《International Journal of Molecular Sciences》：Antibody-Based Therapeutics in Autoimmune Diseases: Mechanisms, Challenges, and Future Perspectives
摘要
自身免疫性疾病涵盖近100种不同的疾病状态，其特征是针对自身抗原的免疫应答失调，导致组织损伤、慢性炎症及显著的发病率和死亡率。近几十年来，自身免疫性疾病的全球负担不断增加，而其治疗管理已从广谱、非特异性免疫抑制转向靶向生物治疗。其中，以靶向细胞因子、细胞表面分子和共刺激通路的单克隆抗体（monoclonal antibodies, mAbs）为代表的抗体类药物，已彻底改变了多种系统性和器官特异性自身免疫性疾病的治疗格局。然而，仍存在重要挑战，包括原发性无应答、与免疫原性或疾病适应性相关的继发性疗效丧失、感染易感性增加，以及治疗靶点之间的机制冗余。本综述全面概述了抗体治疗背后的细胞和分子机制，总结了自身免疫性疾病中主要的治疗靶点类别，并探讨了其临床和机制局限性。此外，还讨论了新兴的治疗平台，包括双特异性抗体（bispecific antibodies）、抗体药物偶联物（antibody-drug conjugates, ADCs）、新型Fc工程改造，以及CD19靶向嵌合抗原受体（chimeric antigen receptor, CAR）-T细胞疗法等细胞治疗策略。最后，探讨了旨在恢复抗原特异性免疫耐受同时保留系统性宿主防御的抗原特异性免疫疗法。这些方法可能代表着自身免疫性疾病治疗的重要前沿方向，从广泛的系统性免疫调节迈向更具选择性和持久性的免疫控制。
1. 引言
自身免疫性疾病是一组以针对自身抗原的免疫应答失调为特征的慢性疾病，导致不同程度的组织损伤，并与显著的发病率和死亡率相关。这些疾病具有多种病因发病机制，可作为治疗策略的基础。在本综述中，自身免疫性疾病这一术语被广泛用于涵盖临床上相关的免疫介导的炎症性疾病，在这些疾病中，基于抗体的免疫调节已具有确立或新兴的治疗作用。历史上，系统性自身免疫性疾病主要通过广谱免疫抑制剂管理，如全身性糖皮质激素、抗代谢药物和钙调神经磷酸酶抑制剂。虽然这些非靶向方案在控制急性炎症活动方面有效，但长期使用会伴随显著的累积毒性，包括代谢紊乱、器官损伤和感染易感性增加。
在过去二十年中，抗体治疗的出现彻底改变了自身免疫性疾病的治疗格局，使得关键免疫通路的靶向调节成为可能。这些生物制剂，包括靶向细胞因子、免疫细胞表面标志物和共刺激分子的单克隆抗体（mAbs），已在多种自身免疫性疾病中显著改善了临床结局。单克隆抗体的引入已逐步将治疗范式从广谱、非特异性免疫抑制转向针对特定致病通路的靶向调节。
尽管取得了这些变革性进展，仍存在重大挑战。相当比例的患者经历原发性无应答，或因抗药抗体形成、通路补偿或机制冗余而出现继发性治疗失败。此外，靶向共享免疫元件存在机会性感染风险和潜在的长期安全性问题。本综述提供了抗体治疗的机制、挑战和未来展望的广泛概述，并简要讨论了抗原特异性方法。
2. 抗体在自身免疫性疾病中的作用
抗体是适应性免疫的核心介质，在维持免疫稳态的同时提供针对入侵病原体的保护。然而，在自身免疫性疾病中，维持自身耐受的机制被破坏，导致产生识别自身抗原并维持慢性炎症的自身反应性抗体。除直接致病作用外，抗体与多种免疫细胞群体、补体通路和炎症介质相互作用，使其既是疾病的关键驱动因素，也是有吸引力的治疗靶点。除B细胞外，自身反应性T细胞亚群，特别是滤泡辅助性T细胞（Tfh）和Th17细胞，在驱动疾病发病机制中发挥关键作用，通过协调自身抗体产生和介导直接组织损伤，从而作为治疗干预的关键上游靶点。因此，理解抗体的生理和病理功能为开发抗体治疗提供了生物学基础。
