类风湿关节炎治疗药物的研发进展及趋势

来源:胡晓敏,宗英,余珊珊,袁伯俊,陆国才,王庆利｡中国新药杂志,2017,26(1):36-43｡

类风湿关节炎(rheumatoidarthritis,RA)是一种发生在滑膜关节及其他器官系统的慢性､全身性､炎症性疾病,也是一种慢性进行性自身免疫性疾病,以关节滑膜炎及对称性､破坏性的关节病变为主要特征,病变可累及全身的大小关节｡

RA的临床表现主要为晨僵､关节肿痛､软骨破坏和关节间隙变窄,如果不进行治疗,会导致关节破坏､畸形和功能障碍,致残率高｡RA也常伴有全身性表现,如血管炎､结节等｡很多患者的C反应蛋白(CRP)､类风湿因子(RF)､抗瓜氨酸蛋白/肽抗体(ACPA)[如抗环瓜氨酸蛋白/肽(CCP)抗体]的血液浓度升高｡RA多发生于女性,男女比例约为1∶(2～4)｡国外RA的高发年龄在50～60岁｡男性发病率随着年龄增长而不断增加,女性的发病率在50～75岁达到一个平台｡国内对RA患者的调查结果显示,女性患者发病年龄高峰在35～44岁,男性患者在55～64岁｡全世界不同地区人群中RA的发病率为0.18%～1.07%｡北欧及北美地区RA的发病率为0.5%～1.1%,欧洲南部地区的患病率为0.3%～0.7%,发展中国家RA的患病率相对较低,约为0.1%～0.5%｡RA患病率在不同种族之间存在差异｡中国大陆RA患病率为0.2%～0.37%｡本文简要综述RA发病机制和RA治疗药物的研发进展及趋势｡

1.RA发病机制

RA的发病过程中,一些细胞亚群出现聚集和活化,如T细胞以及T细胞衍生细胞因子释放､B细胞及随后的自身抗体反应以及巨噬细胞､成纤维细胞样细胞以及大量促炎性细胞因子的产生｡尽管如此,RA的确切发病机制仍不清楚｡随着分子生物学､免疫学､遗传学的研究进展以及基于RA转基因动物模型的研究,发现RA的发病至少与以下几方面有关｡

1.1　遗传因素

RA的发病与遗传相关,其中主要组织性抗原复合体(majorhistocompatibilitycomplex,MHC)在遗传效应中有一定的作用｡MHC通常也被称为人白细胞抗原(humanleucocyteantigen,HLA),与RA相关的为HLA-DR4分子｡人群调查发现HLA-DR4与RF阳性患者有关,对RA患者的研究还发现,70%HLA-DW4阳性患者具有该点的易感基因,因此遗传可能在发病中起重要作用｡

1.2　细菌和病毒因素

分歧杆菌､EB病毒(epstein-barrvirus,EBv),又称人类疱疹病毒4型[humanherpesvirus4(HHV-4)]等可作为始动因子,启动携带易感基因的个体产生自身免疫应答,从而导致RA发病｡A组链球菌及菌壁的肽聚糖(peptidoglycan)可能是RA发病的一个持续的抗原,可刺激机体产生抗体,发生免疫病理损伤而致病｡研究还发现,RA患者血清和滑膜液中出现持续高度的抗EB病毒胞膜抗原抗体｡

1.3 T淋巴细胞

T淋巴细胞是RA滑膜组织中的主要炎性细胞,其中以CD4+占多数｡T淋巴细胞活化后产生干扰素､白细胞介素2(interleukin-2,IL-2)和IL-6等,这些细胞因子刺激巨噬细胞(旁分泌)和T细胞(自分泌),产生IL-1和肿瘤坏死因子(tumornecrosisfactor,TNF)等致炎因子｡虽然抗炎因子[如可溶性白细胞介素1受体(solubleinterleukin-1receptor,sIL-1R)和IL-10等]也被活化,但致炎因子与抗炎因子之间的平衡被打破,且偏向致炎,最终导致关节炎症的发生｡

