guselkumab和adalimumab治疗脓疱性关节骨炎的疗效和安全性及其对外周血免疫表型的影响

目标

我们比较了guselkumab和adalimumab对脓疱性关节骨炎(PAO)患者的治疗效果。此外，我们进行了外周血免疫表型分析，以阐明免疫背景，并分析治疗药物的影响，以验证免疫表型作为治疗靶点的有效性。

方法

患者给予古赛尔库玛100 mg(古赛尔库玛组;n= 12)和阿达木单抗40 mg(阿达木单抗组;n= 13)。评估和比较两组间的关节炎疾病活动性、皮损活动性和患者报告的预后(PROs)。评估留置率和不良事件。两组患者均行外周血免疫细胞综合表型分析，并比较治疗前后表型。

结果

6个月时，两组关节炎疾病活动度和PROs均有明显改善。在guselkumab组，皮肤症状明显改善。guselkumab组和adalimumab组的6个月持续率分别为91.7%(11/12)和69.2%(9/13)。古塞尔库玛组(16.7%)和阿达木单抗组(38.5%)分别有2/12和5/13例患者发生不良事件。外周血免疫表型显示，PAO患者活化的T辅助性(Th) 1细胞比例显著低于健康对照组，而PAO患者活化的Th17细胞比例显著高于guselkumab，而在guselkumab治疗后，Th17细胞的活化比例显著降低。

结论

虽然guselkumab和adalimumab对PAO的疗效相当，但它们对免疫表型的影响不同。

掌跖脓疱病(PPP)是一种慢性复发性炎症性皮肤病，其特征是在掌和脚掌局部形成红斑和鳞片状小疱后出现无菌脓疱[1，2］．约10-45%的PPP病例并发关节骨炎，称为脓疱性关节骨炎(PAO) [3.，4］．PAO表现出各种关节症状，如胸肋锁骨关节炎、脊柱炎、骶髂炎和周围性关节炎。

已知PPP患者血清肿瘤坏死因子(TNF)-α升高[5］．抗肿瘤坏死因子抑制剂已被用于PPP的治疗;然而，研究显示其疗效存在争议[6，7]，需要进一步核实。Guselkumab是一种生物制剂，可与白细胞介素(IL)-23的p19亚基蛋白结合，选择性抑制IL-23信号传导。最近的临床研究报道了guselkumab对PPP的疗效。在日本，自2018年11月以来，国家健康保险系统已覆盖guselkumab，用于对传统治疗反应不佳的PPP治疗[8，9］．尽管已有临床研究报告对guselkumab治疗PPP关节症状的疗效进行了探索性分析，但其在现实临床实践中的疗效仅在病例报告中有描述，尚未得到充分验证[10，11］．

IL-12/T辅助因子(Th) 1和IL-23/Th17细胞轴已被报道在PPP和PAO的发病机制中发挥重要作用。特别是在皮肤病变中，IL-23/Th17细胞轴的激活被认为在两种疾病的病理中起着核心作用，Th17细胞产生的细胞因子，如IL-17A和IL-17F的表达在皮肤病变中显著增加[5，12，13］．然而，尚未对PAO患者的外周血免疫表型进行分析，治疗对这些表型的影响也不清楚。在本研究中，我们比较了古赛尔库玛和阿达木单抗治疗PAO的疗效和安全性。此外，我们进行了外周血免疫分型，以阐明PAO的免疫背景，并分析治疗药物的影响，以验证表型作为治疗靶点的有效性。

患者和临床测量

研究对象为PAO患者，在2015年1月至2021年9月期间在我院及附属机构使用古赛库玛100 mg(12例)或阿达木单抗40 mg(13例)，出现常规治疗无效的皮疹和关节症状。自2018年11月，guselkumab被国家(日本)健康保险系统作为唯一可用于难治性PAO的bdmard(生物疾病修饰抗风湿药物[DMARDs])覆盖以来，guselkumab已被用于我们工厂的所有耐药PAO病例。在此之前，阿达木单抗用于耐药PAO，但在2018年11月之后没有使用。为了尽量减少除guselkumab和阿达木单抗外的其他药物治疗水平的差异，阿达木单抗组包括在截至2018年11月的3年期间开始治疗的患者(n= 13)，而guselkumab组包括在2018年11月至2021年9月3年期间开始治疗的患者(n= 12)。在治疗开始后，回顾性收集患者数据长达6个月。所有患者在接受PPP/PAO标准治疗后开始guselkumab或adalimumab治疗。在本研究中，标准治疗被定义为使用外用皮质类固醇、外用维生素D3、光疗和免疫抑制剂(甲氨蝶呤、环孢素和水杨基磺胺吡啶)。

