前言

1型糖尿�。═1D）是一種復(fù)雜的T細胞介導(dǎo)的自身免疫性疾病，導(dǎo)致產(chǎn)生胰島素的β細胞破壞和胰島素分泌不足。在1921年發(fā)現(xiàn)胰島素之前，T1D患者在確診后一兩年內(nèi)就會死亡；然而，自從胰島素的發(fā)現(xiàn)和大規(guī)模生產(chǎn)以來，T1D不再是一種絕癥，然而，隨著時間的推移，許多患者依然會出現(xiàn)并發(fā)癥，包括心血管疾病、視網(wǎng)膜病變、神經(jīng)病變和腎病。

T1D是遺傳風險、環(huán)境觸發(fā)因素以及B細胞和T細胞對β細胞及其產(chǎn)物的自身反應(yīng)發(fā)展的綜合結(jié)果。T1D臨床分期可以分為3個階段：第1階段表現(xiàn)為血糖正常的兩個或多個的胰島自身抗體，第2階段表現(xiàn)為血糖異常的兩個或更多個的胰島自身抗體，第3階段是具有癥狀性T1D的臨床診斷。

基于T1D大鼠模型的成功實驗，早期的免疫調(diào)節(jié)嘗試包括使用鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶抑制劑環(huán)孢霉素。在確診后6周內(nèi)接受治療的30名患者中，16名恢復(fù)到正常的C肽水平，并成為胰島素獨立型，這是一個前所未有的結(jié)果。皮質(zhì)類固醇加每日硫唑嘌呤的使用在新發(fā)T1D中也顯示出有益的結(jié)果，盡管由于有副作用，這些方法沒有被采用，但這些試驗在證明T1D免疫調(diào)節(jié)的潛力方面仍然很重要。

此后，已有多項免疫治療研究旨在通過針對參與疾病過程的關(guān)鍵免疫細胞以及它們產(chǎn)生的細胞因子來減少β細胞的丟失。一些成功的非抗原特異性免疫療法，在保護β細胞功能甚至延緩T1D發(fā)展方面展現(xiàn)出富有希望的前景。

T1D的免疫病理學(xué)

遺傳、年齡和抗體－抗原特異性都是T1D的危險因素，其中易感因素包括對胰島抗原的T細胞和B細胞反應(yīng)更高、免疫調(diào)節(jié)受損以及損害免疫調(diào)節(jié)和穩(wěn)態(tài)的異常先天炎癥。

遺傳學(xué)是T1D發(fā)病機制和進展的關(guān)鍵因素

盡管85％的T1D患者沒有疾病家族史，但有充分證據(jù)表明，遺傳因素有助于T1D易感性。遺傳學(xué)的證據(jù)來自家族史研究和全基因組關(guān)聯(lián)研究（GWAS）。在有T1D成員的家庭中，兄弟姐妹的平均終生風險為6－7％，而普通人群的風險為0．4％。此外，同卵雙胞胎中T1D的風險大于70％。

6號染色體短臂上的HLA區(qū)域占T1D基因關(guān)聯(lián)的50％。HLA區(qū)域?qū)��?yīng)于主要組織相容性復(fù)合體（MHC），并編碼向T細胞呈遞抗原的細胞表面受體。對于T1D，HLA－II類等位基因、HLA－DR和HLA－DQ與最高風險基因型DR3－DQ2和DR4－DQ8以及保護性基因型DQ＊0602的關(guān)聯(lián)性最強。具體而言，T1D患者是HLA－DR3、DQB1＊0201（DR3－DQ2）或DR4、DQB1＊0302（DR4－DQ8）的攜帶者。此外，GWAS還發(fā)現(xiàn)了60多個與T1D易感性相關(guān)的HLA區(qū)域外單核苷酸多態(tài)性（SNP）。

病原學(xué)

隨著T1D發(fā)病率的上升，高危HLA單倍型的貢獻降低，這表明單憑遺傳學(xué)不足以驅(qū)動T1D的發(fā)展。腸道病毒感染和早期體重快速增加都是危險因素。腸道微生物組也被認為是一個危險因素；微生物多樣性的缺乏和／或微生物組的變化似乎會增加T1D的風險。

