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IL-17A:白细胞介素-17家族代表性靶点,助力炎症、免疫、肿瘤性皮肤病治疗!

日期:2023-04-19 08:43:06

2023年3月25日,国内首款抗IL-17A单抗(赛立奇单抗Xeligekimab,GR1501)获批上市,来自重庆智翔金泰公司。GR1501是一款重组全人源抗体,通过抗体特异性结合血清中的IL-17A蛋白,阻断IL-17A与IL-17RA的结合,抑制炎症的发生和发展,能有效治疗银屑病、脊柱关节炎等自身免疫性疾病。此次上市标志着,我国银屑病治疗市场,全部依赖进口药物治疗格局或将被打破。凭借优异临床疗效,IL-17A已成为了国内外治疗炎症性疾病,尤其是银屑病的不可或缺的靶向药物。

未来,随着国产IL-17A单抗药物陆续上市,预计到2030年,国内IL-17A单抗市场规模将达到50亿元以上,行业发展前景广阔,尤其是那些成功率先获批上市的制药企业,将成为竞争中的佼佼者,赢得更多市场份额。


1. 白细胞介素-17家族

白细胞介素-17(interleukin-17,IL-17)家族是一类重要的促炎症因子,可以促进多种细胞释放炎性因子(IL1IL6IL17IL23),促进细胞增殖和促血管生成 [1]。IL-17家族作为参与慢性炎症和炎症相关肿瘤发生和发展的重要炎症因子,主要由活化的CD4+T辅助细胞即Th细胞产生 [2]。目前发现IL-17家族至少包括6个家族成员,分别是IL-17A、IL-17BIL-17CIL-17DIL-17EIL-17F。IL-17家族通过与相应的同源或异二聚体受体(IL-17RAIL-17RBIL-17RCIL-17RDIL-17RE)结合发挥生物学效应 [3]图1)。IL-17A即通常所说的IL-17,是Th17细胞发挥作用的主要执行者,可促进炎症反应的发生,在自身免疫病、炎症、肿瘤以及移植排斥反应中发挥重要作用 [2]

IL-17家族细胞因子介导的炎症性疾病发病

图1. IL-17家族细胞因子介导的炎症性疾病发病 [3]


2. 什么是IL-17A?

IL-17A是一种细胞因子,属于白细胞介素17家族。IL-17A最初称为CTLA-8,它由T细胞和其他类型的免疫细胞产生,并在免疫系统中发挥重要作用 [4]。IL-17A主要由Th17细胞产生,其他细胞包括CD8+T细胞、γδT细胞、NK细胞及中性粒细胞、肥大细胞和巨噬细胞也表达IL-17A [5]。IL-17A在炎症和自身免疫性皮肤病中的作用已被广泛报道,如银屑病、特应性皮炎(AD)、白癜风、系统性红斑狼疮、恶性黑色素瘤常见皮肤病 [6]。此外,IL-17家族是衔接肿瘤与炎症的关键炎症因子之一,而IL-17A则是该家族中最具代表性的成员 [7]。因此,IL-17A被认为是炎症相关皮肤病及癌症的重要媒介。


3. IL-17A在炎症中的作用机制

IL-17A作为IL-17家族中主要的炎性介质,是目前该家族中研究的最为清楚的成员,它可以诱导炎症性基因的表达,同时也参与多种免疫相关疾病的炎症性发病机制。此外,IL17A异常表达与多种恶性肿瘤的发生发展相关,在不同恶性肿瘤中IL17A可通过不同信号通路,发挥抑癌基因或者原癌基因的作用。

在银屑病中,IL-23/Th17/IL-17A轴是其发病的关键环节,IL-17A与其角质形成细胞表达受体(IL-17R)结合,促进了角质形成细胞的异常分化和增殖,以及趋化因子(CXCL1CXCL2CCL20)的表达,Th17和树突状细胞向皮肤的募集及抗菌肽的表达增强,细胞粘附分子的表达减少,导致皮肤屏障功能破坏 [8-9]图2)。在特应性皮炎(Atopic Dermatitis,AD)中,AD儿童的IL-17A、IL-17E、IL-17F和IL-23血清浓度均升高,且与疾病的严重程度有关 [11]

