白三烯與呼吸系統(tǒng)疾病

.,白三烯與呼吸系統(tǒng)疾病,.,目錄contents,01,白三烯的發(fā)現(xiàn)與合成,02,白三烯與哮喘,03,白三烯與過敏性鼻炎,04,白三烯與氣道重塑,05,ICS不能降低白三烯水平,.,01,白三烯的發(fā)現(xiàn)與合成,白三烯的發(fā)現(xiàn)白三烯的合成白三烯受體拮抗劑的研發(fā),.,01,“慢反應物質”的發(fā)現(xiàn),1930年代，生理學家Feldberg和Kellaway在犬和猴的肺部觀察到“慢反應物質”（Slowreactingsubstance，SRS）180年前1960年代，Brockelhurst在致敏豚鼠的灌注肺中發(fā)現(xiàn)了一種相似的物質，稱為“過敏反應的慢反應物質（SRS-A）”150年前1970年代，Samuelsson等人確定了SRS-A的結構，并命名為“白三烯”（Leukotriene，LT）140年前,1.Young,R.N.(2012)DiscoveryandDevelopmentofMontelukast(Singulair),inCaseStudiesinModernDrugDiscoveryandDevelopment(edsX.HuangandR.G.Aslanian),JohnWiley121:684-697,.,01,“白三烯”的發(fā)現(xiàn)獲得諾貝爾獎,1982年，諾貝爾生理學/醫(yī)學獎被授予SuneK.Bergstrm、BengtI.Samuelsson和JohnR.Vane，以表彰包括白三烯*在內的“前列腺素和有關的生物活性物質”的發(fā)現(xiàn)1,2,SuneK.Bergstrm,BengtI.Samuelsson,JohnR.Vane,1./nobel_prizes/medicine/laureates/1982/press.html2./nobel_prizes/medicine/laureates/1982/,*白三烯屬于前列腺素家族,.,01,“白三烯”的合成獲得諾貝爾獎,1./nobel_prizes/chemistry/laureates/1990/2./nobel_prizes/chemistry/laureates/1990/press.html,EliasJamesCroey,.,01,白三烯的生物合成,Peters-GoldenM,etal.NEnglJMed2007;357:1841-54,半胱氨酰白三烯CysteinylleukotrienesCysLTs:LTC4,LTD4,LTE4PLA2：磷脂酶A25-LO：5-脂氧合酶FLAP：5-脂氧合酶活化蛋白LTA4H：LTA4水解酶LTC4S：LTC4合成酶,白細胞,磷脂,花生四烯酸,轉運體,轉運體,細胞質,細胞核,生物學反應,激酶活化,內皮細胞,Ca2+增加,cAMP減少,半胱氨酰白三烯,齊留通,孟魯司特扎魯司特普魯司特,.,01,白三烯的種類,Peters-GoldenM,etal.NEnglJMed2007;357:1841-54,.,01,白細胞中白三烯合成和受體的表達,Peters-GoldenM,etal.NEnglJMed2007;357:1841-54,notdetermined(ND)未定,.,01,CysLT1受體的分布,PluripotentHemopoieticStemCell：多能造血干細胞,WilliamBusse.Chest2005;127;1312-1326,.,01,白三烯相關的疾病,*FDA獲批適應癥,Peters-GoldenM,etal.NEnglJMed2007;357:1841-54,.,01,白三烯受體拮抗劑的研發(fā)過程,1970年代末，默沙東開始研發(fā)“白三烯受體拮抗劑（LTRA）”白三烯受體尚未被純化和克隆，生物測評通量低、穩(wěn)定性很差,1980年代初，MSD獲得有說服力的臨床前POC數(shù)據(jù)進入臨床后未達到預期終點受體占有率不夠，無法產(chǎn)生預期的藥效,1989年，為期6月的臨床藥效試驗，預期的效果都達標但出現(xiàn)“肝腫大”副作用,1991年，第三代第四個白三烯受體拮抗劑候選藥再次進入臨床試驗口服劑量從2毫克到800毫克都沒有發(fā)現(xiàn)副作用，而有效的口服劑量只要4到10毫克左右，安全指數(shù)高在兒科臨床研究中，咀嚼劑型也顯示良好療效和安