免疫病理學(xué)

研究表明，與T1D相關(guān)的一些免疫特征在疾病發(fā)展過程中始終存在，而一些其他免疫特征僅在疾病的特定階段存在。常規(guī)CD4＋T細胞對IL－2的反應(yīng)降低、過渡B細胞的擴增和NK細胞裂解功能的增加是在首次出現(xiàn)單一自身抗體時觀察到的固定免疫特征的例子，并在整個疾病進展過程中出現(xiàn)。相反，濾泡T輔助細胞和外周T輔助細胞的頻率增加是在固定免疫干擾后隨著疾病進展而獲得的，而效應(yīng)T細胞對Treg介導(dǎo)的抑制的抵抗力增加和更多的末端NK分化是獲得性免疫特征，發(fā)生于向顯性臨床糖尿病的過渡階段。

類似地，增強的T細胞對IL－6的反應(yīng)和無反應(yīng)的B細胞的擴增也是獲得的，但僅在臨床疾病發(fā)作后獲得。有趣的是，B細胞對IL－21或BCR信號的反應(yīng)變化是動態(tài)的，自身抗體陽性的高危受試者的反應(yīng)增強，但進展到臨床診斷和已確定的T1D受試者中的反應(yīng)減弱。無反應(yīng)B細胞的頻率也是動態(tài)的，發(fā)病前的頻率降低，T1D中的頻率增加。因此，某些免疫改變可能出現(xiàn)在疾病開始時或接近疾病開始時，并影響總體疾病風險。

靶向T1D中的T細胞

CD4＋和CD8＋T細胞協(xié)調(diào)炎癥過程，最終破壞胰島β細胞，導(dǎo)致T1D的發(fā)生。許多與1型糖尿病易感性相關(guān)的基因在T細胞中是非�；钴S的。T細胞浸潤糖尿病患者的胰島，在小鼠模型中，通過過繼轉(zhuǎn)移T細胞，糖尿病可以從一種動物轉(zhuǎn)移到另一種動物。因此，針對T細胞的免疫療法已經(jīng)得到了廣泛的關(guān)注。

抗CD3免疫療法

1979年，Orthoclone（OKT3）被開發(fā)出來，靶向CD3受體的ε鏈。1981年，第一批患者服用OKT3，被證明能成功逆轉(zhuǎn)同種異體移植排斥反應(yīng)。1985年，OKT3開始商業(yè)化用于移植，使其成為第一個獲批的單克隆抗體。然而，由于副作用，OKT3在臨床上的應(yīng)用受到限制。Teplizumab是一種改良的OKT3抗體，與OKT3具有相同的結(jié)合區(qū)域，但去掉了ADCC的功能。

臨床前研究表明，短期抗CD3治療能夠誘導(dǎo)高達80％的新近診斷的糖尿病非肥胖糖尿病（NOD）小鼠病情緩解，這與短暫和部分T細胞耗竭有關(guān)。鑒于NOD小鼠抗CD3治療的臨床前研究取得了成功，Teplizumab在24名新診斷的T1D患者中進行了臨床研究，在治療12個月后，三分之二的Teplizumab治療組的C肽反應(yīng)相當于或高于研究開始時，而12名對照組參與者中有10人的C肽反應(yīng)下降。類似地，對80例新發(fā)T1D患者進行的另一種人源化抗CD3抗體（Otelixizumab）的II期研究也顯示，接受抗CD3治療的患者的β細胞功能惡化較慢。