2.1. 保护性免疫与致病性免疫
尽管抗体对宿主防御不可或缺，但其保护功能依赖于中枢和外周免疫耐受的严格调控机制，这些机制消除或沉默自身反应性淋巴细胞。这些耐受检查点的破坏将保护性体液免疫转变为慢性自身免疫，为旨在选择性恢复免疫平衡而非不加区分地抑制免疫功能的治疗策略提供了生物学依据。
在生理条件下，体液免疫依赖于严格的免疫检查点控制、体细胞高频突变调控以及中枢/外周B细胞耐受机制。由环境触发因素、遗传易感性和细胞因子失衡驱动的自身耐受破坏导致自身反应性B细胞的逃逸。B细胞失调不仅表现为自身抗体产生，还表现为对T细胞的过度抗原呈递和过度的促炎细胞因子分泌（如IL-6、TNF-α）。重建对这些自身反应性通路的控制为靶向抗体治疗提供了生理学依据。
2.2. 致病性自身抗体
自身抗体通过多种互补机制促进疾病发展，这些机制超越了简单的抗原识别。根据其特异性和组织分布，它们可能直接损伤靶细胞、改变受体功能、激活补体或促进致病性免疫复合物的形成，共同放大炎症和组织损伤。
自身抗体通过不同的免疫学通路直接促进组织破坏：
直接组织和受体靶向： 自身抗体直接结合细胞表面或细胞外基质成分上表达的自身抗原，诱导直接细胞死亡或功能改变（如重症肌无力中的抗乙酰胆碱受体抗体，或寻常型天疱疮中的抗桥粒芯蛋白抗体）。
免疫复合物形成： 可溶性自身抗体与系统性循环自身抗原相互作用形成免疫复合物（ICs）。这些复合物沉积在血管微环境中，特别是在肾小球、滑膜和皮肤毛细血管中，驱动免疫复合物介导的血管炎和肾小球肾炎（如系统性红斑狼疮）。
补体激活： 结合的自身抗体通过C1q参与触发经典补体级联反应，产生过敏毒素（C3a、C5a），招募中性粒细胞，并形成膜攻击复合物（MAC，C5b-9）以介导裂解性细胞破坏。
3. 抗体治疗的作用机制
治疗性抗体药物通过选择性调节关键免疫通路彻底改变了自身免疫性疾病的管理。与广泛抑制免疫活性的传统免疫抑制剂不同，抗体治疗旨在干扰参与疾病发病机制的特定分子或细胞靶点。根据其作用机制，这些生物制剂中和炎症细胞因子、耗竭致病性免疫细胞群体、抑制淋巴细胞活化或阻止炎症细胞向受累组织的迁移。
3.1. 细胞因子中和
细胞因子协调免疫细胞通讯并调节炎症反应的强度、持续时间和消退。细胞因子产生失调是许多自身免疫性疾病的标志，使这些可溶性介质成为抗体治疗最早且最成功的治疗靶点之一。
靶向细胞因子的抗体药物选择性结合可溶性或膜结合型炎症细胞因子，阻断其与同源细胞表面受体的相互作用：
抗TNF药物（英夫利西单抗、阿达木单抗、依那西普、培塞利珠单抗、戈利木单抗）：中和可溶性和跨膜TNF，阻止其与TNF受体1/2（TNFR1/TNFR2）结合，从而减弱下游核因子κB（NF-κB）依赖性促炎基因表达。随后，这一作用导致巨噬细胞活化、趋化因子产生和关节/组织侵蚀减少。
抗IL-6/IL-6R药物（托珠单抗、萨瑞鲁单抗）：中断急性期反应物合成、系统性炎症和辅助性T细胞17（Th17）分化。
抗IL-17和抗IL-12/23药物（司库奇尤单抗、依奇珠单抗、乌司奴单抗、瑞莎珠单抗）：破坏IL-23/Th17轴，该轴在黏膜和皮肤慢性自身免疫病理中起关键作用。
3.2. 细胞耗竭策略
