Эпидемиологическая актуальность

Заболеваемость СКВ варьирует от 4 до 250 случаев на 100 000 населения, отмечается значительная зависимость заболеваемости от региона, этнического состава населения, пола и возраста [1, 23].

Риск заболевания СКВ у женщин выше, чем у мужчин, в 8–10 раз, у женщин риск более высокий в репродуктивном возрасте 16–25 лет, при этом активность СКВ повышается во время беременности и в послеродовом периоде [1–3].

Смертность при СКВ в 4–5 раза выше, чем у популяции в целом, основными причинами смерти пациентов с СКВ выступают инфекции (30%), нервно-психические нарушения (15%), почечная недостаточность (14%) и сердечно-легочное поражение (8%) [1].

Краткий обзор заболевания

Системная красная волчанка (СКВ) — это аутоиммунное заболевание, при котором иммунная система человека воспринимает клетки соединительной ткани хозяина как чужеродные [4]. Центральный механизм иммунопатологии СКВ — нарушение иммунологической толерантности, приводящей к неконтролируемой активации В-клеточного иммунного ответа, развитие которой определяется комбинацией генетической и эпигенетической предрасположенности, факторов внешней среды (ультрафиолетовое облучение, вирусные инфекции и др.) и кишечного дисбиоза [5]. Дендритные клетки играют центральную роль в выработке интерферона I типа и влияют на клиренс и чувствительность нуклеиновых кислот (НК) и иммунных комплексов, известных аутоантигенов при волчанке (рис. 1). Фактически, эндогенные и внешние нуклеиновые кислоты являются основным антигенным стимулом при волчанке. Аутоантитела, нацеленные на антигены, связанные с нуклеиновыми кислотами, являются одним из отличительных признаков заболевания. Апоптоз и нетоз (NET) могут быть основным источником таких антигенов. Избыточная и нарушенная деградация NET связана с тяжестью волчанки, волчаночным нефритом, антителами против дцДНК и потреблением комплемента.

Стратегической целью лечения СКВ является достижение состояния ремиссии или низкой активности [6–8] .

Несмотря на увеличение продолжительности жизни пациентов с СКВ, связанной в первую очередь с совершенствованием тактики применения глюкокортикоидов (ГК) и иммуносупрессивных препаратов, частота летальных исходов остается высокой, а адекватный контроль активности заболевания достигается не более чем у половины пациентов  [9]. Прогресс фундаментальных исследований, способствующий лучшему пониманию механизмов патогенеза СКВ, послужил теоретическим обоснованием для разработки широкого спектра новых подходов к фармакотерапии СКВ [8, 10, 11].

Диагностика СКВ 

В клинической практике для диагностики СКВ оцениваются клинические жалобы и проявления в совокупности с гематологическими и имуннологическими нарушениями [12].

В 2012 г. были разработаны диагностические критерии SLICC/ACR для СКВ: диагноз считается установленным при наличии четырех критериев, из которых один критерий должен быть обязательно клиническим и один — иммунологическим.

Для классификации СКВ используют критерии EULAR/ ACR (2019 г.)  [13], чувствительность и специфичность которых к СКВ составляет 96,1% на 93,4% [14].

Участие Т- и В-лимфоцитов в патогенезе СКВ

Причины, вызывающие СКВ у взрослых, могут быть различными, в том числе генетические, гормональный сбой, перенесенная инфекция и влияние факторов окружающей среды. Часто при СКВ наблюдается повышенная циркуляция апоптотических телец, образующихся после клеточной гибели. Поглощение телец дендритными или В-клетками может приводить к представлению аутоантигенов на их поверхности в комплексе MHC класса II, что в результате вызывает нарушение толерантности Т-клеток и усиливает воспаление.

В исследовании с участием 41 пациента с активной формой СКВ и 101 здорового донора было показано, что при СКВ значительно повышена доля Т-клеток как CD4⁺CD28⁻, так и CD8⁺CD38⁺HLADR⁺, обладающих эффекторной активностью [15]. Наблюдается сдвиг в сторону Th17-воспалительного ответа [16] с понижением доли Treg [16, 17].

