肿瘤坏死因子拮抗剂治疗类风湿关节炎疗效预测指标的研究进展

肿瘤坏死因子拮抗剂治疗 类风湿 关节炎 疗效预测指标的研究进展

    摘自：中华临床医学杂志，2010,4（4）：447-449   作者：赵金霞  刘湘源 北京大学第三医院风湿免疫科刘湘源

类风湿关节炎 (RA) 是一种以慢性侵蚀性关节炎为特征的致残性自身免疫病。目前RA的药物治疗主要包括非甾体抗炎药（NSAIDs）、慢作用抗风湿药物（DMARDs）和生物制剂。其中，抗肿瘤坏死因子-α（TNF-α）治疗的出现是RA治疗的重大进展。然而，其有效率并非100%，有大约30%的患者虽然接受了抗TNF-α治疗，但病情仍未得到改善。并且此类药物价格昂贵限制了其广泛应用。此外，有关生物制剂引起感染和肿瘤发生几率增加的问题也越来越受到关注。如果能够找到TNF-α抑制剂治疗RA疗效的预测指标，定位出那些对抗TNF-α治疗敏感的患者，从而实现靶向治疗，将会对TNF-α拮抗剂的合理应用具有很好的指导意义。本文将对近年来有关TNF-α抑制剂疗效预测指标的研究进行综述。

一、TNF-α拮抗剂治疗RA的应用进展

TNF-α主要由滑膜巨噬细胞产生的一种前炎症因子，在RA发病以及骨质破坏机制中起重要作用 ^[1] 。目前已经有三种TNF-α拮抗剂在全球上市，分别是依那西普（Etanercept），英夫利西单抗（Infliximab）和阿达木单抗（Adalimumab）。依那西普是完全人源化的重组可溶性TNF-α受体二聚体与人IgG1 Fc段的融合蛋白，是FDA批准用于治疗RA的第一个生物制剂。英夫利西是人/鼠嵌合的抗人TNF-α单克隆抗体，由人IgG1的恒定区和鼠源可变区组成。阿达木单抗是完全人源化的单克隆TNF-α抗体。近年来，大量的RCT研究已经证明了三种TNF-α拮抗剂治疗RA的有效性及安全性。对于大多数患者来说，TNF-α拮抗剂可以明显减轻滑膜炎症，抑制骨质破坏。但是其治疗RA的有效性只有60-80%，可见部分患者对TNF-α拮抗剂并无很好的治疗反应 ^[2] 。寻找TNF-α拮抗剂治疗RA的疗效预测指标成为近年来有关TNF-α拮抗剂研究的热点之一。

二、TNF-α拮抗剂治疗RA疗效预测指标的研究

1．TNF-α拮抗剂治疗RA疗效预测的临床指标

近几年来，很多有关TNF-α拮抗剂治疗RA的研究试图通过分析患者基线时的临床特征来寻找药物疗效的预测指标，不同的研究结果显示，有多种临床指标与TNF-α拮抗剂的治疗反应相关。

迄今为止，规模最大的有关TNF-α拮抗剂临床预测指标的研究是2006年Hyrich等针对英国 风湿病 学会（BSR）数据资料进行的一项回顾性研究 ^[3] 。本研究对截至2004年10月1日所有使用依那西普（ETA）或英夫利西单抗（INF）并完成至少6个月随访期的2879名RA患者(1267 ETA，1612 INF)进行了分析。在治疗开始时，详细记录患者的临床指标，包括疾病活动性评分（DAS28），健康评定问卷（HAQ）指数等。治疗6个月后，使用两种生物制剂的患者在反应率方面没有总体差异。研究发现，低反应率与较高的HAQ指数评分有关；而高反应率与联合使用NSAIDs药物和MTX有关。吸烟的RA患者反应率较低，特别是那些接受INF治疗的吸烟患者[OR 0.77 (95% CI 0.60–0.99)]。年龄、病程、类风湿因子和先前使用过DMARDs对ETA和INF的疗效反应均无影响。此外，女性患者较男性患者更难于达到完全缓解。其他基线时的疾病特征对疗效没有预测作用。

 Mattey 等人的研究也显示有吸烟史的RA患者TNF-α拮抗剂的治疗反应要差 ^[4] 。治疗失败与先前的吸烟强度有关，而与开始TNF-α拮抗剂治疗时是否吸烟无关。可见，吸烟可以作为RA患者接受TNF-α拮抗剂疗效反应的一项临床预测指标。此外，有研究显示年龄与TNF-α拮抗剂治疗反应相关，一般来说，老年患者对TNF-α拮抗剂的治疗反应较年轻患者要差 ^[5] 。