此外，胰島自身抗體在糖尿病發(fā)生前多年產(chǎn)生的事實為治療干預(yù)提供了機會。人們開始利用這一窗口，向患有血糖異常且存在2種或2種以上胰島自身抗體但尚未被診斷為T1D的高危人群服用Teplizumab，這項研究成功地延緩了這些個體的T1D發(fā)展，與安慰劑組的28％相比，Teplizumab組的57％無糖尿病。一項長期隨訪研究（中位數(shù)為923天）發(fā)現(xiàn)，與安慰劑組的22％相比，Teplizumab治療組的50％仍無糖尿病。這些數(shù)據(jù)改變了T1D免疫治療的前景，提供了第一個證據(jù)，證明在高危人群中使用T細胞導(dǎo)向療法可以改變未來的疾病進程。

這種干預(yù)在延緩T1D發(fā)展方面的成功是開創(chuàng)性的，Teplizumab很可能成為第一種獲準用于延緩甚至預(yù)防T1D發(fā)展的免疫療法。然而由于未積累足夠的數(shù)據(jù)，F(xiàn)DA拒絕了2021年7月對Teplizumab批準的請求。但是，免疫療法在T1D環(huán)境中獲得批準的勢頭正在明顯增強，而Teplizumab仍然處于領(lǐng)先地位。

抗胸腺細胞球蛋白（ATG）

ATG是一種多克隆IgG，靶向多種T細胞抗原并介導(dǎo)細胞耗竭。在NOD小鼠中，與抗CD3給藥類似，ATG治療能夠逆轉(zhuǎn)新近發(fā)病小鼠的糖尿病。對新近發(fā)病的T1D患者進行的初步小型研究表明，服用ATG可能有助于保護β細胞功能。

然而，在一項II期隨機多中心安慰劑對照試驗中，58名受試者在T1D診斷后100天內(nèi)參與試驗，ATG不能保留β細胞功能。這種失敗與ATG治療個體在基線到6個月之間的Treg與T效應(yīng)記憶細胞比率下降有關(guān)。隨后對25名T1D患者進行的一項試驗使用了較低劑量的ATG，并結(jié)合粒細胞集落刺激因子（GCSF）治療，這種方法似乎能保護β細胞，接受安慰劑治療的受試者在一年內(nèi)C肽減少39％，而接受ATG／GCSF治療的受試者在同一時間段內(nèi)C肽增加4．3％。

因此，低劑量ATG仍然是一個有趣的候選者。值得注意的是，在多個臨床試驗中比較β細胞保護干預(yù)的嘗試發(fā)現(xiàn)，低劑量ATG和抗CD3免疫療法是對C肽保護影響最大的治療方法。

Abatacept

T細胞定向免疫治療的另一個例子是CTLA－4－Ig融合蛋白Abatacept。CTLA－4在調(diào)節(jié)性T細胞中自然高水平表達，它與T細胞共刺激受體CD28相同的配體相互作用，但以更高的親和力與它們結(jié)合。

在對112名確診T1D的患者進行了的臨床試驗中，Abatacept能夠在估計的9．6個月內(nèi)減緩β細胞破壞和功能的下降，與安慰劑相比，在治療停止1年后，治療組仍觀察到較高的C肽水平。這種保護作用與CD4＋中樞記憶T細胞群和B細胞群的減少，以及Treg和幼稚CD4＋T細胞的增加有關(guān)。在新發(fā)T1D研究的基礎(chǔ)上，Abatacept目前正在T1D風險人群中進行試驗（NCT01773707）。

Alefacept

Alefacept是另一種Ig融合蛋白，包含兩個LFA－3分子，與人IgG1的Fc部分結(jié)合。它與CD2結(jié)合，并介導(dǎo)有抗原經(jīng)驗的效應(yīng)／記憶T細胞的耗竭。Alefacept通過依賴Fc受體結(jié)合的方式抑制混合淋巴細胞反應(yīng)中T細胞的增殖。

在T1DAL研究中， 33名T1D患者接受了為期12周兩個療程的Alefacept治療，16名患者接受了安慰劑治療。但試驗未達到主要終點，因為在12個月的2小時混合餐耐受試驗（MMTT）中，C肽測量值之間的差異不顯著（P＝0．065）；然而，在同一時間點在4小時MMTT中進行C肽測量的次要終點得到滿足（P＝0．019）。隨訪分析表明，停藥15個月后，有益效果得以維持，Alefacept治療組的C肽水平高于安慰劑治療組，胰島素需求量顯著降低，低血糖發(fā)生率顯著降低。

