Посещений:
Аллергические Риниты

NEW TARGETS FOR ALLERGIC RHINITIS — A DISEASE OF CIVILIZATION
Stephen T. Holgate, David Broide
Nature Reviews Drug Discovery 2, No 11, 903-915 (2003); doi:10.1038/nrd1224

Allergic rhinitis is an inflammatory disorder of the nasal mucosa, mediated by TH2 lymphocytes, which is linked to atopy and whose prevalence is increasing in association with a Western lifestyle. The production of allergen-specific IgE, activation of mucosal mast cells and the recruitment and activation of effector leukocytes provides potential therapeutic targets, including selective inhibition of cytokines, adhesion molecules and signalling pathways. Blockade of IgE, using monoclonal antibodies and vaccine strategies, is a new approach for interrupting the allergic cascade, whereas the use of recombinant mutated allergens, peptides and ДНК oligonucleotides will lead to improved efficacy and reduced side effects of immunotherapy to induce tolerance.


Рис.1.  | Cell and mediator pathways underlying the pathogenesis of allergic rhinitis.


Рис.2.  | Interaction between allergens and IgE to activate mast cells via the high-affinity receptor FcεRI.


Рис.3.  | Schematic representation of the hygiene hypothesis.


Рис.4.  | Central role of the TH2 type lymphocyte in the orchestration of the chronic allergic phenotype.


Рис.5.  | Interactions between cytokines and endothelial cells in the recruitment of inflammatory leukocytes.


Рис.6.  | Cytokine reactions involved in shaping the immune response to inhaled allergens.


Рис.7  | Generic structure of CpG ДНК oligonucleotides and a conjugate.


Рис.8  | Interaction of the non-anaphylactic IgG anti-human monoclonal antibody omalizumab with IgE to prevent mast cell sensitization.


Рис.9  | Chemical structure of two selective phosphodiesterase type IV inhibitors.

Табл.1 Current development of selected therapeutics for allergic rhinitis

Links

DATABASES
LocusLink: chemokine ligand 11 | DP1 | F2RL1 | forkhead box P3 | IL-10 | IL-12 | MCP-1 | MCP-3 | SCGF | tachykinin precursor 1 | tachykinin 3 | TLR4 | transforming growth factor-β | VCAM-1
Allergic rhinitis (hayfever) распространённое клиническое заболевание, которое затрагивает приблизитьельно 30% взрослых и до 40% детей индустриализованного общества1. Сезонные аллергические риниты запускаются преимущественно пыльцой деревьев, травы или сорняков в весенние и летние месяцы, тогда как большинство хронических длящихся круглый год аллергических ринитов связано с комнатными аллергенами, обычно от пыли с мелких беспозвоночных, животных и грибов (Рис. 1). В 2002 истарчено US $6 биллионов медикаментов на лечение этого недуга2, ежегодно в США теряется 3.5 million рабочих дней и 2 million дней пропусков в школе3. Современное понимание патогенеза болезни (Рис. 2) привело к современному лечению аллергических ретинитов, которое веключает избегание аллерегенов (whenever practical), антиаллергическое медикаментозное лечнеием (oral or intranasal) и иммунотерапию DESENSITIZE пациентов специфическими аллергенами. Доступные медикаменты включают антигистамины (H1 histamine receptor antagonists), decongestants, leukotriene inhibitors, topical CHROMONES и corticosteroids. Хотя существующее лечение позволяет контролировать симптомы у большинства пациентов с ринитом, однако имеются и пациенты со средней или тяжелой формой, у которых симптомы сохраняются неспомтря на обычное лечение4.

