昨天5月27日,荣昌生物的注射用泰它西普(Telitacicept,RC18,商品名:泰爱)的第三个适应症获批上市,与常规治疗药物联合用于治疗成人全身型重症肌无力(gMG)患者受理号:CXSS2400115)。根据荣昌生物2024年年度,后续可能还会有原发性干燥综合症(pSS)、lgA肾病、原发性膜性肾病会陆续获批。

图源 荣昌生物截至2024年12月31日止年度业绩公告。

那从药物机制的角度,BAFF/APRIL为什么会有那么多潜在适应症呢?

在人体复杂的免疫系统中,存在着一对关键调节因子——BAFFAPRIL。它们如同免疫世界的“生存信号灯”,精密调控着B淋巴细胞的命运,维持着机体的免疫平衡。然而,当这对“双雄”失控时,它们便成为自身免疫疾病、癌症甚至器官移植排斥的幕后推手。

20245月,一篇发表在国际权威期刊《细胞信号》上的重磅综述《BAFF/APRIL系统的过去与现在:一项1999-2023年的文献计量学研究》,为我们系统梳理了围绕这对因子的25年研究历程。这项研究首次运用文献计量学方法,分析了全球1055篇核心论文,揭示了这一领域的研究热点、关键人物、核心发现和未来方向。

关于BAFF/APRIL的前世今生很长,因此分成上下两篇,上篇主要介绍BAFF/APRIL的机制,下篇将介绍BAFF/APRIL主要研发药物以及其该靶点的研究历史~(文章较长,建议大家多收藏慢慢看!)

一、 初识“双雄”:免疫世界的生存信号

BAFFB细胞激活因子,也称为BLyS, TNFSF13B)和APRIL(增殖诱导配体,也称为TNFSF13A同属于肿瘤坏死因子(TNF)超家族成员它们于1999年几乎同时被多个研究团队独立发现,立刻引起了免疫学界的广泛关注。

BAFF的发现:瑞士洛桑大学的Pascal Schneider团队和美国ZymoGenetics公司的团队等几乎同时报道了一种能显著刺激B淋巴细胞增殖和存活的“新型TNF样因子”,将其命名为BAFFBLyS

 APRIL的发现:法国蒙彼利埃分子遗传学研究所的Michael Hahne团队则发现了另一种BAFF高度同源(约48%序列相似)的因子,因其在部分癌细胞中高表达并促进增殖,被命名为APRIL

1.1 它们的核心功能是什么?

BAFFAPRIL的核心使命是充当B淋巴细胞的“生存信号”。B细胞是产生抗体的主力军,其发育成熟需要经历严格筛选和重重关卡:

1. 骨髓中的“初筛”:未成熟B细胞在骨髓中诞生,并经历第一次“质检”,清除掉可能攻击自身(产生自身抗体)的“危险分子”。

2. 外周(脾脏等)的“终考”:通过骨髓初筛的B细胞(称为过渡期B细胞,包括T1T2T3阶段)迁移到脾脏等外周淋巴器官,经历最终的成熟考验。此时,BAFF通过其专属受体BAFF-RBR3)发出关键生存信号,帮助T2 B细胞存活并分化为成熟的、有功能的初始B细胞(Naive B cells)。没有BAFF的信号,这些过渡期B细胞就会凋亡。

图 B细胞经历一系列成熟和选择的过程,并通过产生抗体来应对外来抗原,在适应性免疫系统中发挥关键作用。B细胞能够分化成短寿命的浆细胞/浆母细胞和长寿命的浆细胞,后者负责产生免疫球蛋白,包括IgA。HSC:造血干细胞。

1.2 三位关键“信使”

BAFFAPRIL的信号需要传递给细胞内部的“指令中心”,它们通过结合细胞表面的三种受体来实现:

1. BAFF-R (BR3/TNFRSF13C)BAFF的主要受体,对BAFF具有高度特异性和亲和力。它是调节外周B细胞成熟和存活(尤其是T2到成熟B细胞阶段)的核心开关。缺乏BAFF-R的小鼠,外周成熟B细胞几乎完全缺失。

2. TACI (TNFRSF13B)既能结合BAFF,也能结合APRIL,且亲和力相当。它在脾脏T2细胞、边缘区B细胞、记忆B细胞和活化B细胞上表达。TACI信号更为复杂,既能正向调节B细胞活化和抗体类别转换(如产生IgAIgG),也扮演着“刹车”角色,抑制过度的B细胞活化(TACI缺失小鼠会出现B细胞过度增殖和淋巴增生性疾病)。