IL－2治療

針對T細胞的另一種免疫治療方法是使用細胞因子IL－2選擇性擴增Treg。IL－2在免疫調(diào)節(jié)中的作用表明，IL－2或參與IL－2信號傳導(dǎo)的基因缺陷與自身免疫性疾病（包括T1D）相關(guān)。使用IL－2抑制免疫反應(yīng)是同一藥物在不同劑量下用于相反目的的一個非凡例子，因為高劑量IL－2用于促進癌癥患者的抗腫瘤反應(yīng)。

在臨床前模型中，低劑量IL－2能夠擴大Treg并逆轉(zhuǎn)已建立的1型糖尿病。然而，一項IL－2與雷帕霉素聯(lián)合的人類I期研究給出了令人失望的結(jié)果：盡管Treg頻率增加，但C肽暫時降低，這與NK細胞和嗜酸性粒細胞的增加相一致。有鑒于此，該領(lǐng)域朝著兩個方向發(fā)展：一個涉及精細給藥方案，以確定在不激活效應(yīng)細胞的情況下激活Treg；另一個涉及產(chǎn)生突變IL－2，旨在避免NK細胞、嗜酸性粒細胞和效應(yīng)T細胞的有害激活。

靶向T1D中的B細胞

B細胞也與T1D的發(fā)生有關(guān)。在動物模型中，B細胞缺乏或缺失會抑制糖尿病的發(fā)生。此外，B細胞也是有效的抗原呈遞細胞，能夠激活自身抗原特異性T細胞，從而導(dǎo)致糖尿病。研

利妥昔單抗與B細胞表面表達的CD20結(jié)合，通過抗體依賴性細胞介導(dǎo)的細胞毒性、凋亡和補體依賴性細胞毒性導(dǎo)致其破壞。利妥昔單抗對許多不同的自身免疫性疾病都有療效，包括系統(tǒng)性紅斑狼瘡和類風濕性關(guān)節(jié)炎。

利妥昔單抗在新近發(fā)作的T1D患者中進行了試驗。49人接受利妥昔單抗治療，29人接受安慰劑治療。主要觀察指標是首次輸注后1年MMTT中刺激的C肽水平。該臨床試驗的結(jié)果表明，去除B細胞明顯有益：利妥昔單抗治療組的平均C肽水平高出20％（利妥昔單抗組為0．56pmol／ml，安慰劑組為0．47pmol／ml），治療還顯著降低了糖化血紅蛋白水平（6．76％ vs 7．00％），并減少了所需的胰島素劑量（0．39U±0．22／kg vs 0．48U±0．23／kg）。

靶向炎性細胞因子

IL－1β

IL－1β分泌隨著糖尿病和胰島β細胞破壞的進展而增加；然而，兩項隨機、雙盲、安慰劑對照試驗，分別給予Canakinumab（一種人類抗IL－1單克隆抗體）或Anakinra（一種人類IL－1受體拮抗劑），均未顯示任何保護作用。這與IL－1受體或IL－1β缺陷型NOD小鼠的研究數(shù)據(jù)一致，在這些研究中未觀察到對糖尿病發(fā)展的保護作用。類似地，在最近一項針對新診斷T1D患者的試驗中，阻斷IL－6Ra似乎并沒有帶來益處。

TNF－α

TNF－α在一段時間以來一直是T1D的關(guān)注目標。對NOD小鼠的研究產(chǎn)生了復(fù)雜的結(jié)果，表明TNFα發(fā)揮著位點特異性、細胞類型特異性和年齡依賴性的作用。向新生小鼠注射抗TNF－α抗體可顯著抑制糖尿病的發(fā)展，然而，如果在成年小鼠中開始治療，保護作用就會減弱，并且給予TNF－α本身會加劇新生小鼠的疾病，但在成年小鼠中卻相反地延遲了疾病的發(fā)生。