Gene–environmental interaction


Имеются строгие как генетические, так и средовые компоненты в аллергическом воспалительном ответе, это продемонстрировано с помощью геномного скрининга, идентифицировашего области хромосом, сцепленные с астмой, с продукцией аллерген-специфического immunoglobulin E (IgE)(ATOPY) и общим уровнем IgE 5. Чувствительные гены, специфичные для аллергического ринита также охарактеризованы достаточно хорошо как и для atopy и asthma, они, как известно, включают аллели major histocompatibility complex (MHC) на хромосоме 6, которые участвуют в распознавании антигенов. Хотя генетическая предрасположенность к аллергическому ретиниту и важны, но взаимодействия с соответ. средой являются критическими для возникновения atopy и её экспрессии в виде ретинита, особенно при воздействии микроорганизмов в ранний период жизни, что иногда обозначается как hygiene hypothesis (Рис. 3). Так, было установлено, ято дети, которые выросли на фермах крупного рогатого скота обнаруживют 50–70% снижение atopy, это связывают с воздействием бактериального эндотоксина, индуцируемого иммунологическими программами посредством Toll-like receptor-4 (TLR4)6. Др. наблюдением, говорящим в пользу гипотезы hygiene, является защитный эффект, оказываемый более старшими братьями-сестрами, это м.б. результатом более ранней экспозиции молодых siblings общими простудными вирусами и желудочно-кишечной инфекцией, включая Helicobacter pylori и hepatitis A7 (Рис. 3). TLR9 был сходным образом связан с защитой, предоставляемой за счёт не метилированных CpG ДНК олигонуклеотидов (известных как immunostimulatory sequences (ISSs)) из бактерий. очевидно, что такие наблюдения имеют важное значение для идентификации новых путей, направленных на предупреждение и лечение аллергических заболеваний, таких как риниты.
Когда аллерген выдыхается субъектами с аллергическим ретинитом, то antigen-presenting cells (APCs) в слизистой носа (особенно дендритные клетки) воспринимают аллерген, перерабатывают его и представляют его в виде небольших пептидных фрагментов в сочетании с MHC class II молекул аллерген-специфичным TH2 клеткам6, 8, которые генерируют pro-allergic цитокины (Рис. 4). Последующая ингаляция того же самого аллергена вызывает перекрестное сцепление аллерген-специфических IgE посредством Fcε receptor FcεR1, который присутствует в поддерживающих (mast) клетах, чтобы высвобождать уже сформированные гранулярные медиаторы, такие как histamine, heparin и tryptase, и генерировать липидные медиаторы, такие как leukotriene C4 (LTC4), prostaglandin D2 (PGD2), а также многие воспалительные цитокины и хемокины (Рис. 2). Хотя оказывая различные эффекты на слизистую носа, многие медиаторы вовлекаются в рекрутирование вторичных эффекторных лейкоцитов (Рис. 5).
Углубленное понимание клеточных и молекулярных механизмов, лежащих в основе патогенеза аллергических ретинитов, позволило идентифицировать потенциально новые терапевтические стратегии. Теоретически ингибирование вышестоящих путей в аллергическом каскаде (напр., дендритные клетки илиr TH2 клетки) скорее всего будет вносить больший клинический вклад по сравнению с ингибированием одиночных нижестоящих медиаторов. H1 антигистамины являются, например, стратегией, направленной ингибирование одиночных медиаторов, которые очень эффективны у пациентов со слабыми или средними аллергическими ринитами. Однако из современных лекарств интраназальные corticosteroids, которые ингибируют некоторые про-воспалительные пути при аллергических ритинитах, оказываются более эффективными, чем антогонисты одиночных медиаторов9.

Mediator inhibitors


Новое поколение H1 антигистаминов являются обычно метаболитами старого поколения лекарств и обнаруживают большую эффективность и надежность, т.к. они действуют как inverse агонисты10. Ряд антигистаминов оказывает также противо-воспалительное действие, но терапевтические их концентрации для клинического применения сомнительны11. Помимо H1, H2 и H3 субтипов рецепторов, недавно открыты H4 рецепторы, экспрессируемые mast клетками, basophils и eosinophils, они возобновили интерес к гистаминам, т.к. H4 рецепторы обеспечивают передачу сигналов Ca2+ и chemotaxis12. Возможно, что селективные H4 антогонисты м. оказывать антивоспалительное действие на аллергические заболевания. Cysteinyl leukotrienes (CystLTs) также являются AUTACOID медиаторами, высвобождаемыми mast клетками, basophils, eosinophils и macrophages и являются особенно важными в обеспечении назального блокирования13. Клинические испытания антогонистов CystLT1 рецепторов montelukast и zafirlukast при аллергическом рините продемонстрировлаи их эффективность14, 15, но она не улучшалась при добавлении антогонистов H1 (16),и в целом она меньше, чем от использования назальных кортикостероидов9. Недавнее открытие и CystLT1 и LT2 рецепторов на эозинофилах, которые отличаются по своей жадности в отношении leukotrienes LTD4 и LTC4, указывая тем самым на потенциальную про-воспалительную роль этого класса медиаторов17, которая м. б. успешно ингибирована с помощью dual антагонистов. PGD2 является еще одним производным mast клеток EICOSANOID с мощными сосудорасширяющими свойствами, которые обеспечиваются с помощью DP1 рецепторов (C.A. Rizz, личное сообщение). Антагонисты DP1 рецепторов предлагают перспективу для ситуаций, при которых назальное блокирование проблематично (G. P. O'Neill, личное сообщение). Второй PGD2 рецептор, DP2 (известный также как CRTH2), был идентифицирован как TH2 маркёр (A. N. Hata, личное сообщение), но также экспрессируется эозинофилами и базофилами, где он выполняет хемотактическую функцию, антагонизм которого м. иметь противоспалительные эффекты18, 19.
Гранулы mast клеток содержат высокие концентрации protease tryptase. Идентифицированы три mast-cell tryptases у людей: α-, β>- and γ-формы, из них β-форма наиболее многочисленна и активна20. Недавно описана закрепленная в мембране (γ)-tryptase, которая отличается от др. форм этого энзима тем, что не участвует в само-сборке тетрамера21. Tryptase осуществяет ряд воспалительных реакций, которые участвуют в хроническом тканевом повреждении и реимоделировании, которые возможно используют coagulation Factor II receptor-like 1 (F2RL1, известный также как protease-activated receptor-2 (PAR2)), обнаруживаемый в эпителиальных клетках, фибробластах и гладких мышцах. Описан ряд ингибиторов tryptase и сообщалось о некоторой эффективности их у людей у аллергических моделей, включая allergen challenge22 (Y. Kato, личное сообщение).