IL-17A在银屑病中的作用机制

图2. IL-17A在银屑病中的作用机制 [9]

在强直性脊柱炎(Ankylosing spondylitis,AS)中,疾病活动度高的患者其IL-17A表达水平越高,而IL-35水平越低。IL-17A与IL-35作为一对有着密切联系的促炎/抗炎细胞因子,于生理状态下两种细胞因子的表达水平处于相对平衡状态,一旦平衡失调可诱发一系列自身免疫系统病症 [12]。此外,IL-17的高度表达,可造成皮肤细胞与组织的损伤,导致黑素细胞功能破坏,皮肤色素出现脱失,产生白斑,从而导致白癜风的产生 [13]

在黑色素瘤中,IL-17A可促进间质细胞、纤维细胞和肿瘤细胞中PGE2、VEGF等血管生成因子的分泌而使细胞间粘附分子高表达,通过IL-17-VEGF途径,促进肿瘤血管生成(图3[16]。在结直肠癌中,IL-17A高表达,Th17细胞诱导TGF-βCXCR3CCR6IL-6等免疫抑制介质的产生,促进结直肠癌的发生 [17]。在卵巢癌中,敲低IL-17A可能通过抑制IL-17-STAT3信号通路,抑制VEGF-A的表达,抑制肿瘤细胞增值 [18]

IL-17A在黑色素瘤中的作用机制

图3. IL-17A在黑色素瘤中的作用机制 [16]


4. IL-17A在疾病治疗中的作用

IL-17A作为近些年以来新发现的细胞因子,其强大的促炎功能可以介导和维持炎症反应。炎性细胞及相关炎症因子是肿瘤微环境的重要组成部分。目前,IL-17A在炎症和自身免疫性皮肤病中的作用已被广泛报道,而IL-17A在肿瘤的形成中,存在正反两方面的研究证据,其确切作用有待阐明。

4.1 IL-17A与炎症性疾病

4.1.1 银屑病

银屑病是一种由遗传、环境、免疫等多种因素介导的慢性炎症性皮肤病。目前已知的参与银屑病的多种炎症细胞分泌的细胞因子包括IL-17A、IL-8IL-21、IL-6、IL-25、IL-19IL-36TNF-α等。IL-17A等在银屑病免疫学发病机制中占有重要地位,目前已有相应的靶向IL-17A的药物单抗,能快速有效治疗中重度银屑病,包括司库奇尤单抗、依奇珠单抗、古塞奇尤单抗等 [19]

4.1.2 强直性脊柱炎

强直性脊柱炎(Ankylosing Spondylitis,AS)是一种慢性炎症性自身免疫性病症,疾病进展可出现关节强直、脊柱畸形。AS遗传危险因素主要有TBX21IL-27PTGER4NKX2-1IL-12BIL-7RIL-6RIL-1R2IL-1R1等,这些因素多与适应性免疫效应细胞介导的白介素IL-17A免疫有关。目前,IL-17A在AS中的作用受到了广泛关注,AS患者关节、滑液、血清与CD4+T淋巴细胞内IL-17A呈高表达,一系列IL-17A相关基因已经被确定为AS发展的危险因素 [20]

4.1.3 系统性红斑狼疮

系统性红斑狼疮(Systemic Lupus Erythematosus,SLE)是由于患者身体免疫系统持续激活,释放大量细胞因子以及自身抗体,导致的组织损害。Th17细胞参与了系统性红斑狼疮的发病机制,在诱导炎症反应及脏器损害中有着关键作用。研究显示,血清IL-17、IL-23及HMGB1在SLE患者中显著高表达,且与疾病活动性密切相关,表明IL-17与SLE发病机制或控制病情有关 [21]

4.2 IL-17A与肿瘤

4.2.1 黑色素瘤

IL-17A及Th17在黑色素瘤中的作用复杂。研究表明,小鼠肿瘤模型中,Th17细胞能够激活内源性细胞毒性CD8+T细胞,从而消除小鼠黑色素瘤 [22]。还有研究报道,Th17细胞介导晚期B16黑素瘤的破坏,其治疗效果严重依赖于干扰素(IFN)的产生 [23]。IL-17A的促肿瘤作用是通过IL-6-Stat3信号通路直接作用于肿瘤细胞实现 [24]。另有数据提示,IL-17A和IL-23表达高于普通良性痣,提示IL-17A、IL-23可能参与皮肤黑色素瘤,并对黑色素瘤的侵袭性产生影响 [25]

