医学进展
2022年05月号

抗肿瘤抑制素M抗体有助于改善哮喘恶化

作者:生命新知

近年来,哮喘的治疗有所改善,但很少有治疗急性加重的方法,这会导致疾病恶化。许多恶化与细菌感染和已知过敏原有关。根据《科学转化医学》的一篇新论文,感染和过敏原会诱导肿瘤抑制素M(oncostatin M, OSM)的产生,导致炎症和粘液分泌。抗OSM抗体可减少小鼠模型的急性加重。

细菌含有脂多糖(LPS),脂多糖与Toll样受体4(Toll-like receptor 4, TLR4)结合并激活下游信号。这种信号途径最终导致产生驱动炎症的细胞因子。常见的过敏原如屋尘螨(house dust mite, HDM)含有LPS。

作者分析了健康志愿者和哮喘患者的支气管刷,以确定可能与哮喘相关的转录途径。OSM与IL-6密切相关,被认为是严重哮喘患者转录反应最重要的预测上游调节因子。OSM的受体是含有gp130和OSM受体(OSMR)或gp130和LIF受体(LIFR)的二聚体;严重哮喘患者的OSMR也上调。

OSM在培养的细胞中诱导细胞类型特异性反应。OSM治疗后,支气管气道上皮细胞上调组胺和细胞因子受体,并分化为产生粘液的杯状细胞。在气道平滑肌细胞和肺成纤维细胞中,OSM治疗激活了炎症途径,包括CXCL10,这可以驱动免疫细胞的募集和激活。因此,OSM可以在这些不同类型的细胞中产生炎症和粘液分泌表型。

在体内,OSM治疗在gp130F/F小鼠中进行了研究,该小鼠已知对gp130(OSM和相关细胞因子受体的共用链)的刺激过敏。事实上,这些小鼠对HDM过敏,比野生型小鼠积聚更多的炎性细胞,产生更多的细胞因子和趋化因子,尤其是如果联合施用重组OSM。

相比之下,暴露HDM后,OSM-/-小鼠气道中的炎症细胞明显少于野生型小鼠。在用HDM致敏后,用补充LPS的HDM再治疗,以模拟严重疾病患者发生的细菌相关急性加重,这在野生型小鼠中诱导了严重哮喘,而在OSM-/-小鼠中则没有。野生型小鼠分泌促炎细胞因子,而OSM-/-小鼠则不分泌。

在小鼠中,单独暴露于LPS可诱导OSM表达和炎症转录谱。已知参与哮喘的细胞因子G-CSF和IL-5是通过LPS暴露以OSM依赖的方式诱导的。因此,OSM可能将细菌感染转化为促进哮喘的炎症反应。用识别OSM的封闭抗体治疗感染肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)的小鼠可减少浸润中性粒细胞的数量,但不会改变细菌定植。这些数据表明,抑制OSM可能会阻断细菌感染诱导哮喘的作用,而不会损害抗菌免疫。

骨髓来源的巨噬细胞(Bone marrow-derived macrophage, BMDM)可能是OSM的来源。在移植实验中,LPS刺激野生型,但不刺激OSM-/-,BMDM可诱导在上皮细胞中,BMDM可诱导与OSMR刺激一致的转录谱。

在健康人供体的肺切片中,LPS还诱导OSM,尤其是巨噬细胞,并导致上皮细胞和成纤维细胞中OSMR相关的转录改变。一种人类抗OSM抗体阻断了LPS对转录的这些影响。

这些结果表明,巨噬细胞释放的OSM在哮喘和哮喘恶化中起着关键作用,刺激上皮细胞的炎症和粘液分泌。抗OSM抗体可能对哮喘患者有用;作者强调,正如OSM拮抗剂临床试验所指出的,OSM在维持血小板方面起着关键作用,因此需要监测血小板。

参考文献:Megan Cully. Anti-oncostatin M antibody puts brakes on asthma exacerbations[J]. Nature,2022,21:178.

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