胸腺基質細胞生成素（TSLP）靶向治療哮喘和COPD的技術綜述

胸腺基質細胞生成素（TSLP）是一種細胞因子，在過敏性疾病如哮喘和慢性阻塞性肺?。–OPD）等的發病機制中起著至關重要的作用。本技術說明概述了TSLP在這些呼吸系統疾病中的作用，并討論了其對治療的影響。我們探討TSLP驅動氣道炎癥和重塑的機制，并回顧TSLP靶向治療哮喘和COPD管理的最新進展。

哮喘和COPD

哮喘和慢性阻塞性肺疾?。–OPD）都是以氣流阻塞和呼吸道癥狀為特征的慢性呼吸系統疾病，但它們具有不同的潛在機制和臨床表現。

哮喘是一種以反復發作的喘息、呼吸急促、胸悶和咳嗽為典型特征的疾病，通常發生在夜間或清晨。它主要由氣道炎癥和高反應性驅動，以響應各種觸發因素，如過敏原，病毒感染，運動和污染物。炎癥主要是嗜酸性粒細胞性的，涉及細胞因子如白細胞介素（IL）-4、IL-5和IL-13的釋放，其協調免疫細胞募集、粘液分泌過多和氣道平滑肌收縮。氣道重塑，其特征在于結構變化，如氣道壁增厚、膠原沉積和平滑肌質量增加，可隨時間發生，導致持續的氣流限制和癥狀惡化。

另一方面，COPD主要是由暴露于煙草煙霧引起的，盡管其他環境因素如生物質燃料暴露和職業污染物也可能起作用。其特征是持續和漸進的氣流限制，不完全可逆。COPD包括兩種主要表型：慢性支氣管炎，其特征在于慢性咳嗽和痰產生，以及肺氣腫，其特征在于肺實質破壞和氣腔擴大。COPD的標志性病理學特征包括慢性炎癥，主要是嗜酸性和巨噬細胞驅動的，導致氣道壁增厚、粘液分泌過多和肺彈性回縮喪失。此外，COPD與全身性炎癥和合并癥（如心血管疾病、骨骼肌功能障礙和骨質疏松癥）相關，這導致其顯著的發病率和死亡率。

盡管有治療方法，但許多患者繼續出現不受控制的癥狀，這突出了對新治療方法的需求。TSLP已成為哮喘和COPD氣道炎癥和重塑的關鍵調節因子，為治療干預提供了有希望的靶向方法。

TSLP的生物學

TSLP是一種I型細胞因子，是IL-7的副產物，可能來源于相同的祖先基因（1）。它主要由肺、皮膚和胃腸道中的上皮細胞和基質細胞產生。多種觸發因素可誘導TSLP產生，包括損傷、TLR 2（Toll樣受體2）、TLR 3和NOD 2的配體、蠕蟲、細菌和病毒感染、蛋白酶（如胰蛋白酶和木瓜蛋白酶）以及促炎細胞因子（2）。TSLP有效地充當放大炎癥防御機制的警報分子。

TSLP與由TSLPR（胸腺基質淋巴細胞生成素受體）和IL-7受體α鏈（IL-7 R α）組成的異二聚體受體結合，啟動JAK 1和JAK 2介導的磷酸化級聯反應（3）。STAT 5A和STAT 5 B的隨后募集和活化最終導致Th 2相關細胞因子IL-4、IL-5、IL-9和IL-13的轉錄和產生。TSLPR由多種免疫細胞表達，包括T細胞、B細胞、先天性淋巴樣細胞（ILC 2）、自然殺傷T（NKT）細胞、單核細胞/巨噬細胞、嗜堿性粒細胞、樹突細胞（DC）以及非免疫細胞如上皮細胞、平滑肌細胞和神經細胞。

圖1.通過異二聚體受體的TSLP信號傳導：TSLPR和IL-7 R α。改編自Ebina-Shibuya，R.和倫納德，WJ。2022年（1).

