肖智勇,陳少輝,周文霞,張永祥
(軍事醫學科學院毒物藥物研究所中藥和神經免疫藥理學研究室,北京 100850)
系統性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus,SLE)是一種慢性自身免疫性結締組織病,由于體內有大量致病性自身抗體和免疫復合物,造成組織損傷,臨床可以出現多個系統和臟器損害的癥狀,以腎臟損害最為常見。約50%的紅斑狼瘡患者并發狼瘡性腎炎(lupus nephritis,LN),嚴重者將導致腎衰竭,目前尚無法根治。多年來沿用的SLE治療藥物,如糖皮質激素和硫唑嘌呤、細胞毒性藥物環磷酰胺等雖能在一定程度上緩解病情,但對機體免疫系統作用缺乏選擇性,不良反應嚴重,不宜長期使用。因此,研發新型高效低毒治療SLE的藥物一直是免疫藥理學研究的熱點。近年來,雖有許多針對不同免疫治療靶點的新藥進行了臨床試驗,但至今無一獲得成功[1-2]。由于SLE病因不明,病情相當復雜,給其治療和新藥研發帶來極大的困難,近50年來美國FDA未批準治療LN新藥上市。2009年2月,美國La Jolla制藥公司宣布,對研究了15年的抗SLE拳頭化合物阿貝莫司鈉(abetimus sodium,LJP-394)由于缺乏確切的療效,停止進一步開發[3-4]。阿貝莫司鈉退出臨床研究對整個SLE新藥研發都是一個不小的打擊。本文擬對阿貝莫司鈉的作用特點和研究脈絡作一綜述,為SLE的新藥研發提供借鑒。
阿貝莫司鈉是一種人工合成的能夠誘導機體發生免疫耐受的分子,相對分子質量約為54 000,由4個20 bp雙鏈寡核苷酸與1個三甘醇氨基甲酸酯骨架組成。從結構上分析,阿貝莫司鈉中超過70%的成分為雙鏈DNA(double stranded DNA,dsDNA),因此,它只與能識別 dsDNA的靶蛋白,即抗dsDNA抗體結合。阿貝莫司鈉即通過與B細胞表面抗dsDNA抗體交聯而誘導B細胞對其產生免疫耐受[5]。
抗dsDNA抗體是SLE的標志性自身抗體之一,參與SLE的病理生理過程,引發器官損傷。DNA-DNA抗體復合物可原位形成或循環沉積于腎小球毛細血管基底膜,進而固定補體,引起腎臟損傷。還有一些抗dsDNA抗體可直接結合于腎小球膜的陰離子組分,如層黏附蛋白、肝素以及葡聚糖等,進一步引發腎臟損傷。SLE患者高滴度的抗dsDNA抗體水平常與其急性腎臟損傷,尤其是腎小球腎炎呈正相關[6],抗dsDNA抗體水平升高是預測SLE病情惡化的最好指標[7]。此外,研究表明,抗dsDNA抗體水平與補體C3水平呈負相關,而補體C3水平降低與SLE病情嚴重程度呈正相關[8]。
阿貝莫司鈉進入體內后可迅速降低循環抗dsDNA抗體水平,一方面阿貝莫司鈉與抗dsDNA抗體結合,形成小分子可溶性復合物,該復合物不引起明顯的補體活化;另一方面,阿貝莫司鈉與B細胞結合,誘導B細胞凋亡,減少抗dsDNA抗體產生。不同患者抗dsDNA抗體與阿貝莫司鈉的寡核苷酸表位結合的親和力不同,親和力高的患者給予阿貝莫司鈉后抗dsDNA抗體下降更加明顯[9]。阿貝莫司鈉的藥理學作用均與其直接或間接降低抗dsDNA抗體水平有關。除此之外,未發現阿貝莫司鈉的其他藥理活性。阿貝莫司鈉無免疫原性或抗原性,不能激活自然殺傷細胞,對T細胞介導的遲發型超敏反應也無明顯影響[6]。
阿貝莫司鈉在狼瘡模型上的動物實驗始于上世紀90年代初期。研究結果表明,無論是在免疫誘導還是在自發性狼瘡小鼠模型上,阿貝莫司鈉均能導致抗dsDNA抗體特異性B細胞出現免疫耐受。用 dsDNA-鑰孔嘁血藍蛋白(keyhole limpet hemocyanin,KLH)免疫模型小鼠研究結果表明,阿貝莫司鈉能劑量依賴性地降低循環抗dsDNA抗體水平,最高可使其降低80%,但對小鼠抗KLH抗體水平并無影響。對于自發性狼瘡的BXSB雄性小鼠,從2月齡開始給予阿貝莫司鈉能顯著降低其抗dsDNA抗體水平(>60%),減少脾臟抗dsDNA抗體產生細胞數目,改善狼瘡小鼠尿蛋白并提高其存活率[10]。總的來說,阿貝莫司鈉可以減少自身免疫性B細胞抗dsDNA抗體產生,這也與誘導免疫耐受可減輕病理性自身抗體致病作用的理論假設相一致。