最近又有较大规模的研究纳入了1999-2006年接受TNF-α拮抗剂治疗的活动性RA患者1565例，收集患者人口学特征和临床特征，并评价患者的治疗反应 ^[6] 。分析结果显示，性别不能预测TNF-α拮抗剂的治疗反应。联合使用MTX、基线时HAQ评分低、疾病活动性评分高均与TNF-α拮抗剂的治疗反应好具有相关性。

2．TNF-α拮抗剂疗效预测的实验室指标

类风湿因子（RF）和抗CCP抗体在RA的诊断以及病情评估中均有重要意义，所以有很多研究关注RF和抗CCP抗体是否与TNF拮抗剂疗效相关。但是，目前的研究尚未得出一致的结论。

Braun等人研究了抗CCP抗体与INF疗效的相关性 ^[7] 。本研究中共纳入30例接受INF治疗的RA患者，以DAS28评分和血清IL-6水平作为病情活动评价指标，并于治疗前和第14周检测抗CCP抗体滴度。结果显示，基线时有24名患者抗CCP抗体阳性，抗CCP抗体与临床疗效密切相关。对于那些IL-6水平下降明显的患者，抗CCP抗体与疗效的相关性更强。该研究结果提示抗CCP抗体滴度与IL-6水平可能是TNF-α拮抗剂治疗RA的早期疗效预测指标。而 Dejaco ^[8] 等人对42例接受TNF-α拮抗剂治疗的RA患者进行的研究结果提示，TNF-α拮抗剂治疗前后抗CCP抗体水平无明显变化。应用Logistic回归分析结果显示抗CCP抗体对TNF-α拮抗剂的临床疗效并无预测价值。 此外，还有研究显示抗CCP抗体和RF阳性往往提示TNF-α拮抗剂治疗反应差 ^[9] 。

以上研究结果的不一致性说明TNF-α拮抗剂的疗效可能受到多种因素的影响，单纯一项实验室指标很难预测其疗效。

3．TNF-α拮抗剂疗效预测的生物学标记物

近年来，寻找TNF-α拮抗剂疗效生物学标记物的研究进展较快。研究发现很多细胞因子可能与TNF-α拮抗剂疗效相关。

Hueber等 ^[10] 人 应用关节炎抗原阵列分析蛋白组学、ELISA等多种检测方法对接受ETA治疗的三组不同种族的RA患者进行分析，筛选TNF-α拮抗剂疗效预测的生物学标记物。结果显示，在三组不同种族的RA患者中，共有24种生物学标记物能够预测TNF-α拮抗剂的治疗反应，阳性预测值PPV 58-72%，阴性预测值NPV 63-78%。进一步的鉴定和验证工作正在进行中。

由于TNF-α拮抗剂主要通过拮抗TNF-α而发挥治疗作用，这自然会使人们联想到检测患者体内TNF-α水平来预测TNF-α拮抗剂的疗效。但是目前尚无证据表明RA患者血清中TNF-α水平能预测其对TNF-α拮抗剂的治疗反应。Marotte H ^[11] 等人分析了血清中TNF-α生物活性与临床疗效的关系，发现血清中TNF-α生物活性高的RA患者对TNF-α的治疗反应好。可见，血清中TNF-α生物活性可以作为TNF-α拮抗剂疗效的预测指标。此外，滑膜中TNF-α的表达水平与TNF-α拮抗剂的治疗反应相关。有研究 ^[12] 对143例活动期RA患者在应用INF治疗之前进行关节镜下滑膜活检，应用免疫组化的方法分析滑膜细胞浸润情况以及各种细胞因子、黏附分子和生长因子的表达水平。结果显示，对TNF-α拮抗剂治疗反应好的患者基线时滑膜中TNF-α表达水平明显高于治疗反应差的患者。滑膜中巨噬细胞和T细胞数量在两组患者中也有显著差异。而IL-1β，IL-6，IL-18，IL-10，细胞间黏附分子 (ICAM)-1，血管细胞黏附分子 (VCAM)-1，血管内皮生长因子 (VEGF) 和成纤维细胞生长因子 (bFGF) 与TNF-α拮抗剂的疗效无关。可见，滑膜内TNF-α表达水平以及产生TNF-α的炎性细胞数量可以作为TNF-α拮抗剂疗效的预测指标。最近还有研究发现，治疗前RA患者血清中RANKL水平低和RANKL/OPG比例低往往提示TNF-α拮抗剂治疗反应好 ^[13] 。