全性，不影響嬰兒的生長速率,.,02,白三烯與哮喘,白三烯的致病機制白三烯受體拮抗劑的作用機制,.,02,GINA2016PapadopoulosNG,etal.Allergy.2012;67(8):976-997.,氣道炎癥是導致哮喘癥狀的根本原因,.,02,白三烯參與哮喘的速發(fā)相和遲發(fā)相反應,樹突細胞,抗原遞呈,抗原,肺,骨髓,介質釋放,組胺白三烯,肥大細胞,毛細血管,血漿,增加平滑肌張力,粘液層,氣道上皮,白三烯、細胞因子、趨化因子遲發(fā)相反應：氣道炎癥、損傷、高反應,上皮損傷,粘液過多,骨髓中嗜酸性粒細胞生成,嗜酸性粒細胞,粘附,持續(xù)性向肺和氣道移行,Th0CD4+TCell,Th1CD4+TCell,Th2CD4+TCell,IL-4,IL-6IL-13,B細胞,IgE,速發(fā)相反應：支氣管痙攣,IL-3GM-CSFIL-5,.,02,嗜酸性粒細胞在哮喘病理生理學中的作用,GM-CSF：粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子,EOS是合成LTC4能力最強的細胞Interleukin-5（IL-5）：EOS即受到IL-5的調控，又可以合成IL-5IL-3、IL-5和GM-CSF：延長EOS存活、活化EOS,Rothenberg.NEnlJMed.1998May28;338(22):1592-600.,.,02,GM-CSF：granulocyte-macrophagecolony-stimulatingfactor，粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子Eo/BCFU：Eosinophil-basophilcolony-formingunit，嗜酸粒細胞-嗜堿粒細胞集落生成單位NAMC：Nonadherentmononuclearcell，非粘附單核細胞,LTRA調節(jié)外周血祖細胞生成,一項稀釋劑對照、盲法計數(shù)的體外研究：,外周血GM-CSF刺激的Eo/BCFU生成（每106NAMC，n=10）：0.01mol/LLTD4組vs稀釋劑組（p=0.045）0.1mol/LLTD4組vs稀釋劑組（p=0.04）加用孟魯司特可以顯著抑制（vs0.01mol/LLTD4組）：1mol/L(P=0.01)10mol/L(P=0.028)50mol/L(P=0.03）,*P0.05vs0mol/LLTD4P0.05vs0mol/L孟魯司特,BraccioniF,etal.JAllergyClinImmunol.2002Jul;110(1):96-101,.,02,LTRA調節(jié)骨髓祖細胞生成,一項稀釋劑對照、盲法計數(shù)的體外研究：,BraccioniF,etal.JAllergyClinImmunol.2002Jul;110(1):96-101,Eo/BCFU：Eosinophil-basophilcolony-formingunit，嗜酸粒細胞-嗜堿粒細胞集落生成單位NAMC：Nonadherentmononuclearcell，非粘附單核細胞,*P0.05vs0mol/LLTD4P0.05vs0mol/L孟魯司特,骨髓IL-5刺激的Eo/BCFU生成（每0.25106NAMC，n=9）：0.1mol/LLTD4組vs稀釋劑組（p=0.01）加用孟魯司特可以顯著抑制：1mol/L(P=0.001)10mol/L(P=0.002)50mol/L(P=0.004）,.,02,白三烯和細胞因子相互作用,Peters-GoldenM,etal.NEnglJMed2007;357:1841-54,.,02,半胱氨酰白三烯在呼吸道組織中的作用,HayDWPetal.TrendsPharmacolSci16:304-309,1995.,.,02,CysLT是哮喘的關鍵介質之一,GINA2016Appendix(Chapter3P19),.,02,白三烯受體拮抗劑的作用機制,白三烯受體拮抗劑（LTRA）是非激素類抗炎藥,半胱氨酰白三烯（CysLTs）是哮喘和過敏性鼻炎（AR）的病理生理中的炎癥介質和調節(jié)因子，是關鍵的治療靶點，CysLTs可以調節(jié)造血祖細胞生成、嗜酸性粒細胞在炎癥組織募集和存活、細胞因子和趨化因子的活性、呼出氣NO的數(shù)量、平滑肌的收縮和成纖維細胞的增殖,LTRA可以通過阻斷CysLTs的活性減少哮喘和AR的過敏性炎癥，產(chǎn)生廣泛的臨床效應,BusseW,etal.Chest.2005Apr;127(4):1312-26.,LTRA可以顯著抑制吸入過敏原誘發(fā)的速發(fā)相和遲發(fā)相哮喘反應,.,02,LTRA降低哮喘患者EOS水平,AdultPersistentAsthma,PersistentAsthmainPediatricPatients,成人持續(xù)性哮喘LTRA顯著降低血液、肺泡灌洗液和痰中嗜酸性粒細胞水平,BusseW,etal.Chest.2005Apr;127(4):1312-26.,兒童持續(xù)性哮喘LTRA顯著降低哮喘患兒血中嗜酸性粒細胞水平,.,02,LTRA降低血中EOS水平,ReissTF,etal.ArchInternMed.1998;158(11):1213-1220.,一項納入681例成人慢性哮喘患者的隨機、雙盲、3階段、安慰劑對照的平行分組研究,*,*p5%。支氣管擴張劑沙丁胺醇（200mg）可以改善FEV115%。輕度哮喘：FEV1/預計值為60-85%。哮喘是穩(wěn)定的，入組前1月內沒有急性發(fā)作，入組前3個月內沒有住院治療。,.,02,LTRA降低哮喘兒童血中EOS水平,KnorrB,etal.JAMA.1998;279:1181-1186,一項納入336例哮喘患兒的8周、多中心、隨機、雙盲研究,6-14歲慢性哮喘患兒FEV1/預計值為50-85%分組，用藥8周：睡前服用孟魯司特咀嚼片5mg安慰劑,336例6-14歲哮喘患兒。FEV1/預計值為50-85%，吸入激動劑后FEV1改善15%，最低程度的日間癥狀和每日激動劑使用。使用ICS每日治療：孟魯司特組39%，安慰劑組33%。,.,02,LTRA降低哮喘患兒FENO,BrattonDL,etal.1999Dec;28(6):402-7,一項納入12例輕中度持續(xù)性哮喘患兒的研究,6-11歲有輕中度穩(wěn)定哮喘病史的患兒，其他方面健康無病史。入組標準：在14天導入期至少7天存在癥狀需要使用激動劑治療，氣道可逆（FEV1改善12%），F(xiàn)EV1/預計值60-85%。,.,02,LTRA+ICS可降低FeNO,GroupA：1st布地奈德（BD）200gbid，2ndBD400gbidGroupB：1stBD200gbid+福莫特羅（FM）9g/d，2ndBUD200gbid+孟魯斯特5mg/dGroupC：1stBUD200gbid+孟魯斯特5mg/d，2ndBUD200gbid+福莫特羅9g/dGroupD：BUD400gbid用藥2個月,MiragliadelGiudiceM,etal.RespirMed.2007Aug;101(8):1809-13.,一項入組48例未使用過激素的過敏性哮喘患兒研究：,布地奈德+孟魯斯特治療階段FeNO值最低,*P0.01vsGroupBT1,#P0.05vsGroupCT2,T1：治療1個月，T2：治療2個月,.,03,白三烯與過敏性鼻炎,白三烯在AR發(fā)病中的作用中國AR指南推薦LTRA為一線治療哮喘伴AR的治療,.,03,白三烯參與AR的速發(fā)相和遲發(fā)相,1.KayAB.NEnglJMed.2001Jan4;344(1):30-7.2.中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志編集委員會鼻科組,中華醫(yī)學會耳鼻咽喉頭頸外科分會鼻科學組.中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志.2016;51(1):1-17.,AR的發(fā)病機制2,.,03,Peters-GoldenM,etal.ClinExpAllergy.2006;36(6):689-703.HolgateST,etal.NatRevDrugDiscov.2003;2(11):902-914.,半胱氨酰白三烯是鼻部變應反應中重要的炎性介質,.,03,2015中國AR指南：LTAR為AR的一線治療藥物,LTRA改善鼻塞的效果優(yōu)于第二代口服抗組胺藥LTRA有效緩解噴嚏和流涕癥狀對鼻用糖皮質激素治療后鼻部癥狀(主要是鼻塞)未得到良好控制的中-重度AR患者，可考慮聯(lián)合應用白三烯受體拮抗劑安全性良好,中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志編集委員會鼻科組,中華醫(yī)學會耳鼻咽喉頭頸外科分會鼻科學組.