阿貝莫司鈉的臨床試驗始于1994年,截至于2009年,有1000多例患者參加。與目前臨床廣泛應用的免疫抑制劑比較,阿貝莫司鈉的最大優勢在于無明顯的毒性作用。
阿貝莫司鈉降低抗dsDNA抗體水平的效應可持續到其從循環中被消除。Ⅱ期臨床試驗(LJP-394-90-06,LJP-394-90-13)表明,SLE患者iv給予阿貝莫司鈉100 mg后,其清除半衰期約1 h。阿貝莫司鈉的分布體積較低,表明它主要分布于循環系統,較少進入組織器官。由于阿貝莫司鈉的高清除率和每周1次的靜脈給藥方式,大部分患者在下次給藥時在血漿中已基本檢測不到阿貝莫司鈉。阿貝莫司鈉降低抗dsDNA抗體水平和其穩態血漿水平之間缺乏相關性,因而限制了使用藥代動力學模型來推算阿貝莫司鈉的合適使用劑量。阿貝莫司鈉的給藥頻率為每周1次,超過1次的效應未進行研究。但是,每周給藥不足1次會影響其降低抗dsDNA抗體水平的效應。停藥后,患者抗dsDNA抗體恢復至治療前水平至少需要2個月以上。
在人、恒河猴、大鼠和小鼠的肝臟及腎臟微粒體中,未觀察到阿貝莫司鈉發生降解,表明阿貝莫司鈉不會在肝及腎臟的微粒體組分中進行代謝。因此,阿貝莫司鈉的效應主要源于其誘導B細胞發生免疫耐受,繼而降低抗dsDNA抗體水平。
阿貝莫司鈉已完成的Ⅲ期臨床試驗主要有LJP-394-90-05和LJP-394-90-09,試驗的目的主要是觀察有腎炎病史的SLE患者給藥后能否降低腎炎復發的頻率或延緩腎炎復發的時間。第二終點(secondary end points)是發生SLE復發以及需要使用高劑量皮質激素和(或)環磷酰胺(high-dose corticosteroids and/or cyclophosphamide,HDCC)治療?;颊呷脒x標準是:①根據美國風濕病學會診斷標準診斷為SLE;②試驗前4年內發生過LN,經環磷酰胺治療或使用潑尼松≥30 mg·d-1,有實驗室檢驗報告,或腎活檢為Ⅲ,Ⅳ或Ⅴ型LN;③Farr測定法抗dsDNA抗體滴度≥15 kU·L-1。淘汰標準是:①3個月以內有腎炎發作;②3個月以內使用潑尼松 >20 mg·d-1,硫唑嘌呤 >200 mg·d-1,或每周甲氨蝶呤>25 mg,以及任意劑量的環磷酰胺;③血清肌酐水平>250 mg·L-1。SLE活性通過 SLE疾病活動指數(SLE disease activity index,SLEDAI)進行評價。
在LJP-394-90-05試驗中,阿貝莫司鈉治療分為誘導期(4個月,每周100 mg)和維持期(15個月,每周50 mg)兩個階段。在維持期采用停藥8周,給藥12周,如此反復3次的給藥方式。而在 LJP-394-90-09試驗中,患者治療周期為≤22個月,阿貝莫司鈉劑量為每周100 mg。
3.3.1 腎炎復發
在LJP-394-90-05試驗中,意向性治療(intent-to-treat)患者中誘導期安慰劑組有9例出現腎炎復發,而在阿貝莫司鈉治療組僅有4例;維持期安慰劑組有14例出現腎炎復發,而阿貝莫司鈉治療組此時亦出現15例復發病例。抗體高親和力患者中,誘導期安慰劑組有8例出現腎炎復發,而在阿貝莫司鈉治療組僅有1例;維持期安慰劑組有13例出現腎炎復發,而阿貝莫司鈉治療組僅出現6例復發病例[13]。比較LJP-394-90-05試驗中誘導期和維持期的治療效果可以看出,阿貝莫司鈉在誘導期每周100 mg時的治療效果優于維持期,說明給藥劑量是影響藥效的重要因素。根據以上結果,LJP-394-90-09試驗采用了全程每周100 mg的給藥方式。在LJP-394-90-09試驗中,46周時,安慰劑組22例患者出現腎炎復發,阿貝莫司鈉治療組10例患者出現復發。試驗結束時,安慰劑組24例患者出現復發,阿貝莫司鈉組17例患者復發[14]。
LJP-394-90-05試驗結果表明,安慰劑組的預計腎炎復發的中位時間為51個月,而阿貝莫司鈉治療組為158個月。LJP-394-90-09試驗結果表明,安慰劑組的預計腎炎復發的中位時間為89個月,而阿貝莫司鈉治療組為123個月,兩者無明顯的統計學差異[14]。但是回顧性研究發現,在LJP-394-90-05試驗中,抗體高親和力的患者,阿貝莫司鈉可延緩腎炎復發。