Mast-cell stabilizers


Sodium cromoglycate и его successor nedocromil sodium , как полагают, действуют как стабилизаторы mast клеток, но их точные механизмы действия неизвестны. Чёткое понимание activation–secretion coupling с участием IgE и др. рецепторов открывает новые возможности для ингибирования высвобождения медиаторов mast клеток с более высокой эффективностью, чем это возможно с помощью cromones23. Обнаружение, что genistein, мощный ингибитор tyrosine kinase, обладает высокой анти-воспалительной активностью на mast-cell-зависимую ранней- и поздней-фазы аллергеном провоцируемую воспалительную реакцию в воздушных путях морских свинок подтверждает концепцию эффективности селективных ингибиторов протеин киназ, связанных с активированием mast-клеток24. Mast клетки также экспрессируют рецепторы, которые способны ингибировать IgE-зависимую дегрануляцию путём активирования immuno-receptor tyrosine-based inhibitory motifs (ITIMS). На ассоциацию с FcεR1, ингибирующими рецепторами, такими как immunoglobulin-like transcripts (ILTs) и LEUKOCYTE IMMUNOGLOBULIN-LIKE RECEPTORS (LIRs), способна влиять передача сигналов IgE за счёт запуска фосфорилирования последовательностей ITIM на γ-цепи FcεR1. Сегодня изсестно 13 LIRs, a LIRs 1, 2, 3, 5 и 8 обладают ингибирующими эффектами. LIR5 (gp49A и gp49B) экспрессируются на высоком уровне клетками mast25. Co-ligation gp49B с FcεR1 мощно ингибирует секрецию mast-клеточных медиаторов с помощью дефосфорилирующих ключевых сигнальных молекул и ингибирует также внутриклеточную мобилизацию кальция, необходимую для запуска активации mast клеток. У мышей, чей ген, кодирующий gp49B, разрушен, появляется усиленная чувствительность mast клеток, которая проявляется в виде повышых системных и локальных аллергических реакций26. Хотя ещё неидентифицированы натуральные лиганды для этих рецепторов они м. обнаруживать значительный потенциал по управлению новыми ингибирующими агентами. В дополнение к ряду цитокинов и ростовых факторов mast клетки являются зависимыми от stem-cell factor (SCF) в отношении дифференцировки, выживаемости и оптимальной секреции27>. При нарушениях, таких как mastocytosis, блокирование SCF Src киназной активности с помощью селективного ингибитора PP1 вызывает заметный эффект на супрессию пролиферации mast клеток28. Удаление mast клеток из носового эпителия д. безусловно благоприятно сказываться на аллергическом рините, при котором популяция mast-клеок в слизистой заметно увеличена. Mast клетки экспрессируют также внутренне очищающие и Ca2+-активируемые K+ каналы и Ca2+-независимые Cl- каналы, связанные с IgE-зависимой активацией29, 30. Избирательное блокирование этих и др. ионных каналов, связанных с activation–secretion coupling открывают реальные возможности генерации новых анти-аллергических лекарств.

Inhibitors of neural pathways
<

В дополнение к воспалительным клеткам аллергический ринит характеризуется локальной нейральной активностью, такой как зуд, чихание и рефлекс-обусловленной секрецией31, 32. При аллергическом ритините, локальное примененеие субстанцими Р к слизистой носа увеличивет приток эозинофилов33; однако антагонисты рецепторов для tachykinin precursor 1 и tachykinin 3 (также известных как neurokinin-1 и –2, соотв.) оказываются неутешительными в кличнических испытаниях. Для bradykinin, который является мощным высвободителем нейропептидов, эффективность B2 агонистов обнаружена в отношении allergen challenge вносу34, но в последующей Phase III клинических испытаний результаты разочаровывающие. Др. нейропептиды также обнаруживают интересные мишени, включая calcitonin-gene-related peptide (CGRP) при хронической vasodilation35; a secretoneurin, который присутствует в cholinergic, adrenergic и sensory нервах36 и который оказывает про-воспалительный эффект на эозинофилы37. Если будут найденны устойчивые антогонисты для этих медиаторов, то они скорее всего будут эффективными при более хронических формах аллергического ринита или при не-аллергическом вазомоторном рините, при которых назальное блокирование доминирует.
Целью аллерген-специфической иммунотерапии (SIT) является модуляция иммунного ответа на применяемый аллерген и тем самым уменьшение симптомов аллергического ринита. Успехи в молекулярной характеристике белков аллергенов позволяют стандартизировать аллергены для аллерген-специфическрой терапии, а также для определения пределов оптимальных доз из 6–24 μg инъецированных воздушных аллергенов, чтобы выявить терапевтическую реакцию у пациентов с аллергическим ринитом38, 39. SIT применяется в виде серии подкожных инъекций высоко очищенного воздушного аллергена пациентам с аллергическим ринитом, которые специфически сенсибилизируются к аллергену, что подтверждается skin-prick тестом или по присутствию циркулирующего в крови аллерген-специфического IgE. SIT клинически эффективна по снижению симптомов, на это указывает подавление и аллергеном провоцируемой ранней- и поздней фазы назальной реакции, уменьшение симптомов ринита, снижением риска последующего развития астмы40 , а у детей, сенсибилизированных к одиночным аллергенам, снижается риск последующего развития сенсибилизации к другим аллергенам41. Сублингвальная аллерген-иммунотерапия (SLIT) открывает альтернативные пути применения аллергена, с помощью которые снижается риск потенциальных серьёзных аллергических побочных эффектов при сравнении с подкожной SIT42. Сегодня относительная эффективность SLIT по сравнению с SIT неизвестна, хотя долговременный благоприятный эффект обоих известен43, 44. Механизмы, с помощью которых SIT и SLIT лсуществляют свои благоприятные клинические эффекты, становятся всё яснее45. SIT умеьшает клинические симптомы путём ингибирования аллерген-специфических TH2 клеток в пользу TH1 ответа (immune deviation)46 и путём индукции регуляторных лимфоцитов, несущих CD4 и CD25 антигены, и CD4+ CD25- TH3 (immune tolerance)47-49 (Рис. 6). Повышенные количества макрофагов, экспрессирующих interleukin (IL)-12, выявляются также при биопсиях кожи в местах SIT50, это создаёт стимул для развития TH1 скорее, чем TH2 лимфоцитов51. Неспособность TH1 клеток обращать уже установившуюся реакцию TH2 привлекает внимание к TH3 клеткам, которые активно супрессируют воспаление путём высвобождения IL-10 и transforming growth factor-β и регуляторных лимфоцитов, несущих CD4+ CD25+ антигены6, которые избирательно регулируются с помощью транскрипционного фактора forkhead box P3 (52). Возможными путями увеличения количества или активности регуляторных Т клеток являются манипуляции с glucocorticoid-induced tumour-necrosis factor receptor (GITR)53 или избирательное активирование CCL4 хемокиновых рецепторов54. Несмотря на открывающиеся возможности все эти подходы остаются пока только экспреиментальынми. Специфическая иммунотерапия также увеличивает аллерген-специфическое 'блокирование' IgG1 и IgG4 антител, снижает в разной степени аллерген-специфические IgE и уменьшает как количество, так и состояние активации слизистых mast клеток, basophils и eosinophils55. Даже несмотря на эффективность SIT её применение м.б. связано с локальными и системными аллергическими реакциями, поэтому изучаются разнообразные стратегии по редукции их и по усилению эффективности. Сюда входит использование иммунотерапии, базирующейся на аллергенах-пептидах, иммунотерапия аллергеновыми пептидами в комбинации с анти-IgE, и аллергеновые протеины, соединенные с CpG ДНК.

