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作者:王小超作者单位:右江民族医学院附属医院血液内科,广西 百色 533000
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【关键词】干细胞移植;移植物抗白血病;宿主抗移植物反应, d6 f' ~$ U8 q1 ~9 [: n
移植物抗白血病(graft versus leukemia,GVL)效应指对恶性血液疾病进行异基因干细胞移植(allo-HSCT)后所产生的一种重要的免疫介导现象[1]。这种反应能有效清除微小残留病灶,减少肿瘤的复发率,使患者得以持续缓解甚至完全治愈。allo-HSCT是治疗恶性血液系统疾病的有效手段,但移植后肿瘤复发和移植物抗宿主病(GVHD)是病人存活率的主要障碍。人们发现allo-HSCT后发生GVHD的病人肿瘤复发率低,而自体或同基因干细胞移植可不发生GVHD,但移植后肿瘤复发率高,长期无病生存不到50%,从而认为allo-HSCT中存在着GVL效应[2]。GVL是指allo-HSCT后供者T细胞通过与肿瘤表面抗原发生免疫应答而清除白血病细胞的效应。GVHD中有GVL效应,而GVL可不依赖于GVHD[3]。如何提高移植后GVL效应,同时避免GVHD是当今研究的热点问题,现综述如下。7 w; P5 j; \4 V2 ]1 g* {- {
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1用细胞因子特异性诱导GVL效应
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细胞因子在免疫反应的激活和调节中起关键作用,研究表明[3~7],某些细胞因子能抑制和杀伤肿瘤细胞,且对正常的造血干细胞(HSC)不但毫无影响,甚至还可以促进其增殖,据此可研究出诱导GVL效应的方法。在GVL中应用最早的细胞因子是细胞白介素-2(IL-2),它能活化T细胞、NK细胞,促进和增强其杀伤溶解白血病细胞的能力,诱导肿瘤坏死因子(TNF)、干扰素(IFN)、粒单系集落刺激因子(M-CSF)的释放,并与这些细胞因子相互作用发挥GVL效应。这可能是形成GVL效应的基础。
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& P& `3 \; t0 o+ E/ G x Leshem等[3]用鼠AML模型探讨在allo-HSCT受体内GVL效应的诱导机制,研究重组白细胞介素-2(rIL-2)增强GVL效应和细胞毒性T淋巴前体(CTLp)细胞增长频率的关系。将AML鼠负荷SJL/J(H-2s)并经致死量照射后,植入骨髓细胞(BMC)和脾细胞(SC)的混合物(取自正常的同基因或异基因鼠),为增强GVL效应,移植当天开始腹腔内注射rIL-2(1.2105IU/ml),连续3天。从负荷SJL/JAML鼠提取SC输注给第二受体鼠,用次要组织相容性抗原(mHAgs)不同的同基因/异基因BMC联合SC解救,结果这些受鼠全部死于白血病;而用rIL-2体内激活的BMC联合SC解救的受鼠却没有并发白血病。与体内实验相一致,体外用rIL-2(6103IU/ml)培养SC 4天,发现CTLp细胞出现频率增长了5~20倍,且杀伤力增强2~6倍。从而认为rIL-2诱导GVL效应可能主要通过CTLp活化,也可能通过激活异基因的NK细胞和非MHC限制的杀伤细胞的途径,显示了rIL-2在诱导GVL效应中的重要作用。IL-12是一个多效性细胞因子,能刺激NK细胞增殖,诱导CTL活化及T细胞、NK细胞分泌INF。其抗肿瘤活性依赖于CD T细胞而不依赖NK细胞,能保留CD T细胞介导的GVL效应,同时抑制GVHD。Lin等[4]用IL-12和IL-15单独或联合作用于脐血(CB)、成人外周血(APB)的单个核细胞(MNC)和CD56 淋巴细胞亚群,发现IL-15对CB和APB的MNC的扩增效应优于IL-12,且IL-12联合IL-15促进3种细胞株的增殖效果强于两者单用这些发现为CB移植的患者进行细胞因子治疗提供了理论依据。! A5 s/ P" y! f1 ~
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Sun等[5]用IL-2、IL-12单独或联合作用于用粒系集落刺激因子(G-CSF)动员的外周血单个核细胞(PBMC)的抗肿瘤活性,发现动员后的细胞毒活性在IL-2或IL-12作用前较低,用IL-2活化24~48h后,其细胞毒活性逐渐增加,经72h后CD3 和CD8 T细胞比例增加;而且联合应用IL-2和IL-12培养,其抗肿瘤作用显著增强,因而认为IL-2联合IL-12体外培养可增强G-CSF动员的PBMC诱导的GVL效应。近来研究表明IL-11、人类重组角化细胞生长因子(KGF)[6]及某些金属蛋白酶抑制剂KR-7785[7]抑制GVHD的同时能有效保留GVL效应,另一方面INF-a、G-CSF等刺激因子不仅可激活免疫效应细胞,也直接影响白血病细胞的生长、分化和白血病克隆干细胞的增殖,它们将在诱导分离两者中起重要作用。细胞因子在GVL效应中的作用日益受人瞩目,人们认为多种细胞因子诱导GVL效应的作用优于单一细胞因子,研究最佳的多细胞因子共同作用方案来诱导GVL效应是白血病原体细胞免疫治疗中的关键。
