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以转录组学和蛋白质组学为“眼”,揭秘阿尼鲁单抗如何有效治疗SLE

作者:医脉通风湿汇
以转录组学和蛋白质组学为“眼”,揭秘阿尼鲁单抗如何有效治疗SLE

在系统性红斑狼疮(SLE)患者免疫耐受丧失中,受损细胞死亡过程受损和I型干扰素(IFN)信号传导通路上调起核心作用。一项2期临床试验数据分析显示,使用阿尼鲁单抗(Anifrolumab)阻断I型IFN信号可抑制与疾病活动相关的炎症蛋白,改善心脏代谢性疾病的标志物,逆转SLE相关淋巴细胞减少症、中性粒细胞减少症和血小板减少症。在此背景下,国外学者对TULIP- 1和TULIP-2临床试验的患者群体进行转录组学和蛋白质组学分析,以进一步探索用阿尼鲁单抗阻断I型IFN受体亚基1治疗SLE的免疫调节机制。

研究设计

TULIP-1和TULIP-2研究均为多中心、双盲、随机、安慰剂对照、52周的3期试验,纳入患者为接受标准治疗的中度至重度成年SLE。在标准治疗基础上,患者随机接受静脉注射阿尼鲁单抗(TULIP-1包括两个剂量组,分别为150m和300mg;TULIP-2的剂量组为300mg,每4周给药一次,持续48周。

利用全基因组RNA测序(RNA- seq)分析全血中18017个基因的表达情况(汇总TULIP;阿尼鲁单抗,n = 244;安慰剂组,n=258)。使用Olink和Simoa试剂盒分析184种血浆蛋白(TULIP-1;阿尼鲁单抗,n = 124;安慰剂组,n=132)进行分析。本研究分析仅使用了阿尼鲁单抗 300mg组和安慰剂组的数据。

研究结果

1.阿尼鲁单抗 vs. 安慰剂:上千种基因差异性表达,I型IFN诱导基因为其中之一

与安慰剂相比,在第24周,阿尼鲁单抗与安慰剂相比,1681个基因下调(PFDR<0.05), 1170个基因上调(PFDR<0.05);在第52周,2092个基因下调,1645个基因上调。在第24周、第52周的上调基因中,789个基因重叠,在下调的基因中,1420个基因重叠。I型IFN诱导基因是被显著下调的基因之一。

在通路调节方面,与安慰剂相比,阿尼鲁单抗在第52周显著下调或上调多条通路,作者列出了前25条(表达上调:NES > 0;表达下调:NES < 0;PFDR≤0.001),见图1。其中,IFN-α/-β29下游的数条胞内信号通路被抑制,包括Janus激酶/信号转导和转录激活子,活化B细胞的磷酸肌苷3-激酶和核因子kappa轻链增强子,以及丝裂原活化蛋白激酶途径。与IFN-γ - 29相关的多条通路下调,包括IFN-γ介导的凋亡诱导和增殖抑制以及IFN-γ作用于细胞外基质和细胞分化的通路。

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图1 在52周时阿尼鲁单抗下调或上调基因的通路分析

注:来自 TULIP- 1和TULIP- 2的汇总分析;FDR,错误发现率;GSEA,基因集富集分析;NES,标准化富集得分;PFDR, 经FDR校正后的p值

2. 阿尼鲁单抗 vs. 安慰剂:41种蛋白差异性表达,IFN-λ为其中之一

在52周时,阿尼鲁单抗调节了41种蛋白,其中34种蛋白被下调(PFDR≤0.05),涉及IFN-λ , IFN-γ诱导的趋化因子,调节和募集单核细胞的趋化因子,具有B细胞和T细胞调节功能的细胞因子和趋化因子,T细胞调节分子;包括肿瘤坏死因子(TNF)相关诱导凋亡配体受体3在内的7种蛋白被显著上调(图2)。

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图2 阿尼鲁单抗 300mg组和安慰剂组患者1年的蛋白质水平轨迹(纵向线性混合效应模型)

注:数据来自于TULIP-1试验中蛋白表达

3. 阿尼鲁单抗 vs. 安慰剂:淋巴细胞计数增加,并保持稳定至52周

与安慰剂相比,阿尼鲁单抗在第52周显著(PFDR≤0.01)下调的模块包括与IFN活性相关的模块,非IFN通路包括抗原呈递、中性粒细胞和单核细胞模块。与淋巴细胞和T细胞相关的部分模块、与蛋白质修饰和合成相关的模块被显著上调(图3)。

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图3 52周时转录组模块基因集富集分析

在接受阿尼鲁单抗治疗的患者中,粘膜相关恒定T细胞和γδT细胞的估计比例增加,单核细胞的估计比例从基线到第52周下降,而接受安慰剂治疗的患者则保持稳定(图4)。在阿尼鲁单抗治疗组中,全血细胞计数种淋巴细胞计数从基线到第8周持续增加,并保持稳定直到第52周,而安慰剂组则没有观察到此现象。

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图4 细胞类型丰度预测(A)和淋巴细胞计数(B)

注:MAIT,粘膜相关恒定T;NES,标准化富集得分;PFDR,经FDR调整的p值。

研究讨论

通过转录组学、蛋白组学的方式,该研究洞悉了阿尼鲁单抗阻断I型IFN信号传导的免疫调节机制。使用阿尼鲁单抗阻断I型IFN可调节多种炎症通路,包括在SLE免疫发病机制中起关键作用的凋亡、先天和适应性免疫机制。I型IFN经阿尼鲁单抗阻断后,细胞凋亡、中性粒细胞胞外陷阱细胞死亡途径被抑制。阿尼鲁单抗可影响先天免疫和适应性免疫,下调浆细胞和单核细胞的多个基因模块,上调T细胞和淋巴细胞模块,增加淋巴细胞计数,表明阿尼鲁单抗抑制I型IFN受体亚基1可能有助于逆转SLE患者中观察到的免疫细胞组成失衡。

研究结论

I型IFN受体亚基1下游多条通路是SLE发病的关键驱动因素,抑制I型IFN信号传导通路可产生有利的临床结果。

参考文献:

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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