饒 嘉,陳 楠,李成江
(1.浙江大學醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院內分泌科,浙江 杭州 310003;2.中山大學附屬第八醫(yī)院內分泌科,廣東 深圳 518033)
痛風是全世界最常見的炎癥性關節(jié)病[1],影響了大約1%的成年人,給患者及其家庭和社會造成極大的經濟負擔。隨著人們攝入高嘌呤食物增多,其發(fā)病率呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢。痛風是由滑膜關節(jié)內軟組織沉積的MSU晶體引起的[2]。急性痛風發(fā)作的癥狀以明顯的炎性癥狀為特征,如關節(jié)疼痛、紅腫,可導致身體殘疾,降低生活質量[3-4]。因此快速減輕自身炎癥以達到癥狀控制是急性痛風的主要目標。秋水仙堿、非甾體抗炎藥和糖皮質激素是目前急性痛風發(fā)作最常見的一線治療藥物[5-7]。但是,上述藥物治療并不能覆蓋目前所有痛風患者,特別是嚴重的痛風(伴有高血壓、心臟病、糖尿病等合并癥)和對目前藥物有使用禁忌證的患者[8]。為了更加有效安全地治療痛風,一些新的藥物正在研發(fā)或進行臨床前期驗證。2016年更新的EULAR指南建議對經常出現(xiàn)急性發(fā)作的痛風患者和那些難以用傳統(tǒng)療法治療的患者使用IL-1Ra[6]。IL-1在MSU晶體誘導炎癥反應中起促進作用,這一發(fā)現(xiàn)為難治性患者或那些標準療法禁忌的患者提供了新的治療前景。隨著IL-1和NLRP3炎性小體的發(fā)現(xiàn)[9],目前已有3種IL-1Ra用于治療痛風急性發(fā)作,分別是anakinra,rilonacept和canakinumab,它們可以有效緩解痛風急性期的癥狀,已成為第四類抗急性痛風的藥物。Canakinumab是目前歐洲唯一注冊的治療痛風的IL-1受體拮抗劑,然而由于它高昂的成本,使得醫(yī)生在日常治療方案選擇中望而卻步。而anakinra被應用于類風濕關節(jié)炎等其他疾病多年,近年逐漸有anakinra應用于急性痛風的大型隨機對照試驗(randomized controlled trial, RCT)和觀察性研究,以下對其機制和治療進展進行介紹。
1.1IL-1IL-1是經典的促炎性細胞因子,在臨床上,極低濃度的IL-1就可表現(xiàn)出明顯的促炎癥作用。IL-1擁有兩個不同的配體IL-1α和IL-1β,配體與IL-1 Ⅰ型受體(IL-1RⅠ)結合,并誘導產生大量的次級炎癥介質(包括前列腺素、細胞因子和趨化因子)。
IL-1β表達于骨髓細胞,用標準免疫檢測法在健康組織中不能檢測到IL-1β,換句話說,IL-1β不產生于健康組織,而主要由炎癥組織的單核細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞產生。它有兩種產生途徑:(1)在模式識別受體(pattern recognition receptors, PRR)和促炎性細胞因子(包括IL-1α、IL-1β)的參與下,IL-1β前體在單核細胞或巨噬細胞內被誘導產生,此時的IL-1β無生物活性,被稱為pro-IL-1β。Pro-IL-1β通過caspase-1酶切成為具有生物活性的IL-1β,然后被釋放于胞外。(2)中性粒細胞將IL-1β前體釋放到細胞外,在那里被中性粒細胞來源的蛋白酶裂解為活性IL-1β[10]。第一種途徑中,caspase-1需通過炎癥小體誘導而激活,并活化caspase-1,活化后的caspase-1可以將IL-1β前體剪切為成熟IL-1β,成熟的IL-1β被認為是急性痛風性關節(jié)炎的重要炎性介質之一,是調節(jié)炎癥的始動因素。
IL-1α主要在內皮細胞和上皮細胞內表達,IL-1α前體存在于大部分的上皮細胞內,并且具有充足的活性,當細胞凋亡后,細胞內的IL-1α前體被釋放出來,起到警報作用。在募集IL-1受體附著蛋白(IL-1 receptor accessory protein, IL-1RAcP)后,IL-1α和IL-1β都可與IL-1Ⅰ型受體(IL-1RⅠ)結合。
