何祎,韓明哲(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液病醫(yī)院血液學(xué)研究所移植中心,天津 300020)
異基因造血干細(xì)胞移植(allo-HSCT)是惡性血液病的有效治療手段,供者來源困難一直限制了此項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。單倍體相合造血干細(xì)胞移植(haplo-HSCT)使3/6相合親屬移植成為可能,其中3/6相合親屬可來源于父母、同胞、堂兄妹、表親之一,幾乎能為100%的人群找到供者,有望從根本上解決供者來源問題。haplo-HSCT還具有易于取得干細(xì)胞以及今后有可能再次采集供者干細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞治療等優(yōu)點(diǎn),從而引起人們的廣泛關(guān)注。同時(shí)由于供受者人類白細(xì)胞抗原(HLA)差異性增大,使得克服HLA免疫屏障的難度增加。本文就近年人們在克服haplo-HSCT免疫屏障方面采取的策略做一綜述。
1.1 體外廣泛TCD:Perugia等[1]采用免疫磁珠分選CD34+細(xì)胞的方法進(jìn)行移植物體外TCD。他們獲得的移植物含有大劑量CD34+細(xì)胞(平均≥10×106/kg受者體重),并且CD3+細(xì)胞數(shù)量減少3~4個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)。這一移植模式可以確保高植入率,盡管移植后不進(jìn)行移植物抗宿主病(GVHD)的預(yù)防,GVHD的發(fā)生率也很低,但由于有助于移植后免疫重建的自然殺傷(NK)細(xì)胞、單核細(xì)胞以及樹突狀細(xì)胞(DCs)等也同時(shí)被去除,這種模式在移植后免疫重建緩慢,機(jī)會(huì)性感染(如病毒和真菌感染)的發(fā)生率增加,非復(fù)發(fā)病死率較高。Perugia小組[2]在現(xiàn)有模式的基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了移植后過繼回輸調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)對(duì)免疫重建的影響,并首次證實(shí)了通過過繼回輸Tregs能夠促進(jìn)淋巴細(xì)胞重建,并改進(jìn)對(duì)機(jī)會(huì)性病原菌的免疫重建,而不減弱移植物抗白血?。℅VL)效應(yīng)。這一發(fā)現(xiàn)提示,為改善臨床預(yù)后進(jìn)行過繼性輸注基因修飾的T細(xì)胞和/或病原體特異性T細(xì)胞的必要性。
1.2 體外選擇性TCD
1.2.1 選擇性去除CD3+/CD19+細(xì)胞:上文提到廣泛TCD模式移植后免疫重建延遲,有研究者提出采用移植物陰性選擇去除CD3+/CD19+細(xì)胞,可以保留NK細(xì)胞、單核細(xì)胞以及DCs等。與未經(jīng)處理的采集物移植相比,引起GVHD和B細(xì)胞淋巴增殖性疾病的發(fā)生率較低。最近一項(xiàng)研究顯示,61例成人高危惡性血液病患者接受了減低劑量預(yù)處理和移植物去除CD3+/CD19+細(xì)胞的haplo-HSCT。55/61的患者獲得植入,中性粒細(xì)胞數(shù)量大于0.5×109/L和血小板數(shù)量大于20×109/L的中位時(shí)間分別為12天和11天。Ⅱ~Ⅳ度急性GVHD和慢性GVHD的發(fā)生率分別為46%和18%。100天和2年的非復(fù)發(fā)病死率(NRM)分別為23%和42%。2年復(fù)發(fā)率為 31%,總生存率(OS)為 28%[3]。
1.2.2 選擇性去除T細(xì)胞抗原受體(TCR)α、β+/CD19+細(xì)胞:γδT細(xì)胞是一群不引起GVHD但可能具有抗白血病作用的細(xì)胞[4]。有研究顯示,41例進(jìn)展期血液病患兒接受了haplo-HSCT,移植物通過使用CliniMACS (美天旎)的免疫磁珠分選系統(tǒng)去除了TCRα、β+/CD19+細(xì)胞。植入率為88%,Ⅱ~Ⅳ度急性GVHD發(fā)生率分別為10%和15%。CD3+細(xì)胞> 100/μl、CD19+細(xì)胞> 200/μl以及CD56+細(xì)胞>200/μl的中位時(shí)間分別為13、127和12.5天,顯示免疫重建迅速[5]。
