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TL1A(TNF-like molecule 1A)及其功能性受体 DR3(Death-domain receptor 3)分别属于TNF (tumor necrosis factor) 超家族和TNFR(TNF receptor) 超家族,TL1A: DR3信号通路在黏膜免疫中的作用复杂,可调控免疫应答(适应性免疫和固有免疫),与上皮屏障功能和菌群失调有关,并参与上皮间质转化 (EMT) 和纤维化。靶向TL1A: DR3通路的药物研发如火如荼地进行着,其中势头正猛的是IBD治疗领域,目前已有3款TL1A单抗(Duvakitug、afimkibart 和tulisokibart)进入3期临床阶段。
一、何为TL1A:DR3信号通路?
TL1A 是一种 II 型跨膜蛋白,与其他 TNF 家族成员一样,TL1A 以稳定的三聚体形式存在,并以膜结合型 (mTL1A) 存在于细胞表面。此外,还可能存在一种可溶性、功能完整的异构体 (sTL1A),它是基质金属蛋白酶 (TACE) 对 mTL1A 进行酶促切割产生的。
TL1A 的功能性受体 DR3,是 TNFR 超家族 (TNFRSF25) 的成员。DR3 是一种 I 型蛋白,胞内区包含死亡结构域的特征性构型,该结构域通过 TRADD 传递信号。
图1:TL1A/DR3/DcR3系统特征
TL1A 结合DR3后,下游信号传导可能沿着两条不同的途径进行:
第一种情况,衔接蛋白TRAF和RIPK1被募集到膜复合物上,进而激活效应激酶PI3K和MAPK以及转录因子NF-κB,该通路在表达DR3的活化免疫细胞中产生增殖和促炎信号。
第二种情况,TRADD从DR3的死亡结构域解离,并在胞质中与FADD结合,导致caspase-8和caspase-3的激活,这种情况下的结果是诱导细胞凋亡,即程序性细胞死亡。
TNFRSF25存在多种剪接变体,编码DR3跨膜或可溶性亚型,这可能对细胞功能和对TL1A的响应具有重要意义。
TL1A还能与诱饵受体DcR3(TNFRSF6B)结合,DcR3与DR3竞争配体结合位点,从而抑制TL1A的功能效应。DcR3仅以可溶性蛋白的形式存在,因为它缺乏跨膜结构域。与仅与TL1A结合的DR3不同,DcR3还能与FasL/TNFSF6和LIGHT/TNFSF14结合,并阻断这些配体与其各自功能性受体结合所产生的信号的传递。
二、TL1A: DR3信号通路在IBD的致病机制中发挥重要作用
多项证据支持TL1A: DR3信号通路在炎症性肠病 (IBD) 致病机制中的重要性:
临床数据
在IBD患者的肠道炎症病变中,黏膜细胞的TL1A 和 DR3的mRNA 和蛋白水平表达均上调。
活动期患者的体循环中可溶性 TL1A 和 DR3 蛋白水平升高,而抗炎治疗成功后,其水平显著下降。
实验数据
TL1A 和 DR3 的表达受IBD 患者黏膜微环境中的炎症介质调控 。
TL1A: DR3 信号通路可扩增所有在 IBD 发病机制中起重要作用的主要效应 T 细胞 (Teff) 谱系(Th1、Th17、Th1/Th17、Th2 和 Th9)。
TL1A: DR3 信号通路影响肠黏膜中调节性 T 细胞 (Treg) 和固有淋巴细胞 (ILC) 的数量和功能。
动物模型
转基因小鼠过表达TL1A后,末端回肠会出现炎症病变。
在患有慢性回肠炎的SAMP1/YitFc和TNFDARE小鼠中,肠道炎症的发生与黏膜中TL1A的高表达相关。
在多种回肠炎和结肠炎动物模型中,通过基因或药物手段抑制TL1A: DR3信号通路可阻止黏膜炎症的发生。
肠道纤维化是IBD自然病程的重要组成部分,也是CD患者几乎所有主要并发症的根本原因。纤维化是指肠黏膜正常修复机制失效以及细胞外基质过度积聚,而肠壁持续的炎症活动会引发这一过程(图2)。目前,缺乏有效预防或逆转纤维化的疗法是IBD患者面临的主要未满足需求之一。
