哮喘是一种异质性的、复杂的慢性疾病。患有严重哮喘的儿童经常出现哮喘急性加重，最终导致肺功能受损，生活质量低下。既往传统观念将哮喘简单地区分为特应性或非特应性，随着对哮喘发病机制的更深层次的研究，产生了基于不同炎症途径的哮喘分型，即2型(T2-high)哮喘和非2型(T2-low) 哮喘。炎症对2型哮喘的病理生理至关重要，而且2型哮喘可合并多个2型炎症共病，如特应性皮炎、嗜酸粒细胞性食管炎、慢性鼻窦炎伴鼻息肉等。经规范化治疗后大部分哮喘患者的症状可以得到有效控制，但仍有少部分患者的症状无法控制甚至进一步恶化，发展成为难治性哮喘。生物制剂的应用为难治性哮喘患者的精准治疗提供了新方法，同时还能解决患者2型炎症共病问题，目前应用于哮喘治疗的生物制剂主要针对2型哮喘。

       2型炎症在哮喘中的机制

       2型炎症是哮喘慢性炎症的病理生理基础，2 型哮喘是以T-bet+CD+4 1型辅助性T细胞 2(Th2)、2型天然淋巴细胞(ILC2)及相关细胞因子为主所介导的气道炎症。气道中的 2 型免疫反应主要由嗜酸粒细胞、肥大细胞、嗜碱粒细胞、Th2 细胞、ILC2 和产生IgE的B细胞介导。当细菌、病毒、真菌、污染物及过敏原等外源性环境因子破坏气道上皮屏障，损伤的上皮细胞中的杯状细胞化生，释放白细胞介素 (IL )-25、IL-33、胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)等预警素样细胞因子，募集树突状细胞( DC)提呈抗原并共同作用，激活并诱导T淋巴细胞分化为Th2 细胞。同时预警素样细胞因子也能激活ILC2，从而分泌2型炎症相关细胞因子IL-4、IL-5 及 IL-13 和导致上皮屏障的脆弱性。而且预警素样细胞因子也是嗜酸粒细胞和中性粒细胞的趋化剂，分泌 TSLP、IL-25 和 IL-33 可以进一步刺激关键的2型细胞因子分泌。

       IL-4和 IL-13刺激B细胞产生过敏原特异性IgE，与肥大细胞和嗜碱粒细胞上的FcεRI 受体结合，而当外源性环境因子再次进入机体时，产生过敏原-IgE-细胞交联，激活肥大细胞及嗜碱性粒细胞脱颗粒，释放前列腺素 D2(PGD2)、白三烯、组胺等介质，促进局部血管扩张及增加血管通透性等，使气管平滑肌收缩，引发气道高反应性。IL-13可作用于上皮细胞，破坏上皮屏障，增加上皮通透性，使其分泌IL-33 并使杯状细胞化生，并且 IL-13还可直接作用于气道平滑肌细胞，导致其收缩、增殖，IL-13还可通过诱导成纤维细胞增殖、促进胶原合成，参与气道重塑。IL-5 是调节骨髓中嗜酸粒细胞成熟的关键细胞因子，动员并促进骨髓及外周组织中嗜酸粒细胞的产生、增殖和存活，并在气道中浸润，参与气道重塑。

       在2型哮喘中，细胞因子(IL-4、IL-5、IL-13、IL-25、IL-33、TSLP 等)表达增高。2 型细胞因子的生物标志物包括呼出气一氧化氮(FeNO)、血清总 IgE、过敏原特异性 IgE、血液和痰中嗜酸粒细胞水平升高。针对 2 型炎症在哮喘中的免疫机制，生物制剂可以精准作用于其中的关键环节。