中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志.2016;51(1):1-17.,.,03,多數(shù)哮喘患者伴有過敏性鼻炎,約80%的哮喘患者伴有過敏性鼻炎,單純哮喘,單純過敏性鼻炎,過敏性鼻炎+哮喘,BousquetJetal.JAllergyClinImmunol2001;108(Suppl5):S147-S334.,.,03,重度哮喘控制不佳與同時存在中重度鼻炎相關,PonteEV,etal.Allergy.2008;63(5):564-9.OR,隨訪期內急診就診,哮喘未得到控制,無鼻炎輕度鼻炎中重度鼻炎,1.9,3.83,1.23,12.68,.,03,MONICA研究及亞組分析,在ICS或ICS+LABA控制不佳的哮喘患者中加用孟魯司特鈉的療效,1.RespirMed.2010;104:6446512.JAsthma.2010;47（9）:986993,.,03,伴/不伴過敏性鼻炎的亞組中，添加使用孟魯司特ACT評分改善的情況,伴AR亞組,不伴AR亞組,ACT評分：在伴AR組和不伴AR組中，自基線期添加孟魯司特至第12個月時，最小二乘平均ACT評分分別升高了6.4和4.7,100,1.5,0.8,各ACT分類的患者數(shù)，%,JAsthma.2010;47（9）:986993.,.,04,白三烯與氣道重塑,氣道重塑的定義CysLTs在氣道重塑中的作用機制LTRA可改善氣道重塑,.,04,氣道重塑的定義,氣道管腔側的改變包括上皮損傷、杯狀細胞增生、粘膜下層粘液腺增大和粘液過量分泌上皮下區(qū)域的改變包括成纖維細胞增殖和活化、大量細胞外基質（ECM）蛋白沉積、血管新生和重構、平滑肌細胞增生肥大以上這些改變最終導致氣道壁增厚,1.McAnultyRJ.PulmPharmacolTher.2011Oct;24(5):478-86.2.LazaarAL,etal.AmJMed2003;115:652-9.,氣道重塑是指氣道壁各種細胞和分子組分發(fā)生的數(shù)量和/或組織學的一系列改變,.,04,哮喘氣道重塑,氣道慢性炎癥,氣道重塑,8.中華醫(yī)學會兒科學分會呼吸學組.中華兒科雜志2008,46:745-753.,急性炎癥,1922年Huber和Koessler首次描述了哮喘氣道重塑現(xiàn)象,時間,過敏原刺激后24h，氣道重塑和氣道炎癥將同時發(fā)生現(xiàn)在觀念：有炎癥就有氣道重塑在哮喘的各個階層都有氣道重塑發(fā)生，氣道重塑是重度哮喘的主要特征,HuberHL,etal.ArchInternMedExp1922;30:689-760KariyawasamHH,etal.AmJRespirCritCareMed2007;175:896-904,.,04,MontuschiP,etal.DrugDiscovToday.2007May;12(9-10):404-12.,CysLTs在氣道重塑中的作用機制,肌成纖維組織沉積,增加膠原沉積,EOS趨化性活化減少凋亡,增加粘液分泌,血漿滲漏,支氣管狹窄平滑肌增生,CysLTshaveapathophysiologicalroleinasthmabecausetheyarepotentbronchoconstrictors,increaseAHR,mucussecretionandcapillarypermeability,causeeosinophilrecruitmentandactivation,anddecreaseeosinophilapoptosis.CysLTsarealsoinvolvedinairwayremodeling,inthattheypromotemyofibroblastaccumulationandairwaysmoothmusclehyperplasia.,.,04,BusseW,etal.Chest.2005Apr;127(4):1312-26.,CysLTs在氣道重塑中的作用機制,重塑：CysLTs對于氣道重塑的慢性作用或許比急性支氣管狹窄作用更為重要。CysLTs增加肺成纖維細胞增殖。在小鼠腹腔巨噬細胞中，LTC4劑量依賴性刺激巨噬細胞衍生的的纖維生長因子；相反的，這種反應可以被LTRA抑制。CysLTs通過刺激成纖維細胞增加膠原合成促進肺纖維化。