除了受外源性因子和內源性細胞因子(如TNF-α)的刺激外[11],IL-1還可通過自我誘導產生IL-1α和IL-1β,這是自身炎癥中很重要的機制。為了避免不必要的釋放和失控的炎癥,生成的IL-1β前體不具有生物活性,它需要caspase-1蛋白(一種胞內半胱氨酸蛋白酶)裂解激活。Caspase-1的激活需要炎癥小體(一種胞內蛋白復合物)的低聚反應[12]。一旦被激活,caspase-1就將無活性的IL-1β前體N端氨基酸裂解,此時活性IL-1β被釋放。Caspase-1無限的激活能力致使IL-1β持續(xù)被釋放,可導致全身多器官的無菌性炎癥,這就是自身炎癥性疾病的特征[13]。
1.2IL-1Ra的發(fā)現(xiàn)1981年,Dinarello et al.在向健康受試者靜脈注射低劑量內毒素前后,抽取血漿。注射內毒素之前,血漿內未檢測到對胸腺細胞增殖有影響的組分。然而,注射內毒素4小時后,患者體溫達到高峰期,此時血漿內檢測到了抑制胸腺細胞增殖的組分。從而,研究人員發(fā)現(xiàn)了這個由內毒素誘導產生,抑制IL-1介導的胸腺細胞增殖的“因子”。在此后的觀察中,其他研究人員在人類單核細胞上清液、全身性幼年關節(jié)炎患兒的血清和尿液中都檢測到了這種“特異的”IL-1生物活性抑制劑[14-15]。1987年,從尿液中分離出的“IL-1生物活性抑制劑”被證明可以阻止IL-1與細胞IL-1受體結合[16],從而為其作用機制提供了證據。1990年IL-1抑制劑得到提純[17],并于同年,首次被報道了“IL-1受體拮抗劑(IL-1 receptor antagonist, IL-1Ra)”這一術語。
在第一節(jié)中提到,Pro-IL-1β通過caspase-1酶切成為具有生物活性的IL-1β,然后被釋放于胞外,其中caspase-1需通過炎癥小體誘導而激活,這是關鍵步驟,而NLRP3炎癥小體則是caspase-1的關鍵激活劑。
NLRP3炎癥小體是由胞漿內PRRs參與組裝的多蛋白復合物,它通過識別病原相關分子模式(PAMPs)或者宿主來源的危險信號分子(DAMPs),招募和激活促炎性蛋白酶caspase-1。NLRP3炎癥小體對應激信號或者內源性危險信號很敏感,現(xiàn)在已知的NLRP3炎癥小體激活物有很多,包括三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)、脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)等,由凋亡細胞釋放出的尿酸所構成的MSU晶體就被視為是一種激活炎癥小體的內源性危險信號,上述這些激活物中,MSU的活性更強。研究證明僅用10 μg·mL-1的MSU晶體刺激就能檢測到成熟的IL-1β。實驗中,當給小鼠腹腔內注射給藥時,MSU通過直接激活單核細胞或巨噬細胞中的NLRP3炎癥小體,誘導NLRP3依賴性caspase-1激活,然后釋放出活性IL-1β,這刺激了非造血細胞IL-6和趨化因子CXCL1和CXCL8的上調,并致中性粒細胞浸潤腹膜間隙,而這些反應在caspase-1缺失的小鼠中無法觀察到,而且NLRP3缺失的小鼠同樣缺少MSU誘導的中性粒細胞浸潤?;谶@些發(fā)現(xiàn),已有的臨床試驗研究阻斷急性痛風患者的IL-1受體,發(fā)現(xiàn)可改善癥狀和復發(fā)率。
急性痛風發(fā)作的傳統(tǒng)治療包括秋水仙堿、非甾體抗炎藥和糖皮質激素,但許多痛風患者對于傳統(tǒng)治療無反應、不能耐受或存在禁忌癥[18]。其中使用NSAIDs的禁忌癥包括高血壓、心血管疾病、慢性腎病和胃腸道疾病。使用糖皮質激素的禁忌癥包括高血壓、糖尿病、心血管疾病、高脂血癥、胃腸道疾病和骨質疏松癥等。使用秋水仙堿的禁忌證包括慢性腎病和慢性肝炎等。而IL-1受體拮抗劑就成為了一種新的治療選擇。
目前IL-1受體拮抗劑包括canakinumab,anakinra和rilonacept。
Canakinumab是一種人類抗IL-β單克隆抗體,通過多項RCT研究[19]證實canakinumab能顯著緩解急性痛風患者的疼痛和炎癥反應,并降低患者出現(xiàn)新癥狀的風險,現(xiàn)已被批準在美國和歐洲用于急性痛風的治療,但由于價格昂貴,在臨床上的應用并不多。
Rilonacept是一種重組人可溶性誘餌受體。盡管有很多項關于它的研究,但只有一個RCT研究評估了其治療急性痛風性關節(jié)炎的療效[20],研究結果顯示,在急性痛風發(fā)作的72小時內,rilonacept和吲哚美辛聯(lián)用與單獨使用吲哚美辛相比,并不能提供額外的疼痛緩解。因此該藥物在治療急性痛風的適應癥中未獲得批準。
