长期使用埃莱卡夫托尔(Elexacftor)、特扎卡夫托尔(Tezacftor)或伊瓦卡夫托尔(Ivacaftor)可改善囊性纤维化患者的肺部疾病状况及单核细胞功能
《Respiratory Medicine》:LONG-TERM THERAPY WITH ELEXACAFTOR/TEZACAFTOR/IVACAFTOR IMPROVES CYSTIC FIBROSIS LUNG DISEASE AND MONOCYTE FUNCTION
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格洛丽亚·桑焦尔吉(Gloria Sangiorgi)|卢卡·卡维纳托(Luca Cavinato)|玛蒂娜·克里斯托弗里(Martina Cristoferi)|达尼埃莱·基亚佩塔(Daniele Chiappetta)|瓦伦蒂娜·帕斯托雷(Valentina Pastore)
格洛丽亚·桑焦尔吉(Gloria Sangiorgi)|卢卡·卡维纳托(Luca Cavinato)|玛蒂娜·克里斯托弗里(Martina Cristoferi)|达尼埃莱·基亚佩塔(Daniele Chiappetta)|瓦伦蒂娜·帕斯托雷(Valentina Pastore)|朱塞佩·奇米诺(Giuseppe Cimino)|卢克雷齐亚·奇米诺(Lucrezia Cimino)|菲奥伦蒂娜·阿森齐奥尼(Fiorentina Ascenzioni)|保拉·德尔波尔托(Paola Del Porto)
意大利罗马“C.达尔文”萨皮恩扎大学(Sapienza University of Rome)生物与生物技术系
摘要:
背景
Elexacaftor/tezacaftor/ivacaftor(ETI)疗法能迅速提高囊性纤维化(pwCF)患者的单核细胞抗菌活性。本研究探讨了长期ETI疗法对铜绿假单胞菌吞噬作用以及单核细胞中CFTR蛋白表达和功能的影响。
方法
从60名pwCF患者处收集了临床信息和生物样本,分别在ETI治疗开始时及治疗12-48个月后进行检测。通过流式细胞术评估单核细胞对表达GFP的铜绿假单胞菌的吞噬能力。CFTR蛋白和mRNA水平分别通过Western blot和qRT-PCR进行检测。CFTR通道活性通过卤化物流出实验进行评估。同时也在非CF患者中进行了对比测量。
结果
纵向分析显示,从ETI治疗开始12个月到48个月,患者的肺功能和微生物学指标均有所改善。ETI疗法显著增强了单核细胞对铜绿假单胞菌的吞噬能力,其吞噬水平接近非CF患者的水平。在治疗最初的12-36个月内,单核细胞中的CFTR蛋白水平显著升高,但mRNA水平未见变化。ETI治疗期间,单核细胞的CFTR蛋白表达和通道活性仍低于非CF患者。
结论
我们的数据表明,长期ETI疗法的临床益处伴随着单核细胞对铜绿假单胞菌吞噬能力的增强,而CFTR蛋白的表达和活性仍低于非CF患者。
引言
囊性纤维化(CF)是高加索人群中最常见的致残性常染色体隐性遗传疾病[1]。[2] CF由
囊性纤维化跨膜传导调节因子(
CFTR)基因突变引起,该基因编码一种能够传导氯离子和碳酸氢根离子的离子通道,并调节多个器官上皮细胞的钠离子转运[3]。在呼吸道中,CFTR功能的丧失会改变黏液的黏弹性,从而影响黏液纤毛清除功能。这种受损的肺部环境容易导致间歇性甚至慢性细菌感染,最终引发慢性炎症和肺损伤[4]。目前已发现1085种导致CF的CFTR变异[
www.cftr2.org(2025年10月访问)。最常见的致病变异为F508del,会导致蛋白质错误折叠并随后降解。Elexacaftor/tezacaftor/ivacaftor(ETI)是针对至少携带一个F508del CFTR变异的患者的最有效调节疗法,这类患者占全球CF患者的近90%[1]。
关键临床试验和现实世界研究的结果表明,ETI疗法显著改善了肺功能、呼吸症状、汗液中的氯离子含量和生活质量[5]、[6]、[7]。值得注意的是,肺功能和生活质量的改善具有持续性,这一点通过192周的开放标签扩展研究得到了证实[8]、[9]。