3.3.2 SLE 大復發
LJP-394-90-05試驗中預計的安慰劑組SLE大復發的中位時間為23個月,阿貝莫司鈉組的大復發時間為46個月(P<0.01)。與安慰劑組復發率(41/97,42%)比較,阿貝莫司鈉組SLE復發率(22/92,24%)降低43%(P<0.01)。
LJP-394-90-09試驗中預計的安慰劑組SLE大復發的中位時間為42個月,阿貝莫司鈉組為55個月(P>0.05)。與安慰劑組(47/153,31%)比較,阿貝莫司鈉組SLE復發率(35/145,24%)降低21%(P >0.05)。
3.3.3 抗dsDNA抗體水平
LJP-394-90-05和LJP-394-90-09試驗中,阿貝莫司鈉均能顯著降低患者抗dsDNA抗體水平(P<0.001),尤其是嗎替麥考酚酯(mycophenolate mofetil)或硫唑嘌呤治療患者聯用阿貝莫司鈉后抗dsDNA抗體水平降低更為明顯。降低的抗dsDNA抗體水平能部分緩解患者的臨床癥狀。Cox回歸分析表明,抗dsDNA抗體水平與腎炎復發的風險呈現相關性。LJP-394-90-05試驗中,抗dsDNA抗體水平下降50%,腎炎復發風險降低52%。LJP-394-90-09試驗中,抗dsDNA抗體水平下降50%,腎炎復發風險降低53%。此外,在LJP-394-90-05和LJP-394-90-09試驗中,抗dsDNA抗體水平與補體C3水平均呈負相關。
鑒于前期的臨床試驗結果不能完全明確阿貝莫司鈉是否對LN患者具有保護作用,2004年,La Jolla制藥公司向FDA申請進行全球性的隨機、雙盲和安慰劑對照的多中心的Ⅲ期臨床試驗。試驗募集了943例有LN病史的SLE患者,是迄今為止規模最大的針對SLE的臨床試驗。試驗的目的依然在于確定JLP-394是否能有效延緩既往有腎臟病史的SLE患者腎炎復發的時間。為了確保得到明晰的試驗結果,試驗在LJP-394-90-05和LJP-394-90-09的基礎上進行了改進:①試驗時間縮短為12個月,每周1次連續給藥;②由于增加樣本數目有利于得到統計學差異,試驗募集了大量的SLE患者;而且阿貝莫司鈉治療患者例數為使用安慰劑患者的2倍;③由于以往的試驗結果提示,增加阿貝莫司鈉劑量能更有效地降低抗dsDNA抗體水平,并且高劑量的阿貝莫司鈉不會帶來明顯的不良反應[15],試驗采用的阿貝莫司鈉劑量為每周300 mg和900 mg;④由于使用免疫抑制劑可以減少腎炎復發,從而難以從中區分阿貝莫司鈉的療效,因此制訂了更為嚴格的患者準入標準。3個月內使用過環磷酰胺、腫瘤壞死因子抑制劑或環孢素的患者不能入選;2個月內使用過嗎替麥考酚酯>1000 mg·d-1,硫唑嘌呤 >100 mg·d-1,每周甲氨蝶呤 >10 mg,來氟米特(leflunomide)>10 mg·d-1的患者不能入選;6個月內使用過利妥昔的患者也不能入選。
2009年2月,La Jolla制藥公司突然宣布終止試驗,停止開發阿貝莫司鈉,中期有效性分析表明繼續進行試驗無意義。分析其原因可能在于SLE是一個高度異質性的疾病,遺傳性危險因子具有高度多樣性。SLE患者的免疫異常往往是難以預測的,即使臨床表現相似的患者其病理生理學過程也可能存在顯著的差異,這些差異給臨床試驗的設計帶來了諸多挑戰。目前的臨床試驗往往在募集患者時無法區分他們的疾病特征,而在結果分析時采用共同的評價標準,這就違背了疾病異質性的規律,也難以真正反映出藥物的治療效果。
在大規模的Ⅲ期臨床試驗之前,如果能增加Ⅱ期臨床試驗的監測,全面評價其療效和可能發生的繼發病變,針對個體免疫功能的細微波動提供更多的藥物作用特性的數據,能為Ⅲ期臨床試驗患者的合理分組和用藥劑量選擇提供更多的參考,從而盡量避免經驗用藥的盲目性。如果能在前期試驗中盡可能發現疾病或藥物反應的生物標志物,更準確地判斷機體的反應性,從而提高藥物對適宜人群的覆蓋范圍。
[1]Aran AA,Putterman C.Treatment of lupus nephritis:facing the era of immunotherapy[J].Panminerva Med,2008,50(3):235-245.