       生物制剂在儿童哮喘中的研究应用

       1、抗 IgE 抗体

       2003年和2005 年美国食品药品监督管理局(FDA)和欧洲药品管理局(European Medicines Agency，EMA)先后批准奥马珠单抗用于≥12 岁中重度持续性过敏性哮喘，2009年和2016年先后批准可用于≥6 岁中重度过敏性哮喘患者。奥马珠单抗是一种人源化重组免疫球蛋白 G1 (ImmunoglobulinG1，IgG1)单克隆抗体，是最早用于治疗儿童哮喘的生物制剂，2017年8 月中国食品药品监督管理局批准用于12岁以上，有不可控中度至重度持续性过敏哮喘且至少一种吸入性过敏原致敏或血清免疫球蛋白E (ImmunoglobulinE，IgE)水平升高，使用吸入糖皮质激素对症状控制不足的哮喘患儿。其机制是通过高亲和力结合 IgE 抗体，阻断 IgE 抗体与嗜酸性粒细胞上 IgE 抗体受体结合，抑制其与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上高亲和力受体 FcεRI 结合后的活化与脱颗粒，通过减少过敏级联反应并影响整个炎症过程炎症细胞的激活和促炎因子释放的减少。此外，通过与B细胞表面上的低亲和力受体CD23 结合，影响其抗原呈递作用，从而调节B细胞和T细胞之间的相互作用并诱导 IgE 受体下调和快速减少游离 IgE 水平，从而阻断炎症反应的 Th2 放大。奥马株单抗还可以调节气道重塑过程，从而有效改善症状的控制和延缓哮喘的进展。临床研究表明，奥马珠单抗可以减少哮喘的急性发作率、降低皮质类固醇使用量、改善生活质量和哮喘症状、改善肺功能和病情加重率。

       2、抗 IL-5/IL-5R 抗体

       美泊利珠是一种靶向IL-5 的人源化单克隆抗体，FDA 批注可用于6岁以上儿童，2021年11月19日在中国获批上市，适用于治疗 12 岁或以上儿童的嗜酸性粒细胞哮喘。IL-5是 Th2 细胞释放的一种细胞因子，与嗜酸性粒细胞上的IL-5Rα 结合，促进其产生、激活和存活。美泊利珠单抗通过特异性结合游离 IL-5，阻断其与嗜酸性粒细胞表面 IL-5 受体结合，抑制嗜酸性粒细胞增殖、存活、分化，促进程序性死亡，减轻嗜酸性粒细胞性气道炎症。研究表明美泊利单抗将重度持续性嗜酸性粒细胞性哮喘发作减少约50%，肺功能和健康状况也有改善。在依赖口服皮质类固醇的患者中，与安慰剂相比，美泊利单抗将口服皮质类固醇治疗的需求减少了50%。抗IL-5R单抗可与IL-5α 亚单位结合，减少循环中的嗜酸粒细胞。贝那利珠单抗是抗IL5-R 的单克隆抗体，与IL5-R 的α 亚单位结合，通过诱导嗜酸粒细胞耗竭并调节嗜酸粒细胞相关蛋白，从而阻断嗜酸粒细胞的生成、成熟和存活。贝那利珠单抗可用于>12岁无法控制的重度嗜酸粒细胞性(血嗜酸粒细胞 ≥ 150/μL) 哮喘患者的附加治疗。

       3、抗 IL-4Rα/IL-13

       IL-4和IL-13与组织迁移、平滑肌收缩、基底膜增厚、重塑、粘液产生和B细胞类别转换有关。杜普利尤单抗是一种全人源抗白细胞介素4受体 α (IL-4Rα)单克隆抗体，2021年10月21日美国批准用于12 岁以上严重哮喘患者。通过阻断IL-4、IL-13传导，下调B淋巴细胞产生类别转换为IgE，减少炎症细胞聚集，改善哮喘患者第一秒用力呼气容积（FEV1）。度普利尤单抗可作为成人和青少年重度嗜酸粒细胞性(血嗜酸粒细胞≥150/ μL) 2 型哮喘患者或者需要口服糖皮质激素维持的哮喘患者的附加疗法，儿童使用的年龄最低可以达到6岁。 杜普利尤单抗在保证哮喘控制的同时，还能改善肺功能、降低重症率及减少对口服皮质类固醇的依赖，并且安全性良好。另外杜普利尤单抗是唯一涵盖2型炎症全部共病的生物制剂，是 2 型炎症共病较多的患儿首选。