在许多自身免疫性疾病中，致病性免疫细胞群体通过抗原呈递、细胞因子分泌和自身抗体产生维持慢性炎症。选择性耗竭这些细胞亚群可中断疾病传播，同时保留大部分剩余免疫库和宿主防御。
耗竭特定免疫亚群可消除致病性细胞库。抗CD20单克隆抗体（如利妥昔单抗、奥瑞珠单抗、奥法木单抗）靶向前B细胞和成熟B淋巴细胞。与CD20结合通过程序性细胞死亡、补体激活和细胞吞噬诱导快速细胞消除。由于CD20不在早期造血干细胞或完全分化的长寿命浆细胞上表达，B细胞耗竭允许随后的再增殖，同时通常保留已建立的长寿命浆细胞群体。
3.3. 免疫检查点调节与共刺激阻断
免疫检查点抑制剂（ICIs），包括靶向CTLA-4和PD-1/PD-L1轴的抗体，通过移除通常维持外周免疫耐受的抑制信号来增强T细胞活化。尽管这一原理彻底改变了癌症治疗，但ICI治疗后免疫相关不良事件的发生以及自身免疫性疾病的新发或加重，凸显了这些通路在约束自身反应性免疫中的关键作用。相反，增强抑制信号或阻断共刺激通路的治疗策略可以抑制自身反应性T细胞活化，同时保留更广泛的免疫功能。例如，阿巴西普（一种CTLA-4-Ig融合蛋白）结合抗原呈递细胞（APCs）上的CD80和CD86，选择性阻断CD4+ T细胞完全活化和增殖所需的CD28共刺激信号。
3.4. 抑制免疫细胞迁移
自身免疫性组织损伤不仅依赖于免疫细胞活化，还依赖于炎症性白细胞向靶器官的招募和迁移。因此，阻止免疫细胞迁移代表了一种替代治疗策略，在不直接抑制免疫细胞功能的情况下限制组织炎症。
黏附分子抑制剂阻止自身反应性淋巴细胞外渗至靶组织。整合素阻断剂如那他珠单抗（抗α4整合素）和维多珠单抗（抗α4β7整合素）分别阻止淋巴细胞穿越血脑屏障和肠道黏膜的迁移。
3.5. Fc介导的效应机制
除靶点中和外，治疗性单克隆抗体的工程化Fc结构域招募宿主免疫机制以消除靶细胞。这些Fc介导的相互作用通过促进致病性免疫细胞的选择性消除（通过抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）、补体依赖性细胞毒作用（CDC）和其他Fc受体介导的通路）显著增强治疗效果。
抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）： Fc区结合自然杀伤（NK）细胞上的FcγRIIIa（CD16），触发穿孔素/颗粒酶释放和靶细胞裂解。
补体依赖性细胞毒作用（CDC）： C1q与结合抗体聚集的Fc部分结合，启动补体级联反应，最终导致细胞膜裂解。
4. 临床已确立的抗体治疗选择
对自身免疫发病机制理解的进展已导致开发出多种靶向免疫应答不同组分的抗体治疗药物。这些生物制剂在分子靶点、作用机制和获批临床适应症方面有所不同，反映了自身免疫性疾病显著的生物学异质性。
5. 临床挑战与局限性
尽管取得了显著的临床成功，抗体生物制剂并非普遍有效，且仍与若干重要局限性相关。治疗应答的变异性、免疫原性、感染性并发症、安全性问题和经济障碍持续影响患者的长期结局，并代表自身免疫性疾病管理中的主要挑战。
5.1. 原发性和继发性无应答
生物治疗的临床应答差异显著。原发性无应答发生在患者从治疗开始即未能达到临床终点时，通常反映潜在的疾病异质性，即靶向通路并非炎症的主要驱动因素。继发性无应答涉及初始治疗有效后随时间推移的应答丧失，通常由免疫原性和抗药抗体（ADAs）的产生驱动。ADAs可中和治疗性结合位点或加速全身清除。
5.2. 安全性问题
尽管选择性免疫调节通常比传统免疫抑制具有更有利的安全性特征，但干扰关键免疫通路不可避免地带来风险，需要仔细的患者选择、筛查和长期监测。