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8 P5 Z: B- O' U, _ 2寻找特异性抗原分离GVL和GVHD; o. `/ X% y1 ]0 Q: L% O
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# K6 `7 `& ]: l/ k5 b( q! e 人们希望发现仅表达于白血病细胞表面的抗原。利用这种抗原刺激供者T细胞使之成为针对特定抗原的细胞毒性T淋巴细胞(CTL)。通过特异性免疫应答杀伤白血病细胞,发挥GVL效应,对宿主的正常组织不产生损害,从而避免了GVHD的发生。' m) ?4 i8 X8 l
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2.1肿瘤特异性抗原(TSA)TSA特异性表达于肿瘤细胞表面,如p21、ras和bcr/abl,作为GVL靶抗原似乎很有可能。但针对这些抗原的活化T细胞在allo-HSCT后是否能发挥GVL作用尚缺乏足够证据[8]。有些学者认为[9]TSA作为同质反应的靶抗原,可能是肿瘤细胞生存非必需的,在肿瘤生长、迁移过程中,会发生抗原丢失,从而逃避机体免疫系统的识别,引起白血病复发。但有的学者认为[10],bcr/abl融合蛋白b2a2和 b3a3是GVL重要的靶抗原,它们能在慢性粒细胞白血病(CML)病人进行allo-HSCT后引发有效的GVL效应。因此TSA在分离GVL和GVHD中的作用有待进一步研究。2 Z2 v/ R! A& U, j
/ e% U: E' A# t. e: u; B. M 2.2肿瘤相关性抗原(TAA)TAA可表达在正常组织器官,但在白血病细胞表面过表达,它和TSA均非同种抗原,因此在不能进行allo-HSCT时,可作为靶抗原用于免疫治疗[11]。如PR3和WT-1均在白血病细胞表面高表达,由它们诱导产生的CD8 CTL可在体外抑制白血病细胞克隆,但不影响正常克隆细胞生长[12]。但TAA用于免疫治疗存在一些问题有待克服,因为TAA对病人免疫系统来说是新的自身抗原,它们通常表达在非专职抗原提呈细胞表面,这些抗原通常被T细胞忽视,更不利的是,它能使对TAA反应的T细胞耐受。所以TAA作为分离GVL和GVHD的靶抗原也存在未解决的问题。
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2.3mHAgs实验研究[13]和临床资料[14]均证明,即使主要组织相容性复合体(MHC)完全配合,移植后仍然发生排斥反应,但其强度轻、速度慢,从而提示存在其它可能诱导排斥反应的抗原,此种抗原称mHAgs,它们表达于机体组织细胞表面,被降解成肽链片段后,具同种异型抗原决定簇,可被MHC分子所提呈[15]。既可引起GVHD,也可引起GVL,限制性表达于HSC或白血病细胞表面的mHags是诱发GVL效应理想的靶抗原[16]。因此应用mHAgs分离GVL和GVHD具有重要意义。目前发现的有HA-1、HA-2和UTY等。HA-1是具有单个氨基酸多态性的复等位基因,其肽链为九肽结构,由KIAA0223等位基因编码。有两种HA-1即HA-1H和HA-1R(相差1个氨基酸)[17]。HA-1位点组成除已知HILA-A2/HA-1HT细胞决定簇,还有HLA-B60/HA-1H决定簇。移植前选那些与受者HLA-A2或HLA-B60相同,HA-1不同的供者,针对HA-1特异性CTL输注给移植后复发的白血病患者,可根除白血病细胞[13]。但HA-1在GVHD中也起重要作用。研究认为[15],HA-1像小鼠B6doml,是一种免疫优势抗原,在树突状细胞(DC)表面高表达,可引发决定簇扩展即T细胞对表达于其它组织细胞表面的mHAgs发生反应,引起GVHD;此外,HA-1特异性的CTL起作用时分泌炎症因子也可造成器官损伤,但这样引起的GVHD一般较轻。所以HA-1是理想的靶抗原。HA-2是由位于7号染色体短臂的MY01G(肌球蛋白相关基因)编码,有两种HA-2即HA-2V(YIGEVLVSV)HA-2M (YIGEVLVSVM)[18]。HA-2的识别也受HLA-A*0201限制。由于它也是仅表达于白血病细胞及HSC表面的,故针对它的特异CTL可发生GVL而不发生GVHD。UTY是由Y染色体编码的肽链片段,由HLA-B8提呈,它高表达在HSC表面,而在其它组织细胞低表达。男性HSC表面UTY呈阳性表达,而女性的均呈阴性表达。因此UTY可广泛用于男性受者接受女性供者移植后的免疫治疗[9]。mHAgs也是肿瘤细胞表面蛋白,是维持肿瘤生存所必需的,在肿瘤生长和迁移过程中不丢失,从而不能逃避机体免疫系统识别。Allo-HSCT后免疫耐受形成,并不导致所有同种反应T细胞克隆丢失,宿主还保留针对一些mHAgs的潜在同种反应,尤其针对那些组织限制性的[9]。实验观察发现复发后的白血病细胞对移植前供者的T细胞还是敏感的。这更提高了mHAgs在分离GVL和GVHD中的地位[17]。4 N0 K' `; t! d5 J3 g9 p8 B+ n
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上述工作虽刚起步,但成绩可喜。相信随着GVHD及GVL效应发生机制研究的不断深入,不远的将来一定会在allo-HSCT治疗中诱导GVL效应和分离GVL与GVHD方面取得重大突破,使临床allo-HSCT治疗发挥更加重要的作用。9 t# U [2 W) f( l0 E8 u8 i
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