探究2型炎症与疾病复杂性:一位临床免疫学家的视角

《Frontiers in Immunology》:Exploring type 2 inflammation and disease complexity: perspectives of a clinical immunologist

【字体: 时间:2026年09月04日 来源:Frontiers in Immunology 7.0

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  2型炎症性疾病常被视为由共享细胞因子和重叠通路驱动的单一免疫学实体。这一框架促成了靶向上游上皮源性"警报素"——包括胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)、白细胞介素(IL)-33和白细胞介素(IL)-25——的生物疗法开发。这些介质促进下游细胞因子应答,尤其是I

  
2型炎症性疾病常被视为由共享细胞因子和重叠通路驱动的单一免疫学实体。这一框架促成了靶向上游上皮源性"警报素"——包括胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)、白细胞介素(IL)-33和白细胞介素(IL)-25——的生物疗法开发。这些介质促进下游细胞因子应答,尤其是IL-4、IL-5和IL-13,它们协调多种组织中的2型炎症。尽管存在这些共享的分子特征,2型相关疾病仍表现出显著的临床异质性和对靶向治疗的可变反应。一个显著的例子是TSLP阻断,其在哮喘中已显示出显著的临床疗效,但在特应性皮炎中未能表现出类似获益。研究人员从临床免疫学视角探讨了2型炎症的复杂性,讨论了TSLP异构体(长型和短型)的双重促炎与抗炎作用、代偿性炎症通路的贡献,以及组织微环境对疾病特异性免疫应答的影响。这些因素可能是尽管靶向共享上游介质却产生分歧性治疗结局的潜在原因。更好地理解这一复杂性可能有助于解释线性、以细胞因子为中心的2型炎症模型的局限性,并支持开发更精准的治疗策略,包括靶向共享下游信号组分和联合治疗方案。
**论文解读:2型炎症的复杂性——从线性模型到网络化视角**

**一、研究背景与问题**

2型炎症是涉及固有免疫和适应性免疫细胞的复杂多面性免疫应答,包括2型固有淋巴样细胞(ILC2s)、树突状细胞(DCs)、T辅助2(Th2)细胞、嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞和肥大细胞等。在环境与遗传因素触发下,这些细胞释放以白细胞介素(IL)-4、IL-5和IL-13为核心的细胞因子网络,通过免疫球蛋白E(IgE)产生、嗜酸性粒细胞募集、Th2分化、M2巨噬细胞极化、杯状细胞增生、黏液过度分泌及上皮屏障破坏等机制协调2型炎症。这一炎症轴常涉及上游上皮源性"警报素",包括胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP)、IL-33和IL-25,这些介质在上皮损伤或暴露于过敏原、污染物或病原体后释放,促进Th2偏移并形成动态、自我放大的炎症过程。

尽管存在这一共享分子框架,2型相关疾病却表现出显著的临床异质性和对靶向治疗的可变反应。针对关键细胞因子或上游介质的生物制剂虽已变革治疗格局,但其疗效在不同组织和疾病间并不一致。核心问题随之浮现:为何靶向TSLP这一主要上游细胞因子在哮喘中产生显著临床获益,却未能在特应性皮炎(AD)中产生可比效果?该论文发表于《Frontiers in Immunology》,旨在从临床免疫学视角重新审视2型炎症,阐明其非线性与情境依赖性本质,为理解靶向治疗的分歧性结局提供新思路。

**二、主要技术方法**

本论文为观点性(perspective)综述文章,主要基于对已发表文献的系统整合与批判性分析。研究人员整合了来自公开基因表达数据库(NCBI Gene Expression Omnibus: GSE58640)的2型基因签名数据,用以支持2型炎症疾病的共享分子特征。同时,研究人员综合分析了多项临床试验数据,包括tezepelumab(抗TSLP单克隆抗体)在哮喘和AD中的疗效对比、针对IL-33/ST2轴的临床开发结果、抗IL-5/IL-5受体α抗体在哮喘与嗜酸性食管炎(EoE)中的疗效差异,以及lebrikizumab(抗IL-13)和dupilumab(抗IL-4Rα)在AD中的临床研究数据。此外,论文还引用了实验模型研究(如IL-33在皮肤或食管中的过表达模型)及体外机制研究(如TSLP异构体信号通路分析),以支持各项论点。

