超越生物标志物：临床因素在重症哮喘生物制剂治疗反应中的作用分析
摘要
重症哮喘负担沉重，常需针对2型（T2）炎症的生物制剂治疗。然而，治疗反应存在异质性，传统生物标志物，如血嗜酸性粒细胞、呼出一氧化氮分数（FeNO）和血清总免疫球蛋白E（IgE），可能无法完全解释这种变异性。本研究旨在评估真实世界重症哮喘队列中与生物制剂治疗反应相关的临床和炎症特征。这项在西班牙科鲁尼亚过敏科进行的单中心、回顾前瞻性观察研究纳入了67名接受奥马珠单抗、美泊利单抗、贝那利珠单抗、度普利尤单抗或替泽利单抗治疗的未受控重症哮喘患者。患者随访≥12个月。在基线、4-6个月和12个月时评估临床变量和炎症生物标志物。通过生物制剂亚组间的比较和逻辑回归分析来识别与治疗反应相关的因素。结果显示，女性、鼻息肉病、血嗜酸性粒细胞升高和频繁急性加重与对生物制剂的更好反应相关。鼻息肉病和阿司匹林加重性呼吸道疾病（AERD）等临床因素比标准生物标志物（FeNO、血嗜酸性粒细胞）显示出与治疗反应更强的关联。平均诊断延迟为12.1年，提示其对治疗结果有潜在影响。结论表明，除了传统生物标志物，临床因素，特别是鼻息肉病和AERD，可能在理解生物制剂反应模式中起关键作用。将这些变量纳入临床评估可能有助于支持重症哮喘更个性化的管理方法。
引言
哮喘是一种全球高发的慢性疾病，严重影响患者生活质量和医疗系统。据估计，5-10%的哮喘患者表现为重症形式，其特点是在使用常规高剂量疗法（如吸入性皮质类固醇（ICS）联合长效β2 -激动剂（LABA）和长效抗胆碱能药物（LAMA））后仍缺乏临床控制。这部分重症哮喘患者经历频繁急性加重、功能受限和医疗资源需求增加，凸显了对更具针对性和有效治疗方案的需求。
近年来，生物制剂的发展改变了重症哮喘的治疗。这些旨在干预2型（T2）炎症特定靶点的药物，已证明在控制症状和减少急性加重方面有效。目前使用的主要生物制剂包括：奥马珠单抗（抗IgE单克隆抗体）；美泊利珠单抗和瑞利珠单抗（抑制白细胞介素-5，IL-5）；贝那利珠单抗（通过作用于IL-5受体（α亚基）诱导嗜酸性粒细胞凋亡）；度普利尤单抗（IL-4和IL-13受体拮抗剂）；以及更近期的替泽利单抗（阻断胸腺基质淋巴细胞生成素（TSLP）的活性，TSLP是T2炎症初始激活的关键细胞因子）。与其他生物制剂不同，替泽利单抗也在非T2哮喘表型患者中显示出临床获益，反映了其更广泛的抗炎机制。
然而，接受每种药物治疗的患者的临床特征及其治疗反应差异显著。哮喘表型、血嗜酸性粒细胞水平、过敏存在和其他合并症等因素常影响生物制剂的选择及其临床疗效。缺乏比较按使用生物制剂类型划分的患者特征的研究，限制了疾病管理的优化和治疗的个体化。
此外，已观察到一部分重症哮喘患者对这些生物制剂显示出非凡的治疗反应，被称为“超级应答者”。这些患者经历显著的临床改善，包括急性加重几乎完全减少、症状控制更稳定以及全身性皮质类固醇使用显著减少。识别和表征超级应答者具有重要的临床意义，因为它可以为更好地表征对不同生物制剂的反应和优化每位患者的治疗提供宝贵信息。
最近的现实世界证据进一步支持了对生物制剂治疗反应的临床异质性。比利时重症哮喘登记研究证明，患有慢性鼻-鼻窦炎和鼻息肉的患者，对比无鼻息肉的患者，对抗IL-5和抗IL-4/13生物制剂显示出更高的应答率，强调了上气道合并症作为与治疗反应相关的临床因素的重要性。同样，Valverde-Monge等人比较了奥马珠单抗和抗IL-5/IL-5R药物之间的长期缓解情况，表明所有生物制剂均可实现缓解，但取决于临床表型和应用的应答标准。此外，Pérez-de Llano等人的近期范围综述强调了早期启动生物制剂治疗的潜在益处，提示延迟治疗引入可能与长期有效性降低相关。在此背景下，我们的回顾前瞻性真实世界队列通过整合回顾性和前瞻性数据，探索超越经典生物标志物的临床因素如何指导治疗决策并与重症哮喘的生物制剂反应相关联，增加了价值。