В мононуклеарной фракции крови обнаруживается повышенный уровень экспрессии интерферониндуцированных генов или интерфероновой «сигнатуры» I типа, что подтверждает ключевую роль врожденной иммунной системы в патогенезе СКВ [18, 19]. По некоторым данным, повышенная интерфероновая (ИФН) сигнатура типа I обнаруживается примерно у 75% взрослых пациентов и 90% педиатрических пациентов [20].

Роль интерферонов в развитии заболевания

В последнее время особое внимание при развитии СКВ уделяется нарушениям регуляции продукции интерферонов [12, 21, 2].

Интерферон — это цитокин, вырабатываемый в нормальных условиях в ответ на вирусную инфекцию и обладающий различными эффектами, такими как регулирование иммунитета, противовирусная и противоопухолевая активность. В зависимости от последовательности первичного белка, родственного рецептора, локуса гена и типа клеток, ответственных за его продукцию, ИФН в основном подразделяются на три типа:

– ИФН типа I (ИФН-α и ИФН-β, -ϵ, -κ и -ω);

– ИФН типа II (ИФН-γ);

– ИФН типа III (ИФН-λ).

Многие исследования показали доминирование ИФН-α при СКВ, но есть данные, что сигнатура ИФН-γ может возникать на ранних стадиях СКВ  и играть важную роль в развитии волчаночного нефрита (ВН) [23], и в целом уровень ИФН-γ в сыворотке больных СКВ выше, чем у здоровых лиц [24, 25], а в организме происходит аномальное накопление ИФН-γ задолго до диагностики СКВ и до появления аутоантител и ИФН-α.

Также показано, что уровни ИФН-γ и связанных с ним генов тесно связаны с активацией ИФН типа I у пациентов с СКВ [26, 27].

ИФН-γ представляет собой плейотропный ИФН типа II, который в основном продуцируется эффекторными Th1 CD4⁺-T-клетками, цитотоксическими CD8⁺-T-клетками и NK-клетками и в меньшей степени другими типами клеток, такими как дендритные клетки (ДК), макрофаги и B-клетки [28].  ИФН-γ связывается с рецептором ИФН-γ (ИФНG-R), который экспрессируется на большинстве клеток и активирует янус-киназу 1 (JAK1) и JAK2 по каноническому пути, что приводит к фосфорилированию гомодимеров STAT1 и связыванию с сайтом активации ИФН-γ (GAS) с последующей транскрипцией гена [29]. Кроме того, ИФН-γ также может играть роль в передаче сигнала неканоническими путями. Существует значительное перекрытие (перекрестные помехи) между индуцируемыми генами типа I и типа II, и сигнальные пути могут быть общими между ними. Каждый тип интерферона индуцирует выработку другого, что в конечном счете приводит к стимуляции с обеих сторон и смешанной сигнатуре [29].

ИФН-α представляют собой плейотропные цитокины, относящиеся к ИФН типа I, широко используемые при лечении пациентов с некоторыми видами рака и вирусными заболеваниями. ИФН-α может влиять на функции опухолевых клеток посредством нескольких механизмов. Кроме того, эти цитокины могут способствовать дифференцировке и активности иммунных клеток хозяина.

ИФН типа I имеет критическое значение для организма. В регуляции сигнатуры ИФН типа I принимают участие не менее чем 10% генов организма человека, экспрессия которых зависит от типа клеток, распределения клеточных рецепторов и характера активационных стимулов [30]. В то время как на фоне вирусных инфекций контролируемый синтез ИФН типа I участвует в поддержании иммунного гомеостаза через индукцию дифференцировки В-клеток в плазматические клетки, синтезирующих антивирусные антитела и генерацию В-регуляторных клеток, при СКВ отмечается перманентная гиперпродукция ИФН типа I. 

