未来可期！研究发现BLyS/APRIL通路是治疗重症肌无力的重要途径

重症肌无力（MG）是一种自身免疫性疾病，临床上以波动性肌无力为主要特征1。近年来，随着对MG病因学的深入研究，越来越多的药物被开发用于其治疗，尤其是生物制剂的出现，显著提高了MG的治疗效果。

目前，中国已获批上市治疗MG的两款生物靶向药物均是通过阻断MG下游信号通路的关键靶点来达到治疗目的。而近日，中南大学湘雅医院神经内科杨欢教授及其团队利用孟德尔随机化和共定位分析发现了新的具有前景的、针对MG上游信号通路的治疗靶点。该研究成果于2024年4月发表于《Human Genomics》（IF=4.5）。本文将研究内容整理如下，以飨读者。

研究背景及研究方法

孟德尔随机化（MR）是一种基于全基因组关联研究（GWAS）数据以推断暴露因素与结局间潜在因果关系的替代方法4，其已在多发性硬化和多种神经退行性疾病中确定了潜在治疗靶点5,6。最近一项以蛋白质组学为中心的多组学整合分析探索了包括MG在内的10种自身免疫性疾病的潜在治疗靶点，其中，全蛋白质组关联分析（PWAS）、MR和共定位分析结果确定了PRSS8和CTSH是MG具有前景的治疗靶点7。然而，目前尚无针对这两个靶点的药物用于MG或类似风湿疾病的临床试验。因此，本研究旨在通过药物靶向MR分析发现MG的潜在治疗靶点，以探索更有前景的治疗药物。

首先，将可成药基因与顺式表达定量性状位点（cis-eQTL）数据相关连，以模拟每个基因的表达水平。其次，通过双样本MR分析探索可成药基因表达水平与早发型和晚发型MG风险间的潜在因果关系，再进行敏感性和共定位分析以排除任何可能的偏倚。随后，对具有前景的治疗靶点进行蛋白定量性状位点（pQTL）MR分析，并通过蛋白质相互作用（PPI）分析进行验证，以确定更多潜在的药物靶点和相关信号通路；通过酶联免疫吸附实验（ELISA），确定MG患者潜在药物靶点的血清水平。最后，通过全表型MR（Phe-MR）分析评估每个靶点的临床试验及可能存在的副作用。具体流程见图1。

图1 研究设计概述

研究结果

➤ eQTL MR分析确定了13个具有前景的MG治疗靶点

研究分析了包含2176个可成药基因的数据集（由编码药物靶点的三个层次基因组成），eQTL MR分析结果显示，分别有8个基因（CCR2、CD226、TNFSF12、CDC42BPB、KAT2B、LEAP2、PRSS36、THRA）、1个基因（CORIN）和7个基因（CCR2、CDC42BPB、TNFSF12、TNFSF13[APRIL]、CFD、KLRD1、LMCD1）与MG、早发型MG和晚发型MG的风险显著相关。以上16个与疾病显著相关的基因涉及13个具有前景的治疗靶点（图2A-C）。

图2 基因-疾病关联的eQTL MR结果

采用多种MR效应荟萃分析（IVW、MR-egger、加权中位数法和加权模式）方法评估，结果显示13个基因的预测方向具有稳健性。此外，MR-Egger和MR-PRESSO检测结果显示13个基因不存在多效性偏倚；对通过多效性检测的基因进行Cochran's Q和I2检验，结果显示13个基因不存在异质性（Cochran's Q：p<0.05；I2>50）；所有基因均通过了MR-steiger检验，确保了从基因表达水平到疾病的因果关系方向（图2D）。

➤ CD226、CDC42BPB、PRSS36和TNFSF12与MG或晚发型MG具有共定位证据

共定位分析有助于评估单个SNP是否同时与暴露因素和结局显著相关。共提供了5种假设，H0：与基因和疾病无关；H1：与基因表达相关，但与疾病无关；H2：与疾病相关，但与基因表达无关；H3：基因和表达水平与不同因果变异相关；H4：与同一因果变异的基因和表达水平同时相关。

结果显示，CD226被确定为MG（PP.H4=0.86）和晚发型MG（PP.H4=0.93）的风险候选基因。此外，CDC42BPB（PP.H4=0.95），PRSS36和MG（PP.H4=0.92）可能共享一个因果变异；与晚发型MG相关的CDC42BPB基因（PP.H4＞0.5）及与MG相关的TNFSF12基因（PP.H3 + PP.H4＞0.8）的偏倚是可接受的。

➤ 蛋白质组学分析：TNFSF12、TNFSF13（APRIL）和TNFSF13B（BLyS）可能是MG具有前景的治疗靶点

蛋白质组学水平（如pQTL）能更有效地模拟药物作用。基于Ferkingstad和Sun等人的双数据集pQTL分析显示，TNFSF12与MG和晚发型MG显著关联（图3）。总结12个可成药基因的所有支持证据，发现TNFSF12及其相关通路是一个具有前景的药物靶点（表1）。