主要终点为6个月时银屑病关节炎(DAPSA)疾病活动度低(LDA)的实现率(DAPSA-LDA: DAPSA≤14)和DAPSA缓解(REM)的实现率(DAPSA-REM: DAPSA≤4)。次要终点为1、3、6个月时掌跖脓疱病区域严重指数(PPPASI)应答率(PPPASI-50、PPPASI-75、PPPASI-90)。其他次要终点为关节炎疾病活动度(肿胀关节计数[SJ66]、疼痛关节计数[TJ68]、患者整体评估[PGA]、疼痛视觉模拟量表[疼痛VAS]和DAPSA)、皮肤病变活动度(PPPASI)和患者报告的结果(PROs:健康评估问卷[HAQ]和欧洲五维度生活质量评分[ep - 5d])在1、3和6个月时。此外，评估两组患者在引入guselkumab或adalimumab后6个月的治疗持续率和有无新的不良事件。不良事件的严重程度根据美国国家癌症研究所不良事件通用术语标准(CTCAE) 5.0版本进行分类。

流仪结果

采用多色流式细胞术进行免疫表型分析。在征得知情同意后，抽血。所有采集的样品立即用流式细胞仪进行分析。在接受bdmard治疗的PPP患者中，在基线时采集血液样本(guselkumab:n= 11, adalimumab:n= 11)和治疗第6个月时(guselkumab:n= 6, adalimumab:n= 8).用指示抗体染色后(补充表S1)，用多色流式细胞仪(FACS Lyric;正欲)。同样，30名健康对照(hc)和34名年龄和性别匹配的银屑病关节炎(PsA)患者进行了评估。用FlowJo软件(Tree Stare)收集细胞并进行分析。免疫细胞亚群的表型是根据由美国国立卫生研究院(NIH)和临床免疫学学会联合会(FOCIS)提出的人类免疫项目方案的综合8色流式细胞分析来定义的[14］．例如，活化的Th1细胞被定义为CD3⁺CD4⁺CXCR3⁺CCR6⁻CD38⁺HLA-DR⁺激活的Th17细胞被定义为CD3⁺CD4⁺CXCR3⁺CCR6⁻CD38⁺HLA-DR⁺细胞。流式细胞仪抗体面板和门控策略的详细信息见补充表S1附图S1．此外，对表型数据计算并给出了以下值:CD4的比例⁺T细胞亚群和激活的CD4⁺T细胞转化为CD3⁺和CD4⁺T细胞(%)(图S1- a, C);CD8的比例⁺T细胞和活化的CD8⁺T细胞转化为CD3⁺和CD8⁺T细胞(%)(图S1- b、C);B细胞与CD3的比例⁻和CD19⁺B细胞(%)(图S1- d);单核细胞与CD3的比例⁻, CD19⁻, CD20⁻, CD14⁺细胞(%)(图S1- e);髓样树突状细胞(dc)和浆细胞样dc占CD3的比例⁻, CD19⁻, CD20⁻, CD14⁻和人白细胞抗原- dr⁺细胞(%)(图S1- f);和CD16的比例⁺和CD16⁻CD3的自然杀伤细胞⁻, CD19⁻, CD20⁻, CD14⁻和CD56⁺细胞(%)(图S1- f)。