Peptide-based immunotherapy


Терапевтический потенциал allergen peptide immunotherapy продемонстрирован на мышиных моделях с аллергическим воспалением56. Использование коротких пептидов снижает потенциал их побочных аллергических реакций при этом сохраняется благоприятный эффект эпитопов пептидов, распознаваемых Т клетками, при модификации ими реакции на аллергены, т.к. пептиды неспособны к перекрестному связыванию с FcεR1-связанными IgE на mast клетках и basophils. Т.к. локальные и системные побочные эффекты базирующейся на белках SIT в основном обусловлены IgE-опосредованной активацией mast-клеток, то безопасность и эффективность пептидов обеспечивает преимущества при лечении аллергии на кошек (cat allergy) путём использования нескольких перекрывающихся пептидов, происходящих из цепочки 1 или 2 главного кошачьего аллергена Fel d157. Недельная подкожная иммунизация пептидами в 27 аминокислот из Fel d1 ведет к снижению симптомов ринита при продолжающемся общении с кошками и в помещении, в котором они обитают. Однако, спустя час или более после первой дозы пептида появилисья аллергические побочные эффекты у 16 из 24 пациентов. Одиночное системеное применение пептидов из 16 или 17 аминокислот из кошачьего аллергена Fel d1 у пациентов с астмой вызывало аллерген-специфическую пониженную чувствительность (hyporesponsiveness), как к пептиду, вводимому повторно, так и кожному вызову реакции на аллерген из целого белка58. Однако при инициальном использовании пептидной терапии м.б. индуцированы и побочные эффекты, такие как изолированные поздние астматические реакции, которые являются MHC-ограниченными и T-клетками обусловленными59, но которые не ассоциировны с повышенными уровнями в воздушных путях гистамина или эозинофилов60. Клинические испытания коротких пептидов Fel d1 идут.