感染易感性： TNF抑制显著增加潜伏性结核分枝杆菌再激活和机会性真菌感染的风险。靶向B细胞耗竭使患者易患严重病毒感染和病毒再激活。
恶性肿瘤和矛盾反应： 尽管与生物治疗相关的长期恶性肿瘤风险仍是持续评估的领域，但持续临床监测是必要的。此外，矛盾性炎症反应，如抗TNF治疗后新发银屑病，代表临床上重要的治疗相关并发症。
5.3. 成本、可及性和精确性缺失
除生物学局限性外，抗体治疗的广泛实施还受到重大经济和实践挑战的制约，生物治疗产生巨额财务成本，限制了全球可及性。此外，当前临床给药常依赖试错范式，即具有相同诊断标签的不同患者接受相同药物，尽管其潜在免疫表型不同。因此，治疗选择通常仍主要是经验性的，反映了目前无法始终如一地将个体患者与其疾病机制最合适的生物制剂相匹配。
6. 机制性挑战
抗体治疗遇到的许多临床局限性直接源于单靶点药效动力学与自身免疫性疾病复杂生物网络之间的机制性相互作用。由于这些药物通过离散的、靶点特异性的机制发挥作用，其长期疗效常受限于补偿性信号通路、持续性自身反应性细胞龛和受限的组织穿透性。因此，不完全或短暂的治疗应答通常反映潜在的机制冗余和区室化，而非药物本身的固有缺陷。这些核心机制性挑战涵盖以下几个关键方面：
通路冗余： 自身免疫很少由单一细胞因子或通路驱动。中和一个轴（如IL-6）常促使替代性炎症通路的上调补偿。
不完全的B细胞和浆细胞靶向： 标准抗CD20治疗有效耗竭循环中表达CD20的B细胞，但保留位于保护性骨髓龛中的CD20阴性长寿命浆细胞。尽管外周B细胞耗竭，这些细胞可能继续分泌致病性自身抗体。
组织区室化： 循环治疗性抗体通常难以有效穿透特化组织微环境，如致密滑膜组织、黏膜龛或穿越血脑屏障。
7. 新兴和下一代抗体策略
传统抗体治疗的局限性促使了下一代平台的发展，旨在实现更高的生物学精确性、克服通路冗余并选择性消除致病性免疫细胞群体。这些方法不是靶向单一炎症介质，而是寻求在多层面干预免疫失调，包括同时阻断互补通路、治疗性载荷的靶向细胞内递送、抗体药代动力学的调节，以及直接耗竭长寿命自身反应性浆细胞。
7.1. 双特异性抗体（bsAbs）
双特异性抗体同时结合两种不同抗原，从而能够协调调节两个生物学通路或物理桥接不同细胞群体。在自身免疫性疾病中，双靶向构建体可能克服限制单靶点治疗疗效的生物学冗余。代表性实例是IL-17A和IL-17F的双重抑制，如比美吉珠单抗所实现的，该药靶向两种密切相关的细胞因子，它们共同促进持续性炎症信号传导。其临床疗效已在多种免疫介导的炎症性疾病中得到证实，包括银屑病关节炎和中轴型脊柱关节炎，在BE OPTIMAL、BE MOBILE和BE VITAL III期项目中得到支持，为同时阻断IL-17A/F的治疗原理提供了依据。除同时细胞因子阻断外，双特异性抗体可设计为T细胞或NK细胞衔接器，将细胞毒性效应细胞重定向至致病性B细胞或其他驱动疾病的免疫细胞群体。因此，此类设计可能提供比传统单克隆抗体更深、更具选择性的免疫细胞耗竭手段。
7.2. 抗体药物偶联物（ADCs）