3. BCMA (B细胞成熟抗原/TNFRSF17)主要结合APRIL(亲和力更高),在终末分化的长寿浆细胞(抗体工厂)上高表达。它的核心作用是维持浆细胞的长期存活,确保机体能持续产生保护性抗体。在骨髓瘤细胞中,BCMA也异常高表达,促进癌细胞生存。

图 B细胞活化因子 (BAFF) 和增殖诱导配体 (APRIL) 均属于肿瘤坏死因子超家族,它们均与两种受体结合:B 细胞成熟抗原 (BCMA) 和跨膜激活剂及钙调节剂及亲细胞因子配体相互作用蛋白 (TACI)。BCMA 主要在浆细胞中表达,而 TACI 在成熟 B 细胞和浆细胞中表达。第三种受体,即 BAFF 受体 (BAFF-R),对 BAFF 具有特异性,主要在未成熟和成熟的幼稚 B 细胞中表达。BAFF 和 APRIL 在肠粘膜高反应性、B 细胞活化以及随之而来的 Gd-IgA1 及其自身抗体过量产生(导致免疫复合物形成)之间的相互作用中起着关键作用。

1.3 表达来源:不仅仅是免疫细胞

最初认为BAFF/APRIL主要由巨噬细胞、中性粒细胞、单核细胞和树突状细胞等免疫细胞产生。然而,后续研究发现,脂肪细胞、角质形成细胞、神经细胞、破骨细胞以及肾脏细胞(如肾小球系膜细胞、足细胞) 等多种非免疫细胞也能表达和分泌这些因子。这意味着BAFF/APRIL系统的影响远超传统免疫范畴,深入到代谢、神经、骨骼和肾脏等多个生理病理过程。

图 BAFF和APRIL对免疫稳态的影响。BAFF和 APRIL由免疫细胞和非免疫细胞产生;然而,同源受体的表达仅限于特定的免疫细胞。BAFF-APRIL 与相应受体的结合调节细胞分化、增殖、存活和效应功能。HSPG:硫酸肝酸蛋白聚糖。

二、 失控的“双雄”:疾病背后的关键推手

BAFF/APRIL的表达异常升高时,原本维持平衡的生存信号就会变成破坏性的“死亡信号”,导致多种严重疾病:

从泰它西普追溯BAFF/APRIL系统的过去和现在(上)

2.1 自身免疫性疾病:打破“自我耐受”的界限

 系统性红斑狼疮(SLE):这是研究最深入的领域。SLE患者和小鼠模型中,血清和肾脏中BAFF/APRIL水平显著升高,且与疾病活动度(如狼疮性肾炎严重程度)正相关。过量的BAFF/APRIL打破了B细胞的“耐受”机制,“拯救”了本该被清除的自身反应性B细胞,导致其存活、增殖并产生大量攻击自身组织的致病性自身抗体(如抗双链DNA抗体),形成免疫复合物沉积,引发组织损伤(如肾炎、皮疹、关节炎)。部分SLE患者的APRIL基因多态性也与疾病易感性相关。

 图 BAFF在SLE致病机制。

类风湿关节炎(RA):患者关节滑液和滑膜组织中BAFF/APRIL水平升高。除了免疫细胞,滑膜成纤维细胞成为局部BAFF/APRIL的重要来源。它们驱动关节内B细胞增殖和活化,参与炎症和关节破坏。BAFF转基因小鼠会出现关节炎症状,而阻断BAFF/APRIL(如使用TACI-Ig)在动物模型中能缓解关节炎。

干燥综合征(SS):患者唾液腺中BAFF水平异常升高,B细胞浸润显著。BAFF转基因小鼠也表现出唾液腺淋巴细胞浸润和唾液分泌减少,高度模拟了人类SS的病理特征。血清BAFF水平是SS的重要生物标志物。

 IgA肾病(IgAN):APRIL水平升高与IgAN的发生发展密切相关。APRIL促进产生IgAB细胞活化和IgA抗体的异常糖基化,导致异常的IgA分子形成免疫复合物沉积在肾脏肾小球系膜区,引发炎症和损伤。扁桃体B细胞在TLR9刺激下会异常高表达APRIL,被认为是IgAN发病的重要环节。

