《MedComm》：Impact of Dupilumab Therapy on Skin Barrier Function in Patients With Moderate-to-Severe Atopic Dermatitis: A Phase IV, Non-Randomized, Open-Label, Parallel-Group Clinical Study
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度普利尤单抗（Dupilumab）可改善特应性皮炎（atopic dermatitis, AD）患者的皮肤屏障功能，但针对中国患者的数据有限。这项为期16周的前瞻性探索性研究调查了度普利尤单抗对中国中重度AD患者皮肤屏障功能的影响。研究共纳入44名受试者（24
度普利尤单抗（Dupilumab）可改善特应性皮炎（atopic dermatitis, AD）患者的皮肤屏障功能，但针对中国患者的数据有限。这项为期16周的前瞻性探索性研究调查了度普利尤单抗对中国中重度AD患者皮肤屏障功能的影响。研究共纳入44名受试者（24例AD患者和20例健康志愿者）。AD患者每两周接受一次度普利尤单抗治疗，并随访至第16周。研究人员在七个特定时间点采集胶带剥离的角质层（stratum corneum, SC）样本，用于蛋白质组学和脂质组学分析，同时进行经表皮水分丢失（transepidermal water loss, TEWL）测量。在第16周，五次胶带剥离后的TEWL较基线显著降低（校正后p = 0.0006）。蛋白质组学分析显示，在治疗前两周内鞘脂类及其他脂质代谢通路显著上调，与早期TEWL改善同步；角质形成细胞分化和角化通路在第8周至第16周期间富集。脂质组学分析显示，特定失调的神经酰胺（ceramides, CERs）——CER(d16:0/16:0)、CER(d16:0/20:3)、CER(t20:1/23:0)和CER(t20:1/24:1)——在第2至第8周出现显著变化，并在第16周完全恢复正常。度普利尤单抗改善了中重度AD中国患者的皮肤屏障功能，并伴随动态的分子变化；这些相关性发现需要功能验证以确立因果关系。
试验注册：ClinicalTrials.gov NCT05624112。
论文解读
一、研究背景与研究意义
特应性皮炎（atopic dermatitis, AD）是一种慢性炎症性皮肤病，影响15%–20%的儿童和高达10%的成人，其临床表现从丘疹、水肿、脱屑到色素沉着、抓痕、出血或出血性痂皮不等，可显著损害健康相关生活质量（health-related quality of life, HRQoL）。尽管目前存在多种针对中重度AD的传统治疗方案，包括系统性糖皮质激素、窄谱中波紫外线（narrow-band UVB, NB-UVB）光疗和硫唑嘌呤等，但这些方案均伴随不同程度的不良反应，且NB-UVB在给药方面可能不够便捷。
AD的发病机制涉及遗传与环境因素、微生物异常、2型免疫失调以及皮肤屏障功能障碍之间的复杂相互作用。表皮通透性屏障的缺陷会促进过敏原和微生物的渗透，进而触发2型细胞因子的释放。在AD皮损中，调控终末角质形成细胞分化和角化过程的众多基因表达及蛋白质丰度均受损。超微结构分析显示，角质细胞致密程度降低、细胞间脂质水平下降、角质化包膜（cornified envelope, CE）破坏以及桥粒芯蛋白降解。在脂质层面，AD皮损表现为超长链神经酰胺（ceramides, CERs）减少、游离脂肪酸（free fatty acids, FAs）链长缩短，以及短链CERs和胆固醇-3-硫酸盐增加。经表皮水分丢失（transepidermal water loss, TEWL）作为表皮通透性屏障功能的指标，与AD临床严重程度呈正相关。
度普利尤单抗（Dupilumab）是一种靶向白细胞介素（interleukin, IL）-4受体α亚基的全人源单克隆抗体，可抑制IL-4和IL-13信号通路。中国国家药品监督管理局（National Medical Products Administration, NMPA）已批准度普利尤单抗用于中重度AD（≥6个月龄）、成人结节性痒疹、成人大疱性类天疱疮、哮喘（≥6岁）以及成人慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease, COPD）维持治疗。尽管度普利尤单抗可减轻2型炎症并改善皮肤屏障功能，但其在中国AD患者治疗期间对皮肤屏障功能的具体影响仍缺乏充分表征。因此，研究人员开展了这项16周的开放标签探索性研究，整合纵向蛋白质组学和脂质组学分析及TEWL测量，以阐明中国中重度AD患者在接受度普利尤单抗治疗期间皮肤屏障的分子恢复过程。该研究发表于《MedComm》。