在大鼠成纖維細胞中，LTC4劑量依賴性的增加膠原合成而不依賴成纖維細胞增殖，這種增加可以被LTRA抑制。,平滑肌增殖：CysLTs可以增加生長因子誘導的氣道平滑肌增殖。在致敏小鼠中，卵清蛋白的刺激氣道旁的平滑肌層，使其厚度增加2.1倍（p0.001）；孟魯斯特可以減少80.1%的增殖反應（p0.001）。,.,04,LTRA抑制變應原誘導的小鼠氣道平滑肌細胞增生,HendersonWRJr,etal.AmJRespirCritCareMed.2002Jan1;165(1):108-16.,小鼠模型試驗,p0.001,p0.001,形態(tài)學分析顯示，卵清蛋白致敏的小鼠氣道平滑肌層是鹽水對照組的2.1倍(p0.001)，而經(jīng)過孟魯司特治療的致敏小鼠和未經(jīng)治療的小鼠相比，氣道平滑肌層厚度減少了80.1%(p0.001),.,04,LTRA抑制變應原誘導的小鼠氣道平滑肌細胞增生,AW=airway;EP=epithelialcell;arrowheadsindicatecollagendeposition;arrowsindicateairwaymucus,小鼠模型試驗,HendersonWRJr,etal.AmJRespirCritCareMed.2006Apr1;173(7):718-28.,.,04,LTRA抑制變應原誘導的小鼠氣道重塑,OVA=卵清蛋白；MK=孟魯司特；DEX=地塞米松,HendersonWRJr,etal.AmJRespirCritCareMed.2006Apr1;173(7):718-28.,.,04,VS,HendersonWRJr,etal.AmJRespirCritCareMed.2006Apr1;173(7):718-28.,LTRA抑制對激素抵抗的小鼠氣道結構改變,.,04,LTRA對氣道重塑的影響臨床研究,研究目的評估呼出氣冷凝物（EBC）中CysLTs水平與氣道重塑標記物網(wǎng)狀基底膜（RBM）增厚的關系研究終點在ICS基礎上使用LTRA的患兒中，EBC中CysLTs水平是否降低在支氣管內活檢中，檢測EBC中CysLTs水平與RBM增厚的關系,LexC,etal.RespirRes.2006Apr7;7:63.,.,04,LTRA對氣道重塑的影響臨床研究,孟魯司特治療可顯著降低哮喘患者EBC中CysLTs水平,研究結論：在未使用孟魯司特治療的哮喘患者中，EBC中CysLTs水平與RBM增厚相關,未接受孟魯司特治療的患者中，EBC中CysLTs水平與RBM增厚顯著相關（n=13,r=0.75,p=0.003）,LexC,etal.RespirRes.2006Apr7;7:63.,RBM厚度（m）,.,研究對象：20例病情穩(wěn)定的輕度過敏性哮喘成人患者，平均FEV1為預計值的88%，患者在研究前6個月內未使用過白三烯調節(jié)劑或口服激素研究設計：2個中心的隨機、雙盲、平行、對照研究目的：評估孟魯司特對低劑量變應原刺激（LDAC）后氣道成肌纖維細胞的作用,KellyMM,etal.Chest.2006Sep;130(3):741-53.,LTRA對氣道重塑的影響臨床研究,04,.,LTRA抑制氣道肌成纖維細胞增殖,研究結論：8周孟魯司特治療可明顯抑制過敏性哮喘氣道重塑中重要的結構細胞數(shù)量的改變因此，孟魯司特可能是改善哮喘患者氣道重塑的有效治療措施,KellyMM,etal.Chest.2006Sep;130(3):741-53.,04,.,05,ICS不能有效降低白三烯水平,口服潑尼松不能降低白三烯ICS不能降低白三烯,.,05,糖皮質激素對白三烯水平的影響,Peters-goldenM,etal.JAllergyClinImmunol2003;111:S37-48,傳統(tǒng)觀點認為糖皮質激素通過脂皮素-1抑制磷脂酶A2導致前列腺素和白三烯合成減少。這種觀點受到很多挑戰(zhàn)，GCS在5-脂氧合酶通路的多個位點有陰性和陽性的效應，正?；蛳瓊€體的體外研究顯示GCS對白三烯水平很少或沒有影響。,.,05,糖皮質激素無法抑制白三烯的合成,減少,無效,增加,Peters-godenM,etJAllergyClinImmunol2003;111:S37-48,.,05,ICS不能降低尿液白三烯水平,目的評估丙酸氟替卡松對過敏原引起的氣管收縮、高反應性和尿液LTE4分泌升高的作用,結果FP顯著抑制過敏原