一些研究结果表明TL1A: DR3 信号通路具有促纤维化作用:
用IBD相关细胞因子或IBD患者黏膜活检组织培养上清液,可体外刺激SEMF细胞TL1A表达上调。
人肠道SEMFs细胞表达DR3,并对TL1A刺激有反应。
转基因小鼠TL1A过表达可自发或在化学损伤后发生肠道狭窄。
黏膜TL1A过表达与显著的Th2/IL-13反应相关,而Th2/IL-13反应是组织纤维化的典型介质。
在炎症/纤维化动物模型中,给予抗TL1A抗体可预防纤维化的发生。
TL1A: DR3信号通路基因敲除可预防SAMP1/YitFc小鼠肠道狭窄的发生。
TL1A: DR3信号通路也参与动物模型中的纤维化过程。肠外疾病,例如过敏性肺部炎症
图2:TL1A: DR3依赖性通路在肠道纤维化中的作用。
TL1A: DR3 信号通路在IBD促纤维化的整个过程如图2所示:
黏膜损伤后,局部炎症通路会在细菌或组织损伤相关触发因素的作用下启动。其中关键细胞群树突状细胞和巨噬细胞会大量分泌炎症细胞因子,例如IL-1和TNF。同时组织修复机制启动并激活基质细胞,包括上皮下肌成纤维细胞(subepithelial myofibroblasts,SEMF)。
激活的SEMF会响应主导黏膜免疫环境的促炎信号,上调TL1A的表达。此外,上皮细胞在炎症条件下也会参与TL1A诱导介质的合成,并且表达DR3,从而增强上皮-间质相互作用。有趣的是,SEMFs也表达DR3,这使其响应自分泌刺激,表现为配体与受体结合后TL1A初始上调和DR3继发信号传导。
这导致在临床和实验条件下,有效的抗TL1A阻断剂均可下调胶原蛋白生成和促纤维化作用。这种细胞水平的配体/受体分布和炎症调控的复杂性表明,存在局部放大SEMFs环路,它由旁分泌炎症信号启动,后通过自分泌途径自我维持。此外,TL1A也是局部炎症反应的一部分,并且可能通过DR3+细胞产生促纤维化细胞因子的刺激而间接影响纤维化过程。
值得注意的是,炎症诱导的黏膜 TL1A 过表达遗传普遍与肌肉肥大和纤维狭窄有关,同时黏膜中最重要的促纤维化因子IL-13、IL-17A 和 TGFβ1 的升高也与此有关。
三、性地浪
三、IBD领域,靶向TL1A的药物有3款进入2/3期临床研究
IBD患者活动性炎症病灶中TL1A: DR3的高表达、基因调控异常等情况的发现,以及肠道炎症动物模型的机制研究,为探索TL1A: DR3阻断在IBD治疗中的应用奠定了坚实的基础。目前进入临床3期阶段的TL1A hmAb有3款:Duvakitug ,afimkibart 和tulisokibart,见表1。
表1:3款进入临床3期研究的TL1A单抗药研究情况
Duvakitug (SC)
由Teva和Sanofi合作开发的Duvakitug,研发最快。临床2期的结果显示(图3),两个剂量(450mg和900mg)皮下注射患者中,无论既往接受过何种高级治疗,均达到了主要终点。在高剂量(900mg)组:
溃疡性结肠炎(UC):临床缓解率48%(Pbo-adj Δ=27%)
克罗恩病(CD):内镜下缓解率48%(Pbo-adj Δ=35%)
其维持治疗研究RELIEVE UCCD LTE研究结果未批露,但3期临床试验正在招募患者中(SUNSCAPE-1&2,STARSCAPE-1&2)。3期为开放性研究,在疾病不同队列中,两个不同剂量诱导治疗后,对应答者重新随机化到安慰剂组和不同剂量组继续维持治疗。Duvakitug研究所有给药途径均为皮下注射(SC)。
三、商理性地浪漫,冷静地乐观
图3:Duvakitug的RELIEVE UCCD(Phase 2)研究设计
Afimkibart(IV+SC)