Плазмоцитоидные дендритные клетки (пДК) находятся в центре внимания при СКВ [31]. Хотя практически все ядросодержащие клетки обладают способностью синтезировать и активироваться под действием ИФН типа I, его основным источником являются именно пДК, которые генерируют его в 1000 раз сильнее, чем другие клетки. Каждая пДК может продуцировать до 10⁹ молекул ИФН-α за 12 ч. Эта поразительная особенность, наряду с перекосом ИФН I типа крови в сторону ИФН-α по сравнению с ИФН-β при СКВ, что подтверждает пДК как основные клеточные источники ИФН-α при СКВ. Соответственно, было показано, что дефицит пДК улучшает протекание заболевания на мышиных моделях [32, 33]. Хотя другие типы клеток, включая макрофаги и фибробласты, также являются источником ИФН I типа, эти клетки преимущественно синтезируют ИФН-β. Однако выделение ИФН-α-продуцирующих пДК из крови и тканей пациентов с СКВ остается сложной задачей.

Ведущий механизм активации синтеза ИФН типа I при СКВ связан с нарушением клиренса нуклеиновых кислот (НК).

Продукция ИФН типа I в основном запускается активацией рецепторов, связывающихся с НК, которые высвобождаются из подвергнутых апоптозу и нетoзу (NET) клеток. Группа НК-связывающих рецепторов включают эндосомальные toll-подобные рецепторы (TLR) 3, 4, 7 и 9, цитозольную сенсорную циклическую GMP-AMP-синтазу (cGAS) и РНК-сенсорные RIG-I-подобные рецепторы (RLR)-MAVS34. В нормальных условиях эти пути детекции НК подлежат строгой регуляции и необходимы для формирования соответствующего противовирусного ответа [34, 35], однако у многих больных СКВ наблюдается хроническая гиперактивность этих путей. НК и сами по себе могут вызывать продукцию ИФН, а могут включаться в так называемые «интерфероногенные» иммунные комплексы (ИК). Интерфероногенные ИК — это комплексы, состоящие из НК, НК-связывающих белков и антиядерных антител.

Нарушению клиренса и образованию комплексов способствует как усиление NETs, весьма характерное для СКВ, так и ослабление функции внеклеточной ДНКазы I. В свою очередь НК и ИК, связываясь с TLR7 и TLR9, локализованными в эндосомах пДК, индуцируют синтез ИФН типа I (рис. 2). Роль TLR7 при СКВ хорошо известна, поскольку его сверхэкспрессия связана с тяжелой формой волчанки у мышей, а ингибирование TLR7 является защитным [36].

В качестве дополнительных стимулов для синтеза ИФН типа I выступают митохондриальная ДНК, комплекс, состоящий из катионного антимикробного пептида LL37 и ДНК, и белок HMGB1 (high mobility group box chromosomal protein 1).

Исследование интерферонов и интерфероновых сигнатур в клинике

Разработаны высокочувствительные методы определения самого ИФН-α в сыворотке крови, результаты которого в целом коррелируют с параметрами экспрессии генов ИФН типа I [34, 37].

В клинических исследованиях оценка гиперпродукции ИФН типа I основывается на анализе интерфероновй сигнатуры [38] по экспрессии определенного спектра генов (IFI27, IFI44, IFI44L, RSAD2 и др.) с использованием ПЦР в реальном времени. Среди других распространенных подходов измерения интерфероновой сигнатуры можно отметить технологии микрочипов и высокочувствительной системы NanoString с использованием зондов, что позволяет провести анализ десятков генов [39].  

Так как гиперактивация сигнальной системы ИФН типа I является показателем не только СКВ, ведутся разработки оценки ИФН сигнатуры и в РФ [40–42].

Запатентована многопараметрическая диагностическая тест-система, которая может быть использована для количественного определения уровня экспрессии генов RIG-1, IFIT-1, IFIH-1 человека в биологическом образце [43].

Остается нерешенным вопрос о необходимом и достаточном наборе генов, уровень экспрессии которых стоит оценивать, а также унифицированный способ подсчета интерферонового индекса.

Следует подчеркнуть, что результаты методов определения интерфероновой сигнатуры зависят от композиции исследуемых клеток (цельная кровь, отдельные клеточные популяции) и числа исследуемых генов ИФН типа I. Кроме того, отмечается значительный перекрест экспрессии генов, индуцируемых ИФН типа I, II и III.