ДНК-based immunotherapy


CpG ДНК oligonucleotides. Иммуностимулирующие последовательности ДНК, содержащие CpG мотивы, являются строгими индукторами TH1 иммунной реакции на антиген, поэтому блыи исследованы в отношении лечения TH2-обусловленных болезней, таких как аллергический ринит и астма61, 62. Иммуностимулирующие последовательности ДНК содержат неметилированные CpG динуклеотиды внутри гексамеров, которые следуют формуле 5'-purine–purine–CG–pyrimidine–pyrimidine–3' (напр., 5'-GACGTC-3') или 5'-purine–TCG–pyrimidine–pyrimidine-3' (напр., 5'-GTCGTC-3') (Рис. 7). CpG ДНК ингибирует TH2 реакцию на антиген косвенно, влияя на функцию клеток врожденной иммунной системы скорее, чем вызывая прямые эффекты Т лимфоцитов. Изучение TLR9-дефицитных мышей демонстрирует, что эти рецепторы врожденного иммунного ответа являются существенными в обеспечении иммуностимулирующей активности CpG ДНК63, которая характеризуется продукцией IL-12, IL-18, interferon-α (IFN-α), IL-6 и IL-10 (64). Цитокиновое окружение, индуцируемое с помощью CpG ДНК является высоко эффективным в снижении уровней экспрессии TH2 цитокиновых рецепторов (напр., IL-4 рецепторов)65. В мышиных моделях аллергического воспаления нижних дыхательных путей, CpG ДНК предупреждает, также как и ревертирует экспрессию TH2 цитокинов, эозинофильное воспаление и продукцию эпителиальной слизи66-68. В мышиных моделях аллергического ринита применение CpG ДНК предупреждает и развитие носовых симптомов и эозинофильное воспаление69. Пока нет результатов исследований с CpG ДНК у людей с аллергическими ринитами, но исследования проводятся, их исход легко предсказуем.
CpG ДНК–allergen protein conjugate. Использование аллерген-протеина, конъюгированного с CpG ДНК для лечения аллергических заболеваний имеет определенные теоретические преимущества по сравнению с неконъюгированной CpG ДНК. Доводом тому является то, что физически связанная CpG ДНК с белком аллергеном будут склонны к их совместному высвобождению, увеличивая одни и теже APC, и вызывая тем самым амплифицированную аллерген-специфическую TH1 реакцию70 которая значительно менее вероятна при использовании по одиночке или CpG ДНК или аллергена. APC будут перерабатывать и представлять антиген TH клеткам, тогда как CpG ДНК будет понуждать те же самые APC к высвобождению IL-12, склоняя тем самым наивные TH0 клетки к дифференцировке в направлении фенотипов TH1 и возможно TH3 и регуляторных лимфоцитов. Способность CpG ДНК конъюгировать с белком аллергеном, чтобы модифицировать аллергическую реакцию была хорошо изучена на CpG ДНК, конъюгированной или с AMB A 1 (Рис. 7>), главным укороченным аллергеном амброзии (ragweed) или с ovalbumin белком-аллергеном71, 72. У мышей инъекции CpG ДНК–amb a 1 конъюгата оказались более эффективными, чем инъекции смеси amb a 1 и CpG ДНК в индукции TH1 иммунного ответа, а также в реверсии уже имеющегося TH2-опосредованного иммунного ответа на amb a 1. CpG ДНК–amb a 1 конъюгат ингибирует высвобождение гистамина из базофилов при амброзией-индуцированном аллергичском рините in vitro и существенно редуцирует величину непосредственного ответа на hypersensitivity кожный тест на amb a 1 аллерген in vivo73 у тех же самых пациентов. Предварительные результаты Phase I и II исследований у людей с аллергическим ринитом показали, что CpG ДНК–amb a 1 protein конъюгат снижает проявления аллергического ринита, вызываемого во время сезона амброзии у субъектов, иммунизированных до сезона амброзии CpG ДНК–amb a 1 protein конъюгатом74. Начаты полномасштабные клинические испытания.

Targeting IgE


IgE является принципиальным пусковым механизмом аллергического ринита. IgE взаимодействует и с FCεR1 и с рецепторами низкого сродства FCεR2 (CD23). Дифференцировка И клеток в IgE-секретирующие плазматические клетки нуждается, по крайней мере, в двух отдельных сигналах IL-4 (или IL-13) и CD40L на поверхности TH2 клеток с CD40, ко-стимулирующей молекулой на В клетках, которая запускает ISOTYPE SWITCHING на IgE (Рис. 4). IgE соединяется с α-цепью тетрамерного FcεR1 комплекса на mastклетках, basophils, monocytes и дендритных клетках. Молекулярные взаимодействия, отвечающие за связывание с высоким сродством являются сложными и вовлекают несколько сайтов в Cε3 домене IgE75. Мышиные моноклональные антитела, MAE11 (Genentech), получены для распознавания тех же самых остатков в Cr3 домене, которые ответственны за связывание FcεR1. Чтобы избежать сенсибилизации чужеродными белками были сконструированы humanized моноклональные антитела, содержащие 95% человеческого IgG1 и ~5% мышиного IgE-связывающего эпитопа (omalizumab (Xolair; Novartis))76. Эти антитела избирательно распознают IgE, ингибируют связывание IgE и с FcεR1 и с FcεR2, но не соединяются с IgE, уже прикрепленными к FcεR1, и , следовательно, не способны инициировать активацию mast-клеток или базофилов(Рис. 8). Применяемый в виде подкожных инъекций раз в две недели или месяц, omalizumab снижает циркулирующие свободно IgE на >90% путём образования небольших (~1000 kDa), non-complement-fixing комплексов, которые элиминируются с помощью ретикулоэндотелиальной системы, не вызывая побочных эффектов. Omalizumab является эффективным в лечении средней-тяжелой астмы, он разрешен к использованию в США77, продемонстрирована его эффективность в двух клинических испытаниях сезонных аллергических ринитов78, 79. Однако испытания anti-IgE терапии ринитов, по-видимому, стартовали слишком поздно и давались слишком низкие дозы, чтобы предупредить рост специфических на пыльцу IgE во время сезона цветения и поэтому эффективность оказалась недостаочно высокой, как это предсказывалось. У детей с аллергическим ринитом комбинация SIT с anti-IgE в течение 24 недель оказалась более эффективной, по сравнению с использованием каждой в отдельности 80. Это указывает на возможность использования anti-IgE для защиты от анафилактической реакции во время SIT. И системное80 и в возджушные пути (R. Djukanovic, personal communication) введение omalizumab сопровождается заметным снижением воспалительных лейкоцитов и экспресии FcεR1, которые, если не оккупированы IgE, интернализуювтся81. Потеря функциональных FcεR1 рецепторов дендритными клетками, также как и mast клетками и basophils, вносит вклад в эффективность anti-IgE терапии при аллергических заболеваниях82. Сходные подходы включают vaccines, представленные пептидными эпитопами, чувствительными к IgE-связыванию со своими рецепторами83, 84, и антитела, которые нацелены на сайты IgE-связывания на α-цепи FcεR1 (85). Моноклональные блокирующие антитела к растворимым CD23 (IDEC-152; IDEC Pharmaceuticals) снижают уровни циркулирующих в крови общихl IgE, благодаря блокированию эффектов растворимых форм этого рецептора, которые усиливают продукцию IgE В клетками (L. Rosenwasser, personal communication). Однако недавние клинические испытания с ринитами оказались неспособными выявить эффективность, несмотря на 50% снижение общих сывороточных IgE (T. B. Casale, personal communication). Это наблюдение подчёркивет важность снижение циркулирующих IgE на >90% при этого типа анти-аллергической стратегии. Молекулы низкого молекулярного веса, которые взаимодействуют с IgE–FcεR1 связыванием также находятся в разработке.