而anakinra是重組人IL-1Ra,它與天然IL-1Ra的唯一區(qū)別是在其氨基末端添加了一個蛋氨酸殘基,它通過阻止IL-1α、IL-1β和IL-1RⅠ結合,抑制IL-1介導的炎癥反應,從而避免了組織破壞和臟器衰竭。其適應癥主要包括1個或多個緩解病癥的抗風濕性藥物 (DMARD)治療無效的18歲及以上中重度活動性類風濕關節(jié)炎患者,以減輕體征和癥狀。Anakinra由153個氨基酸組成,分子量為17.3 kDa。雖然anakinra已經被批準用于類風濕關節(jié)炎、cryopyrin蛋白相關周期性綜合征(cryopyrin-associated periodic syndromes, CAPS)和成人still病,但它的實際應用范圍已經遠超藥品說明書的適應癥了。Anakinra主要由腎臟代謝,在CAPS的成年、青少年、兒童患者中,Anakinra的起始劑量定為1~2 mg·(kg·d)-1皮下注射,輕癥患者的維持劑量為1~2 mg·(kg·d)-1,重癥患者的維持劑量為3~4 mg·(kg·d)-1,皮下注射70 mg ANA的絕對生物利用度為95%。據報道,在類風濕關節(jié)炎患者中,血漿中anakinra濃度在注射后3~7小時達到高峰,半衰期為4~6小時,也因此需要每天注射以達到療效。
早年間anakinra應用于急性痛風的研究缺乏,因此有效性和安全性尚不清楚,近年逐漸有大型RCT研究和一些觀察性研究。
全球首個anakinra用于治療急性痛風發(fā)作的隨機、雙盲研究[21]于2016-2018年間在荷蘭的7家醫(yī)院實施,所有診斷為痛風性關節(jié)炎急性發(fā)作的成人患者,經顯微鑒定證實原發(fā)關節(jié)細胞內找到MSU晶體,均有資格參與。該項研究納入了88例患者,隨機分為兩組,一組給予anakinra治療,另一組給予指南推薦的一線藥物治療(自由選擇秋水仙堿、萘普生或潑尼松),主要終點是基線與治療后第2~4天的平均疼痛評分之間的變化,次要終點包括安全性評估、腫脹和壓痛的改善以及5天后的治療反應。結果表明,anakinra治療痛風急性發(fā)作的療效并不遜于目前一線治療,兩組患者的痛風癥狀均有相似的顯著減輕,且在任一治療組均未觀察到意外或嚴重的不良事件,遂認為anakinra是治療痛風急性發(fā)作的有效選擇。有的研究也證實anakinra能夠有效緩解痛風急性期的炎癥反應,短期應用耐受性良好,適用于傳統(tǒng)治療方案無效或禁忌的痛風治療。
另一項評估anakinra在痛風和焦磷酸鈣晶體關節(jié)炎治療中有效性和安全性的回顧性研究[22],這是目前anakinra應用在晶體相關性關節(jié)炎上最大型的觀察性研究,它納入了2014-2017年間在華盛頓大學醫(yī)學部接受了anakinra治療的所有成人住院患者。這100例住院患者在4年間共計發(fā)作115次急性關節(jié)炎,其中86次急性發(fā)作在給予anakinra治療的4天內部分或完全緩解,66次在接受治療的1天內即得到顯著改善或完全緩解,這支持了anakinra具有較好的耐受性和有效性。
Desmarais等[23]的一項回顧性研究納入了77例急性痛風患者,研究顯示一半的患者有限制常規(guī)治療的合并癥,應用anakinra后耐受性良好,92%的痛風急性發(fā)作對其有反應。另一項多中心的回顧性研究[24]顯示在CKD 4~5期的痛風患者中,anakinra可能是痛風合并晚期慢性腎病患者的一種安全的治療選擇,但還需要進一步的隨機對照研究來證實。
Anakinra為治療痛風帶來了新的希望,可能會是急性痛風患者的一種性價比較高的治療選擇,特別是針對那些患有糖尿病、腎病(除外嚴重腎損害)或心血管疾病等合并癥,難以應用常規(guī)療法的老年患者。盡管沒有FDA批準治療痛風的適應證, 2012年ACR 在其頒布的痛風治療指南中仍推薦了anakinra用于治療難治性的急性痛風。目前,Anakinra 由于其良好的安全性在 IL-1Ra治療市場中占據主導地位。同時,也已被證明其能有效治療痛風、2型糖尿病、家族性地中海熱、干眼癥等。但是,目前包括 anakinra 在內的 IL-1 Ra的安全性和有效性上還有待樣本量更大的、設計更嚴謹的、不良反應評估更詳盡的臨床試驗進一步驗證,以使更多炎癥疾病患者從中獲益。進一步明確痛風發(fā)病機制,臨床經驗與實驗研究有機結合起來將是一條可發(fā)展之路。相信在未來會有更多、更大型的anakinra治療急性痛風的研究來評估其安全性與有效性。希望有設計嚴謹的循證醫(yī)學證據予以證實,同時針對上述觀點開展進一步的篩選研究。