血清细胞因子测定

术前用电化学发光法测定患者血清细胞因子(TNF-α， IL-17A)水平(guselkumab;n= 12, adalimumab;n=11)和guselkumab治疗后6个月(n=5)或阿达木单抗(n= 7)。患者采血后立即分离血清样本，保存在−80°C冰箱中;血清样品在细胞因子测定前未解冻。使用MESO SCALE DISCOVERY S-PLEX Human IL-17A试剂盒(#K15067L-1, MESO SCALE Diagnostics, LLC, Rockville, MD, USA)测定IL-17A (fg/mL)，使用U-PLEX Biomarker Group 1 (# k151c3a -1, MESO SCALE Diagnostics, LLC, Rockville, MD, USA)测定TNF-α (pg/mL)。

统计分析

数据用中位数(IQR，四分位范围)或数字(%)表示。为了进行统计分析，使用最后一个观察结转方法补充了guselkumab或adalimumab停用或复发病例的数据。组间差异比较采用Fisher精确检验或Wilcoxon秩和检验。Wilcoxon符号秩检验用于检测各组基线数据与第1、3、6个月测量数据之间的统计学显著差异。两组间的差异(guselkumab组与adalimumab组)采用Wilcoxon和秩检验进行比较。Dunn试验用于比较hcc、PsA患者和PAO患者在基线时的流式细胞术分析结果。计算Spearman秩相关系数，评价治疗前后流式细胞分析结果变化与PPPASI/DAPSA变化的相关性。

所有报告p数值是双面的，没有调整多次测试。重要程度被定为p< 0.05。所有分析均使用JMP Pro版本15 (SAS Institute Inc.， Cary, NC)和GraphPad Prism 9 (GraphPad Software, San Diego, CA)进行。

古赛尔库玛与阿达木单抗治疗效果比较

患者特征见表1．在基线时，两组在年龄、性别、疾病持续时间、吸烟史、皮肤症状、关节症状、关节病变部位、PROs或炎症反应方面均无统计学差异。此外，所有患者均有周围性关节炎。胸锁关节、骶髂关节或脊柱病变的患者比例也无统计学差异。

主要终点方面，两组患者6个月时DAPSA-LDA和DAPSA-REM比较差异无统计学意义(图1)。1A, B)。虽然PPPASI-50在两组间的6个月成就率无显著差异，但在guselkumab组中PPPASI-75和PPPASI-90的成就率显著高于对照组(图2)。1一部)。我们在补充图S中显示两组患者1、3个月时DAPSA-LDA/REM和PPPASI-50、PPPASI-75、PPPASI-90的差异2．表格2显示guselkumab组和adalimumab组在每个观察点的治疗反应变化。在观察期间，两组患者的关节症状均未见明显改善。然而，两组患者的TJ68、PGA结果、疼痛VAS评分和DAPSA均有显著改善2)．

至于皮肤症状，guselkumab组的PPPASI在治疗开始后3个月显著下降，并持续显著下降至6个月(表2)．在阿达木单抗组，PPPASI在观察期间没有明显下降。在PROs方面，两组患者的HAQ和EQ-5D评分均有显著改善(表2)2)．

安全配置和保留率

表格3.列出停药原因和不良事件。6个月保留率(代表主要终点)分别在guselkumab组(91.7%)和adalimumab组(69.2%)的11/12和9/13例患者中被注意到。1例患者因球结膜充血停用guselkumab。在阿达木单抗组，3例患者因银屑病样皮疹和1例患者原发性失败而停止治疗。不良事件(包括其他事件)的发生率，在guselkumab组中为2/12例(16.7%)，在adalimumab组中为5/13例(38.5%)。两组均未发生CTCAE分级≥3级的不良事件。

bDMARD治疗对周围免疫表型的影响

表格4显示了22例PAO患者、34例PsA患者和30例hc患者在基线时的综合外周血免疫表型结果。PAO患者激活的Th1细胞比例明显低于hc和PsA患者。PAO和PsA患者中活化Th17细胞的比例明显高于hc患者。其他免疫细胞的比例差异无统计学意义。我们比较了同时使用DMARD的PAO患者基线时激活Th1/Th17细胞的比例(DMARD患者:n=16)和未同时使用的药物(无dmard:n= 6)。两组间无显著差异(补充表S2)．

