【137】急性白血病免疫治疗研究进展
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2019-10-27
作者:胡薇薇 郝思国单位:上海交通大学医学院附属新华医院血液科来源:白血病·淋巴瘤, 2019,28(8) : 498-501.近年来针对血液系统恶性疾病,尤其是急性白血病(AL)的免疫治疗从基础研究到临床应用的发展十分迅速。长期以来AL免疫治疗主要面临白血病细胞特异性抗原的鉴定和选择,白血病抗原免疫原性低下,内源性抗肿瘤免疫受到抑制等问题。因此,近年来的AL免疫治疗策略主要针对这些问题并获得了较快的发展,主要包括:针对白血病细胞表面抗原的单抗及偶联药物的单抗;双特异性抗体尤其是双特异性T细胞衔接器单抗(BiTE)、嵌合抗原受体T细胞、免疫检查点抑制剂、基于树突细胞和外泌体疫苗等。文章就上述AL免疫治疗基础及临床应用的研究进展进行综述。
针对白血病细胞表面抗原的单克隆抗体及偶联药物
单克隆抗体和(或)其与细胞毒药物偶联药物(ADC),是一种基于常规化疗的创新性免疫疗法,且该类药物发挥作用的先决条件在于其有高度特异性的肿瘤抗原。
gemtuzumab ozogamicin(GO),是ADC药物的代表,是CD33的单克隆抗体和细胞毒素卡其霉素连接制备而成药物。它与CD33抗原结合,进入急性髓系白血病(AML)细胞,释放卡其霉素将其杀死。该药于2000年上市后进行Ⅲ期临床试验证实其不仅无效,还增加患者病死率[3]。近年来回顾性分析又肯定其在成年人初治和2岁以上儿童复发难治AML患者的效果[4]。研究发现51%的AML患者产生完整的CD33蛋白,可与GO结合;其余患者产生不完整CD33蛋白,缺少与GO结合的部分。对产生完整CD33蛋白患者,GO联合治疗的患者5年内复发率较单用化疗明显降低(26%比49%,P<0.01),且无病生存率明显升高(65%比46%,P=0.004);而CD33蛋白残缺患者无差别[5]。2017年GO再次得到美国食品药品监督管理局(FDA)批准,用于治疗表达CD33抗原的成年人和2岁以上AML患者。另一种药物是CD22偶联卡其霉素,名为奥英妥珠单抗,对复发难治的成年人和儿童急性B淋巴细胞白血病(B-ALL)患者均有一定疗效[6]。而依帕珠单抗是其另一种人源化的单克隆抗体,它与SN-38(拓扑异构酶Ⅰ抑制剂)结合后对B-ALL杀伤效果较显著[7]。coltuximab ravtansine是另一种与强效抗有丝分裂剂连接的抗CD19人源化单克隆抗体。其与靶受体结合内化后释放的活性代谢物导致胞内微管组装抑制和细胞G2/M期阻滞,最终导致细胞凋亡[8],该药物不仅能减少ALL的复发,且对化疗耐药的B-ALL有显著疗效。另一种表达更为局限的CD123抗原也是近年来针对AML的热点靶抗原之一,可见靶向AML免疫治疗具有相当大的发展潜力[9]。此外,CD20抗体利妥昔单抗已与化疗联合用来治疗新诊断的CD20阳性且<65周岁的前B-ALL患者,并将2年无事件生存率从52%提高至65%[10]。
总之,抗体偶联药物已走出GO阴影,更多评估其有效性和不良反应的临床研究正在进行中。
双特异性T细胞衔接器单抗(BiTE)
双特异性抗体(BsAb)是指通过化学偶联、细胞工程(双杂交瘤细胞)和基因工程方法制备的一种能分别与肿瘤细胞和T细胞表面的相关抗原结合,具备生物学效应的抗体[11]。传统的BsAb常存在一些缺陷[12],譬如,需要T细胞共刺激分子的参与、只能激活部分T细胞。而双特异性单链抗体能介导T细胞和靶细胞之间形成溶细胞性免疫突触,因此又称为BiTE,具有易穿透肿瘤组织、不受MHCⅠ限制,不需要共刺激分子参与等优点。代表性药物博纳吐单抗主要针对表达CD19分子的B淋巴细胞。鉴于其临床疗效较佳,能清除骨髓、肝脏中的微小残留病灶,是第一个被FDA批准进入临床试验的BiTE。研究表明,在复发的非霍奇金淋巴瘤晚期患者的Ⅰ期临床试验中,持续给药4~8周,7例淋巴瘤患者的肿瘤完全消退[13]。随着研究深入,CD33、CD123、CLL-1等靶抗原被选中并进入临床试验[14,15,16]。有研究提示,AML细胞程序性死亡受体配体1(PD-L1)在T细胞激活后会明显上调[17],因此其和免疫检查点阻断剂的联合应用可能成为下一个研究热点。
嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)治疗