[2]Bhat P,Radhakrishnan J.B lymphocytes and lupus nephritis:new insights into pathogenesis and targeted therapies[J].Kidney Int,2008,73(3):261-268.
[3]Horowitz DM,Furie RA.Abetimus sodium:a medication for the prevention of lupus nephritis flares[J].Expert Opin Pharmacother,2009,10(9):1501-1507.
[4]Merrill JT,Buyon JP.Connective tissue diseases:what does the death of Riquent hold for the future of SLE[J]?Nat Rev Rheumatol,2009,5(6):306-307.
[5]Hartley SB,Cooke MP,Fulcher DA,Harris AW,Cory S,Basten A,et al.Elimination of self-reactive B lymphocytes proceeds in two stages:arrested development and cell death[J].Cell,1993,72(3):325-335.
[6]Wallace DJ,Tumlin JA.LJP 394(abetimus sodium,Riquent)in the management of systemic lupus erythematosus[J].Lupus,2004,13(5):323-327.
[7]Riboldi P,Gerosa M,Moroni G,Radice A,Allegri F,Sinico A,et al.Anti-DNA antibodies:adiagnostic and prognostic tool for systemic lupus erythematosus[J]?Autoimmunity,2005,38(1):39-45.
[8]Linnik MD,Hu JZ,Heilbrunn KR,Strand V,Hurley FL,Joh T et al.Relationship between anti-double-stranded DNA antibodies and exacerbation of renal disease in patients with systemic lupus erythematosus[J].Arthritis Rheum,2005,52(4):1129-1137.
[9]McNeeley PA,Iverson GM,Furie RA,Cash JM,Cronin ME,Katz RS,et al.Pre-treatment affinity for LJP394 influences pharmacodynamic response in lupus patients[J].Lupus,2001,10(8):526-532.
[10]Linnik M,Staines NA,Berden J,Isenberg DA.Workshop report on some new ideas about the treatment of systemic lupus erythematosus[J].Lupus,2002,11(12):793-796.
[11]Cardiel MH. Abetimus sodium:a new therapy for delaying the time to,and reducing the incidence of renal flare and for major system in lupus erythematoscy flares in patients with systemic lupus erythematoscy who have a history of renal disease[J].Expert Opin Investig Drugs,2005,14:(1):77-88.
[12]Safety and efficacy study of LJP394(abetinus sodium)to treat lupus kidney disease[DB/OL].http://www.clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT00035308?sterm=LJP394&rank:3[2009-11-20][13]Alarcón-Segovia D,Tumlin JA,Furie RA,McKay JD,Cardiel MH,Strand V,et al.LJP 394 for the prevention of renal flare in patients with systemic lupus erythematosus:results from a randomized,double-blind,placebo-controlled study[J].Arthritis Rheum,2003,48(2):442-454.
[14]Cardiel MH,Tumlin JA,Furie RA,Wallace DJ,Joh T,Linnik MD,et al.Abetimus sodium for renal flare in systemic lupus erythematosus:results of a randomized,controlled phaseⅢ trial[J].Arthritis Rheum,2008,58(8):2470-2480.
[15]Linnik MD,O'Rourke AM,Crowther MA.Pharmacokinetics of highdose abetimus sodium in normal subjects with specific assessment of effect on coagulation[J].J Clin Pharmacol,2008,48(8):909-918.