4.2.2 结肠癌

利用已建立的稳定转染小鼠IL-17全长基因的小鼠结肠癌细胞(C26/pc DNA3.1-IL-17),学者发现C26/pc DNA3.1-IL-17细胞接种小鼠体内后,荷瘤小鼠的肿瘤生长速度降低,明显小于C26/pc DNA3.1细胞组及C26细胞组。接种C26/pc DNA3.1的小鼠脾淋巴细胞表达更高水平的IFN-γIL-4GATA-3、ROR-γt、IL-10。研究表明IL-17在小鼠体内具有明显的抗肿瘤作用,其抗肿瘤作用与增强机体免疫应答有关 [26-27]

4.2.3 卵巢癌

通过人上皮性卵巢癌细胞株SKOV3建立裸鼠人上皮性卵巢癌移植瘤模型,将造模成功的裸鼠随机分成对照组和IL-17-siRNA组,研究发现,IL-17-siRNA组的肿瘤体积显著小于对照组,IL-17-siRNA组的细胞凋亡率显著升高。IL-17-siRNA组的p-JAK和p-STAT3表达显著降低,Caspase-3Caspase-8Caspase-9的表达显著升高。因此,抑制IL-17A表达,可促进肿瘤组织细胞凋亡,减缓卵巢癌的发展 [28-29]


5. IL-17A的药物研究进展

全球已有4款IL-17靶向药物批准用于治疗银屑病和强直性脊柱炎。IL-17A已成为炎症性、自身免疫性和肿瘤性皮肤病治疗重要靶点。来自Pharmsanp数据显示,更多选择性靶向IL-17A的生物制剂处于临床研究阶段,主要用于银屑病、脊柱炎、系统性红斑狼疮、恶性黑色素瘤等炎症引起的免疫系统疾病的治疗。目前,国内恒瑞医药、英迈生物、三生国建、君实医药、康方生物等制药企业研发的IL-17A单抗药物均已进入临床III或II试验阶段(表1)。IL-17A作为白介素-17家族新生代靶点,自身免疫疾病是IL-17药物研发的主场,这将为多种免疫疾病尤其是银屑病治疗带来福音!