抗体药物偶联物（ADCs）将单克隆抗体的靶点特异性与通过专用连接子连接的药理学活性载荷相结合。与选定细胞表面抗原结合并内化后，载荷可在细胞内释放，允许强效细胞毒性或免疫调节剂优先递送至致病细胞。在自身免疫性疾病中，这种方法可能实现致病性免疫细胞群体的选择性耗竭或功能调节，同时减少治疗载荷的全身暴露。实验性自身免疫应用已探索了使用免疫细胞导向抗体连接糖皮质激素或其他药理学活性载荷的原理。例如，糖皮质激素偶联的抗CD20构建体已被研究作为将皮质类固醇活性选择性递送至B细胞的手段，旨在保留B细胞导向的免疫调节，同时减少与传统糖皮质激素治疗相关的全身不良反应。类似地，靶向CD11a的抗体药物偶联策略已被探索用于将免疫调节载荷递送至活化白细胞群体，从而增强细胞选择性。然而，与在肿瘤学中已确立的作用不同，ADCs在自身免疫性和风湿性疾病中仍是新兴且主要为研究性的策略，正在进行的研究探索合适的靶点和安全性特征。其开发因此依赖于识别疾病相关细胞靶点、优化载荷和连接子特性，以及证明选择性递送相对于传统免疫抑制提供了有意义的治疗优势。
7.3. Fc工程改造与FcRn导向治疗
修饰抗体的Fc结构域提供了控制其药代动力学和免疫学特性的额外手段，包括血清半衰期、Fc受体相互作用和效应功能。工程化抗体-Fc相互作用因此可用于延长治疗性暴露，或相反地，增强致病性免疫球蛋白的清除。一个临床重要的实例是靶向新生儿Fc受体（FcRn），该受体通常保护IgG免受溶酶体降解，从而延长其循环半衰期。FcRn阻断剂如艾加莫德加速内源性IgG（包括致病性自身抗体）的分解代谢，为抗体介导的自身免疫性疾病提供靶向策略，并减少对血浆置换等方法的依赖。在III期ADAPT试验中，艾加莫德在全身性重症肌无力中证明了临床疗效，支持FcRn抑制作为选择性降低致病性IgG的临床相关机制。
7.4. 靶向浆细胞
传统B细胞耗竭的一个主要局限性是长寿命浆细胞的持续存在，这些细胞尽管循环中CD20阳性B细胞被有效耗竭，仍能存活并继续产生致病性自身抗体。因此，越来越多的关注集中在浆细胞相关靶点如CD38和B细胞成熟抗原（BCMA）上。抗CD38抗体，特别是达雷妥尤单抗，可靶向抗体分泌浆细胞和浆母细胞，并已在难治性自身免疫性疾病中显示出早期临床和血清学活性，而BCMA因其在抗体分泌浆细胞群体上的优先表达而代表另一个靶点。因此，这些方法可能通过靶向负责持续自身抗体产生的持久细胞储库来补充传统B细胞导向治疗。然而，浆细胞导向抗体治疗在自身免疫领域仍处于较早开发阶段，其长期疗效、安全性以及对保护性体液免疫的影响需要进一步研究。
8. 抗原特异性和免疫重置治疗
在开发日益选择性的抗体和细胞治疗的同时，旨在主动恢复免疫耐受的策略正获得越来越多的关注。抗原特异性免疫疗法寻求选择性沉默或消除自身反应性免疫应答，同时保留针对无关抗原的保护性免疫。相比之下，CD19靶向CAR-T治疗等免疫重置方法不需要识别单一自身抗原，而是寻求消除广泛的自身反应性B细胞区室并允许随后的免疫重建。因此，这些新兴策略代表了疾病修饰的两种互补方法：抗原特异性耐受诱导和深度细胞免疫重置。与传统免疫抑制方法不同，其最终目标不仅是抑制炎症，而是重建抗原特异性免疫耐受并可能实现持久的、无治疗疾病控制。尽管大多数方法仍处于实验性或早期临床开发阶段，但自身抗原识别、耐受原性疫苗设计、细胞工程和靶向递送系统的进展正使抗原特异性治疗更接近临床转化。
抗原特异性方法包括：
肽免疫治疗和耐受原性疫苗： 在非炎症或耐受原性背景下递送疾病相关自身抗原表位可促进外周耐受，通过T细胞无能、自身反应性克隆清除以及抗原特异性调节性T细胞的扩增或诱导等机制实现。耐受原性纳米颗粒、修饰肽和耐受原性树突状细胞方法正在被研究作为递送自身抗原同时避免会强化自身免疫的炎症信号的手段。