二、主要技术方法
该研究为一项IV期、开放标签、探索性研究（BALISTAD-CN，ClinicalTrials.gov注册号：NCT05624112），于2022年11月25日至2024年1月25日期间在南方医科大学皮肤病医院（中国广州）开展。研究纳入24例符合Hanifin和Rajka诊断标准的中重度AD患者（年龄12–65岁，研究者总体评价[investigator's global assessment, IGA]评分≥3）和20例年龄、性别匹配的健康志愿者作为对照。AD患者接受度普利尤单抗治疗（成人初始皮下注射600 mg，随后每两周300 mg至第14周；青少年按体重调整剂量），随访至第16周。研究采用的主要技术方法包括：胶带剥离（skin tape stripping, STS）法采集角质层样本（每个位点20条胶带，第1–5条合并用于脂质提取，第6–13条用于蛋白质提取）；Tewameter TM300测量TEWL；基于液相色谱-串联质谱（liquid chromatography-tandem mass spectrometry, LC-MS/MS）的蛋白质组学分析（DDA和DIA模式，Spectronaut Pulsar数据处理，检索人类UniProtKB数据库）；基于甲基叔丁基醚（methyl tert-butyl ether, MTBE）法提取脂质后进行非靶向脂质组学分析；加权基因共表达网络分析（weighted correlation network analysis, WGCNA）用于蛋白质和脂质模块鉴定；基因本体（Gene Ontology, GO）富集分析；t-分布随机邻域嵌入（t-distributed stochastic neighbor embedding, t-SNE）降维分析；模糊c均值聚类；MetaboAnalyst多组学网络分析。
三、研究结果
3.1 受试者
共纳入44名受试者：24例中重度AD患者和20例健康志愿者。其中43人完成研究，1例AD患者在第3周自愿退出（停用度普利尤单抗后退出），该患者被纳入退出前的临床分析，但因系列样本不足被排除在多组学分析之外。基线人口学特征在两组间具有可比性。AD患者基线平均湿疹面积和严重程度指数（Eczema Area and Severity Index, EASI）评分为29.7 ± 9.3，62.5%的患者IGA评分为4。
3.2 TEWL
基线时，AD皮损的TEWL显著高于非皮损AD皮肤（平均差23.0；95%置信区间[confidence interval, CI]，13.5至32.5；校正后p < 0.0001）和正常皮肤（平均差38.5；95% CI，31.0–46.0；校正后p < 0.0001）。五次胶带剥离后的TEWL变化在第2周即显著降低（校正后p = 0.0036 vs. 基线），并持续至第16周（校正后p = 0.0006 vs. 基线）。AD皮损TEWL中位数从基线的52.1降至第2周的39.2，进一步降至第16周的28.3。第16周时，皮损和非皮损AD皮肤的TEWL值已相当（平均差4.2；校正后p = 0.247），但仍显著高于正常皮肤（平均差12.3；校正后p < 0.0001）。
3.3 临床严重程度
EASI评分中位数从基线的29.2显著降至第2周的11.4（平均差14.6；校正后p < 0.0001），并维持至第16周。第4周时，78.3%和60.9%的患者分别达到EASI50和EASI75；第16周时，分别达到91.3%和87.0%。瘙痒数字评定量表（pruritus Numerical Rating Scale, p-NRS）、SCORAD、患者湿疹自我评估量表（Patient-Oriented Eczema Measure, POEM）和皮肤病生活质量指数（Dermatology Life Quality Index, DLQI）/儿童皮肤病生活质量指数（Children's Dermatology Life Quality Index, CDLQI）评分在治疗期间均显著降低。
3.4 安全性
