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(yīng)物質(zhì)”的發(fā)現(xiàn),1930年代，生理學(xué)家Feldberg和Kellaway在犬和猴的肺部觀察到“慢反應(yīng)物質(zhì)”（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(zhì)，稱為“過敏反應(yīng)的慢反應(yīng)物質(zhì)（SRS-A）”150年前1970年代，Samuelsson等人確定了SRS-A的結(jié)構(gòu)，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(jiǎng),1982年，諾貝爾生理學(xué)/醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)被授予SuneK.Bergstrm、BengtI.Samuelsson和JohnR.Vane，以表彰包括白三烯*在內(nèi)的“前列腺素和有關(guān)的生物活性物質(zhì)”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(jiǎng),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(xì)胞,磷脂,花生四烯酸,轉(zhuǎn)運(yùn)體,轉(zhuǎn)運(yùn)體,細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞核,生物學(xué)反應(yīng),激酶活化,內(nèi)皮細(xì)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(xì)胞中白三烯合成和受體的表達(dá),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(xì)胞,WilliamBusse.Chest2005;127;1312-1326,.,01,白三烯相關(guān)的疾病,*FDA獲批適應(yīng)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(cè)評(píng)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(jìn)入臨床后未達(dá)到預(yù)期終點(diǎn)受體占有率不夠，無法產(chǎn)生預(yù)期的藥效,1989年，為期6月的臨床藥效試驗(yàn)，預(yù)期的效果都達(dá)標(biāo)但出現(xiàn)“肝腫大”副作用,1991年，第三代第四個(gè)白三烯受體拮抗劑候選藥再次進(jìn)入臨床試驗(yàn)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(zhǎng)速率,.,02,白三烯與哮喘,白三烯的致病機(jī)制白三烯受體拮抗劑的作用機(jī)制,.,02,GINA2016PapadopoulosNG,etal.Allergy.2012;67(8):976-997.,氣道炎癥是導(dǎo)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(yīng),樹突細(xì)胞,抗原遞呈,抗原,肺,骨髓,介質(zhì)釋放,組胺白三烯,肥大細(xì)胞,毛細(xì)血管,血漿,增加平滑肌張力,粘液層,氣道上皮,白三烯、細(xì)胞因子、趨化因子遲發(fā)相反應(yīng)：氣道炎癥、損傷、高反應(yīng),上皮損傷,粘液過多,骨髓中嗜酸性粒細(xì)胞生成,嗜酸性粒細(xì)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(xì)胞,IgE,速發(fā)相反應(yīng)：支氣管痙攣,IL-3GM-CSFIL-5,.,02,嗜酸性粒細(xì)胞在哮喘病理生理學(xué)中的作用,GM-CSF：粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子,EOS是合成LTC4能力最強(qiáng)的細(xì)胞Interleukin-5（IL-5）：EOS即受到IL-5的調(diào)控，又可以合成IL-5IL-3、IL-5和GM-CSF：延長(zhǎng)EOS存活、活化EOS,Rothenberg.NEnlJMed.1998May28;338(22):1592-600.,.,02,GM-CSF：granulocyte-macrophagecolony-stimulatingfactor，粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子Eo/BCFU：Eosinophil-basophilcolony-formingunit，嗜酸粒細(xì)胞-嗜堿粒細(xì)胞集落生成單位NAMC：Nonadherentmononuclearcell，非粘附單核細(xì)胞,LTRA調(diào)節(jié)外周血祖細(xì)胞生成,一項(xiàng)稀釋劑對(duì)照、盲法計(jì)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(diào)節(jié)骨髓祖細(xì)胞生成,一項(xiàng)稀釋劑對(duì)照、盲法計(jì)數(shù)的體外研究：,BraccioniF,etal.JAllergyClinImmunol.2002Jul;110(1):96-101,Eo/BCFU：Eosinophil-basophilcolony-formingunit，嗜酸粒細(xì)胞-嗜堿粒細(xì)胞集落生成單位NAMC：Nonadherentmononuclearcell，非粘附單核細(xì)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(xì)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(guān)鍵介質(zhì)之一,GINA2016Appendix(Chapter3P19),.,02,白三烯受體拮抗劑的作用機(jī)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(zhì)和調(diào)節(jié)因子，是關(guān)鍵的治療靶點(diǎn)，CysLTs可以調(diào)節(jié)造血祖細(xì)胞生成、嗜酸性粒細(xì)胞在炎癥組織募集和存活、細(xì)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(xì)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(yīng),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(yīng),.,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(xì)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(xì)胞水平,.,02,LTRA降低血中EOS水平,ReissTF,etal.ArchInternMed.1998;158(11):1213-1220.,一項(xiàng)納入681例成人慢性哮喘患者的隨機(jī)、雙盲、3階段、安慰劑對(duì)照的平行分組研究,*,*p5%。支氣管擴(kuò)張劑沙丁胺醇（200mg）可以改善FEV115%。輕度哮喘：FEV1/預(yù)計(jì)值為60-85%。哮喘是穩(wěn)定的，入組前1月內(nèi)沒有急性發(fā)作，入組前3個(gè)月內(nèi)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(xiàng)納入336例哮喘患兒的8周、多中心、隨機(jī)、雙盲研究,6-14歲慢性哮喘患兒FEV1/預(yù)計(jì)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(yù)計(jì)值為50-85%，吸入激動(dòng)劑后FEV1改善15%，最低程度的日間癥狀和每日激動(dòng)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(xiàng)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(biāo)準(zhǔn)：在14天導(dǎo)入期至少7天存在癥狀需要使用激動(dòng)劑治療，氣道可逆（FEV1改善12%），F(xiàn)EV1/預(yù)計(jì)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(gè)月,MiragliadelGiudiceM,etal.RespirMed.2007Aug;101(8):1809-13.,一項(xiàng)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(gè)月，T2：治療2個(gè)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(huì)鼻科組,中華醫(yī)學(xué)會(huì)耳鼻咽喉頭頸外科分會(huì)鼻科學(xué)組.