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以轉錄組學和蛋白質組學為“眼”,揭秘阿尼魯單抗如何有效治療SLE

作者:醫脈通風濕彙
以轉錄組學和蛋白質組學為“眼”,揭秘阿尼魯單抗如何有效治療SLE

在系統性紅斑狼瘡(SLE)患者免疫耐受喪失中,受損細胞死亡過程受損和I型幹擾素(IFN)信号傳導通路上調起核心作用。一項2期臨床試驗資料分析顯示,使用阿尼魯單抗(Anifrolumab)阻斷I型IFN信号可抑制與疾病活動相關的發炎蛋白,改善心髒代謝性疾病的标志物,逆轉SLE相關淋巴細胞減少症、中性粒細胞減少症和血小闆減少症。在此背景下,國外學者對TULIP- 1和TULIP-2臨床試驗的患者群體進行轉錄組學和蛋白質組學分析,以進一步探索用阿尼魯單抗阻斷I型IFN受體亞基1治療SLE的免疫調節機制。

研究設計

TULIP-1和TULIP-2研究均為多中心、雙盲、随機、安慰劑對照、52周的3期試驗,納入患者為接受标準治療的中度至重度成年SLE。在标準治療基礎上,患者随機接受靜脈注射阿尼魯單抗(TULIP-1包括兩個劑量組,分别為150m和300mg;TULIP-2的劑量組為300mg,每4周給藥一次,持續48周。

利用全基因組RNA測序(RNA- seq)分析全血中18017個基因的表達情況(彙總TULIP;阿尼魯單抗,n = 244;安慰劑組,n=258)。使用Olink和Simoa試劑盒分析184種血漿蛋白(TULIP-1;阿尼魯單抗,n = 124;安慰劑組,n=132)進行分析。本研究分析僅使用了阿尼魯單抗 300mg組和安慰劑組的資料。

研究結果

1.阿尼魯單抗 vs. 安慰劑:上千種基因差異性表達,I型IFN誘導基因為其中之一

與安慰劑相比,在第24周,阿尼魯單抗與安慰劑相比,1681個基因下調(PFDR<0.05), 1170個基因上調(PFDR<0.05);在第52周,2092個基因下調,1645個基因上調。在第24周、第52周的上調基因中,789個基因重疊,在下調的基因中,1420個基因重疊。I型IFN誘導基因是被顯著下調的基因之一。

在通路調節方面,與安慰劑相比,阿尼魯單抗在第52周顯著下調或上調多條通路,作者列出了前25條(表達上調:NES > 0;表達下調:NES < 0;PFDR≤0.001),見圖1。其中,IFN-α/-β29下遊的數條胞内信号通路被抑制,包括Janus激酶/信号轉導和轉錄激活子,活化B細胞的磷酸肌苷3-激酶和核因子kappa輕鍊增強子,以及絲裂原活化蛋白激酶途徑。與IFN-γ - 29相關的多條通路下調,包括IFN-γ介導的凋亡誘導和增殖抑制以及IFN-γ作用于細胞外基質和細胞分化的通路。

以轉錄組學和蛋白質組學為“眼”,揭秘阿尼魯單抗如何有效治療SLE

圖1 在52周時阿尼魯單抗下調或上調基因的通路分析

注:來自 TULIP- 1和TULIP- 2的彙總分析;FDR,錯誤發現率;GSEA,基因集富集分析;NES,标準化富集得分;PFDR, 經FDR校正後的p值

2. 阿尼魯單抗 vs. 安慰劑:41種蛋白差異性表達,IFN-λ為其中之一

在52周時,阿尼魯單抗調節了41種蛋白,其中34種蛋白被下調(PFDR≤0.05),涉及IFN-λ , IFN-γ誘導的趨化因子,調節和募集單核細胞的趨化因子,具有B細胞和T細胞調節功能的細胞因子和趨化因子,T細胞調節分子;包括惡性良性腫瘤壞死因子(TNF)相關誘導凋亡配體受體3在内的7種蛋白被顯著上調(圖2)。

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圖2 阿尼魯單抗 300mg組和安慰劑組患者1年的蛋白質水準軌迹(縱向線性混合效應模型)

注:資料來自于TULIP-1試驗中蛋白表達

3. 阿尼魯單抗 vs. 安慰劑:淋巴細胞計數增加,并保持穩定至52周

與安慰劑相比,阿尼魯單抗在第52周顯著(PFDR≤0.01)下調的子產品包括與IFN活性相關的子產品,非IFN通路包括抗原呈遞、中性粒細胞和單核細胞子產品。與淋巴細胞和T細胞相關的部分子產品、與蛋白質修飾和合成相關的子產品被顯著上調(圖3)。

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圖3 52周時轉錄組子產品基因集富集分析

在接受阿尼魯單抗治療的患者中,粘膜相關恒定T細胞和γδT細胞的估計比例增加,單核細胞的估計比例從基線到第52周下降,而接受安慰劑治療的患者則保持穩定(圖4)。在阿尼魯單抗治療組中,全血細胞計數種淋巴細胞計數從基線到第8周持續增加,并保持穩定直到第52周,而安慰劑組則沒有觀察到此現象。

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圖4 細胞類型豐度預測(A)和淋巴細胞計數(B)

注:MAIT,粘膜相關恒定T;NES,标準化富集得分;PFDR,經FDR調整的p值。

研究讨論

通過轉錄組學、蛋白組學的方式,該研究洞悉了阿尼魯單抗阻斷I型IFN信号傳導的免疫調節機制。使用阿尼魯單抗阻斷I型IFN可調節多種發炎通路,包括在SLE免疫發病機制中起關鍵作用的凋亡、先天和适應性免疫機制。I型IFN經阿尼魯單抗阻斷後,細胞凋亡、中性粒細胞胞外陷阱細胞死亡途徑被抑制。阿尼魯單抗可影響先天免疫和适應性免疫,下調漿細胞和單核細胞的多個基因子產品,上調T細胞和淋巴細胞子產品,增加淋巴細胞計數,表明阿尼魯單抗抑制I型IFN受體亞基1可能有助于逆轉SLE患者中觀察到的免疫細胞組成失衡。

研究結論

I型IFN受體亞基1下遊多條通路是SLE發病的關鍵驅動因素,抑制I型IFN信号傳導通路可産生有利的臨床結果。

參考文獻:

Baker T, Sharifian H, Newcombe PJ, et al. Type I interferon blockade with anifrolumab in patients with systemic lupus erythematosus modulates key immunopathological pathways in a gene expression and proteomic analysis of two phase 3 trials. Ann Rheum Dis. 2024 May 3:ard-2023-225445. doi: 10.1136/ard-2023-225445.

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