Etanercept是一種與TNF－α結(jié)合的重組可溶性TNF受體融合蛋白，在一項為期24周的隨機、雙盲、安慰劑對照可行性研究中，Etanercept的平均C肽水平比基線水平增加了39％，而安慰劑組的平均C肽水平下降了20％。最近，Golimumab，一種先前被批準用于治療類風濕性關(guān)節(jié)炎和潰瘍性結(jié)腸炎的抗TNFα單克隆抗體，也在新診斷的T1D患者中進行了測試。在這項II期隨機、雙盲、安慰劑對照研究中，給藥52周后，治療組的C肽顯著增加，胰島素使用顯著減少。

IL－21

IL－21作為T1D免疫治療的靶點也具有一定的吸引力。IL－21是濾泡輔助性T細胞（Tfh細胞）產(chǎn)生的特征性細胞因子，為B細胞抗體的產(chǎn)生提供幫助，因此在體液免疫中發(fā)揮重要作用。

缺乏IL－21或IL－21受體的NOD小鼠可防止糖尿病的發(fā)生，而在胰島中轉(zhuǎn)基因表達IL－21足以在非自身免疫易感小鼠中誘導(dǎo)糖尿病。在一項對新近發(fā)病的T1D患者進行的II期隨機雙盲、雙模擬、安慰劑對照研究種，分別比較了抗IL－21、抗IL－21聯(lián)合利拉魯肽、單獨利拉魯肽或安慰劑的治療。研究發(fā)現(xiàn)，與安慰劑相比，所有治療組的HbA1C均降低；然而，在抗IL－21與利拉魯肽的聯(lián)合治療中，觀察到MMTT后C肽的減少降低，表明聯(lián)合治療組與單一治療組相比，β細胞功能增強。

微生物衍生療法

腸道細菌組成等環(huán)境因素對形成免疫反應(yīng)和調(diào)節(jié)T1D易感性非常重要。細菌成分的這些變化也與早期β細胞自身抗體反應(yīng)的發(fā)展有關(guān)。

益生菌是一種對健康有潛在益處的細菌，也因其調(diào)節(jié)T1D易感性的作用而被廣泛研究。在一項針對健康成年人的雙盲隨機試驗中，L．johnsonii N6．2乳桿菌被證明是安全的，可誘導(dǎo)耐受性免疫反應(yīng)。目前正在對患有T1D的兒童、青少年和成人進行研究，以確定其安全性、耐受性和有效性（NCT03961854和NCT03961347）。

目前，T1D的微生物衍生療法領(lǐng)域仍處于早期發(fā)展階段，需要更多的工作來確定是否可以利用它來調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)并提供長期臨床益處。

小結(jié)

自從發(fā)現(xiàn)胰島素以來的100年里，T1D仍然沒有治愈的方法。然而，免疫治療的前景正在逐漸開始實現(xiàn)，在預(yù)防和新發(fā)病環(huán)境中都有進展的早期跡象。前進中的關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于辨別哪些干預(yù)措施最適合哪個疾病階段，因此，更好地了解與診斷年齡相關(guān)的疾病類型，最終將為個體對不同治療方案的分層提供信息。使用生物標記物，如Tfh，或Treg和可溶性IL－2R來消除臨床反應(yīng)的異質(zhì)性也將是關(guān)鍵。

隨著有效的免疫療法逐漸開始出現(xiàn)，重要的是建立機制，讓更多的人可以選擇參與T1D診斷的臨床試驗，以便對候選干預(yù)措施進行比較。結(jié)合識別高危人群的大規(guī)模舉措，T1D治療和預(yù)防的新格局正在開始形成。

參考文獻：

1． 100 years post－insulin： immunotherapy asthe next frontier in type 1 diabetes． Immunother Adv． 2021 Jan； 1（1）：ltab024．

2． Clinicaland experimental treatment of type 1 diabetes． Clin Exp Immunol．2022 Dec15；210（2）：105－113

       原文標題 : 1型糖尿病的免疫病理學(xué)及其免疫治療