接下来，我们描述了治疗引起的免疫表型变化(guselkumab:n= 6;adalimumab:n=(图8)。2,补充无花果。年代3.和S4)．两组治疗后激活的Th1细胞比例均无变化。相比之下，guselkumab组治疗后激活Th17细胞的比例明显降低。同时，阿达木单抗组未观察到明显变化。两组的其他免疫细胞亚群均未见明显变化。每种免疫表型的变化程度与PPPASI或DAPSA的变化程度无关(补充表S3.和S4)．在基线和第6个月，DAPSA-LDA/REM反应者和无反应者、PPPASI-50/75/90反应者和无反应者之间激活Th1和Th17细胞的比例没有差异(补充表S5和S6)．

bDMARD治疗对血清细胞因子的影响

补充表年代7显示基线血清TNF-α和IL-17浓度。组间无显著差异(guselkumab;n= 12, adalimumab;n= 11)。补充图。5显示治疗6个月期间TNF-α和IL-17浓度的变化(guselkumab;n= 5, adalimumab;n= 7)。两组均未观察到血清TNF-α或IL-17浓度显著降低。关注细胞因子浓度的降低率，在guselkumab组中IL-17A的降低率明显更高(补充表S7)．

本研究首次比较了guselkumab和adalimumab治疗高活性PPP的安全性和有效性，同时通过使用患者样本进行综合免疫分型，阐明PAO的免疫背景。

在本研究中，两组患者均未发生CTCAE 3级及以上的不良反应，表明两种药物均具有较高的安全性。阿达木单抗组的延续率为69.2%(9/13例)，低于古赛尔库玛组的91.7%(11/12例)。阿达木单抗常引起银屑病样皮疹[15]，这是本研究中停用阿达木单抗治疗的最常见原因。在guselkumab组中，没有银屑病样皮疹可能是高延续率的原因之一3.)．

关于关节症状的疗效，两组在开始治疗1个月后观察到明显改善(表2而且3.)．两组间DAPSA的改善具有可比性(图。1A、B)。

这表明古赛尔库玛组和阿达木单抗组对关节症状的影响可能具有可比性。过去关于PAO的报道描述了关节计数的变化，主要用于关节炎的评估。相反，我们使用DAPSA作为疾病活动性的综合度量，它是评价PsA的一个有用指标[16］．在本研究中，所有患者均有周围性关节炎。此外，DAPSA (SJ66, TJ68)不仅能评估胸锁关节病变的PAO特征，还能评估PGA、Pain VAS、c反应蛋白水平，且易于在临床应用。然而，PAO可能合并脊髓和骶髂关节病变，如PsA。事实上，目前的研究包括有脊柱或骶髂关节炎病变的患者。因此，DAPSA可能是评价PAO的一个不充分的指标，PAO表现出如上所述的多种临床特征。本研究评估了pro的HAQ和EQ-5D评分。这些指标是基于与身体功能相关的生活质量的评价。由于本研究显示了这些指标的可比较性改善，两种药物对关节炎的疗效是可比较性的。

至于皮肤症状，在开始治疗3个月后，guselkumab组观察到明显改善，PPPASI降低率在guselkumab组高于adalimumab组。这些趋势与银屑病临床研究中观察到的趋势相似[17，18］．虽然没有统计学上的显著差异，但在阿达木单抗组中，DMARD的伴随率往往更高(表1)．伴随DMARD使用的这种差异可能表明不利的基线背景(难以治疗人群)或疾病活动已经得到很好的控制;因此，这一趋势可能会增加检测阿达木单抗治疗附加效应的难度。

由于在2018年11月，只有guselkumab在日本被批准用于耐火PAO, guselkumab已用于我们工厂的所有耐治疗PAO病例。在此之前，阿达木单抗用于治疗耐药PAO。对于阿达木单抗，2018年11月以后的病例应纳入研究，但如前所述，为了遵守日本医疗保险制度的规定，2018年11月以后没有使用阿达木单抗。因此，我们比较了guselkumab自2018年11月以来的3年和adalimumab至2018年11月的3年。2015年以前的病例(阿达木单抗)没有纳入本研究，因为考虑到bdmard以外的治疗水平差异。但是，招聘期间的这种差异也有可能影响到结果。