为了寻找更多疗效预测的生物学标记物，Koczan ^[14] 等提取了19例接受ETA治疗的RA患者治疗前和治疗72小时后外周血PBMC的总RNA，通过基因表达芯片检测各种基因在TNF抑制剂治疗早期的表达水平。结果显示，多种基因的早期表达下调提示临床疗效好。包括参与TNF-α信号通路、参与氧化应激反应的多种信号分子，例如NFKBIA， CCL4， IL8，IL1B，TNFAIP3，PDE4B，PPP1R15A和ADM等。这些研究结果提示从TNF-α拮抗剂治疗早期的基因表达谱中可能会筛选出疗效预测的生物学标记物。

4．TNF-α拮抗剂疗效预测的遗传学标记物

近年来，有研究探讨了RA发病的易感基因在TNF-α拮抗剂疗效预测中的价值。但是并没有得到肯定的结果。HLA共享表位以及PTPN22等RA易感基因并不能预测TNF-α拮抗剂的治疗反应。此外，有人应用药物基因组学的方法研究了TNF-α和 Fcγ 受体 IIIA多态性在TNF-α拮抗剂疗效反应中的预测价值 ^[15] 。但是，目前对于药物基因组学能否预测TNF-拮抗剂的疗效反应尚无统一观点，还需要大规模、前瞻性、多中心研究进一步确定药物基因组学在TNF疗效预测中的价值。

有关Fcγ受体多态性与TNF-α拮抗剂疗效反应方面的研究结果显示 ^[16] ，在接受INF治疗6周时，具有低亲和力FCGR3A等位基因纯合子的患者达到ACR50和EULAR改善程度的比率明显高于其它患者(FF: 24.1% 和VV-VF:2.2%， p =0.003 ；FF: 44.8% 和 VV-VF: 22.9%， p=0.040)。在随访30周时，具有低亲和力 FCGR2A 等位基因纯合子的患者具有更好的ACR20改善率 (RR: 60% 和 HH-RH: 33.3%; p= 0.035)。可见，TNF-α拮抗剂的疗效受到FCGR2A 和 FCGR3A的影响，并且与疗程相关。

关于TNF-α基因的单核苷多态性（SNP）与TNF拮抗剂治疗反应相关性的研究结果显示，具有TNF-308G/G基因型患者对TNF-α拮抗剂的治疗反应明显好于TNF-308A/A和TNF-308A/G基因型患者 ^[17,18] 。

最近，有研究应用基因芯片的方法寻找与TNF-α拮抗剂疗效相关的遗传学标记物，并已经发现了可能的候选基因。包括：位于20号染色体的纤维肉瘤原癌基因同系物B（MAFB），位于9号染色体的 I型干扰素基因（IFNkn），7号染色体的对氧磷酶基因I (PON1)等。这些初步的研究结果为进一步研究TNF-α拮抗剂疗效的预测遗传学指标提供了基础。

三、总结

目前，TNF-α拮抗剂已经被广泛用于RA等多种免疫病的治疗，并取得了一定的疗效，但是仍有很多RA患者疗效欠佳。近年来有关TNF-α拮抗剂疗效预测指标方面的研究结果提示其疗效可能受到多种因素的影响。迄今为止，尚未发现特异性的TNF-α拮抗剂疗效预测指标。今后可能还需要更多的研究从临床特征、实验室指标和遗传因素等方面进行综合分析，筛选出TNF-α拮抗剂疗效预测的最佳指标，从而有针对性对RA患者进行治疗，这将对TNF-α拮抗剂的临床应用具有重要的参考价值。 

                          参考文献

1.        Brennan FM, Maini RN, Feldmann M: Role of pro-inflammatory cytokines in rheumatoid arthritis. Springer Semin Immunopathol 1998, 20:133-147.

2.        Ranganathan P . An update on pharmacogenomics in rheumatoid arthritis with a focus on TNF-blocking agents. Curr Opin Mol Ther. 2008;10(6):562-567.

3.        K. L. Hyrich, K. D. Watson, A. J. et al. Predictors of response to anti-TNF-_ therapy among patients with rheumatoid arthritis: results from the British Society for Rheumatology Biologics Register Symmons and The BSR Biologics Register Rheumatology 2006;45:1558–1565.