为了识别与每种生物制剂相关的临床模式，并评估每组中超级应答者的具体特征，我们分析了在西班牙科鲁尼亚地区接受治疗的一组重症哮喘患者队列，根据他们接受的生物制剂（奥马珠单抗、美泊利珠单抗、贝那利珠单抗、度普利尤单抗、瑞利珠单抗或替泽利单抗）进行分类。分析了患者的人口统计学、临床和炎症生物标志物特征。该分析旨在有助于更好地理解影响重症哮喘生物制剂选择的因素，定义与优化治疗反应相关的患者特征，并改善这种复杂疾病的个性化管理。
方法
设计与参与者
在西班牙科鲁尼亚大学医院过敏科进行的单中心、回顾前瞻性、观察性真实世界研究。我们纳入了67名年龄≥18岁、根据GEMA 5.4指南（西班牙哮喘管理指南）标准诊断为未受控重症哮喘并接受生物制剂治疗（度普利尤单抗、奥马珠单抗、瑞利珠单抗、贝那利珠单抗、美泊利珠单抗和/或替泽利单抗）的患者，治疗至少持续6个月，且在开始治疗后随访至少12个月。
所有在科鲁尼亚大学医院过敏科因重症哮喘被开具生物制剂治疗的患者，均通过医院官方登记册连续纳入，直至2023年12月。研究于2023年9月开始；因此，在此日期之前已开始生物制剂治疗的患者的数。所有在科鲁尼亚大学医院过敏科因重症哮喘被开具生物制剂治疗的患者，均通过医院官方登记册连续纳入，直至2023年12月。研究于2023年9月开始；因此，在此日期之前已开始生物制剂治疗的患者的数前瞻性地根据标准化方案收集。2023年12月之后，记录了对应于访视1（5–6个月）和访视2（12个月）的额外前瞻性数据以完成随访。只有完成了至少第一次随访访视（5–6个月）的患者才有资格被纳入。那些在此时间点之前因换用另一种生物制剂、缺乏依从性或不良事件而停止治疗的患者，在筛选阶段被排除，因此未在流程图中体现。共有70名患者符合纳入标准并接受了分析。随后，三名接受瑞利珠单抗治疗的患者因样本量小且缺乏与其他生物制剂的可比性，被排除在比较分析之外，最终有67名患者被纳入主要分析。
流程
本研究对电子病历进行了回顾性审查。我们评估了截至2023年12月，在我们重症哮喘专科单元中接受生物制剂连续治疗的所有重症哮喘患者的结果。数据在三个时间点记录：基线（访视0，开始生物制剂治疗前）、开始生物制剂治疗后4–6个月（访视1）以及12个月（访视2）。研究变量包括人口统计学、哮喘相关合并症、特应性（定义为对常见空气过敏原的皮肤点刺试验阳性，或当皮肤试验禁忌或不可行时通过特异性IgE测定（ImmunoCAP））、阿司匹林加重性呼吸道疾病（AERD）（根据ERS/ATS标准诊断，基于存在哮喘和/或伴有鼻息肉的慢性鼻-鼻窦炎，以及由阿司匹林或其他非甾体抗炎药诱发的呼吸道症状）、伴有鼻息肉的慢性鼻-鼻窦炎（CRSwNP）（通过临床症状（鼻塞、嗅觉减退、鼻漏）并经鼻内窥镜和/或鼻窦计算机断层扫描（CT）成像证实）、心血管危险因素、哮喘特征、是否为生物制剂初治或已换用另一种生物制剂、血清总IgE水平、外周血嗜酸性粒细胞计数、急性加重、哮喘控制测试（ACT）评分（ACT评分≥20表示哮喘控制良好）、肺功能、呼出一氧化氮分数（FeNO）以及全身性皮质类固醇使用。
使用两个经过验证的多维工具评估临床反应：FEOS评分（FEV1 、急性加重、口服皮质类固醇和症状），范围从0到100，反映总体临床改善；以及EXACTO评分（急性加重、哮喘控制、皮质类固醇和治疗结果），范围从0到7（未使用皮质类固醇）或0–10（使用皮质类固醇）。两种量表均根据其原始出版物应用，并采用预定义类别将反应分层为部分、良好或完全。
