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这篇高质量的综述系统阐述了生物制剂(bDMARDs)和靶向合成改善病情抗风湿药(tsDMARDs)在治疗免疫介导的炎症性疾病(IMIDs)时,除了抑制细胞因子外,对全身代谢通路(如胰岛素敏感性、脂质代谢、线粒体功能等)的深远影响。文章强调应将代谢表型纳入治疗决策,以实现更精准的患者分层和治疗。
引言:交汇的十字路口——免疫与代谢的对话
长久以来,我们看待银屑病、类风湿关节炎等慢性免疫介导炎症性疾病(IMIDs)的视角,大多聚焦于免疫系统的异常活化。然而,越来越多的证据揭示,这些疾病其实坐落在炎症与代谢的十字路口。二者并非简单的伴随关系,而是存在着复杂的双向对话:代谢失调(如胰岛素抵抗、内脏肥胖)不仅伴随IMIDs出现,更主动塑造着免疫通路、疾病活动乃至治疗反应。这催生了一个新兴的交叉领域——免疫代谢学。
在这个领域里,免疫细胞的活化、细胞因子信号传导与组织炎症,都紧密地与细胞能量学、营养利用及线粒体生物学相耦合。有趣的是,生物制剂和靶向合成DMARDs所靶向的信号通路,如TNF-α、IL-6、IL-17/23和JAK–STAT级联,同样调控着关键的代谢回路。这种重叠提示,免疫调节疗法可能产生具有临床意义的代谢效应,对心血管代谢风险和治疗选择产生影响。
病理生理交叉点:免疫与代谢机制的相互交织
要理解DMARDs如何重塑免疫与代谢,必须首先认识二者之间深刻的互连性。免疫系统与代谢网络就像一对舞伴,任何一方的活动都会影响另一方。
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免疫细胞的代谢重编程:当T细胞、巨噬细胞等免疫细胞被激活时,它们会像赛车切换引擎一样,从主要依赖氧化磷酸化(OXPHOS)高效供能,迅速切换到“有氧糖酵解”模式。这种代谢转变能快速产生ATP和合成所需的生物大分子,是细胞增殖和产生细胞因子的关键。例如,促炎的M1型巨噬细胞偏好糖酵解,而参与组织修复的M2型则更依赖脂肪酸氧化。这一过程受到HIF-1α、mTOR等关键分子通路的精密调控。
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系统炎症与胰岛素抵抗:在类风湿关节炎和银屑病中,TNF-α、IL-6等促炎细胞因子会干扰脂肪组织、肝脏和骨骼肌中的胰岛素信号通路。例如,TNF-α能诱导胰岛素受体底物-1(IRS-1)的丝氨酸磷酸化,从而削弱胰岛素信号传导;IL-6则能促进肝脏的糖异生。由此产生的高血糖和血脂异常,又反过来加剧免疫激活,形成恶性循环。
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线粒体功能障碍与氧化应激:线粒体是连接代谢与先天免疫的枢纽。在IMIDs中,线粒体功能受损会导致活性氧(ROS)过量产生,进而激活炎症小体和NF-κB信号通路,加剧关节、皮肤等组织的持续性炎症。
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脂肪组织作为一个免疫代谢器官:在内脏脂肪组织中,巨噬细胞、T细胞等的浸润驱动着一种慢性低度炎症(被称为“代谢性炎症”)。这些免疫细胞分泌的细胞因子不仅损害胰岛素信号,还改变瘦素、脂联素等脂肪因子的分泌,进一步将代谢失调与免疫紊乱耦合在一起。
生物制剂与代谢:不止于疾病控制
最初为阻断炎症级联而开发的生物制剂,现在被发现具有更广泛的系统效应,包括对代谢的调节。
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抗TNF制剂:效应复杂且依赖背景:作为研究最广泛的生物制剂,TNF-α抑制剂理论上可通过中和TNF-α来改善胰岛素敏感性。临床研究结果喜忧参半,部分显示能改善血糖和血脂,部分则未显示明显益处甚至出现体重增加。这种异质性可能与患者肥胖状态、病程及脂肪组织中TNF负荷的差异有关。
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IL-17与IL-23抑制剂:通过调节脂肪炎症影响代谢:这类药物已成为中重度银屑病的高效疗法。IL-17信号不仅作用于免疫细胞,也作用于脂肪细胞等非造血细胞,促进脂肪组织炎症。因此,抑制IL-17/IL-23通路可能减轻脂肪免疫激活,改善胰岛素抵抗和脂肪因子平衡。早期临床证据支持这一观点,但其长期心血管代谢影响仍需进一步研究。
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IL-6抑制剂:明确的血糖益处伴随特征性血脂变化:托珠单抗等IL-6抑制剂在改善类风湿关节炎患者胰岛素敏感性和降低糖化血红蛋白(HbA1c)方面显示出明确益处,这可能源于其对IL-6驱动的肝糖异生的阻断。然而,此类药物会一致性地升高低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)胆固醇。尽管数值上升,但LDL/HDL比例常保持稳定,且血管炎症标志物改善,提示其血脂变化的致动脉粥样硬化风险可能与传统意义不同。
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其他生物制剂:阿巴西普(CTLA4-Ig)通过调节T细胞共刺激,可能通过恢复脂肪组织中调节性T细胞(Treg)的稳态来改善胰岛素敏感性。利妥昔单抗(抗CD20)的代谢效应则较为温和且多变,可能主要源于间接减轻炎症负担。
靶向合成DMARDs与代谢适应