4.        Mattey DL , Brownfield A , Dawes PT .Relationship Between Pack-year History of Smoking and Response to Tumor Necrosis Factor Antagonists in Patients with Rheumatoid Arthritis. J Rheumatol. 2009;36(6):1180-1187.

5.        Radovits BJ, Kievit W, Fransen J, et al. Influence of age on the outcome of anti-TNF{alpha}therapy in rheumatoid arthritis. Ann Rheum Dis. 2008 Nov 19. [Epub ahead of print]

6.        Kristensen LE , Kapetanovic MC , Gülfe A , et al. Predictors of response to anti-TNF therapy according to ACR and EULAR criteria in patients with established RA: results from the South Swedish Arthritis Treatment Group Register. Rheumatology (Oxford). 2008 ;47(4):495-499.

7.        Braun-Moscovici Y , Markovits D , Zinder O , et al. Anti-cyclic citrullinated protein antibodies as a predictor of response to anti-tumor necrosis factor-alpha therapy in patients with rheumatoid arthritis. J Rheumatol. 2006;33(3):497-500.

8.        Dejaco C , Duftner C , Klotz W , et al. Third generation anti-cyclic citrullinated peptide antibodies do not predict anti-TNF-alpha treatment response in rheumatoid arthritis. Rheumatol Int. 2009Jun 9. [Epub ahead of print]

9.        Potter C , Hyrich KL , Tracey A , et al. Association of rheumatoid factor and anti-cyclic citrullinated peptide positivity, but not carriage of shared epitope or PTPN22 susceptibility variants, with anti-tumour necrosis factor response in rheumatoid arthritis. Ann Rheum Dis. 2009 ;68(1):69-74.

10.    Hueber W , Tomooka BH , Batliwalla F , et al. Blood autoantibody and cytokine profiles predict response to anti-tumor necrosis factor therapy in rheumatoid arthritis. Arthritis Res Ther. 2009 ;11(3):R76. [Epub ahead of print]

11.    Marotte H, Maslinski W, Miossec P. Circulating tumour necrosis factor-a bioactivity in rheumatoid arthritis patients treated with infliximab: link to clinical response. Arthritis Res Ther 2005;7:R149–55.

12.    Wijbrandts CA , Dijkgraaf MG , Kraan MC , et al. The clinical response to infliximab in rheumatoid arthritis is in part dependent on pretreatment tumour necrosis factor alpha expression in the synovium. Ann Rheum Dis. 2008; 67(8): 1139-1144.

13.    González-Alvaro I , Ortiz AM , Tomero EG , et al. Baseline serum RANKL levels may serve to predict remission in rheumatoid arthritis patients treated with TNF antagonists. Ann Rheum Dis. 2007 ;66(12):1675-1678.

14.    Koczan D , Drynda S , Hecker M , et al. Molecular discrimination of responders and nonresponders to anti-TNF alpha therapy in rheumatoid arthritis by etanercept. Arthritis Res Ther. 2008;10(3):R50.

15.    Ranganathan P . An update on pharmacogenomics in rheumatoid arthritis with a focus on TNF-blocking agents. Curr Opin Mol Ther. 2008;10(6):562-567.

16.    Cañete JD, Suarez B, Hernández MV, et al. Influence of variants of Fc{gamma}receptors IIA and IIIA on the ACR and EULAR responses to anti-TNF{alpha} therapy in rheumatoid arthritis. Ann Rheum Dis. 2008 Oct 17. [Epub ahead of print]

17.    Seitz M , Wirthmüller U , Möller B ,et al. The -308 tumour necrosis factor-alpha gene polymorphism predicts therapeutic response to TNFalpha-blockers in rheumatoid arthritis and spondyloarthritis patients. Rheumatology (Oxford). 2007;46(1):93-96.

18.    Cuchacovich M , Soto L , Edwardes M ,et al.Tumour necrosis factor (TNF)alpha -308 G/G promoter polymorphism and TNFalpha levels correlate with a better response to adalimumab in patients with rheumatoid arthritis. Scand J Rheumatol. 2006;35(6): 435-440.

19.    Liu C, Batliwalla F, Li W, et al. Genome-wide association scan identifies candidate polymorphisms associated with differential response to anti-TNF treatment in rheumatoid arthritis. Mol Med. 2008;14(9-10):575-581.