**三、研究结果**

**3.1 上皮细胞源性细胞因子在2型炎症中的复杂作用**

研究人员指出,上皮细胞既是物理屏障也是活跃的免疫哨兵。TSLP作为关键上游调节因子,通过TSLPR和IL-7受体α链组成的高亲和力受体复合物作用于多种免疫细胞谱系。然而,TSLP的临床相关性在不同疾病间存在显著差异:虽然在哮喘中TSLP是主要上游驱动因子,但在慢性鼻窦炎伴鼻息肉(CRSwNP)中,IL-33和IL-25等其他警报素可能贡献更广泛。TSLP阻断在哮喘中显著有效(tezepelumab已获批准),但在AD中未显示相似获益。关键在于两种TSLP异构体的存在:长型(lfTSLP)主要促炎,受Toll样受体(TLR)信号严格调控,通过TSLPR/IL-7Rα复合物激活下游转录程序;短型(sfTSLP)则发挥组成性"管家"和抗微生物功能,可能部分作为lfTSLP的拮抗剂。Tezepelumab选择性靶向lfTSLP,在lfTSLP显著升高的哮喘中有效,而在sfTSLP表达降低、lfTSLP仅轻度升高的AD中,治疗获益受限。但研究人员强调,异构体平衡解释临床反应的直接证据仍有限,这一框架需进一步验证。

**3.2 TSLP依赖性的临床意义**

临床数据支持TSLP并非在所有组织情境中均占主导地位。在重度哮喘中,tezepelumab显示出显著临床获益,包括减少急性发作和改善肺功能;而在AD中,抗TSLP疗法的临床反应较为温和,提示皮肤炎症由TSLP之外的冗余或代偿通路维持。EoE中,尽管2型炎症是核心驱动因素,上游细胞因子阻断的临床经验仍有限,症状改善可能与嗜酸性粒细胞抑制不完全平行,反映组织重塑、上皮屏障功能障碍及平行细胞因子网络的贡献。

**3.3 代偿机制与额外炎症通路**

在AD中,单独阻断TSLP可能不足,因为多种细胞和分子机制可绕过其活性。嗜碱性粒细胞可通过IL-3信号等替代通路不依赖TSLP而被激活。IL-37作为IL-1家族抗炎细胞因子,可下调TSLP表达和嗜碱性粒细胞活化。值得注意的是,调节通路在不同疾病中表现不一:在哮喘等发作性疾病中,IL-37水平与疾病活动呈反变关系;而在重度AD等慢性炎症状态中,IL-37可能持续升高,削弱TSLP的相对贡献。此外,常见变异型免疫缺陷病(CVID)患者尽管IgE低或缺如,仍可出现过敏性鼻炎等通常与IgE介导疾病相关的临床表现,提示相似免疫终点可通过非IgE依赖的替代通路(可能涉及IL-4和IL-13信号)实现。

**3.4 TSLP与皮质类固醇反应性**

皮质类固醇仍是过敏性和2型炎症性疾病治疗的基石,但反应因人而异。TSLP可能通过维持树突状细胞活化和强化下游2型免疫回路导致皮质类固醇不敏感性炎症。具体而言,TSLP激活STAT5依赖性存活通路(包括Bcl-xL),使2型炎症细胞在皮质类固醇暴露下仍能存活和发挥功能。在气道疾病中,较高TSLP水平与类固醇抵抗性ILC2反应相关,某些模型中阻断TSLP相关信号可恢复皮质类固醇敏感性。皮质类固醇抵抗是多因素过程,涉及糖皮质激素受体信号受损、染色质重塑改变及上皮警报素和2型细胞因子驱动的持续炎症放大回路。

**3.5 AD中TSLP分泌与固有免疫细胞的作用**

在AD中,上皮源性TSLP的贡献随疾病深度和严重程度而变化。较表浅、轻度的AD中,TSLP分泌在启动和维持2型反应中起核心作用;但随着炎症向深层皮肤扩展,其相对重要性下降。在深层 compartments,中性粒细胞和巨噬细胞成为炎症过程的更突出贡献者,分泌IL-1β——一种与1型炎症相关的关键细胞因子和炎症小体活化主要产物。IL-1β可激活已致敏的Th2细胞向2型反应偏移(如增强IL-13分泌),但主要通过独立于TSLP的通路发挥作用。这种主导驱动因素的转变可能使2型反应在有效上游TSLP阻断下仍持续存在,为抗TSLP疗法在重度AD中疗效有限提供了潜在解释。

**3.6 IL-33:另一种警报素**

IL-33是IL-1细胞因子家族成员,缺乏经典信号序列,组成性表达于上皮和内皮细胞核、成纤维细胞及巨噬细胞等免疫细胞中。细胞损伤或坏死后,IL-33释放至胞外,经蛋白水解切割加工活化。其通过由IL1RL1(ST2)和IL-1受体辅助蛋白(IL-1RAcP)组成的受体复合物信号传导,作用于肥大细胞(MCs)、嗜酸性粒细胞、ILC2s、Th2细胞和调节性T细胞等多种免疫细胞。IL-33激活促进IL-5和IL-13产生,导致嗜酸性炎症、黏液过度分泌和气道高反应性。实验模型中,皮肤或食管IL-33过表达诱导AD和EoE样表型。但IL-33的相对贡献在不同疾病间存在差异,其在气道和皮肤炎症中的功能角色可能类似TSLP存在组织特异性。