1.3 體外阻斷共刺激途徑誘導(dǎo)T細(xì)胞無能:T細(xì)胞活化的雙信號(hào)模型顯示T細(xì)胞必須接觸抗原(第一信號(hào))和共刺激信號(hào)(第二信號(hào))才能有效活化,當(dāng)僅有抗原刺激而缺乏共刺激信號(hào)時(shí),將導(dǎo)致抗原特異性T細(xì)胞耐受[6]。研究最多的共刺激分子對(duì)是T細(xì)胞上CD28受體和抗原呈遞細(xì)胞(APCs)上的B7-1(CD80)或B7-2(CD86)配體。細(xì)胞毒性T細(xì)胞抗原4(CTLA-4Ig)是一種重組融合蛋白,通過高親和力結(jié)合B7分子,能夠誘導(dǎo)T細(xì)胞耐受或無能,并防止B7分子和CD28的結(jié)合,有效阻斷第二信號(hào)的傳導(dǎo)。Guinan等[7]治療了11例haplo-HSCT患者,在加入CTLA-4Ig的條件下,將供者骨髓(BM)與照射后的受者細(xì)胞共孵育,使得受者反應(yīng)性輔助T細(xì)胞數(shù)量減少1~4個(gè)對(duì)數(shù)級(jí),而不影響輔助T細(xì)胞對(duì)第三者異基因抗原刺激的反應(yīng)性。臨床結(jié)果顯示,所有11例患者均獲得植入,僅3例患者發(fā)生GVHD。
然而,上述所有體外TCD方法均治療費(fèi)用昂貴,細(xì)胞處理過程繁瑣,需要有較高專業(yè)知識(shí)的人員指導(dǎo)參與,并非絕大多數(shù)移植中心均可廣泛實(shí)施。
2.1 移植后高劑量環(huán)磷酰胺(PT/Cy):當(dāng)在移植后狹窄的窗口期給予高劑量環(huán)磷酰胺(Cy),即移植后高劑量環(huán)磷酰胺(PT/Cy),能去除供者和宿主同種反應(yīng)性T細(xì)胞,抑制GVHD以及移植物排斥。作為藥物誘導(dǎo)免疫耐受的一種,PT/Cy策略利用的特性是增殖期同種反應(yīng)性T細(xì)胞比靜息期非同種反應(yīng)性T細(xì)胞對(duì)DNA損傷劑的細(xì)胞毒性作用更為敏感。210例惡性血液病患者在約翰霍普金斯大學(xué)接受了減低強(qiáng)度預(yù)處理和半倍體骨髓移植(BMT)及高劑量PT/Cy,累積Ⅱ~Ⅳ度、Ⅲ~Ⅳ度急性GVHD和慢性GVHD的發(fā)生率分別為27%、 5%和13%,2年累積復(fù)發(fā)率和NRM分別為51%和15%,2年無事件生存(EFS)為34%;79例患者死于惡性病復(fù)發(fā),相反,僅15例患者死于機(jī)會(huì)性感染,5 例死于 GVHD[8]。
Ciurea等[9]比較了 TCP聯(lián)合 PT/Cy和 TCD兩種移植模式進(jìn)行haplo-HSCT的療效,共65例患者入組,兩組患者均接受相同的預(yù)處理即氟達(dá)拉濱〔40 mg /(m2·d)×4〕、馬法蘭(140 mg/m2)以及噻替派(10 mg/kg)。在TCP組和TCD組中植入率分別為94%和81%(P=0.1)。一年NRM在TCP組和TCD組分別為16%和42%(P=0.03)。在TCP組和TCD組,累積的Ⅱ~Ⅳ度aGVHD和cGVHD分別為27%對(duì)11%(P=0.5)和8%對(duì)18%(P=0.03)。在TCP組和TCD組,一年OS和無進(jìn)展生存期 (PFS) 分別為66%對(duì)30% (P=0.02)和45%對(duì)21%(P=0.03)。TCP組改善的NRM和移植后良好的T細(xì)胞免疫重建相關(guān)。另一項(xiàng)研究顯示,采用TCP聯(lián)合PT/Cy模式的單倍體移植后免疫重建優(yōu)于成人相合無關(guān)供者(MUD)或臍帶血移植,甚至達(dá)到同胞全合供者(MSD)移植水平。針對(duì)人類巨細(xì)胞病毒(CMV)特異性T細(xì)胞的迅速恢復(fù)可以解釋低的感染相關(guān)死亡,提示PT/Cy 模式保留了和重建感染免疫相關(guān)的靜息期記憶T 細(xì)胞[10]。
