胸腺基質(zhì)細(xì)胞生成素（TSLP）是一種細(xì)胞因子，在過(guò)敏性疾病如哮喘和慢性阻塞性肺病（COPD）等的發(fā)病機(jī)制中起著至關(guān)重要的作用。本技術(shù)說(shuō)明概述了TSLP在這些呼吸系統(tǒng)疾病中的作用，并討論了其對(duì)治療的影響。我們探討TSLP驅(qū)動(dòng)氣道炎癥和重塑的機(jī)制，并回顧TSLP靶向治療哮喘和COPD管理的最新進(jìn)展。

哮喘和COPD

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

哮喘是一種以反復(fù)發(fā)作的喘息、呼吸急促、胸悶和咳嗽為典型特征的疾病，通常發(fā)生在夜間或清晨。它主要由氣道炎癥和高反應(yīng)性驅(qū)動(dòng)，以響應(yīng)各種觸發(fā)因素，如過(guò)敏原，病毒感染，運(yùn)動(dòng)和污染物。炎癥主要是嗜酸性粒細(xì)胞性的，涉及細(xì)胞因子如白細(xì)胞介素（IL）-4、IL-5和IL-13的釋放，其協(xié)調(diào)免疫細(xì)胞募集、粘液分泌過(guò)多和氣道平滑肌收縮。氣道重塑，其特征在于結(jié)構(gòu)變化，如氣道壁增厚、膠原沉積和平滑肌質(zhì)量增加，可隨時(shí)間發(fā)生，導(dǎo)致持續(xù)的氣流限制和癥狀?lèi)夯?/p>

另一方面，COPD主要是由暴露于煙草煙霧引起的，盡管其他環(huán)境因素如生物質(zhì)燃料暴露和職業(yè)污染物也可能起作用。其特征是持續(xù)和漸進(jìn)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(chǎn)生，以及肺氣腫，其特征在于肺實(shí)質(zhì)破壞和氣腔擴(kuò)大。COPD的標(biāo)志性病理學(xué)特征包括慢性炎癥，主要是嗜酸性和巨噬細(xì)胞驅(qū)動(dòng)的，導(dǎo)致氣道壁增厚、粘液分泌過(guò)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(zhì)疏松癥）相關(guān)，這導(dǎo)致其顯著的發(fā)病率和死亡率。

盡管有治療方法，但許多患者繼續(xù)出現(xiàn)不受控制的癥狀，這突出了對(duì)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(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，為治療干預(yù)提供了有希望的靶向方法。

TSLP的生物學(xué)

TSLP是一種I型細(xì)胞因子，是IL-7的副產(chǎn)物，可能來(lái)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(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生。多種觸發(fā)因素可誘導(dǎo)TSLP產(chǎn)生，包括損傷、TLR 2（Toll樣受體2）、TLR 3和NOD 2的配體、蠕蟲(chóng)、細(xì)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(xì)胞因子（2）。TSLP有效地充當(dāng)放大炎癥防御機(jī)制的警報(bào)分子。

TSLP與由TSLPR（胸腺基質(zhì)淋巴細(xì)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(jié)合，啟動(dòng)JAK 1和JAK 2介導(dǎo)的磷酸化級(jí)聯(lián)反應(yīng)（3）。STAT 5A和STAT 5 B的隨后募集和活化最終導(dǎo)致Th 2相關(guān)細(xì)胞因子IL-4、IL-5、IL-9和IL-13的轉(zhuǎn)錄和產(chǎn)生。TSLPR由多種免疫細(xì)胞表達(dá)，包括T細(xì)胞、B細(xì)胞、先天性淋巴樣細(xì)胞（ILC 2）、自然殺傷T（NKT）細(xì)胞、單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞、樹(shù)突細(xì)胞（DC）以及非免疫細(xì)胞如上皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞。