Имеются данные о том, что экспрессия некоторых ИФН-отвечающих генов может отражать активность СКВ [44, 45], но это не нашло подтверждения в более поздних исследованиях [46]. Установлено, что гиперпродукция ИФН-α ассоциируется с обнаружением «волчаночных» аутоантител, в первую очередь к РНК-содержащим антигенам [47–51], но их уровень не коррелирует с активностью СКВ и не меняется на фоне терапии. 

Примечательно, что при СКВ присутствуют естественные аутоантитела к ИФН типа I — как правило, у пациентов с низкой активностью заболевания [52], а при COVID-19 — напротив, у пациентов с тяжелым течением инфекции [53]. Эти данные отражают важную роль ИФН типа I в развитии эффективного противовирусного иммунного ответа у пациентов с COVID-19 и создают предпосылки для расшифровки механизмов взаимосвязи между вирусной инфекцией и аутоиммунитетом в целом.

Примечательно, что гиперпродукцию ИФН типа I при СКВ ассоциируют с развитием широкого спектра клинических проявлений, с одной стороны, наблюдаемых при вирусных инфекциях, а с другой стороны — характерных для СКВ. К ним относятся лихорадка, слабость, миалгии, артралгии, головные боли, плеврит, а также гематологические нарушения (анемия, нейтропения, лимфопения, тромбоцитопения), поражение кожи, суставов, почек и центральной нервной системы (ЦНС). Например, при исследовании биопатов органов-мишеней, полученных от пациентов с СКВ, оказалось, что повышенная ИФН сигнатура коррелирует с активностью поражения кожи [54, 55], выявляется в синовиальной ткани у пациентов с артритом [56], в ткани почек при волчаночном нефрите [57], а увеличение концентрации ИФН-α в спинномозговой жидкости отмечено у пациентов с поражением центральной нервной системы [58].  

В недавнем международном исследовании SPOCS (SLE Prospective Observational Cohort Study) были охарактеризованы пациенты с высокой активностью заболевания и/или повышенным уровнем ИФН типа I. Было показано, пациенты с высоким уровнем ИФН сигнатуры, во-первых, моложе по возрасту и относятся к недавно диагностированным пациентам, а во-вторых, у таких пациентов преобладали кожные, иммунологические и гематологические проявления по сравнению с пациентами с низким уровнем ИФН типа I [59].

Интерфероны в фармакотерапии СКВ

Комплекс данных, полученных в процессе фундаментальных и клинических исследований, послужил основанием для

разработки нового подхода к фармакотерапии СКВ, связанного с использованием моноклональных антител (мАТ), блокирующих активность ИФН типа I или его рецепторов [60–62] (рис. 3).

В настоящее время для блокировки ИФН типа I при СКВ используется несколько биологических препаратов. Перечислим основные из них.

1. Анакинра (Anakinra): Рекомбинантный антагонист рецепторов интерлейкина-1 (IL1), может ингибировать сигнальные пути, активируемые интерферонами. Клинические данные по его эффективности при СКВ ограничены, но в некоторых исследованиях отмечается улучшение у пациентов с рефрактерными формами заболевания. Ответ на терапию может варьироваться.
2. Анаксифумаб (Anifrolumab): моноклональное антитело, блокирует рецептор интерферона I типа (IFNAR1 (Interferon Alpha And Beta Receptor Subunit 1)). Анаксифумаб предназначен для снижения активности сигнального пути интерферонов I типа. В исследованиях фазы III (TULIP-1 и TULIP-2) анаксифумаб продемонстрировал значительное улучшение у пациентов с СКВ. В TULIP-2 улучшение по индексу SRI-4 (Systemic Lupus Erythematosus Responder Index) наблюдалось у 47,8% пациентов, получавших анаксифумаб, по сравнению с 31,5% в группе плацебо.
3. Белимумаб (Belimumab): хотя белимумаб в первую очередь направлен на ингибирование B-лимфоцитов, он также оказывает влияние на сигнальные пути, связанные с интерферонами, и может снижать их активность. Белимумаб получил широкое признание и одобрение для лечения СКВ. В клинических исследованиях фазы III (BLISS-52 и BLISS-76) примерно 43–58% пациентов показали значительное улучшение по сравнению с 34–44% в группе плацебо.