Targeting cytokines and chemokines


Одной из трудностей в решении, на какой цитокин или хемокин нацелить лечение аллергического ритинита, является большое разнообразие их, экспрессирующихся в местах аллергического воспаления, а также их перекрывающдиеся функции. Однако исследования ревматоидных артитов продемонстрировали, что целевой одиночный цитокин (в этих случаях, tumour-necrosis factor-α (TNF-α)) м. оказывать главный эффект на комплексные болезни, показывая, что цитокины действуют существнно раньше в воспалительном каскаде. При аллергическом воспалении исследования сконцентрированы прежде всего на индивидуальных TH2 цитокинах (напр., IL-4, IL-5, IL-9 и IL-13) и хемокинах, которые привлекают клетки в места аллергического воспаления8, 86. Преклинические исследования на мышиных моделях аллергического воспаления позволили оценить терапевтический потенциал некоторых индивидуальных TH2 цитокинов87, 88, но в настоящее время очень немного исследований антогонистов цитокинов у людей с аллергическими воспалениями.
Хотя нет публикаций по исследованиям по антагонистам цитокинов у людей с аллергическим ринитом, но исследования по блокированию антител и растворимых рецепторов при астме проливают некоторый свет на пригодность этого подхода и для ринитов, т.к. они обладают некоторыми общими свойствами с астмой в реакции на вдыхаемые аллергены. IL-4 обеспечивает важную про-воспалительную функцию при аллергическом воспалении, включая индукцию переключения IgE изотипов (Рис. 4), экспрессию сосудистых CELL ADHESION MOLECULE-1 (VCAM-1), обеспечение трансмиграции эозинофилов через эндотелий (Рис. 5), стимуляцию продукции слизи и обеспечение дифференцировки TH2 лимфоцитов, ведущей к дальнешему высвобождению IL-4, IL-5, IL-9 и IL-13 (87). Терапевтический потенциал рекомбинантных растворимых IL-4 рецепторов (IL-4R; altrakincept (Nuvance; Immunex Corp.)) также как и антагонистов IL-4 был изучен у астматиков. В двух небольших исследованиях лечение Nuvance улучшало показатели астматических симптомов и легочной функции, снижало использование β2-agonist rescue, также как и снижение уровня выдыхаемой окиси азота89, 90. Однако в двух крупных Phase III исследованиях средней и тяжелой астмы оказались не в состоянии выявить эффективность лечения, возможно из-за ограничений доз и короткой продолжительности действия Nuvance. IL-4R м. также блокаироватья мутантными формами IL-4, которые сами по себе не обнаруживают или обнаруживают слабую agonist активность. Естественно возникшие сплайс-варианты IL-4 человека (IL-4δ2) экспрессируются на высоких уровнях в клетках воздушных путей и конкурируют с IL-4, ингибируя его эффекты91. Мутантная форма IL-4, в которой тирозин в положении 124 замещается на aspartic acid (IL-4 Y124D) соединяется с высоким сродством с IL-4Rα, но это не оказывает биологического эффекта ни на В, ни на Т клетки92. Человеческий рекомбинантный IL-4 дважды мутантный служит как нейтральный антагонист дал обнадеживающие результаты на приматах, моделирующих астму, но его испольвание ограничивается довольно короткой продлжительностью действия (P. Harris, personal communication).
fIL-13 обладает многими общими биологическими эффектами сходными с IL-4 — включая усиление активности эндотелиальных адгезивных молекул, эпителиальную слизистую метаплазию и эозинофильное воспаление — но он не оказывает влияния на Т клетки из-за того, что они обычно не экспрессируют IL-13 рецепторы93, 94. Таргетинг IL-13 изучался преимущественно на аллергическом воспалении у мышей, моделирующих астму, у которых его антогонизм ингибировал аллергический воспалительный ответ в нижних дыхательных путях95. Воздействие аллергена увеличивает уровень экспрессии IL-13 в слизистой носа in vivo96, тогда как in vitro IL-13 увеличивает количество секреторных клеток в новом эпителии человека94. И IL-4 и IL-13 передают сигналы через общий рецептор IL-4Rα97. Хотя IL-13Rα1 формирует с высоким сродством receptor-signalling комплекс, когда он ко-экспрессируется с IL-4Rα, то второй IL-13 рецептор, IL-13Rα2, соединяется с IL-13 с высоким сродством и в противополжность IL-13Rα1, он