圖1.通過(guò)異二聚體受體的TSLP信號(hào)傳導(dǎo)：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(xì)胞產(chǎn)生的，以響應(yīng)各種觸發(fā)器，如過(guò)敏原，病毒和污染物。它通過(guò)促進(jìn)樹(shù)突狀細(xì)胞的活化和分化作為2型炎癥的主要調(diào)節(jié)劑，這反過(guò)來(lái)又驅(qū)動(dòng)幼稚T細(xì)胞分化為促炎性Th 2細(xì)胞。Th 2細(xì)胞因子，包括IL-4、IL-5和IL-13，協(xié)調(diào)嗜酸性粒細(xì)胞性炎癥、粘液分泌過(guò)多和氣道高反應(yīng)性，這是哮喘的標(biāo)志性特征。此外，TSLP通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的產(chǎn)生和成纖維細(xì)胞活化來(lái)促進(jìn)氣道重塑。因此，靶向TSLP信號(hào)通路有望減輕哮喘的炎癥和重塑。

圖2. TSLP驅(qū)動(dòng)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(dá)響應(yīng)于香煙煙霧暴露和呼吸道感染而上調(diào)。TSLP通過(guò)募集和激活先天性免疫細(xì)胞（包括嗜中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞）導(dǎo)致促炎介質(zhì)的產(chǎn)生而促成慢性炎癥。此外，TSLP誘導(dǎo)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(jìn)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(duì)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(yàn)中顯示出療效，證明了肺功能、癥狀和加重率的改善。TSLP信號(hào)通路的小分子抑制劑也在開(kāi)發(fā)中，并有望作為長(zhǎng)期疾病管理的口服療法。靶向多種炎癥通路（包括TSLP）的聯(lián)合治療可提供協(xié)同效應(yīng)，并改善重度哮喘和COPD表型的治療結(jié)局。靶向TSLP信號(hào)通路代表了這些呼吸系統(tǒng)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(jìn)展的潛力。進(jìn)一步的研究是必要的，以充分闡明復(fù)雜的機(jī)制TSLP和優(yōu)化的治療策略，臨床實(shí)施。

BPS Bioscience解決方案助力TSLP藥物發(fā)現(xiàn)

該細(xì)胞系是一種鼠Ba/F3細(xì)胞系，經(jīng)工程改造可表達(dá)TSLPR和IL-7 R α（白細(xì)胞介素7受體α），二者由自切割P2 A肽分開(kāi)。通過(guò)轉(zhuǎn)導(dǎo)STAT 5熒光素酶報(bào)告基因Ba/F3細(xì)胞（#79772）來(lái)遞送構(gòu)建體，所述細(xì)胞表達(dá)由位于最小TATA啟動(dòng)子上游的STAT 5應(yīng)答元件驅(qū)動(dòng)的螢火蟲(chóng)熒光素酶報(bào)告基因。在被TSLP激活后，內(nèi)源性轉(zhuǎn)錄因子STAT 5與應(yīng)答元件結(jié)合，誘導(dǎo)熒光素酶報(bào)告基因的轉(zhuǎn)錄。已驗(yàn)證該細(xì)胞系對(duì)TSLP有應(yīng)答。它對(duì)IL-7沒(méi)有反應(yīng)。 額外的功能驗(yàn)證證明TSLP誘導(dǎo)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(yīng)性熒光素酶報(bào)告基因Ba/F3細(xì)胞系中對(duì)TSLP的劑量響應(yīng)。

圖4.抗TSLP中和抗體對(duì)TSLP應(yīng)答性熒光素酶報(bào)告基因Ba/F3細(xì)胞系中TSLP應(yīng)答的抑制。將TSLP響應(yīng)性熒光素酶報(bào)告基因Ba/F3細(xì)胞與濃度遞增的 抗TSLP中和抗體 （#102138）過(guò)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(cè)定系統(tǒng) （#60690）。結(jié)果顯示為STAT5報(bào)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(xì)胞相比，設(shè)定為100%）。

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

圖5.抗TSLP中和抗體（#102138）對(duì)TSLP：TSLPR結(jié)合的劑量依賴(lài)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