Roche的Afimkibart(也称RO7790121,PF-06480605, RVT-3101, RG6631),适应症为CD的TAHOE研究在ClincalTrials.gov显示尚未招募,但适应症为UC的2期研究TUSCANY-2已呈现积极疗效,14周任何剂量的afimkibart的临床缓解这一主要终点方面均无显著差异,高剂量组临床缓解率为32%(Pbo-adj Δ=21%),且安全耐受。这些结果支持继续开发 afimkibart,适应症为IBD的3期研究正在招募患者中,包括评估成人UC患者的诱导和维持疗效的AMETRINE-1&2(图4研究设计),以及评估CD患者的诱导和维持疗效的SIBERITE-1和SIBERITE2。评估儿童CD患者疗效的AMETRINE-PEDS研究也已注册。
图4:AMETRINE-1&2的研究设计(Roche官网)
Tulisokibart(IV)
Tulisokibart是Merk公司积极推进TL1A单抗药物,适应症为UC和CD的2期研究均已完成,分别是ARTEMIS-UC研究和APOLLO-CD研究(结果可见表1)。APOLLO-CD(见图5研究设计)结果中,在第 12 周,接受 tulisokibart 治疗的受试者中,达到内镜下缓解(主要终点;26% vs 12%;P=0.002)和临床缓解(关键次要终点;49% vs 16%;P<0.001)的比例显著高于接受安慰剂治疗的受试者。在第 50 周(开放标签扩展期,OLE),内镜下缓解率和临床缓解率均得以维持。
图5:APOLLO-CD的研究设计(DDW2025)
在开放标签扩展期 (OLE) 内,最常见的感染是尿路感染(100 mg 组和 250 mg 组分别占 16% 和 11%)、COVID-19(各剂量组均占 11%)和上呼吸道感染(100 mg 组和 250 mg 组分别占 16% 和 6%)。
Tulisokibart的3期研究ATLAS-UC和ARES-CD正在招募患者中。
此外,Sanofi布局的HXN-1002(IL23/TL1A双抗)和HXN-1003(α4β7/TL1A bsAb双抗)两款TL1A双抗药物,可能成为下一代靶向TL1A药物的领头羊。
四、总结
TL1A: DR3信号通路在黏膜免疫中的作用复杂。如图6A所总结,可调控免疫应答(适应性免疫和固有免疫)(1 和 2)和上皮屏障功能和菌群失调 (3),并参与上皮间质转化 (EMT) 和纤维化 (4)。动物模型中 TL1A-DR3 相互作用调节效应 T 细胞扩增并维持 Treg 细胞稳态。TL1A参与启动和增强 Th1、Th2 和 Th17 通路中的应答,并通过 ILC(如 ILC1、ILC2 和 ILC3)调节固有免疫。该通路还具有疾病诊断价值,血清 TL1A、DcR3 水平和外周血 IL-17A 细胞因子可能作为有前景的预测性生物标志物。TL1A单抗药物的临床研究中,治疗前对患者进行生物标志物检测,以评估生物标志物阳性患者群的响应情况。
图6:TL1A: DR3信号通路在黏膜免疫中的复杂作用
TL1A 的功能不仅限于肠道炎症,还影响关节、皮肤和眼部炎症,提示其在肠滑膜、肠-皮肤轴和肠-眼轴中发挥关键作用。动脉粥样硬化斑块中 TL1A 和 DR3 的表达升高,表明它们可能参与动脉粥样硬化的发生。
随着靶向TL1A: DR3通路治疗其他疾病的潜能被发现,更多临床研究在其他相关适应症开展,如类风湿性关节炎(Rheumatoid Arthritis,RA),异位性皮炎(Atopic dermatitis,AtD)。
参考文献:
Gut. 2025 Mar 6;74(4):652-668. doi: 10.1136/gutjnl-2024-332504.
Danese, Silvio et al.The Lancet Gastroenterology & Hepatology, Volume 10, Issue 10, 882 - 895
Med. 2024 May 10;5(5):386-400.doi: 10.1016/j.medj.2024.03.010. Epub 2024 Apr 3.
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