1.4　B淋巴细胞

研究发现,B细胞接触抗原后,可结合､摄入并处理抗原,再呈递给T细胞,或者与软骨表面的免疫复合物结合,激活补体,引发免疫反应｡此外,B细胞还可产生包括RF在内的多种自身抗体,且作为抗原提呈细胞也参与了致RA滑膜炎的过程｡

1.5　细胞因子

‍

许多细胞因子已被公认为是RA炎症及关节损伤的重要介质,其中与RA最密切相关的细胞因子有TNF-α,IL-2和IL-6｡

1.6　其他免疫细胞

滑膜组织中的其他浸润细胞(如单核细胞､巨噬细胞､成纤维细胞及树突细胞等)在RA的发病及病情演变中也发挥了重要作用｡另外,RA患者中体内基质金属蛋白酶(matrixmetalloproteinase,MMP)水平过度升高,补体系统在RA发病中的作用也逐渐得到重视｡

2.RA药物治疗现状

2.1　改善病情的抗风湿药(disease-modifyingantirheumaticdrugs,DMARDs)

临床上将具有能防止关节影像学损害的一类药物称为DMARDs｡这类制剂包括3大类｡①传统的DMARDs,如金制剂(goldcompounds)､D-青霉胺､柳氮磺吡啶(sulfasalazine,SSZ)及抗疟药等｡②免疫抑制剂(immunosuppressiveagents),如甲氨蝶呤(methotrexate,MTX)､来氟米特(leflunomide)､环磷酰胺､硫唑嘌呤､环孢素等｡③生物类DMARDs,如靶向IL-1,IL-6和TNF-α的单克隆抗体等｡DMARDs虽然种类不同,作用机制各异,对关节疼痛､肿胀无直接的治疗作用,但对关节炎病变发展有一定的延缓作用｡常见的DMARDs有以下几种｡

2.1.1 MTX

MTX是一种叶酸类似物,可抑制二氢叶酸还原酶而降低四氢叶酸的形成,阻断DNA的合成,能延缓关节破坏､修复骨破坏,特别适用于活动期RA､良性自限性RA和进展侵蚀性RA,是目前治疗RA的首选药物｡MTX有较好的耐受性,但部分患者可出现不良反应,且与剂量相关｡长期应用会引发胃肠道反应,偶有脱发､皮肤发红､瘙痒或皮疹､伪膜性或出血性肠炎等发生｡大剂量应用时,会导致肝肾功能损害､药物性间质性肺炎､白细胞和血小板减少｡补充叶酸可减轻或预防MTX引起的黏膜损害､胃肠道反应和全血细胞减少｡

2.1.2 SSZ

SSZ是水杨酸与磺胺吡啶(sulfapyridine,SP)的偶氮化合物,在肠道内被细菌分解为SP与5-氨基水杨酸(5-aminosalicylicacid,5-ASA)｡目前,认为其机制主要是5-ASA与大肠壁结缔组织络合后,能较长时间停留在肠壁组织中发挥免疫抑制作用,抑制前列腺素及其他炎症介质(如白三烯)的合成｡其抗风湿作用可能与SP抑制肠道中的某些抗原性物质,从而抑制RA的过程有关｡不良反应主要有恶心､呕吐､厌食､肝损害､皮疹,偶见白细胞､血小板减少和贫血等,对磺胺类药物过敏者禁用,蚕豆病患者慎用｡需定期查血､尿常规,肝､肾功能｡

2.1.3 Leflunomide

Leflunomide是一种异恶唑类化合物,具有抗增殖活性的免疫调节剂,其作用机制主要是抑制二氢乳清酸脱氢酶的活性,从而影响活化淋巴细胞的嘧啶合成｡临床多与MTX联合应用,起效快,耐受性好｡不良反应相对较低,主要有胃肠道不适以及肝功能损害､耳鸣､皮疹､可逆性脱发等,大部分患者减量或停药后可恢复,较少患者由于不良反应停药｡