图3 所有基因-疾病对可用的pQTL MR结果的森林图

表1 可成药基因的所有支持证据

基于STRING数据库，已知TNFSF12-TNFSF13（APRIL）和TNFSF12-TNFSF13B（BLyS）具有最可靠的相互作用（图4A）；而PPI分析也确定了TNFSF12-TNFSF13（APRIL）的共表达相关性。此外，pQTL MR分析发现TNFSF13（APRIL）与MG和早发型MG的关联显著。

虽然研究确定了PRSS36-DIRC1的共表达关系，也有报道称CD226与多种自身免疫性疾病相关8。然而，目前尚无针对PRSS36、DIRC1、CD226及其相互作用蛋白的药物，因此，TNFSF12、TNFSF13（APRIL）和TNFSF13B（BLyS）更有可能成为MG具有前景的治疗靶点。

图4 蛋白质组学水平鉴定药物靶点

➤ 针对BLyS/APRIL通路的生物制剂在治疗MG中具有广阔前景

ELISA分析结果显示，MG患者与健康对照者的血清TNFSF12和TNFSF13B（BLyS）水平无显著差异，但MG患者的血清TNFSF13（APRIL）水平显著升高（图4B）。因此，TNFSF13（APRIL）/TNFSF13B（BLyS）通路是MG具有前景的治疗靶点，其中，新兴生物制剂如泰它西普和贝利尤单抗对改善MG治疗结局具有较大潜力（图4C）。

通过Open targets平台对筛选的3个药物靶点（TNFSF12、TNFSF13[APRIL]、TNFSF13B[BLyS]）的临床试验进行系统评价。结果显示，大多数针对BLyS/APRIL通路的生物制剂已进入Ⅲ期临床试验，另一种双靶点（BLyS+APRIL）抑制剂泰它西普已完成MG治疗的Ⅱ期试验，其在SLE和原发性干燥综合征等其他适应症中的临床试验也正在进行9,10。这些结果表明，针对BLyS/APRIL通路的生物制剂在治疗自身免疫性疾病方面具有广阔前景。

最后，通过Phe-MR分析探讨了3个靶点（TNFSF12、TNFSF13[APRIL]、TNFSF13B[BLyS]）的安全性。结果显示，TNFSF13B（BLyS）的不良反应较少，需关注TNFSF12和TNFSF13（APRIL）的潜在不良反应，但仍需通过动物模型和临床研究进一步验证。

研究结论及讨论

MG中产生自身抗体的机制途径可始于前体B细胞，这些细胞分化为记忆B细胞和浆细胞，存在于骨髓中或胸腺中，进而分泌乙酰胆碱受体（AChR）抗体、肌肉特异性受体酪氨酸激酶（MuSK)）抗体等致病性抗体11。而BLyS（BAFF）和APRIL可作用于B细胞发育分化的多个阶段，其中，BLyS（BAFF）通过作用于细胞表面的BR3、TACI和BCMA受体，促进过渡性B细胞向成熟B细胞转化以及成熟B细胞的存活和增殖；APRIL通过作用于细胞表面的TACI和BCMA受体，促进成熟B细胞向浆母细胞、浆细胞转化以及浆细胞的增殖和存活，进而促进自身抗体分泌（图5）12,13,14。

图5 BLyS（BAFF）和APRIL促进B细胞的增殖分化

此外，既往研究发现，MG患者的BLyS（BAFF）和APRIL水平较健康对照者明显升高15,16，且血清BLyS（BAFF）水平与AChR抗体滴度水平呈显著正相关（图6）17，因此，理论上如果能阻断BLyS（BAFF）和APRIL与受体结合，或可从源头上切断MG的发病。

图6 MG患者的血清BLyS（BAFF）、APRIL水平

本研究通过eQTL、共定位、pQTL和PPI分析，发现了5个MG潜在治疗靶点（TNFSF12、PRSS36、CD226、TNFSF13[APRIL]和TNFSF13B[BLyS]），其中，TNFSF12，TNFSF13（APRIL）和TNFSF13B（BLyS）被确定为最具前景的治疗靶点，且有多种可用药物，如泰它西普，阿塞西普和贝利尤单抗。此外，对患者样本进行的ELISA检验发现MG患者的血清TNFSF13（APRIL）水平升高。最后，TNFSF12-TNFSF13（APRIL）和TNFSF12-TNFSF13B（BLyS）间的蛋白质相互作用表明BLyS/APRIL信号通路是治疗MG的重要途径，本研究进一步证实了既往对BLyS/APRIL可能是治疗MG重要靶点的推测。

然而，本项研究也存在局限性。首先，MR不能概括临床试验，只能为具有治疗前景的药物靶点提供线索。其次，由于研究使用的GWAS数据只包括AChR抗体阳性的早发型和晚发型MG患者，因此，本研究提出的具有前景的治疗靶点在其他MG亚组中（MuSK-MG、低密度脂蛋白受体相关蛋白4[LRP4]-MG及抗体阴性MG）是否同样适用还需进一步研究。

小结

本研究表明BLyS（BAFF）和APRIL是治疗重症肌无力的重要靶点，而泰它西普作为一款双靶（APRIL+BLyS）三通路生物制剂，既能阻断BLyS，抑制自身反应性B细胞发育成熟，又能阻断APRIL，抑制自身反应性浆细胞分泌自身抗体，且其治疗MG的II期临床数据结果令人鼓舞，未来有望成为MG治疗的新选择。