обнаруживаюется также в виде растворимых рецепторов в сыворотке. Цитоплазматическая область мышиного IL-13Rα2 не обладает обычным сигнальным мотивом или JAK/STAT (сигнальные трансдукторы и активаторы транскрипции)-связывающими последовательностями, это указывает на то, что он являюется доминантным негативным ингибитором или decoy rрецептором, как это поазано в исследованиях на мышах с целанаправленной делецией IL-13Rα2 (98). В сообществе с растворимым IL-4R, растворимые IL-13 рецепторы м. представлять собой новую терапевтическую стратегию по ингибированию IL-13-обуслоленного ваоспаления. Специфическое блокирование IL-13 путем применения растворимой IL-13α2 цепи, которая соединяется только с IL-13 с высоким сродством97, 98, но не с IL-4, ревертирует гиперчувствительность воздушных путей и метаплазию слизистой у аллергеном обработанных мышей100. У мышей (возможнои людей) IL-13 используется для ремоделирования воздушных путей и превращения болезни в хронические благодаря своим эффектам на эпителиальные клетки и фибробласты, которые он превращает в goblet клетки и миофибробласты, соотв.99. И моноклональные блокирующие антитела против IL-13 и растворисые человечьи рекомбинантные IL-13Rα2 находятся на клинических испытаниях. IL-13 double mutein также был синтезирован, он блокирует IL-13 эффекты в клетках человека in vitro101.
Изучение на людях anti-IL-5-блокирующих моноклаональных антител при астме выявило драматический эффект в снижении мокроты и эозинофилии крови, но не на поздней фазе реакции нижних дыхательных путей, в результате возникает вопрос об уже упоминавшейся кардинальной роли IL-5 и эозинофилии при аллергичекой астме102, 103. Последующие исследования показали, что anti-IL-5 менее эффективны в ингибировании эозинофилов в нижних дыхательных путях (~50%), чем в крови (~90%) и мокроте (~75%), это указывает на то, что частичное уменьшение тканевых эозинофилов м. оказаться недостаточным для клинического проявления при сложных заболеваниях, таких как астма104. Исследования с использованием IL-5-дефицитных мышей, моделирующих аллергический ринит, также показали, что уменьшение IL-5 и эозинофилов м. не полностью супрессировать клинические проявления или гиперчувствительность носа к гистамину105. Моноклональные anti-IL-4 антитела ингибируют продукцию IgE у мышей106, 107, но это не влияет на эозинофилию воздушных путей или на lower-airway hyperresponsiveness (AHR); в противоложрность anti-IL-5 антителам, ингибирующим эозинофилию воздушных путей, но не продукцию IgE или AHR. Однако комбинация anti-IL-4 и anti-IL-5 антител ингибируети все три реакции аллергического ответа воздушных путей107.
C-C хемокины, включая chemokine ligand 11 (известный также как eotaxin), RANTES (regulated on activation, normal T-cell expressed and secreted), monocyte chemoattractant protein (MCP)-3 и MCP-1, имеют несомненно отношение к аллергическому воспалению, т.к. повышенные уровни этих хемокинов выявляются в слизистой носа после воздействия аллергена и все они взаимодействуют с CCR3 рецепторами на eosinophils, basophils и mast клетках108. Активация CCR3 рецепторов с помощью воздействия eotaxin на слизистую носа индуцирует приток эозинофилов 109. исследования показывают, что 11-аминокислотный синтетический пептид ингибирует приток к носу нейтрофилов и эксудацию белка, индуцируемые с помощью воздействия на нос IL-8 у нормальных субъектов110, это указывает на потенциал ингибирования функции хемокинов в слизистой носа с помощью локально применяемой терапии. Проодятся исследования астмы и ринита с использованием или блокирующих антител к eotaxin (T. Taylor-Clark, personal communication) или антагонистов малой молекулы CCR3. Комбинация anti-IL-5 антител с антагонистом хемокина, активным на эозинофилах (напр., anti-CCR3)м.б. более эффективной для ингибирования эозинофильного тканевого воспаления, чем использование каждого в отдельности. Подтверждение получено на модельных мышах, у которых эозинофильное воспаление нижних дыхательных путей устранялось при дефиците обоих генов, кодирующих IL-5 и eotaxin по сравнению с нокаутами по одиночному гену111.