2.1.4 抗疟药

临床常用磷酸氯化喹宁(氯喹)和羟氯喹(hydroxychloroquine,HCQ)治疗RA｡氯喹见效较快,但不良反应较羟氯喹明显｡目前,世界上以抗风湿为目的的抗疟药主要是羟氯喹,但仅在其他药物疗效不佳时使用｡羟氯喹在细胞溶酶体内的积聚可使细胞内的pH提高,可以干扰抗原肽-MHC蛋白复合物的形成,使抗原递呈细胞递呈自身抗原的功能受到抑制,以抑制自身免疫反应｡羟氯喹能抑制单核自爆､巨噬细胞､滑膜CD4+和CD8+细胞释放IL-1,TNF,IL-2和IL-6｡羟氯喹的不良反应主要为皮疹､视网膜损害等,长期使用可出现视物盲点､眼底改变｡因此,长期使用前应先作眼部详细检查,排除原有病变,使用后定期做眼底检查｡

2.1.5 其他

DMARDs①青霉胺(penicillamine,Pen)｡青霉胺是青霉素的代谢产物,由于其左旋体不良反应大,临床上使用其右旋体D-Pen｡D-Pen通过络合铜和铁,使单胺氧化酶､赖氨酸氧化酶和赖氨酸羟化酶活性降低,抑制胶原纤维的生成和交联｡D-Pen抗RA的机制可能为:分子中的巯基可促使类风湿因子巨球蛋白的二硫键断裂,使螺旋结构解聚,从而破坏类风湿因子,抑制RA的免疫反应｡不良反应包括胃肠道反应､骨髓抑制､肝肾损害､蛋白尿､血象异常､皮疹､口异味等｡②硫唑嘌呤(azathioprine,AZA)｡AZA是一种嘌呤类似物,可抑制细胞合成｡不良反应为肝脏､肾脏损害及骨髓抑制｡③环孢素(cyclospine,CsA)｡CsA是从真菌中提取的一种多肽混合物,主要用于治疗难治性RA｡不良反应为血肌酐和血压上升等,对精子､卵子有一定的损伤,肝脏毒性较为常见,可出现白细胞及血小板减少､巨红细胞血症､贫血｡大剂量及用药时间长可有严重骨髓抑制作用｡④金制剂｡金制剂是指金与巯基化合物形成的多聚体｡金制剂通过结合细胞中的氰酸盐,生成氰化金制剂,抑制细胞的氧化过程,从而减轻炎症反应｡金制剂不良反应有瘙痒､皮疹､恶心､呕吐､腹泻､血小板减少或再生不良性贫血､肾损害､口腔炎等｡

2.2 非甾体抗炎药(nonsteroidalantiinflammatorydrugs,NSAIDs)

NSAIDs作为治疗RA的一线药物,主要作用机制是抑制炎症部位的环氧化酶活性,减少炎性因子前列腺素的合成,从而减轻或控制由于炎症反应引起的症状｡NSAIDs仅能减轻RA患者的临床症状,消除关节局部的炎症反应,但不能控制疾病的活动及进展,不能改变疾病的基本过程,必须尽早加用DMARDs才能有效控制病情｡长期口服对胃肠道损害严重,临床上很少单独使用｡临床常见的NSAIDs药物有阿司匹林､吲哚美辛､萘普生､布洛芬､双氯芬酸､洛索洛芬､氯诺昔康､美洛昔康､塞来昔布等｡

2.3 糖皮质激素(glucocorticoid,GC)

GC对可导致外周血单核细胞及淋巴细胞暂时性显著减少､抑制细胞介导的免疫反应､抑制单核巨噬细胞对初次抗原攻击的趋化性､抑制细胞因子的合成与释放等｡GC起效快,可用于控制急性期病变,延缓RA早期关节破坏,改善关节功能,常与DMARDs药物联合应用｡GC治疗RA的不足有:不能根治RA,不良反应多,停药后会复发｡然而近10多年的研究发现,GC有减慢RA病情进展的作用,甚至比现有的DMARDs作用强,小剂量运用疗效可靠,不良反应小｡对于关节肿胀明显､受累关节少､全身治疗有禁忌的患者,可行关节腔内注射,此疗法与口服相比全身不良反应小｡RA治疗主要选用泼尼松､泼尼松龙､甲泼尼松龙｡