急性加重的定义依据ATS/ERS标准，为进行性气短、咳嗽、喘息和胸闷的急性或亚急性发作，或其组合症状，需要使用全身性皮质类固醇（片剂、混悬液或注射剂），或稳定维持剂量增加至少3天，或因哮喘住院或急诊就诊，需要全身性皮质类固醇。临床缓解定义为随访期间无急性加重和口服皮质类固醇使用，且症状得到控制，而完全缓解根据Menzies–Gow标准额外要求肺功能和炎症生物标志物恢复正常。
统计分析
连续变量表示为平均值±标准差（SD）。定性变量使用频率和百分比进行总结。使用Kolmogorov–Smirnov检验（样本量大于50时）和Shapiro-Wilk检验（较小样本时）评估连续变量的正态性。比较不同生物制剂亚组之间生物制剂使用前合并症的患者频率，并将其与超级应答者患者的改善情况相关联，应用卡方检验或Fisher精确检验。分类变量描述为绝对频率和百分比。对于成对连续数据样本，根据数据分布使用双尾配对样本t检验或Wilcoxon符号秩检验进行比较。使用Wilcoxon符号秩检验进行治疗前后临床和炎症变量的配对比较。使用Mann–Whitney U检验（两组比较）或Kruskal–Wallis检验（三组或以上）进行独立组间的比较，例如基线或随访访视时不同生物制剂疗法。使用单变量逻辑回归模型评估临床和炎症变量与6个月和12个月时治疗反应（临床缓解和无反应）之间的关联。由于样本量限制和事件分布，无法构建多变量模型。结果以比值比（OR）和95%置信区间（CI）及p值呈现。p<0.05被认为具有统计学显著性。统计分析使用R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria [2022]进行。模型根据年龄、性别和临床相关合并症（鼻息肉病、AERD）进行了调整。鉴于探索性设计和样本量，未应用正式的多重比较校正，这已被讨论为研究局限性。鉴于研究的探索性和观察性，这些发现应被解释为关联而非经过验证的治疗反应预测因子，需要进一步进行外部验证的前瞻性研究。
伦理批准与知情同意
本研究获得了马德里Jiménez Díaz基金会研究伦理委员会（CEIm-FJD）的伦理批准（批准号22/23，日期2023年12月19日），项目名为“哮喘发生和演变机制研究（MEGA项目）”（项目编号PI18/01016）。本工作是MEGA项目内收集的数据的二次分析，根据同一批准的方案和伦理框架进行。批准的方案版本为2023年4月第1版，知情同意书版本为2023年12月。研究完全遵守《赫尔辛基宣言》、ICH-GCP指南、《通用数据保护条例》（GDPR）和西班牙《数据保护与数字权利组织法3/2018》（LOPDGDD）。所有参与者在纳入研究前均获得了书面知情同意。对于未成年参与者，从其父母或法定监护人处获得同意，并根据其年龄和理解水平获得了未成年人本人的同意。所有收集的数据均经过假名化处理并安全存储，以确保机密性和数据完整性。
局限性与潜在偏倚
尽管我们研究的样本量（包括分布在几种生物制剂治疗中的67名患者）可能限制亚组分析的统计效能，但我们相信它仍然为重症哮喘生物制剂治疗的真实世界模式提供了有价值的见解。某些亚组，如接受替泽利单抗治疗的患者，人数较少，在解释特定发现时应予以考虑。作为在一家转诊医院进行的单中心研究，不能排除对更严重或更复杂病例的某种选择偏倚；然而，患者群体的多样性增强了观察结果的相关性。此外，尽管回顾前瞻性设计（回顾性和前瞻性）可能在数据收集过程中随时间引入微小变异性，但尽可能使用了标准化方案以确保数据一致性。总体而言，我们认为我们的结果是稳健且具探索性的，强调需要进行更大规模、多中心的前瞻性研究以进一步验证这些发现。