Enhancing TH1 responses


Др. подходом к регулированию аберрантного TH2 иммунного ответа при аллергических заболеваниях является применение TH1-поляризующих цитокинов. таких как IFN-γ, IL-12 или IL-18. Хотя исследования на животных и показали, что такие вмешательства м. предупреждать развитие аллергических реакций, однако клинические исследования с использованием этого подхода оказались разочаровывающими112-115. Несколько более обнадеживающим является использование mycobacterial вакцин, особенно MYCOBACTERIUM VACCAE, которая высоко эффективна в предупреждении аллергической сенсибилизации у мышей116, она обнаруживает некоторый эффект в снижении уже имеющейся аллергической реакции воздушных путей человека117 и м. оперировать посредством регуляторных Т клеток118. Ещё остаются противоречия, способны ли вакцины, приготовленные из mycobacteria, перенаправлять иммунные ответы прочь с аллергического фенотипа во время раннего периода жизни, хотя клинические испытания ведутся. Программирование иммунного ответа слизистой в помощью заглатываемых бактерий (probiotics) дает некоторые обнадёживающие результаты, показывающие, что перинатальное применение Lactobacillus spp. снижает развитие экземы на 50% во время первых двух лет жизни119. Однако недавние испытания по birch-pollen аллергии оказались неспособными выявить какой-либо эффект probiotic терапии в отношении уже имеющихся заболеваний120. Вакцины, нацеленные на умышленно усиленную чувствительность к TH1 во время первых 3-5 лет жизни, чтобы предупредить начало atopy у детей, подверженных риску, оказались довольно обнадеживающими, хотя такой подход связан с потенциальным увеличением риска болезней, ассоциированных с увеличением TH чувствительности, таких как диабет и воспалительные артриты.

Targeting adhesion molecules


Т.к. рекрутирование циркулирующих лейкоцитов (которые являются предшественниками mast клеток, eosinophils, basophils и T lymphocytes) в слизистую носа является характерным признаком аллергического ринита, таргетинг адгезивных молекул на поверхности лейкоцитов или эндотелиальных клеток изучался в качестве подхода по ингибированию аллергического воспаления. После воздействия аллергена на нос высвобождались цитокины и медиаторы, которые активировали экспрессию адгезивных молекул эндотелиальных клеток в кровеносных сосудах слизистой носа121. Важность P-SELECTIN, который экспрессируется на высоком уровне в слизистой носа122, для привлечения эозинофилов выявлена на мышиных моделях аллергического воспаления. Выявлено существенное подавление инициальных связей эозинофилов с эндотелием, также как и ингибирование поступления эозинофилов в ткань у P-selectin-дефицитных мышей123. Ингибирование P-selectin скорее всего снижает эозинофильное воспаление в большей степени, чем таргетинг E-selectin, т.к. E-selectin является более эффективным в ингибировании рекрутирования нейтрофилов скорее, чем эозинофилов124. После присоединения к эндотелию эозинофилы прежде всего прилипают к ICAM-1 или VCAM-1. Блокирование этих рецепторов в мышиных моделях аллергического воспаления и ингибирование поступления эозинофилов в ткань у ICAM-1-дефицитных мышей вызывает заметное ингибирование первого этапа адгезии эозинофилов с эндотелием123. Т.к. ингибирование или P-selectin или ICAM будет также ингибировать и поступление в ткани нейтрофилов и потенциально предрасполагать к инфекции, то исследователи сконцентрировались на VCAM-1 адгезивном пути, который обеспечивает поступление эозинофилов, но не нейтрофилов. Eosinophils, basophils, monocytes и T cells, но не нейтрофилы экспрессируют высокие уровни VERY LATE ANTIGEN-4 (VLA-4), лиганда для VCAM-1 (125). Соединение VLA-4 с CS-1 областью фибронектина также вызывает активацию эозинофилов126, так что при таргетинге VLA-4 активация клеток также как и рекрутирование их м.б. ингибированы. У животных моделей астмы ингибирование VLA-4 снижает AHR без существенного подавления поступления эозинов в ткань у некоторых127, но не у всех моделей128. Пока не опубликованы исследовани по anti-adhesion терапии аллергических ринитов, хотя два испытания Phase III астмы с двумя разными вдыхаемыми VLA-4 антагонистами не выявили эффективности. Остаётся возможность, что VLA-4 антагонисты необходимо применять систематически для предупреждения функционирования этого интегрина в микрососудах. Правильность этой идеи продемонстрирована в placebo-controlled испытаниях с anti-VLA-4 антителами у пациентов с relapsing multiple sclerosis, показавших, что это лечение ведет к незначительным воспалительным повреждениям головного мозга в течение 6 мес. периода128.

Selective phosphodiesterase inhibitors


Одной из обнадеживающих разработок является использование избирательных ингибиторов phosphodiesterase 4 (PDE4) (Рис. 9), которые обусловливают противо-воспалительную активность, блокируя гидролиз cyclic 3'5'-AMP в лимфоцитах, eosinophils, neutrophils и monocytes, причём они ослабляют высврбождение медиаторов и цитокинов, включая IL-4, IL-5, IL-10 и granulocyte–macrophage colony-stimulating factor129. Хотя и известна их эффективность в лечнии астмы и хронических обструктивных легочных заболеваний, но и оральное один раз в день применение PDE4 inhibitor roflumilast130 у пациентов с аллергическими ринитами с помоторяющимися воздествиями аллергенов оказалось эффективным особенно для назального блокирования131.

Conclusion


The selective inhibition of mast cells, new methods to induce allergen-specific immunological tolerance, blockade of IgE and strategies to reduce secondary leukocyte recruitment and activation seem to be the most promising therapeutic targets for allergic rhinitis (Табл. 1). However, although a more detailed knowledge of the cellular and molecular mechanisms of the immunological and inflammatory pathways involved in disease pathophysiology will undoubtedly lead to the development of new therapeutics, the real challenge in this disease will be to understand the reasons for the continued upward trends in its incidence and whether the mechanisms underlying this could provide new clues for the primary prevention of allergy.