图 BAFF/APRIL在lgAN致病机制“四重打击”中的角色。在粘膜相关淋巴组织中,抗原被抗原呈递细胞(例如树突状细胞)吸收,导致幼稚B细胞活化和类别转换重组 (CSR),形成定型的IgA   B细胞,而这需要T细胞依赖性 (TD) 或T细胞非依赖性 (TID) 共刺激信号。B细胞活化因子 (BAFF) 和增殖诱导配体 (APRIL) 属于肿瘤坏死因子超家族,在驱动TD和TID CSR,从而促进IgA B细胞的产生中发挥关键作用。IgAN的发病机制与B细胞活化和CSR异常有关,这会导致缺乏半乳糖的IgA1 (Gd-IgA1)(Hit 1)的产生增加,以及随后针对Gd-IgA1的自身抗体(Hit 2)的合成。含有致病性 IgA1 的免疫复合物的形成(Hit 3)会引起炎症,从而导致肾小球损伤(Hit 4)。

其他:多发性硬化(MS)、重症肌无力(MG等疾病中也观察到BAFF/APRIL系统的异常活化。

2.2 恶性肿瘤:为癌细胞“保驾护航”

 B细胞淋巴增殖性疾病:

    慢性淋巴细胞白血病(CLL):肿瘤微环境中的基质细胞等产生过量BAFF/APRIL,通过结合白血病细胞上的受体(如BAFF-R),促进癌细胞的生存和抵抗凋亡(上调Bcl-2Bcl-xL等抗凋亡蛋白)。

    多发性骨髓瘤(MM):骨髓瘤细胞高度依赖微环境中的BAFF/APRIL(尤其是通过BCMA)维持生存。可溶性BCMAsBCMA)水平升高是MM的重要预后标志物和治疗靶点。

    淋巴瘤(如霍奇金淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤、伯基特淋巴瘤):肿瘤细胞本身或其微环境高表达BAFF/APRIL及其受体,形成自分泌/旁分泌环路,促进肿瘤生长和免疫逃逸。

 实体瘤:

    结直肠癌(CRC):肿瘤细胞高表达APRIL(而非BAFF)。APRIL通过结合硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(HSPGs)等,促进癌细胞增殖、粘附、迁移和侵袭。敲低APRIL基因能显著抑制CRC细胞的恶性行为。

    胰腺癌(PA):研究结果有分歧,部分显示BAFFAPRIL升高与肿瘤进展、侵袭和不良预后相关。BAFF可能通过浸润B细胞影响肿瘤微环境,促进上皮间质转化(EMT)。

    肝细胞癌(HCC):血浆BAFF水平升高与HBV相关HCC的肿瘤侵袭性和不良预后相关。BAFF还参与介导索拉非尼耐药HCC细胞的侵袭迁移和化疗抵抗。APRIL对某些HCC细胞系有抑制增殖(阻滞于G2/M期)的作用,机制复杂。

2.3 器官移植:影响移植命运的“隐形之手”

B细胞及其产生的抗体在器官移植排斥,尤其是抗体介导的排斥反应(AMR) 中扮演关键角色。BAFF/APRIL系统被证明与此密切相关:

 移植前/BAFF水平升高:多项研究表明,肾移植受者移植前高血清BAFF水平,或移植后BAFF水平持续升高,与发生AMR、移植肾功能下降和移植物存活率降低的风险显著增加相关。高BAFF水平往往伴随抗HLA抗体(尤其是新发供者特异性抗体,DSA)的多样性和水平升高。

 APRILIgA肾病复发:在肾移植受者中,APRIL(而非BAFF)水平升高与移植肾IgA肾病复发显著相关。

2.4 免疫缺陷:信号缺失的困境

 普通变异型免疫缺陷病(CVID)和选择性IgA缺乏症:8-10%CVID患者携带TACI基因突变(最常见的是C104RA181E)。这些突变损害了TACI传递BAFF/APRIL信号的能力,导致B细胞功能受损,抗体类别转换(尤其是向IgAIgG的转换)缺陷,患者表现为低丙种球蛋白血症、反复感染和易患自身免疫病。少数CVID病例也发现BAFF-R基因突变(如P21R),导致B细胞数量减少和低IgM/IgG

参考资料:

Balasubramaniam M, Mokhtar AMA. Past and present discovery of the BAFF/APRIL system – A bibliometric study from 1999 to 2023. Cell Signal. 2024 Aug;120:111201. 
Cheung CK, Barratt J, Liew A, Zhang H, Tesar V, Lafayette R. The role of BAFF and APRIL in IgA nephropathy: pathogenic mechanisms and targeted therapies. Front Nephrol. 2024 Feb 1;3:1346769.