В ряду этих препаратов особое место занимают анифролумаб (АФМ) [63, 64] и белимумаб [65].

АФМ индуцирует интернализацию IFNAR1, тем самым снижая его мембранную экспрессию, необходимую для сборки функционального ИФН-рецептора, состоящего из двух субъединиц — IFNAR1 и IFNAR2. Молекула АФМ специально сконструирована c тройной мутацией L234F/ L235E/P331S в гене тяжелой цепи иммуноглобулина, что приводит к снижению связывания молекул АФМ с мембранными клеточными Fc-рецепторами. В результате при введении в организм человека АФМ не обладает способностью индуцировать антитело-зависимую и комплемент-зависимую клеточную цитотоксичность, что снижает риск развития инфузионных реакций.

При изучении механизмов действия АФМ было показано, что блокада IFNAR1-опосредованной сигнализации ассоциируется с широким спектром молекулярных и клеточных эффектов: подавление экспрессии ИФНиндуцированных  генов; фосфорилирование STAT I (signal transducer and activator of transcription); синтез ИФН типа I и провоспалительных цитокинов; гиперэкспрессия молекул ко-стимуляции на мембране пДК; дифференцировка пДК и В-клеток [66]. Отмечено снижение концентрации TRAIL (TNF-related apoptosis-inducing ligand), увеличение которого ранее обнаружено при СКВ [67], а также IP-10 (interferon gamma-induced protein 10) и програнулина (регулируют рекрутирование иммунных клеток в зону воспаления), ассоциирующихся с активностью СКВ [68, 69].

К другим важным эффектам АФМ следует отнести нормализацию концентрации В-клеточных цитокинов, таких как BAFF (B cell activating factor belonging to the TNF family), в регуляции синтеза которого участвует ИФН типа I [70]. На фоне лечения АФМ у пациентов с СКВ наблюдается быстрая нормализация уровня лимфоцитов, нейтрофилов, моноцитов и тромбоцитов, циркулирующих CD4⁺- и CD8⁺Т-клеток и В-клеток памяти. Примечательно, что мАТ к BAFF (белимумаб), которые с успехом применяются при СКВ [65],  вызывают снижение уровня наивных и «переключенных» В-клеток, но не влияют на В-клетки памяти [71]. Отмечена тенденция к нормализации уровня антител к двуспиральной (дс) ДНК (анти-дсДНК) и компонентов комплемента (С3, С4, CH50).

Кроме того, у подавляющего большинства пациентов с СКВ лечение АФМ ассоциировалось с подавлением базальной экспрессии ИФН сигнатуры. Так, через 24 недели средний уровень индекса супрессии 21 гена, характеризующих сигнатуру, составил 89,7% при дозе АФМ 300 мг каждые 4 недели и 91,7% при дозе АФМ 1000 мг каждые 4 недели. При этом подавление сигнатуры ИФН типа I у пациентов с исходной гиперэкспрессией этих генов выявлялось уже через 12 недель и сохранялось в течение 52 недель [72]. В дополнение к стандартному лечению АФМ может снизить потребность в кортикостероидах и снизить активность волчанки, особенно кожных и скелетно-мышечных проявлений, и при этом препарат имеет приемлемый профиль безопасности [73].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В совокупности, полученные на сегодняшний день данные указывают на целесообразность исследования уровня экспрессии ИФН-индуцированных генов, например, с помощью ПЦР тест-системы, как в случае СКВ, так и при некоторых других системных воспалительных заболеваниях. Такое исследование должно существенно оптимизировать стратификацию пациентов с СКВ, позволяя заменить другие терапевтические подходы таргетной блокадой ИФН типа I для пациентов с высокой ИФН сигнатурой, а также расширить спектр заболеваний для применения такой терапии.