2.4 生物制剂

靶向生物制剂治疗RA是一个重大突破,这类药物能更有效地缓解症状,并预防关节破坏｡生物制剂通过阻断引起RA症状的关键炎症介质而发挥治疗作用,包括TNF抑制剂,如英夫利昔单抗(Remicade)､阿达木单抗(Humira)､依那西普(Enbrel)和戈利木单抗(Simponi)等｡目前市场上还有一些其他类的免疫应答调节剂,包括:①阿贝西普(Abatacept,Orencia)｡它是由免疫球蛋白IgG1的Fc区和检查点抑制剂细胞毒T淋巴细胞抗原4(cytotoxicTlymphocyte-associatedantigen-4,CTLA4)的细胞外结构域组成的融合蛋白,通过抑制T细胞共刺激,从而抑制炎性因子如TNF､γ干扰素和IL-2的产生｡②利妥昔单抗(rituximab)｡靶标是B细胞CD20抗原,可导致B细胞耗竭,从而使B细胞产生抗体的能力消失｡③托珠单抗(tocilizumab)｡靶标是IL-6｡IL-6在RA的病理生理过程中起着关键作用｡托珠单抗是抗IL-6受体的单克隆抗体,可以通过结合IL-6跨膜及溶解性受体来抑制IL-6介导的信号转导｡这些靶向生物制剂价格昂贵,往往是传统的DMARDs疗效不佳的后备药物｡

2.5 靶向小分子药物

近20多年来,靶向小分子药物的研发成为创新药的热门｡JAK/STAT信号通道抑制剂对RA的效用已被证实｡由辉瑞研发的托法替尼(tofacitinib)成为第一个口服小分子DMARD,于2012年被FDA批准,这是新的酪氨酸激酶JAK1和JAK3的抑制剂｡此药通常可口服,较生物药使用方便,疗效也可媲美生物药｡2016年3月,辉瑞在追加了在全球范围内的口服用药的Ⅲ期临床数据后,宣布重启托法替尼在欧盟的上市申请,它曾经因为安全方面的担忧,之前未能获得许可｡在美国,该药说明书上有严重感染和恶性肿瘤风险增加的黑框警告｡

3.RA药物治疗的研究进展

随着靶向小分子药物如JAK/STAT信号通道抑制剂对RA的疗效被确证,多种靶向药物正在研发过程中｡由于病因､病理等特性所致,高龄人群中患RA的较多,而且常同时服用多种药物,故临床非常关注药物-药物相互作用｡寻找可以有效抑制过度自身免疫应答而又更安全､价格更便宜的新药,已成为医生和患者的共同需求｡目前已经进入晚期研究的RA药物主要有以下几种｡

3.1 JAK抑制剂

在RA中起核心致病作用的是RA滑膜组织及细胞中浸润的单核/巨噬细胞､淋巴细胞等通过自分泌或旁分泌的方式产生大量的细胞因子｡这些细胞因子相互作用,通过不同途径激活JAK/STAT信号通路｡因此,通过特异性抑制JAK/STAT信号通路,可阻断上述细胞因子的级联放大作用,从而改善RA患者受损关节症状｡

尽管托法替尼仅获得了有限的成功,但制药公司还是加快了其他JAK抑制剂的研发步伐｡其中,处于研发晚期的小分子JAK抑制剂有:①baricitinib｡baricitinib是一可口服的JAK1和JAK2抑制剂,在2016年1月向FDA递交上市申请｡本品的Ⅲ期头对头试验已证明疗效优于阿达木单抗｡然而,baricitinib很可能面临JAK抑制剂filgotinib以及ABT-494的激烈竞争｡②filgotinib｡filgotinib是一种高选择性JAK1抑制剂,也同时开发了治疗克隆病的适应证｡本品的Ⅱ期临床试验显示其对RA有疗效｡③ABT-494,JAK抑制剂｡ABT-494的2种安慰剂对照的Ⅱ期临床试验中,在不能耐受MTX和抗TNF类药物的患者身上,分别获得了高达82%和73%的RA改善率,高于美国风湿病学会(AmericanCollegeofRheumatology,ACR)标准≥20%的RA改善要求(ACR20),目前已进入了Ⅲ期临床试验｡④decernotinib｡decernotinib是一种选择性JAK3抑制剂,目前已经完成了Ⅱ/Ⅲ期临床研究｡ACR20较安慰剂对照组高65.9%,临床使用主要的风险在于感染和转氨酶升高｡这些新的JAK抑制剂,由于其良好的安全性和有效性,预计在以后的市场占有率将超越tofacitinib｡⑤SHR0302｡国内较早研发的选择性JAK1抑制剂,已进入了治疗RA的Ⅱ期临床试验｡