CAR-T疗法是过去几年最令人振奋的细胞免疫治疗。该方法是在体外运用基因工程技术将编码单链抗原结合区域(scFv)基因导入T细胞,使得T细胞获得靶向结合肿瘤细胞的能力,且不受MHCⅠ分子的限制。T细胞在体外扩增后回输患者,在体内靶向结合肿瘤细胞发挥杀伤作用。CAR-T细胞常来源于患者自身,但研究提示异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)后,应用来自供体的CAR-T能进一步清除AL患者体内微小残留病灶,也可以应用于allo-HSCT后白血病复发的患者,而输注供体的CAR-T并未引起严重的移植物抗宿主反应[18],提示异基因CAR-T疗法的可行性。
当然,CAR-T疗法也存在诸多并发症,常见的是细胞因子释放综合征(CRS)。为了能有效控制并发症,有研究者将"自杀基因"导入CAR-T,如:利用单纯疱疹病毒胸苷激酶基因清除正在分裂的CAR-T[19],还有融合人FK506蛋白的人源修饰Caspase-9基因的导入,以及截断的表皮生长因子受体基因导入CAR-T[20],相关临床研究效果有待评估。
CD19是第一个应用于CAR-T疗法靶抗原,CD19-CAR-T疗法在国内虽处于临床试验阶段,但发展较为迅速,并在B-ALL以及B细胞淋巴瘤取得了较为满意的疗效。但在AML领域CAR-T细胞治疗面临靶抗原选择的难题及最佳治疗窗口期选择[21],治疗后是否桥接HSCT等问题。研究显示,桥接HSCT可显著地减少恶性血液病的复发,且在接受allo-HSCT后复发的患者应用CAR-T同样也能取得较好的疗效[18,21]。
免疫检查点阻断剂
近年来,免疫检查点阻断剂在抗肿瘤免疫治疗领域中崭露头角。由于抗程序性死亡受体1(PD-1)抗体已批准用于治疗复发难治霍奇金淋巴瘤,在其他血液肿瘤领域也逐步证明其广阔的应用前景,体外实验和动物实验均已证实其在AML应用的可能性[22]。鉴于AML患者对PD-1抗体有一定耐受性,PD-1/PD-L1/CTLA-4抗体治疗AML临床试验正在进行中(NCT02464657、NCT01757639)。与此同时,与阿糖胞苷或树突细胞(DC)疫苗联合应用的临床试验也在同步开展[22,23]。有研究发现去甲基化药物(HMA)能提高患者体内PD-1和PD-L1 mRNA表达,其与PD-1、PD-L1、CTLA-4抗体联合应用可能发挥协同效应[24]。总之,免疫检查点阻断剂在AL领域的应用刚起步,相关临床研究效果值得期待。
基于DC和外泌体的抗白血病疫苗
DC能诱导抗原特异性的抗肿瘤免疫,因此基于DC的抗肿瘤疫苗一直占据重要研究地位。DC疫苗一般分成两类:第一类DC疫苗主要是在体外应用白血病细胞抗原致敏DC,然后将DC细胞回输患者,该方法简单易行,但常为白血病细胞抗原的来源所困扰。目前常用的抗原为白血病细胞抗原单肽以及凋亡小体等[25,26,27];第二类为基因修饰的DC疫苗,即转染白血病细胞相关抗原DNA/RNA的DC。DC疫苗具有良好的耐受性,但也面临抗白血病免疫效应提升,以及是否有必要和其他治疗手段联用等问题。
近年来,我们研究组发现L1210白血病细胞株来源的外泌体负载有白血病细胞相关抗原[28]。但外泌体负载有如转化生长因子β1(TGF-β1)等对自身免疫系统具有抑制作用的免疫负调控因子,因而我们应用基因工程手段缄默外泌体中TGF-β1的表达增强与其靶向结合的DC抗白血病效应[29]。因此,基因修饰的外泌体有望成为高效的抗白血病疫苗。
结语
尽管化疗以及HSCT的发展使白血病患者的预后有所改善,但患者依旧面临复发风险。当前白血病复发后的治疗手段主要有大剂量化疗、HSCT,而对于老年人和无法耐受大剂量化疗、移植的患者,免疫治疗无疑是一种有效的辅助治疗手段。无论是抗体及其偶联药物、BiTE还是CAR-T细胞都存在寻找限制性表达抗原问题。因此,鉴定白血病细胞特异性靶抗原显得尤为重要,而外泌体有望成白血病细胞抗原的重要来源。同时,随着技术的不断改进,如通用型CAR-T的设计以及在儿童B-ALL中的成功应用,在提高免疫疗效的同时也减少了不良反应。此外,免疫疗法也面临诸多问题,比如白血病细胞会募集免疫抑制细胞,诸如调节性T细胞和骨髓来源的抑制细胞,产生免疫抑制的微环境等。总之,针对独特的靶抗原个体化的免疫治疗、免疫治疗联合化疗乃至HSCT将是未来白血病免疫治疗的新方向。
参考文献胡薇薇, 郝思国. 急性白血病免疫治疗研究进展 [J] . 白血病·淋巴瘤,2019,28( 8 ): 498-501. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1009-9921.2019.08.011