嵌合自身抗体受体（CAAR）T细胞： CAAR-T细胞代表一种高度选择性的细胞策略，其中受体的胞外结构域整合相关自身抗原。这使得工程化T细胞能够通过其抗原特异性表面B细胞受体识别并消除自身反应性B细胞，可能保留更广泛的健康B细胞库。靶向疾病相关自身抗体的CAAR-T方法，包括针对寻常型天疱疮中桥粒芯蛋白3和重症肌无力中肌肉特异性激酶（MuSK）的策略，说明了抗原特异性细胞耗竭的潜力。这些方法仍处于研究阶段，抗原选择、持久性、安全性和制造复杂性是重要的转化挑战。
CD19靶向CAR-T细胞和免疫重置： 与设计用于通过抗原特异性B细胞受体识别疾病相关自身反应性B细胞的CAAR-T细胞不同，CD19靶向CAR-T细胞诱导CD19阳性B细胞区室的广泛耗竭，因此可能实现更深刻的B细胞免疫重置。在严重、难治性自身免疫性疾病的早期临床研究中，CD19 CAR-T细胞治疗患者表现出显著的临床改善和无药物缓解，伴随深刻的B细胞耗竭及随后的免疫重建。后续研究已将这些观察扩展到系统性自身免疫性疾病，包括系统性红斑狼疮、系统性硬化症和特发性炎症性肌病，表明CAR-T治疗可能比传统B细胞耗竭更深刻地重置自身反应性B细胞免疫。与利妥昔单抗等抗CD20单克隆抗体（保留大多数长寿命浆细胞）不同，CD19 CAR-T可能实现更深的B细胞谱系耗竭和更显著的致病性自身抗体产生减少。然而，其更强的治疗强度，包括需要淋巴细胞清除和专门的细胞治疗基础设施，以及细胞因子释放综合征和低丙种球蛋白血症等风险，目前将其使用限制在高度选择的难治性患者中。
尽管具有精确性，抗原特异性治疗面临几个主要障碍。这些包括在具有广泛抗原异质性和表位扩展特征的疾病中准确识别致病性自身抗原、确定最佳抗原表位和治疗方式、考虑患者特异性人类白细胞抗原（HLA）变异，以及确定干预的适当疾病阶段。此外，已建立的自身免疫性疾病可能涉及多个自身反应性克隆和组织特异性机制，可能限制靶向单一抗原的疗效。
9. 迈向精准免疫重编程
自身免疫性疾病的未来管理可能逐步从持续、广泛作用的免疫抑制转向精准免疫重编程。新兴方法不是仅根据临床表型治疗患者，而是旨在定义每个个体中驱动疾病的分子机制，然后选择性修饰这些通路，同时保留免疫能力。
生物标志物驱动治疗： 转录组学、蛋白质组学、基因组学和单细胞分析谱的整合可能使疾病内型和主导炎症通路的识别在治疗开始前得以实现。这种分子分层可促进更合理的生物或靶向治疗选择，预测治疗应答，并减少经验性试错处方。
合理联合治疗： 靶向互补致病通路的联合策略可能比单药治疗提供更深、更持久的应答，特别是在以生物学冗余为特征的疾病中。未来的联合方案可能纳入不同机制的药物，例如同时调节炎症细胞因子、B细胞应答和致病性浆细胞区室，同时仔细平衡疗效与累积免疫抑制。
与AI和多组学整合： 人工智能和机器学习方法正越来越多地应用于整合高维临床、基因组、转录组学、蛋白质组学和免疫学数据集。这些工具可促进分子内型鉴定、疾病轨迹和治疗应答预测、新治疗靶点识别以及更精确的患者分层。最终，多组学与纵向临床数据的整合可实现从已确立疾病的反应性治疗向预测性和个体化免疫干预的转变。
10. 结论
抗体治疗已彻底改变了自身免疫性疾病的临床管理，将靶向生物调节确立为现代治疗的基石。尽管取得了这些进展，包括原发性无应答、免疫原性相关的继发性治疗失败、安全性问题和生物学冗余在内的持续挑战凸显了传统单靶点方法的局限性，并强调了持续治疗创新的必要性。未来的进展将日益依赖于整合下一代抗体平台、生物标志物驱动的精准医学和新兴细胞治疗，以更好地将治疗机制与个体疾病生物学相匹配。最终，将靶向免疫调节与抗原特异性策略或更深的免疫重置方法（如CD19 CAR-T治疗）相结合，可能为更持久、可能无治疗的疾病控制提供途径，同时保留保护性宿主免疫。