3.2 IL-6抑制剂

随着tocilizumab的研发成功,以IL-6信号通路作为靶点的几个生物制剂也正在研发用于治疗RA,且前景良好｡持续性的IL-6失调在RA关节破坏和全身症状发生过程中起了至关重要的作用｡IL-6还可促使滑膜炎症以及软骨和骨的破坏发生｡IL-6抑制剂可促进Th17与T细胞之间的不平衡,抑制自身抗体如RF和抗CCP抗体的产生｡但抗IL-6的治疗又有引起严重的不良反应的可能｡所以,IL-6抑制剂的研发富有挑战性｡

尽管如此,sarilumab,一种作用于IL-6受体的全人源化单克隆抗体｡2015年5月公布的sarilumab的Ⅲ期临床数据表明,其能明显改善ACR20评分｡sarilumab单独用药就可达到主要临床终点,用药24周可明显改善活动性RA患者的不适症状｡该药有望在2016年获得批准｡

人源抗白介素6单克隆抗体注射液（sirukumab,CNTO136）是靶向IL-6的全人源IgG1κ单克隆抗体｡其作用机制为高亲和性并特异性结合人IL-6,抑制IL-6介导的信号转导过程,从而抑制IL-6的生物学效应｡sirukumab在Ⅱ期临床研究中得到了良好的结果｡针对阿达木单抗的头对头Ⅲ期临床试验(SIRROUND-H试验),选择未使用过生物药物治疗的患者入组的试验于2016年8月完成｡Ⅲ期临床试验(SIRROUND-LTE试验)评估了长期使用sirukumab的安全性和有效性｡该试验选择对传统的DMARDs和TNF抗体疗效不佳的患者｡虽然Ⅲ期临床试验结果还未最终公布,但葛兰素史克希望该药能够在2016年获批｡

另外2个抗IL-6产品已进入Ⅱ期临床试验｡一个是clazakizumab,一种人源化的单克隆抗体,在Ⅱb期临床试验中,显示出能显著改善ACR20的评分｡另一个是ALX-0061,一种纳米抗体,由单个单体的可变抗体结构域(VHH)组成,与可溶型IL-6受体具有很强的亲和力,通过IL-6受体靶向IL-6信号通路｡

ALX-0061大小仅为26kD,这使得ALX-0061能够更有效地渗透进靶组织｡这种强效的单价结合作用,能够有效地降低潜在的脱靶效应｡ALX-0061已于2013年2月成功完成Ⅱa期临床试验｡该试验在中度至重度活动性RA患者中开展,该药显示出强大的疗效和安全性数据｡

3.3 抗B淋巴细胞刺激因子(Blymphocytestimulator,BLyS)

单克隆抗体BLyS属于TNF蛋白家族,是一个全长285个氨基酸的Ⅱ型穿膜蛋白,胞外区部分片段通常在蛋白酶作用下发生水解,形成151个氨基酸残基的可溶性BLyS｡膜结合形式的BLyS在细胞表面可以稳定存在｡可溶性BLyS对促进B细胞的存活至关重要,而膜结合BLyS可能作用于调控B细胞的表型分化｡BLyS主要由单核细胞､巨噬细胞､树突状细胞和嗜中性粒细胞表达分泌｡