ETI在高收入国家的广泛应用促使研究人员探索该疗法对其他潜在细胞靶点(如单核细胞和巨噬细胞)的影响,以及其对CF疾病主要表现(如肺部细菌感染和炎症)的作用。在12个月的治疗期间,ETI治疗患者的痰液和血清中炎症标志物(如中性粒细胞计数、弹性蛋白酶和促炎细胞因子)显著下降[10]、[11]、[12]、[13]、[14]。最近的研究还证实,治疗24-30个月后全身和呼吸道炎症也有所减轻[15]、[16]。ETI治疗后痰液样本中的细菌密度迅速降低,尽管这种改善效果会随时间减弱[17]。我们此前已证明ETI疗法能够显著增强CF单核细胞的吞噬和杀菌能力[18]。在同一细胞中,ETI疗法还能显著提高CFTR的mRNA和蛋白水平,并减少ATP/P2X7R诱导的炎性小体激活和IL-1β的分泌[19]。另有研究显示,在体外用ETI处理的单核源巨噬细胞中,CFTR的表达、功能和定位均得到增强[20]。这有助于CF巨噬细胞更好地吞噬和杀死病原体[20]、[21]。鉴于先天免疫细胞在抗菌和炎症反应中的重要作用,且缺乏关于ETI疗法对单核细胞长期影响的数据,我们设计了本研究以分析长期ETI疗法对单核细胞抗菌活性的影响。首先,我们对入选的pwCF患者进行了长达4年的纵向研究,分析了他们的肺功能和人体测量参数。随后,我们检测了接受ETI治疗48个月后的单核细胞的吞噬能力,并将其与治疗前的水平进行了比较。此外,我们还分析了ETI疗法对CFTR蛋白和通道功能的RNA及蛋白质水平的影响。
章节摘录
研究对象
本研究中的pwCF患者(n=60)来自意大利拉齐奥大区的囊性纤维化区域中心(罗马)。数据收集时间为ETI治疗开始前以及治疗后的12-24个月、24-36个月和36-48个月。除一名患者曾接受过Lumacaftor/Ivacaftor治疗四年外,所有参与者在ETI治疗前均未接受过其他调节剂治疗。
所有参与者均签署了知情同意书。本研究已获得当地伦理委员会的批准
长期ETI疗法改善临床结果
共60名至少携带一个F508del突变的pwCF患者参与了本研究,其中25%为F508del-CFTR等位基因的纯合子。患者从ETI治疗开始起被跟踪观察,最长观察时间为48个月。CF研究人群的人口统计学和临床特征见表1。
ETI治疗开始时收集的数据被用作基线,用于计算治疗四年期间的变化情况。
讨论
我们之前已在实际研究中证明,elexacaftor/tezacaftor/ivacaftor治疗1个月和6个月后,pwCF患者的肺功能和微生物学指标有所改善,这与CF单核细胞的吞噬和杀菌能力增强有关。为了进一步了解长期ETI疗法对先天免疫细胞的影响,我们扩展了对吞噬活性的分析,并评估了接受ETI治疗的pwCF患者单核细胞中CFTR的表达和功能
CRediT作者贡献声明
格洛丽亚·桑焦尔吉(Gloria Sangiorgi):研究工作及数据整理。卢卡·卡维纳托(Luca Cavinato):撰写、审稿与编辑、数据分析。菲奥伦蒂娜·阿森齐奥尼(Fiorentina Ascenzioni):撰写初稿、监督、资金争取、概念构思。保拉·德尔波尔托(Paola Del Porto):撰写初稿、监督、资金争取、概念构思。达尼埃莱·基亚佩塔(Daniele Chiappetta):研究工作。瓦伦蒂娜·帕斯托雷(Valentina Pastore):研究工作。朱塞佩·奇米诺(Giuseppe Cimino):资源协调、概念构思。卢克雷齐亚·奇米诺(Lucrezia Cimino):资源支持。玛蒂娜·克里斯托弗里(Martina Cristoferi):研究工作
利益冲突声明
作者声明没有可能影响本研究结果的利益冲突或个人关系。
致谢
作者感谢所有患者的参与。同时感谢A. Eramo博士提供的Western blot技术建议。本研究由意大利罗马萨皮恩扎大学资助,资助编号分别为:RM1241910A49FC94(PDP)和RG123188B49A8CB3(FA)。