该纳米抗体在抑制MMP1的分泌方面和RA-FLS/T细胞的疾病相关通路方面均比单独的TNF抗体或IL-6抗体更加有效。这个研究发现为新型RA治疗药物的未来提供了新的策略与研发方向。

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参考文献:
[1] GUO RB,ZHANG XY,YAN DK,et al. Folate-modified triptolide liposomes target activated macrophages for safe rheumatoid arthritis therapy[J]. Biomater Sci,2022,10( 2) : 499-513.
[2] 夏晴,纪羽婷,刘海亮,等. 类风湿关节炎动物模型研究进展[J].中国比较医学杂志,2020,30( 11) : 107-113.
[3] 韦棪婷,郝二伟,夏中尚,等.厚藤提取物对胶原诱导关节炎模型大鼠的治疗作用研究[J].广西科学,2021,28( 6) : 626-633.
[4] 李爱民,李晓娟,李瑞生.类风湿性关节炎大小鼠动物模型的研究进展[J].中国比较医学杂志,2021,31( 1) : 151-156.
[5] Castro-Sánchez, P., & Roda-Navarro, P. (2017). Physiology and Pathology of Autoimmune Diseases: Role of CD4+ T cells in Rheumatoid Arthritis. InTech. doi: 10.5772/intechopen.70239
[6] Annunziato F, Cosmi L, Liotta F, Maggi E, Romagnani S. Type 17 T helper cells-origins, features and possible roles in rheumatic disease. Nat Rev Rheumatol. 2009 Jun;5(6):325-31. doi: 10.1038/nrrheum.2009.80. PMID: 19434074.
[7] Bian Y, Xiang Z, Wang Y, Ren Q, Chen G, Xiang B, Wang J, Zhang C, Pei S, Guo S, Xiao L. Immunomodulatory roles of metalloproteinases in rheumatoid arthritis. Front Pharmacol. 2023 Nov 15;14:1285455. doi: 10.3389/fphar.2023.1285455. PMID: 38035026; PMCID: PMC10684723.
[8] Udagawa N, Koide M, Nakamura M, Nakamichi Y, Yamashita T, Uehara S, Kobayashi Y, Furuya Y, Yasuda H, Fukuda C, Tsuda E. Osteoclast differentiation by RANKL and OPG signaling pathways. J Bone Miner Metab. 2021 Jan;39(1):19-26. doi: 10.1007/s00774-020-01162-6. Epub 2020 Oct 20. PMID: 33079279.
[9] Rubbert-Roth A, Szabó MZ, Kedves M, Nagy G, Atzeni F, Sarzi-Puttini P. Failure of Anti-TNF Treatment in Patients With Rheumatoid Arthritis: The Pros and Cons of the Early Use of Alternative Biological Agents. Autoimmun Rev (2019) 18(12):102398. doi: 10.1016/j.autrev.2019.102398
[10] Biesemann N, Margerie D, Asbrand C, Rehberg M, Savova V, Agueusop I, Klemmer D, Ding-Pfennigdorff D, Schwahn U, Dudek M, Heyninck K, De Tavernier E, Cornelis S, Kohlmann M, Nestle FO, Herrmann M. Additive efficacy of a bispecific anti-TNF/IL-6 nanobody compound in translational models of rheumatoid arthritis. Sci Transl Med. 2023 Feb;15(681):eabq4419. doi: 10.1126/scitranslmed.abq4419. Epub 2023 Feb 1. PMID: 36724239.