IL-23/Th17细胞轴是银屑病皮肤炎症的主要驱动因素。有报道称银屑病皮损中的基因表达通过IL-17及其通路增强，而使用guselkumab治疗可降低IL-17相关因子的表达，导致皮损的消退[19］．本研究将PAO患者的外周血免疫细胞表型与hcc和PsA患者的外周血免疫细胞表型进行比较。结果显示，PAO患者中活化的Th1细胞比例明显低于hc和PsA患者，而在PAO患者中活化的Th17细胞比例明显高于hcc和PsA患者4)．我们考虑了先前(伴随的)dmard可能减少了激活的Th1细胞或Th17细胞的可能性;但是，如补充表S所示2，在同时使用DMARD的病例之间未观察到显著差异(N=16)和没有同时使用的(N= 6)。换句话说，使用DMARD的历史可能不会影响激活的Th1/Th17细胞。另一方面，本研究中使用的细胞因子检测系统同时检测游离细胞因子和药物结合形式;我们无法测量阿达木单抗中的游离TNF-α水平。这可能是阿达木单抗组未观察到血清TNF-α水平一致变化的重要原因之一。此外，尽管血清样本在细胞因子测定前未解冻，但细胞因子水平可能受血清样本冻融循环的影响。

正如我们在上一份报告所述[20.]， PsA患者激活Th17细胞的比例明显高于hc;但两组间活化的Th1细胞比例无显著差异。虽然这表明Th17细胞可能与PsA一样在PAO的发病机制中发挥重要作用，但PAO和PsA的发病机制对Th1和Th17细胞的依赖程度不同，Th17细胞可能更强烈地参与了PAO的发病机制。此外，对治疗前后免疫表型的比较显示，guselkumab直接抑制IL-23p19显著降低了激活Th17细胞的比例(图。2)．此外，关注细胞因子浓度的降低率，在guselkumab组中IL-17A的降低率明显更高(补充表S7)．与此同时，一项评估ustekinumab (UST)疗效的随机对照研究结果显示，UST对皮肤病变的作用是有限的，UST是一种抗il12 /23(p40)抗体，可同时作用于IL-12-Th1和IL-23-Th17细胞轴，用于PPP。[12］．然而，我们之前关于PsA的报道显示，虽然UST治疗后激活的Th1细胞比例下降，但激活的Th17细胞比例没有变化[20.，21］．这表明，UST对IL-23-Th17细胞轴的选择性可能是有限的。本研究表明，PAO的发病机制可能比PsA更依赖于激活的Th17细胞。因此，guselkumab对IL-23-Th17细胞轴具有高度特异性，并能有效降低激活的Th17细胞和血清IL-17浓度，可能对改善皮肤病变非常有效。换句话说，IL-23-Th17细胞轴作为PAO治疗靶点的有效性得到了证实。然而，由于样本量有限，本研究显示活化Th17细胞的变化与临床症状的改善(PPPASI和DAPSA的变化)之间没有显著相关性(补充表S2和S3.)．需要使用更大的样本量进行进一步验证。

相比之下，阿达木单抗治疗改善了一些患者的皮肤症状。尽管两组间关节症状的改善率没有显著差异，但就数值而言，阿达木单抗组的改善率更高。这一结果提示在某些病例中，肿瘤坏死因子与发病机制密切相关。

然而，这项研究有一些显著的局限性，包括样本量小和观察周期短。我们假设Th17激活水平较高的患者存在il -17依赖的病理过程，因此il -17靶向治疗在这些患者中应该更有效。然而，在这项初步研究中，我们发现激活Th17细胞的比例与基线疾病活度或激活Th17细胞的降低率与疾病活度改善率之间没有相关性。同样，阿达木单抗是否在活化Th17细胞较少的情况下表现出更高的疗效尚未得到证实。其他限制包括:不同的招募期影响了结果，缺乏药物浓度或抗药物抗体的测量，治疗反应差的病例可能存在抗药物抗体，阿达木单抗组可能包含更多的耐药病例。另一方面，由于PAO是一种非常罕见的疾病，我们相信我们的初步研究可以为PAO的治疗提供新的见解。采用安慰剂组、更统一的背景因素、更大的样本量、更长的观察期、多个机构参与的前瞻性干预研究，需要进行严格的验证。