24例AD患者中，13例（54.2%）和11例（45.8%）分别经历了27次不良事件（adverse events, AEs）和20次治疗期出现的不良事件（treatment-emergent AEs, TEAEs）。所有AE均为轻至中度，未观察到严重TEAE、死亡或剂量调整。
3.5 角质层蛋白质组学分析
通过WGCNA对2223个蛋白质（来自388个样本）进行分析，鉴定出六个蛋白质共表达模块（p-M1至p-M6）。其中p-M4（分泌颗粒腔，881个蛋白质）与TEWL相关性最强（r = 0.76，校正后p = 4.8e?73），p-M2（皮质细胞骨架）和p-M3（胞质核糖体）也与TEWL正相关，而p-M5（角蛋白丝）与TEWL负相关（r = ?0.71）。基线时，AD皮损中754个蛋白质显著上调和170个蛋白质显著下调。纵向分析显示，脂质代谢通路在前两周富集分数增加，与TEWL改善同步；角质形成细胞分化和角化通路在第8周起富集；肌动蛋白结合和肌动蛋白丝组织通路在第16周富集分数降低。皮肤屏障相关蛋白中，脂质代谢相关蛋白ASAH1、PLBD2、SCPEP1和BDH2与TEWL负相关；STRN、CGN和PACSIN2在基线时AD皮损中显著升高，至第16周降至与正常皮肤无显著差异；DSC1、FLG2、CASP14、CSTA、CST6和SERPINB12等角化相关蛋白在基线时AD皮损中下调。
3.6 角质层脂质组学分析
共检测到611种脂质物种（36个亚类），其中甘油三酯（triacylglycerols, TGs）亚类含最多脂质物种（n = 159）。t-SNE分析显示第16周脂质谱与早期时间点明显分离。WGCNA鉴定出六个脂质模块（l-M1至l-M6），其中l-M1（n = 239）与TEWL正相关（r = 0.54），l-M2（n = 99）与TEWL负相关（r = ?0.36）。238种在基线与正常皮肤间存在显著差异的脂质被分为四个时间聚类。代表性TEWL相关脂质分析显示：一组初始升高的CERs（包括CER(t15:0/16:1)、CER(d19:1/26:1)、CER(t20:1/24:1)、CER(t20:1/23:0)等）在治疗期间逐渐下降，第16周时与正常皮肤无显著差异；而CER(d20:0/18:0)和CER(d20:1/20:0)在基线时显著低于正常皮肤，治疗期间逐渐升高至第16周恢复正常。神经酰胺长链碱基（long-chain base, LCB）组成分析显示，总NDS(d16)-CERs与TEWL负相关（r = ?0.37），而总NP(t16)-CERs（r = 0.48）、总NP(t19)-CERs（r = 0.57）和总NH(t20)-CERs（r = 0.46）与TEWL正相关。具体CER物种方面，CER(d16:0/16:0)在基线时AD皮损中降低，CER(d16:0/20:3)、CER(t20:1/23:0)和CER(t20:1/24:1)升高，至第16周全部恢复正常。
3.7 多组学变化
整个16周治疗期间，1074个蛋白质和172种脂质较基线显著降低，198个蛋白质和118种脂质显著升高。MetaboAnalyst网络分析显示，鞘脂代谢通路在第2周即在AD皮损中表现出富集增加。
四、讨论与结论总结
讨论部分指出，度普利尤单抗治疗16周后，AD皮损TEWL改善至与非皮损皮肤相当的水平，但仍显著高于健康对照，提示屏障完全正常化可能需要更长时间的治疗或受AD固有亚临床屏障缺陷的限制。蛋白质组学揭示了一个独特的时间序列：脂质代谢通路在第2周早期富集（与TEWL降低同步），角质形成细胞分化通路在第8至16周富集，肌动蛋白细胞骨架通路在第12至16周富集降低。分泌颗粒腔模块（p-M4）与TEWL强正相关，与板层小体在屏障形成中的作用一致。脂质组学显示，度普利尤单抗逐渐恢复初始耗竭的CER(d20:0/18:0)和CER(d20:1/20:0)，同时下调初始升高的中性脂质和特定CERs。多组学整合分析提示，第2周鞘脂代谢通路的早期富集先于第8周表皮分化通路的富集，提示早期脂质相关变化可能为后续表皮结构修复创造条件。研究局限性包括多组学发现主要为描述性和相关性，无法确立因果关系，需要更大规模、多中心、前瞻性研究及功能验证。
研究结论：这项探索性多组学研究描绘了AD患者接受度普利尤单抗（IL-4Rα阻断）后皮肤屏障恢复的时间序列。第2周脂质代谢通路的早期富集和特定神经酰胺物种的变化与TEWL降低同步，并先于第8周表皮分化相关通路的富集，随后多种失调脂质物种在第16周逐渐恢复正常。然而，需要进一步的功能研究以确立因果关系，并确定度普利尤单抗是否仅通过IL-4Rα阻断调节屏障功能，还是也通过减少特定炎症细胞因子发挥作用。