中華耳鼻咽喉頭頸外科雜志.2016;51(1):1-17.,AR的發(fā)病機(jī)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(yīng)反應(yīng)中重要的炎性介質(zhì),.,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(duì)鼻用糖皮質(zhì)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(yīng)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(huì)鼻科組,中華醫(yī)學(xué)會(huì)耳鼻咽喉頭頸外科分會(huì)鼻科學(xué)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(shí)存在中重度鼻炎相關(guān),PonteEV,etal.Allergy.2008;63(5):564-9.OR,隨訪期內(nèi)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(píng)分改善的情況,伴AR亞組,不伴AR亞組,ACT評(píng)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(gè)月時(shí)，最小二乘平均ACT評(píng)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(jī)制LTRA可改善氣道重塑,.,04,氣道重塑的定義,氣道管腔側(cè)的改變包括上皮損傷、杯狀細(xì)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(xì)胞增殖和活化、大量細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）蛋白沉積、血管新生和重構(gòu)、平滑肌細(xì)胞增生肥大以上這些改變最終導(dǎo)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(xì)胞和分子組分發(fā)生的數(shù)量和/或組織學(xué)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(xué)會(huì)兒科學(xué)分會(huì)呼吸學(xué)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(shí)間,過敏原刺激后24h，氣道重塑和氣道炎癥將同時(shí)發(fā)生現(xiàn)在觀念：有炎癥就有氣道重塑在哮喘的各個(gè)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(jī)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(jī)制,重塑：CysLTs對(duì)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(xì)胞增殖。在小鼠腹腔巨噬細(xì)胞中，LTC4劑量依賴性刺激巨噬細(xì)胞衍生的的纖維生長(zhǎng)因子；相反的，這種反應(yīng)可以被LTRA抑制。CysLTs通過刺激成纖維細(xì)胞增加膠原合成促進(jìn)肺纖維化。在大鼠成纖維細(xì)胞中，LTC4劑量依賴性的增加膠原合成而不依賴成纖維細(xì)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(zhǎng)因子誘導(dǎo)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(yīng)（p0.001）。,.,04,LTRA抑制變應(yīng)原誘導(dǎo)的小鼠氣道平滑肌細(xì)胞增生,HendersonWRJr,etal.AmJRespirCritCareMed.2002Jan1;165(1):108-16.,小鼠模型試驗(yàn),p0.001,p0.001,形態(tài)學(xué)分析顯示，卵清蛋白致敏的小鼠氣道平滑肌層是鹽水對(duì)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(yīng)原誘導(dǎo)的小鼠氣道平滑肌細(xì)胞增生,AW=airway;EP=epithelialcell;arrowheadsindicatecollagendeposition;arrowsindicateairwaymucus,小鼠模型試驗(yàn),HendersonWRJr,etal.AmJRespirCritCareMed.2006Apr1;173(7):718-28.,.,04,LTRA抑制變應(yīng)原誘導(dǎo)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(duì)激素抵抗的小鼠氣道結(jié)構(gòu)改變,.,04,LTRA對(duì)氣道重塑的影響臨床研究,研究目的評(píng)估呼出氣冷凝物（EBC）中CysLTs水平與氣道重塑標(biāo)記物網(wǎng)狀基底膜（RBM）增厚的關(guān)系研究終點(diǎn)在ICS基礎(chǔ)上使用LTRA的患兒中，EBC中CysLTs水平是否降低在支氣管內(nèi)活檢中，檢測(cè)EBC中CysLTs水平與RBM增厚的關(guān)系,LexC,etal.RespirRes.2006Apr7;7:63.,.,04,LTRA對(duì)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(jié)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(guān),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(guān)（n=13,r=0.75,p=0.003）,LexC,etal.RespirRes.2006Apr7;7:63.,RBM厚度（m）,.,研究對(duì)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(yù)計(jì)值的88%，患者在研究前6個(gè)月內(nèi)未使用過白三烯調(diào)節(jié)劑或口服激素研究設(shè)計(jì)：2個(gè)中心的隨機(jī)、雙盲、平行、對(duì)照研究目的：評(píng)估孟魯司特對(duì)低劑量變應(yīng)原刺激（LDAC）后氣道成肌纖維細(xì)胞的作用,KellyMM,etal.Chest.2006Sep;130(3):741-53.,LTRA對(duì)氣道重塑的影響臨床研究,04,.,LTRA抑制氣道肌成纖維細(xì)胞增殖,研究結(jié)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(jié)構(gòu)細(xì)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(zhì)激素對(duì)白三烯水平的影響,Peters-goldenM,etal.JAllergyClinImmunol2003;111:S37-48,傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為糖皮質(zhì)激素通過脂皮素-1抑制磷脂酶A2導(dǎo)致前列腺素和白三烯合成減少。這種觀點(diǎn)受到很多挑戰(zhàn)，GCS在5-脂氧合酶通路的多個(gè)位點(diǎn)有陰性和陽性的效應(yīng)，正?；蛳瓊€(gè)體的體外研究顯示GCS對(duì)白三烯水平很少或沒有影響。,.,05,糖皮質(zhì)激素?zé)o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(píng)估丙酸氟替卡松對(duì)過敏原引起的氣管收縮、高反應(yīng)性和尿液LTE4分泌升高的作用,結(jié)果FP顯著抑制過敏原