虽然guselkumab和adalimumab对PAO的疗效相当，但它们对免疫表型和细胞因子谱的影响不同。基于我们的初步研究结果，希望通过更大的样本量来阐明药物对免疫表型和细胞因子谱作用的差异。

根据合理要求，数据可从通讯作者(YT)处获得。

格斯:

Guselkumab

艾达:

Adalimumab

PAO:

Pustulotic arthro-osteitis

优点:

Patient-reported结果

Th:

辅助T

购买力平价:

Palmoplantar脓疱病

肿瘤坏死因子:

肿瘤坏死因子

IL:

白介素

SJ:

关节肿胀

TJ:

温柔的联合

职业:

病人的全球评估

疼痛血管:

疼痛视觉模拟量表

DAPSA:

银屑病性关节炎的疾病活动

PPPASI:

掌跖脓疱病区域严重程度指数

哈克:

健康评估问卷

EQ-5D:

五个维度的欧洲生活质量评分

LDA:

低的疾病活动

雷:

缓解

CTCAE:

国家癌症研究所不良事件通用术语标准

高碳钢:

健康对照组

PsA值:

银屑病关节炎

DCs:

树突细胞

我们感谢鸟田总医院、若松医院、福冈丰医院、北九州总医院和马关生业医院的所有医务人员参与FIRST登记处的数据收集工作。作者特别感谢Hiroko Yoshida女士和Youko Saito女士在FIRST注册中心出色的数据管理。这项研究是在IM担任PARTNER研究员期间进行的。

这项工作部分得到了日本厚生劳动省、文部科学省的罕见和疑难杂症研究和科学研究援助研究补助金的支持;日本医学研究开发厅;日本职业与环境卫生大学和UOEH高级研究基金(#19K17919)。

作者和联系

1. 职业与环境卫生大学医学院内科第一学系，日本北九州市807-8555，石冈1-1

   上野正信，宫川一平，宫崎佑介，花见健太郎，福佑俊介，久保聪，中山田慎吾和田中吉也

2. 德国弗里德里希-亚历山大大学(friedrich - alexander university) Erlangen-Nürnberg (FAU)和Universitätsklinikum埃尔兰根(Erlangen)

   总部Miyagawa

3. 德国中心für免疫治疗(DZI)， FriedrichAlexander-University Erlangen-Nürnberg (FAU)和Universitätsklinikum Erlangen, Erlangen，德国

   总部Miyagawa

贡献

MU和IM参与了研究设计、总体评审和稿件撰写，其他作者参与了稿件的研究和评审工作。MU、IM和YM参与了流式细胞术分析。YT、SN、SK参与研究设计与协调。所有作者都已阅读并认可了最终版本的手稿。

相应的作者

对应到Yoshiya田中．

伦理批准和同意参与

根据《赫尔辛基宣言》，获得了日本职业和环境卫生大学伦理委员会的伦理批准(批准号#04-23)。从FIRST登记的所有患者中获得知情同意。

同意出版

不适用。

相互竞争的利益

Y. Tanaka曾获得behinger - ingelheim, Eli Lilly, Abbvie, Gilead, AstraZeneca, Bristol-Myers, Chugai, Daiichi-Sankyo, Eisai, Pfizer, Mitsubishi-Tanabe，和GlaxoSmithKline的演讲费和/或酬金，并获得asahhi - kasei, Abbvie, Chugai, Eisai, Takeda, Daiichi-Sankyo和Behringer-Ingelheim的研究资助。

S. Nakayamada曾从Bristol-Myers, AstraZeneca, Pfizer, GlaxoSmithKline, Astellas, Asahi-kasei, Sanofi, Abbvie, Eisai, Chugai, Gilead和Boehringer Ingelheim获得咨询费，演讲费和/或酬金，并从Mitsubishi-Tanabe获得研究资助。

宫崎骏从礼来公司获得了咨询费、演讲费和/或酬金，并从葛兰素史克公司获得了研究经费。

出版商的注意

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