药物名称 靶点 药物类型 在研机构 全球最高研发状态 中国最高研发状态
Ixekizumab IL17A 人源化单克隆抗体 礼来制药 批准上市 批准上市
Secukinumab IL17A 全人源单克隆抗体 诺华制药 批准上市 批准上市
Bimekizumab IL17 人源化单克隆抗体 UCB 批准上市 临床三期
Netakimab IL17 嵌合单克隆抗体;
人源化单克隆抗体
Biocad 批准上市 临床三期
Xeligekimab IL17A 全人源单克隆抗体 智翔金泰 申请上市 申请上市
Gumokimab IL17A 单克隆抗体 中山康方 临床三期 临床三期
SSGJ-608 IL17A 人源化单克隆抗体 三生国健 临床三期 临床三期
Secukinumab biosimilar IL17A 全人源单克隆抗体;
生物类似药
百奥泰 临床三期 临床三期
Vunakizumab IL17A 人源化单克隆抗体 恒瑞医药 临床三期 临床三期
Recombinant anti-lL 17A humanized monoclonal antibody IL17A 人源化单克隆抗体 君实生物 临床二期 临床二期
Recombinant human IL-17A/F humanized antibody IL-17F; IL17A 人源化单克隆抗体 丽珠医药/鑫康合 临床二期 临床二期
Sonelokimab IL-17F; IL17A 纳米抗体 Ablynx Nv 临床二期 无申报
QX002N IL17A 生物药 荃信生物 临床二期 临床二期
HB-0017 IL17 生物药 华博生物/华奥泰 临床二期 临床二期
JNJ-63823539 IL17A; TNFα 双特异性抗体 杨森 临床一期 无申报
ZL-1102 IL17A 片段抗体 再鼎医药/Crescendo 临床一期 临床一期
CMAB-015 IL17A 生物类似药 迈博太科 临床一期 临床一期
UCB-0159 IL17A; TNF 双特异性抗体 UCB 临床一期 无申报
JNJ-61178104 TNFα; IL17A 双特异性抗体 杨 森 临床一期 无申报
SCH-900117 IL17A 人源化单克隆抗体 默沙东 无进展(临床一期) 无申报
Perakizumab IL17 人源化单克隆抗体 罗氏 无进展(临床一期) 无申报
Tibulizumab BAFF/BLy; IL17A 双特异性抗体 礼来制药 无进展(临床一期) 无申报
RO-7040547 IL13; IL17A 双特异性抗体 基因泰克 无进展(临床一期) 无申报
Afasevikumab IL17 全人源单克隆抗体 Novimmune Sa 无进展(临床一期) 无申报
ABBV-257 IL17;TNFα 免疫球蛋白;
双特异性抗体
Abbott
Laboratories
无进展(临床一期) 无申报
BCD-121 IL17; TNFα 全人源单克隆抗体 Biocad 无进展(临床一期) 无申报
LQ-025 IL17A 纳米抗体 洛启生物 临床前 临床前
Ori-Ab-004 IL17A 单克隆抗体 原启生物 临床前 临床前
Secukinumab biosimilar IL17A 单克隆抗体 博安生物 临床前 无申报
LQ-026 IL17A; TNFα 双特异性抗体 洛启生物 临床前 临床前
LNR-653.1 PGF; VEGF; IL17A 双特异性抗体 Biophtha lnc 临床前 无申报
ABM-125 IL17 单克隆抗体 Abeome Corp 临床前 无申报
SCT-650A IL17 单克隆抗体 神州细胞 临床前 临床前
BH-1657 IL17; TNFα 双特异性抗体 韩美药品株式会社 临床前 无申报
ND-016 IL17; TNFα; IL5RA; CD3 三特异性抗体; Numab Therapeutics Ag 临床前 无申报
anti-IL-17A humanized monoclonal antibody IL17A 人源化单克隆抗体 方坦思 临床申请 临床申请
CNTO-6785 IL17A 全人源单克隆抗体 Morphosys Ag/杨森 临床申请 临床申请
CJM-112 IL17A 全人源单克隆抗体 诺华制药 临床申请 临床申请

表1. IL-17A的药物研究进展

为鼎力协助各药企针对IL-17A靶点在银屑病等自身免疫疾病药物方面的研发工作,CUSABIO推出IL-17A活性蛋白、抗体、试剂盒系列产品,助力您在IL-17A机制方面的研究或其潜在临床价值的探索。

IL-17A蛋白:

Recombinant Human Interleukin-17A(IL17A)(T26A) (Active)

High Specifity Validated by Western Blot

The high specifity was validated by western blot. (Tris-Glycine gel) Discontinuous SDS-PAGE (reduced) with 5% enrichment gel and 15% separation gel.

Excellent Bioactivity Validated by Functional ELISA

Immobilized Human IL17A at 2 μg/ml can bind Anti-IL17A recombinant antibody (CSB-RA624104MA1HU), the EC50 is 1.818-2.170 ng/mL.

产品名称 货号 规格
Recombinant Human Interleukin-17A(IL17A)(T26A) (Active) CSB-BP624104HU(M) 100ug/20ug
Recombinant Rat Interleukin-17A(Il17a) CSB-EP717213RA 1mg/100ug/20ug
Recombinant Human Interleukin-17A protein(IL17A) CSB-AP001851HU 500ug/100ug/5ug
Recombinant Human Interleukin-17A(IL17A) (Active) CSB-AP004331HU 1mg/500ug/50ug/10ug
Recombinant Human Interleukin-17A(IL17A) (Active) CSB-AP004341HU 1mg/500ug/50ug/10ug
Recombinant Human Interleukin-17A & Interleukin-17F(IL17A & IL17F) (Active) CSB-AP004701HU 1mg/500ug/50ug/10ug
Recombinant Mouse Interleukin-17A(Il17a),partial (Active) CSB-AP004781MO 1mg/500ug/50ug/10ug

参考文献:

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