Bashey等[11]比較了 PT/Cy模式 haplo-HSCT(減低強(qiáng)度27例、清髓18例)和同期進(jìn)行的HLA相合親緣供者(MRDs,n=115)及MUDs(n=99)移植的療效。生存患者中位隨訪時(shí)間為36個(gè)月(范圍9~74.5月)。36個(gè)月的OS在3種類型移植患者中沒有顯著性差異(在MRD、MUD和haplo-SCT分別為71%、58%和58%,P值無顯著性差異)。36個(gè)月無病生存率(DFS)分別為47%、46%和55%,3組亦無顯著差異。36個(gè)月預(yù)計(jì)的累積復(fù)發(fā)率在MRD、MUD和haplo-HSCT組分別為35%、38%和36%,差異亦無顯著性。這些結(jié)果提示,haplo-SCT的療效可以與MRD或MUD SCT相比。對(duì)于缺乏HLA相合供者的患者,部分不合同胞供者(PMRDs) 是一個(gè)可供選擇的供者來源。
同時(shí),我們也應(yīng)注意到,PT/Cy模式盡管植入率高,GVHD以及NRM發(fā)生率低,但移植后復(fù)發(fā)率高仍是今后需要著重解決的難題。相信隨著預(yù)處理方案的改進(jìn)、移植后微小殘留病的監(jiān)測以及過繼免疫治療的開展,該模式的臨床療效會(huì)進(jìn)一步提高。
2.2 供受者同時(shí)誘導(dǎo)免疫耐受的單倍體造血干細(xì)胞移植:國內(nèi)黃等[12-15]采用供受者同時(shí)誘導(dǎo)免疫耐受的haplo-HSCT,即不進(jìn)行體外移植物處理,通過粒細(xì)胞集落刺激因子(G-CSF)體內(nèi)誘導(dǎo)供者免疫耐受,強(qiáng)免疫抑制(主要是ATG)誘導(dǎo)受者免疫耐受等措施,可有效控制HLA不合所致的同種反應(yīng)性。G-CSF體內(nèi)應(yīng)用后可使骨髓及外周血移植物內(nèi)免疫細(xì)胞的構(gòu)成發(fā)生改變,移植物內(nèi)T細(xì)胞增殖能力下降,細(xì)胞因子分泌Th1極化為Th2,故有利于免疫耐受的形成。ATG的作用機(jī)制如下[16-18]:① ATG在血液和外周淋巴組織通過補(bǔ)體依賴溶解、T細(xì)胞激活和凋亡發(fā)揮體內(nèi)TCD作用;② ATG調(diào)節(jié)關(guān)鍵的細(xì)胞表面分子,包括整合素 a4b7、VLA-4、CXCR4、CCR5和 CCR7,從而導(dǎo)致白細(xì)胞/內(nèi)皮細(xì)胞相互作用;③ ATG誘導(dǎo)B細(xì)胞系和骨髓瘤細(xì)胞系的凋亡;④ ATG抑制髓系來源不成熟DCs的成熟,髓系來源不成熟DCs具有和耐受性DCs一致的表型;⑤ ATG誘導(dǎo)Treg和NK T細(xì)胞。Feng等[19]發(fā)現(xiàn)僅兔的ATG能夠促進(jìn)功能性Tregs體外擴(kuò)增。逆轉(zhuǎn)CD4+CD25-T細(xì)胞為Tregs,可以通過增強(qiáng)活化的T細(xì)胞核因子表達(dá)或誘導(dǎo)耐受性 DCs[20]。黃等[21]共報(bào)道 756例患者,3年預(yù)計(jì)的OS和無白血病生存率(LFS)分別為67%和63%。采用該方式因移植物中存在大量的T細(xì)胞可以促進(jìn)免疫重建并預(yù)防復(fù)發(fā),但同時(shí)急慢性GVHD發(fā)生率亦高于TCD模式,提示進(jìn)一步改進(jìn)GVHD預(yù)防的必要性。
總之,盡管近幾年人們在克服haplo-HSCT免疫屏障方面取得了長足進(jìn)步,嘗試了多種克服單倍體移植HLA屏障的模式,但往往各有優(yōu)缺點(diǎn),到目前為止還沒有一個(gè)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)模式。創(chuàng)新的模式應(yīng)向降低GVHD和植入失?。℅R)發(fā)生率、迅速的免疫重建、增強(qiáng)抗白血病和抗病原體免疫反應(yīng)以及改善移植預(yù)后等方向發(fā)展。