       4、抗胸腺基质淋巴细生成素抗体

       胸腺基质淋巴细胞生成素是气道上皮细胞分泌的一种炎性介质，可激活树突状细胞(Dendritic Cells，DC)诱导原始淋巴细胞向 Th17 细胞分化，Th17 细胞直接或间接分泌趋化因子使气道中性粒细胞募集。同时IL-17 细胞因子还可上调糖皮质激素受β (Glucocorticoid Receptor-β， GRβ)，使 GRβ/GRα 失调，导致糖皮质激素抵抗。特泽利尤单抗（Tezepelumab）是一种抗胸腺基质淋巴细生成素抗体，可阻断胸腺基质淋巴细胞生成素，于2021年12月17日首次获得批准可作为美国12岁以上严重哮喘患者附加维持治疗，它是唯一被批准用于没有表型(例如嗜酸性粒细胞或过敏)或生物标志物限制的严重哮喘的生物制剂。特泽利尤单抗有利于哮喘控制、与健康相关的生活质量和肺功能的改善，针对≥12 岁患者，使用特泽利尤单抗可显著降低重症率，并且特泽利尤单抗对哮喘恶化具有显著的预防作用，但与血嗜酸粒细胞基线水平或其他2型炎症生物标志物水平无关。此外，特泽利尤单抗可以减少血中嗜酸粒细胞计数和 FeNO，降低血清总IgE水平。

       5、其他潜在靶点及生物制剂

       CRTH2拮抗趋化受体同源分子( CRTH2)是一种G蛋白偶联受体，由2型T淋巴细胞、嗜碱粒细胞、嗜酸粒细胞和ILC2s选择性表达。CRTH2 可通过不同的过程协同参与变态反应，CRTH2 可能成为治疗哮喘的新的有利靶点。

       转录因子GATA-3 通过控制Th2细胞因子(IL-4、IL-5 和 IL-13)的产生，在 Th2 细胞的分化和激活中发挥关键作用。GATA-3 在过敏性炎症的潜在免疫途径中的发挥作用，其在哮喘患者气道中表达显著增加，提示 GATA-3可作为哮喘治疗的新靶点。在多中心临床试验研究中，GATA3 特异脱氧核酶 Hgd40(吸入制剂为 SB010) 显著减轻了哮喘早期和晚期的支气管收缩，同时降低了痰嗜酸粒细胞和血 IL-5 水平。

       CCR3是人类主要嗜酸粒细胞趋化物质的同源受体，由嗜酸粒细胞表达，对嗜酸粒细胞在肺内的募集起重要作用。AXP1275 是一种 CCR3 受体拮抗剂，已经在人类哮喘变应原激发模型中进行了疗效评估。在轻度过敏性哮喘患者口服 CCR3 拮抗剂治疗2周后，气道嗜酸粒细胞没有显著减少，但是肺功能得到改善。

       嗜酸粒细胞凋亡的调节唾液酸结合免疫球蛋白样凝集素( Siglec)-8 是一种细胞表面抑制性受体，选择性表达于人嗜酸粒细胞和肥大细胞上。Siglec-8的单克隆抗体 (Lirentlimab /AK002)可通过抗体依赖的细胞毒 性( ADCC) 诱导嗜酸粒细胞凋亡，预防全身过敏反应。对哮喘患者气道细胞的实验表明，哮喘患者 Siglec-8 的基因表达增加，与嗜酸粒细胞和肥大细胞的基因表达相关。

       生物制剂的研究应用，能精准作用于炎症通路中免疫应答的中间环节，明显改善难治性哮喘的治疗效果。不过，由于生物制剂价格昂贵、种类繁多，需要临床医师根据患者病情选择使其获益最大的生物制剂。虽然越来越多的生物制剂进行了临床试验或者已经被批准用于儿童难治性哮喘治疗，但关于生物制剂在青少年及儿童中试验数据仍然相对匮乏，尤其是低年龄儿童。所以，生物制剂靶向治疗的未来发展应该包括对儿童进行单独高质量的研究及对临床数据的累积，用于检测其有效性和安全性。此外，临床医师也应该更努力继续寻找对儿童及青少年哮喘患者更加安全有效的治疗的方法。

       参考资料

       [1]杜毅,赵德育.生物制剂在儿童哮喘治疗中的应用及研究进展[J].儿科药学杂志,2023,29(07):58-63.

       [2] 秦凤媛,舒畅.生物制剂在儿童难治性哮喘中的应用研究进展[J].临床医学进展,2022,(第6期).

         作者简介：小米虫，药品质量研究工作者，长期致力于药品质量研究及药品分析方法验证工作，现就职于国内某大型药物研发公司，从事药品检验分析及分析方法验证