结果
共有70例生物制剂处方被开具给符合纳入标准的诊断为难治性重症哮喘的患者。然而，3例接受瑞利珠单抗治疗的患者因数量太少且与其他组无法比较而被排除在分析之外。因此，研究人群包括67名患者，其中22名接受奥马珠单抗，12名接受贝那利珠单抗，12名接受美泊利珠单抗，15名接受度普利尤单抗，6名接受替泽利单抗。
所有患者的基线特征以及按给药的生物制剂分组的情况。总共有64%的患者为女性，平均年龄47.4岁，大多数为非吸烟者（75%）。其中一部分（34.85%）超重（BMI在25至30之间），而28.79%患有肥胖症（BMI > 30）。症状出现的平均年龄为25.3岁，诊断时的平均年龄为37.3岁。观察到平均诊断延迟为12.1年，定义为从哮喘症状出现到由专科医生正式诊断哮喘之间的时间。
在最常见的合并症中，发现鼻炎（97%），其次是特应性（定义为如方法部分所述）（82.1%）、鼻息肉病（38.9%）和AERD（32.8%）。尽管比例较低，但也观察到过度换气（7.5%）、慢性阻塞性肺疾病（COPD，7.5%）和变应性支气管肺曲霉病（ABPA，2.9%）。值得注意的是，31.3%的样本曾接受抗抑郁治疗至少12个月或在心理健康诊所进行积极随访。在治疗方面，氟替卡松是大多数患者（65%）选择的分子，其次是莫米松（19.4%）、倍氯米松（10.4%）和布地奈德（4.5%）。超过一半的患者（56.7%）使用孟鲁司特作为维持治疗的一部分。在生物制剂处方前，19.4%（13名）具有过敏T2表型（皮肤点刺试验阳性和/或特异性IgE阳性），18%具有嗜酸细胞性T2表型（定义为血嗜酸性粒细胞计数升高，无论过敏原致敏状态如何），62.6%（42名）具有混合表型（定义为过敏性和嗜酸细胞性T2炎症特征重叠）。
对于整体分析，排除了既往使用过生物制剂的患者。平均FEV1 为预测值的72.5%±21.9%，FVC为91.9%，平均FEV1 /FVC为63.4±14.1%，平均年度急性加重率为每患者年3.2±2.6次急性加重。整体平均血嗜酸性粒细胞计数为609个细胞/μL，血清总IgE为685 kU/L，FeNO为58 ppb（在60名患者（89.6%）中测量）。年平均累积口服皮质类固醇剂量平均为1123.6 mg ± 1036.7 mg。约三分之一的所有患者达到了总体临床缓解（27.3%），12.7%达到了完全缓解（根据Menzies–Gow标准）。平均ACT评分为12.4，而鼻腔症状视觉模拟评分（VAS，0–10分）非常低（1.3），先前的SNOT-22平均为63.1。VAS被用作一种更简单的回顾性工具，用于评估未获得SNOT-22问卷的患者的鼻腔症状。所有CRSwNP患者在治疗前和治疗12个月时均接受了SNOT-22问卷调查或VAS量表评估，均有明显改善（SNOT-22平均从63.1降至25）（VAS：平均从1.3升至7.2）。