**3.7 2型炎症中效应细胞因子的共享与独特活性**

哮喘、AD、CRSwNP和EoE共享保守的2型基因签名(GSE58640),并常以"特应性进行曲"形式共存于同一患者。然而,临床结局和靶向治疗反应差异显著。IL-4/IL-13轴提供了复杂性的清晰例证:两者均通过共享IL-4受体α链(IL-4Rα)的受体系统信号传导,但受体组成和下游效应不同。IL-4可通过由IL-4Rα和共同γ链(γc)组成的1型IL-4受体及包含IL-4Rα和IL-13受体α1(IL-13Rα1)的2型受体信号传导;IL-13主要通过涉及IL-4Rα、IL-13Rα1和IL-13Rα2的受体复合物信号传导。靶向IL-4或IL-13在哮喘中常失败,可能因代偿性信号通路;而选择性IL-13阻断(lebrikizumab)在AD中显示临床疗效。抗IL-5或IL-5受体α抗体在哮喘中显示明确临床获益,但在EoE中尽管有效降低嗜酸性粒细胞计数却未显示相似疗效。这种生物学效应与临床结局之间的脱节凸显了情境在决定治疗反应中的重要性。

**3.8 微环境对2型炎症的影响**

免疫细胞行为高度依赖周围微环境。局部免疫和/或重塑/修复(LIAR)假说为此提供了框架:嗜酸性粒细胞并非固有促炎,在正常环境中参与乳腺发育、伤口愈合等生理过程;在2型炎症环境中获得促炎角色;在1型/17型极化环境中甚至可发挥抑制效应。组织驻留细胞进一步塑造局部免疫应答。皮肤作为活跃免疫器官具有独特调节特征,黑色素细胞分泌的纤调蛋白(fibromodulin)——一种富含亮氨酸的小分子细胞外基质蛋白——可抑制树突状细胞(DC)成熟和活化。不同人群间纤调蛋白分泌差异可能影响免疫激活水平。

**3.9 传统分类界限的模糊**

将免疫应答划分为1型和2型的传统框架过于简化。Job综合征(常染色体显性高IgE综合征)由STAT3功能缺失引起,Th17反应受损伴有向Th2免疫的代偿性偏移,患者表现出皮炎、IgE升高和嗜酸性粒细胞增多等与AD临床和分子水平密切相似的特征。杜普利尤单抗(dupilumab,抗IL-4Rα抗体)抑制IL-4/IL-13信号改善2型驱动表现的同时,可能暴露或增强Th1或Th17相关替代炎症通路,这反映在白癜风、斑秃、银屑病和关节炎等报告的不良事件中。此外,dupilumab可促进调节通路,包括通过增加Foxp3转录促进Treg分化,提示免疫系统更复杂的再平衡而非二元切换。

**四、总结讨论与结论**

研究人员提出,2型炎症反应并非由单一主导通路驱动,而是源于相互作用的、部分冗余的机制网络。这一网络化模型可解释为何靶向单一上游介质(如TSLP)在不同疾病中产生可变治疗反应。治疗策略正从单一细胞因子抑制转向更综合的情境依赖性方法,包括靶向共享下游信号组分(如Janus激酶(JAK)抑制剂)、联合生物制剂策略(如omalizumab与抗IL-5或抗肿瘤坏死因子联用)、纳米抗体(可同时靶向多个分子的工程化单域抗体)以及靶向共刺激通路(如OX40/OX40L)的更广泛免疫调节方法。将2型相关疾病分类为不同"内型"(endotypes)是指导更精准、情境依赖性治疗决策的可行途径。

结论部分可概括为:2型炎症性疾病共享包括上皮屏障功能障碍和Th2相关细胞因子活性在内的共同分子和细胞特征,同时在关键驱动因素、上游介质和炎症网络冗余度方面存在差异。这些差异不仅限于哮喘、CRSwNP、AD和EoE等不同疾病之间,还延伸至患者、组织乃至同一疾病的不同阶段。尽管靶向2型细胞因子的有效性已有概念验证证据支持,但最佳治疗策略仍不确定。与其聚焦单一主导通路,更有用的方法可能是考虑每种临床情境中相互作用的机制网络。将2型相关疾病分类为不同"内型"、基于这些机制对患者进行分层,可能有助于指导更精准、情境依赖的治疗决策。
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