RA滑膜内B细胞可作为抗原呈递细胞维持T细胞活化,并产生自身抗体来激活补体｡此外,B细胞能产生趋化因子,诱导炎症细胞在关节滑膜中浸润,最终导致血管翳的形成和滑膜增厚｡关节中BLyS过量表达能抑制B细胞凋亡,促进B细胞增殖分化,促使中性粒细胞在关节腔内聚集,加重炎症反应｡因此,BLyS与RA密切相关｡研制以BLyS为靶点的生物制剂,特异性抑制自身免疫性疾病中B细胞的异常增殖与分化,为RA治疗开辟了新前景｡目前正在研制的抗BLyS单克隆抗体有以下几种｡①贝利单抗(belimumab)｡本品是抗可溶性BLyS的人源化单克隆抗体IgG1,是首个应用于RA治疗的BLyS拮抗剂｡动物实验研究发现,贝利单抗能抑制由BLyS刺激引起的脾脏B淋巴细胞增生,减少成熟B细胞比例,降低血清中IgG水平｡Ⅱ期临床试验中,达到ACR20标准的比例为34%｡本品有望成为治疗RA的有效药物｡②阿塞西普(atacicept,ZymoGenetics､MerckSerono)｡本品是一种BLyS受体融合蛋白,由跨膜激活剂及钙调亲环素配体相互作用分子[transmembraneactivatorandcalcium-modulatorandcyclophilin-ligand(CAML)-interactor,TACI]胞外区和人IgG1的Fc片段通过基因工程技术构建而成,与BLyS和增殖诱导配体(aproliferation-inducingligand,APRIL)结合｡动物实验中,TACI-Fc融合蛋白能显著抑制CD4+T细胞介导的关节炎症反应,并能抑制骨和软骨的破坏以及疾病的发展｡Ⅰb期临床试验显示,阿塞西普能降低血清中免疫球蛋白､RF及抗CCP抗体水平｡治疗12周后,32%的患者达到ACR20改善标准｡观察其安全性､有效性及生物活性的Ⅱ期临床试验发现,治疗效果并未达到ACR20改善标准,但IgM,IgG,IgA及RF水平显著降低｡有研究指出,由于RA发病机制复杂,自身抗体主要产生于RA前期,阿塞西普可根据病程用于特定RA患者治疗｡atacicept目前正在进行RA和系统性红斑狼疮的Ⅱ/Ⅲ期临床试验｡

3.4　其他

denosumab,是与核因子κB活化因子配体(ReceptorActivatorforNuclearFactor-κBLigand,RANKL)结合的全人源化单克隆抗体,并由此抑制骨质流失｡类似药已批准用于骨质疏松症(商品名Prolia),以及用于预防肿瘤骨转移后导致的骨相关事件(商品名Xgeva)｡它目前正在进行Ⅲ期临床研究,作为服用DMARDs治疗RA患者的一种支持治疗｡mavrilimumab,是靶向粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(granulocyte-macrophagecolony-stimulatingfactor,GM-CSF)受体的单克隆抗体,在Ⅱb期临床研究中得到了积极的数据｡mavrilimumab在评判疾病症状改善的首要和次要终点指标上都有明显的进步,并且在几个RA临床症状上有持续的改善｡

4.趋势及展望

RA的治疗在过去的10多年中有了很大的进步｡RA的临床治疗原则是改善病情,达到并维持低疾病活动度,最好还能缓解体征和症状(如炎症､疼痛及关节肿胀),最终治疗目标是使症状及滑膜炎得到持久缓解以及防止结构性损伤,其他目标还包括改善身体机能､缓解疲劳､提高生命质量等｡在RA的治疗策略上,提倡在疾病早期进行更多和更积极的干预,非生物和生物型DMARDs联合治疗,以期达到比传统方法起效快且疗效好的目的｡目前采用的达标治疗策略,意味着治疗目标是缓解病情,或对晚期患者来说至少可降低疾病活动度｡在达标前,至少每3～6个月调整一次药物治疗策略｡此外,已开发并验证早期关节炎的新诊断标准,允许在疾病早期使用DMARDs｡这些临床进展也同时要求对这些治疗的评估方法进行修订｡2014年全球RA药物市场为197亿美元,预计到2019年RA药物市场份额将达到305亿美元,主要来源于优质的抗TNF药､其他靶向生物技术药以及JAK抑制剂｡随着baricitinib,filgotinib和ABT-494的上市,至2019年它们将有6%的市场占有率｡随着一些抗TNF药物的专利保护即将到期,生物类似药的研发将有很大的发展空间,例如infliximab和etanercept的类似药已经上市,adalimumab的类似药在不久的将来也即将上市｡今后,通过鉴定生物标志物来对RA患者进行个性化(或分层)治疗,将会进一步提高药物的有效性､安全性,并降低治疗成本｡