在五种生物制剂基线数据的探索性比较中，观察到一些描述性差异。40名患者为生物制剂初治，30名（42.8%）更换了疗法。结果显示，根据使用的生物制剂，患者的平均年龄存在显著差异，接受奥马珠单抗的患者最年轻（平均38岁）。在合并症方面未发现差异。接受替泽利单抗治疗的患者基线预测FEV1 最低，为56.5%±17.1%，相对于其他组。与替泽利单抗类似，其预测FVC也最低，为82.2%±13.2%。比率方面无差异。在依赖口服皮质类固醇的患者中，度普利尤单抗在4–6个月时呈现出最高的平均EXACTO评分（7.50±2.74），而美泊利珠单抗呈现最低（5.60±3.58），但未达到统计学显著性。然而，在不依赖皮质类固醇的患者中，美泊利珠单抗在第一次访视时达到了最高的应答率（6.00±1.10）。另一方面，奥马珠单抗获得了最高的FEOS评分（85.8±15），尽管组间未发现显著差异。
根据患者对生物制剂的反应，基于其在FEOS量表（低或部分（0–89）、良好（90–99）、非常好（100））和EXACTO评分（接受皮质类固醇：部分（0–6）、良好（7–9）、非常好（10）；或未接受皮质类固醇：部分（0–4）、良好（5–6）、非常好（7））中的值进行分类。性别与治疗反应相关，女性与男性相比，表现出良好或非常好反应的比例更高，而男性则部分反应的比例更高。似乎息肉病的存在与更好的治疗反应相关（更多患者达到非常好反应），而无息肉病则更多与部分反应相关。尽管未发现统计学显著差异，但在AERD患者中观察到12个月时治疗反应存在非显著的差异趋势。在6个月和12个月时，反应良好和非常好的患者外周血嗜酸性粒细胞水平显著高于无反应者。既往一年内急性加重次数较多的患者，表现出良好或非常好反应的比例更高。
在接受生物制剂治疗12个月后，对55名患者的临床反应进行了评估，因为12名患者（奥马珠单抗n=1，贝那利珠单抗n=2；美泊利珠单抗n=5；度普利尤单抗n=4）因未达到至少12个月的治疗持续时间而被排除（全部因副作用或无反应而换用另一种生物制剂）。总体而言，27.3%的患者（15/55）达到了临床缓解，而12.7%的患者（7/55）达到了完全缓解。比例以绝对数字和百分比报告。尽管缓解率在数值上因生物制剂疗法而异，但未观察到统计学显著差异。
为了进一步探索与治疗反应相关的因素，进行了单变量逻辑回归分析。进行了单变量逻辑回归分析，以探索与12个月时临床缓解相关的临床和炎症因素。较高的外周血嗜酸性粒细胞计数与临床缓解相关，而女性性别和慢性鼻-鼻窦炎伴鼻息肉的存在在这些模型中未达到统计学显著性。由于样本量限制，无法构建多变量模型。
讨论
本研究描述了在科鲁尼亚大学医院过敏科就诊的重症哮喘患者队列的一般特征，这使我们能够将这些患者的临床特征置于背景中，并为未来评估与生物制剂治疗反应相关的临床和炎症因素的研究奠定基础。我们的研究结果表明，女性性别、合并症如鼻息肉病和升高的外周嗜酸性粒细胞、以及较高的既往急性加重率与对生物制剂更好的反应相关。描述性分析中观察到的关联与逻辑回归模型中识别的关联之间的差异，可能反映了使用不同结局定义和分析方法，而非发现的不一致性。
另一方面，尽管生物制剂改善了大部患者哮喘控制，但在临床缓解、完全缓解或炎症生物标志物方面，生物制剂之间未发现统计学显著差异。这一发现与Valverde等人的研究一致。在我们的样本中，42.86%的患者曾接受过既往生物制剂治疗，而Basagaña等人的队列中换药者为11.1%。这凸显了评估既往生物制剂暴露患者的临床反应是否被修改的重要性，因为先前的研究表明治疗变化可能影响长期结果。
总体而言，我们的研究人群与近期文献中描述的其他队列具有相似性。Menzies-Gow等人和Wechsler等人的研究已发现，重症哮喘患者具有高患病率的合并症，如慢性鼻-鼻窦炎伴鼻息肉病和肥胖，这与我们的发现一致。此外，我们样本中炎症表型的分布遵循国际研究中观察到 的 模 式 ， 即
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