以JAK抑制剂为代表的靶向合成DMARDs(tsDMARDs)因其细胞内作用机制,对代谢的影响更为广泛和复杂。
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JAK抑制剂:对代谢的广泛细胞内效应:JAK抑制剂(如托法替布、巴瑞替尼)最一致的代谢效应是影响血清脂质谱,会升高LDL和HDL胆固醇。这被认为是慢性炎症被抑制后,脂质代谢“正常化”的反映,而非新发的血脂异常。尽管LDL数值上升,但大型试验迄今未证实其主要不良心血管事件(MACE)风险明确增加,不过监管机构仍对特定人群发出了心血管和血栓风险警告。临床应用中需仔细权衡其代谢改善信号与潜在风险。
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JAK抑制剂与胰岛素敏感性:数据显示,部分JAK抑制剂(如巴瑞替尼)可在胰岛素抵抗的类风湿关节炎患者中 modestly改善空腹血糖和胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),提示其具有代谢正常化的潜力,但效应可能因药物和疾病背景而异。
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线粒体生物能量学与细胞代谢:JAK抑制可能通过减少线粒体ROS、改善线粒体膜电位,来恢复免疫细胞和代谢组织的细胞生物能量学,这或许是其抗炎和潜在抗分解代谢特性的基础。
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TYK2抑制剂:机制选择性与代谢中性:由于选择性抑制IL-12、IL-23和I型干扰素信号,TYK2抑制剂(如氘可来昔替尼)在早期研究中显示出代谢中性的特征,对于伴有代谢合并症的患者可能具有优势。
特应性皮炎中的生物与合成疗法
特应性皮炎(AD)也被视为一种系统性疾病,与肥胖、胰岛素抵抗等存在关联。其治疗药物的代谢特征也逐渐清晰:
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度普利尤单抗(抗IL-4Rα):主要改善皮肤炎症,初步数据显示可能对全身免疫代谢过程有有益影响。
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曲罗芦单抗与来金珠单抗(抗IL-13):目前未观察到显著代谢改变,呈代谢中性特征。
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JAK抑制剂(如巴瑞替尼、乌帕替尼):在AD治疗中同样显示出剂量依赖性的血清脂质(LDL和HDL)升高,需要监测。
比较概览:生物与合成药物的代谢“指纹”
不同类别DMARDs的代谢“指纹”各具特色:
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血脂特征:抗TNF制剂效果不一;IL-6抑制剂一致升高LDL/HDL;JAK抑制剂升高总胆固醇、LDL和HDL;TYK2抑制剂可能中性。
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体重与体成分:抗TNF制剂可能与轻度体重和脂肪量增加相关;IL-17/23抑制剂未显示显著增重;JAK抑制剂可能伴随时间和脂肪百分比轻微上升。
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网络荟萃分析提示,IL-6抑制剂在改善HbA1c等代谢标志物方面表现最为一致。
临床意义与精准医疗应用
免疫与代谢通路的交汇,要求临床实践进行范式转变:代谢状态必须整合进治疗决策。
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肥胖与胰岛素抵抗患者的生物制剂选择:肥胖可能降低患者对抗TNF药物的反应,而IL-17/23抑制剂疗效受BMI影响较小。对于合并胰岛素抵抗的患者,IL-6或特定JAK抑制剂可能在控制疾病的同时,带来血糖参数的改善,具有双重获益潜力。
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“炎症代谢”作为治疗靶点:鉴于部分患者即使皮肤或关节症状缓解,仍存在残余心血管风险,未来策略可能包括将免疫调节药物与GLP-1受体激动剂或SGLT2抑制剂等代谢药物联合使用,协同调控免疫代谢轴。
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迈向个性化医疗:未来的精准医疗不仅基于免疫表型,还需整合代谢内型(如胰岛素抵抗型、促动脉粥样硬化型)。多组学技术(转录组、代谢组、脂质组)正帮助识别能够预测治疗反应的生物特征,为实现真正的个性化免疫代谢治疗带来希望。
新兴前沿
随着免疫代谢学框架的成熟,新的研究工具(如单细胞测序、多组学整合、机器学习模型)正在揭示DMARDs更深的系统生物学影响。直接重编程免疫细胞代谢以恢复免疫耐受,以及探索新型代谢靶点(如NAD+生物合成、线粒体DNA应激),代表了下一代免疫代谢疗法的变革性前沿。
结论
生物制剂和靶向合成DMARDs的时代,也是“超越炎症”进行治疗的时代。这些疗法不仅扑灭炎性火焰,更重新塑造着患者全身的代谢景观。将代谢表型整合进治疗算法,依据患者独特的免疫代谢“指纹”进行分层和治疗,是迈向更精准、更全面医疗的必然之路。这要求皮肤病学、风湿病学、内分泌学和心脏病学打破学科壁垒,开展整合协作,共同管理患者的系统健康,最终在控制症状的同时,降低长期的心血管等代谢并发症风险,实现从“治疗”到“预防”的深刻转变。