TSLP在哮喘和COPD中的作用

TSLP是由上皮細胞產生的，以響應各種觸發器，如過敏原，病毒和污染物。它通過促進樹突狀細胞的活化和分化作為2型炎癥的主要調節劑，這反過來又驅動幼稚T細胞分化為促炎性Th 2細胞。Th 2細胞因子，包括IL-4、IL-5和IL-13，協調嗜酸性粒細胞性炎癥、粘液分泌過多和氣道高反應性，這是哮喘的標志性特征。此外，TSLP通過促進細胞外基質蛋白的產生和成纖維細胞活化來促進氣道重塑。因此，靶向TSLP信號通路有望減輕哮喘的炎癥和重塑。

圖2. TSLP驅動哮喘中的Th 2炎癥通路。改編自Ebina-Shibuya，R.和倫納德，WJ。2022年（1).

在COPD中，TSLP表達響應于香煙煙霧暴露和呼吸道感染而上調。TSLP通過募集和激活先天性免疫細胞（包括嗜中性粒細胞和巨噬細胞）導致促炎介質的產生而促成慢性炎癥。此外，TSLP誘導氣道平滑肌增殖和膠原沉積，有助于COPD的氣流限制和肺功能下降。靶向TSLP通路為解決COPD中的炎癥和重塑以及潛在地減緩疾病進展提供了一種新方法。

治療意義

正在探索幾種靶向TSLP的治療策略用于治療哮喘和COPD。針對TSLP或其受體的單克隆抗體已在臨床前研究和早期臨床試驗中顯示出療效，證明了肺功能、癥狀和加重率的改善。TSLP信號通路的小分子抑制劑也在開發中，并有望作為長期疾病管理的口服療法。靶向多種炎癥通路（包括TSLP）的聯合治療可提供協同效應，并改善重度哮喘和COPD表型的治療結局。靶向TSLP信號通路代表了這些呼吸系統疾病的有希望的治療方法，提供了緩解癥狀，改善肺功能和改變疾病進展的潛力。進一步的研究是必要的，以充分闡明復雜的機制TSLP和優化的治療策略，臨床實施。

BPS Bioscience助力TSLP藥物發現

該細胞系是一種鼠Ba/F3細胞系，經工程改造可表達TSLPR和IL-7 R α（白細胞介素7受體α），二者由自切割P2 A肽分開。通過轉導STAT 5熒光素酶報告基因Ba/F3細胞（#79772）來遞送構建體，所述細胞表達由位于最小TATA啟動子上游的STAT 5應答元件驅動的螢火蟲熒光素酶報告基因。在被TSLP激活后，內源性轉錄因子STAT 5與應答元件結合，誘導熒光素酶報告基因的轉錄。已驗證該細胞系對TSLP有應答。它對IL-7沒有反應。 額外的功能驗證證明TSLP誘導的熒光素酶活性可被抗TSLP或抗TSLPR中和抗體抑制。

圖3. TSLP響應性熒光素酶報告基因Ba/F3細胞系中對TSLP的劑量響應。

圖4.抗TSLP中和抗體對TSLP應答性熒光素酶報告基因Ba/F3細胞系中TSLP應答的抑制。將TSLP響應性熒光素酶報告基因Ba/F3細胞與濃度遞增的?抗TSLP中和抗體?（#102138）過夜，然后用0.3ng/ml TSLP刺激。熒光素酶活性使用?ONE-Step™熒光素酶測定系統?（#60690）。結果顯示為STAT5報告子活性的百分比（與在不存在抗體的情況下由TSLP刺激的細胞相比，設定為100%）。

為了快速篩選和驗證TSLP：TSLPR相互作用的阻斷劑，TSLPR：TSLP [生物素化]抑制劑篩選化學發光檢測試劑盒是理想的選擇。這種基于ELISA的熒光測定法提供了穩健的信噪比，并以方便的試劑盒形式提供。質量測試確保了批次間性能的一致性。

圖5.抗TSLP中和抗體（#102138）對TSLP：TSLPR結合的劑量依賴性抑制。

1. Ebina-Shibuya, R. and Leonard, WJ. 2022.?Nat Rev Immunol.?23:24-37.?Pubmed

2. Takai, T. 2012.?Allergol Int.?61:3-17.?Pubmed

3. Ziegler, S. 2012.?J Allergy Clin Immunol.?130:845-852.?Pubmed