提高移植物抗白血病效应的研究进展.docx

1、提高移植物抗白血病效应的研究进展提高移植物抗白血病效应的研究进展（作者:_单位: _邮编: _） 【关键词】 干细胞移植；移植物抗白血病；宿主抗移植物反应移植物抗白血病（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

2、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GVHD3。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。1 用细胞因子特异性诱导GVL效应 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37，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

3、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。 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

4、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520倍，且杀伤力增强26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

5、，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。 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

6、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2448h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-77857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。

7、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。2 寻找特异性抗原分离GVL和GVHD 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。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

8、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9TSA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。2.2 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

9、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。2.3 mHAgs 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m

10、HAgs，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

11、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 （YIGEVLV

12、SVM）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

13、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。 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。 【参考文献】 1 Barnes DW，Loutit JF，Neal F.Treatmeant of murine leukaemia with X rays and homologous bone marrow，prelimin

14、ary communication J.Br Med J，1956，2（4993）：626-627. 2 Shimoni A，Nagler A.Non-myeloablative hematopoietic stem cell transplantation（NST） in the treatment of human malignancies： from animal models to clinical practice J.Cancer Treat Res，2002，110：113-136. 3 Leshem B，Sarfati G，Novoa A，et al.Photochemical

15、 attachment of biomolecules onto fibre-optics for construction of a chemiluminescent immunosensor J.Luminescence，2004，19（2）：69-77. 4 Lin SJ，Wang LY，Huang YJ，et al.Effect of interleukin （IL）-12 and IL-15 on apoptosis and proliferation of umbilical cord blood mononuclear cells J.Bone Marrow Transplant

16、，2001，28（5）：439-445. 5 Sun WJ，Guo ZK，Ai HS.The Antitumor Actvity of G-CSF-Mobilized Peripheral Blood Mononuclear Cells Activated by IL-2 Alone or in Combination with IL-12 J.Zhongguo Shi Yan Xue Za Zhi，2001，9（4）：333-337. 6 Reddy P，Maeda Y，Liu G，et al.A crucial role for antigen-presenting cells and a

17、lloantigen expression in graft-versus-leukemia responses J.Nat Med，2005，11（11）：1244-1249. 7 Hattori K，McCubbin MA，Ishida DN.Concept analysis of good death in the Japanese community J.J Nurs Scholarsh，2006，38（2）：165-170. 8 Riddell SR，Murata M，Bryant S，et al.Minor histocompatibility antigens-targets o

18、f graft versus leukemia responses J.Int J Hematol，2002，76（2）：155-161. 9 Wang J，Shaw JI，Mullen CA.Down-regulation of antihost alloractivity after bone marrow transplant permits relapse of hematological malignancy J.Cancer Res，2002，62（1）：208-212. 10 Crough T，Nieda M，Morton J，et al.Donor-derived b2a2-s

19、pecific T cells for immunotherapy of patients with chronic myeloid leukemia J.J Immunother，2002，25（6）：469-475. 11 Suzuki A，Fujii A，Yamamoto N，et al.Improvement of hypertension and vascular hydroxyhydroquinone-free coffee in a genetic model of hypertension J.FEBS Lett，2006，580（9）：2317-2322. 12 Fontai

20、ne P，Roy-Proulx G，Knafo L，et al.Adoptive transfer of minor histocompatibility antigen-specific T lymhpocytes eradicates leukemia cells without causing graft-versus-host disease J.Nat Med，2001，7（7）：789-794. 13 Borghans JA，Bredius RG，Hazenberg MD，et al.Early determinants of long-term T-cell reconstitu

21、tion after hematopoietic stem cell transplantation for severe combined immunodeficiency J.Blood，2006，108（2）：763-769. 14 Deeg HJ.New strategies for prevention and treatment of graft-versus-host disease and for induction of graft-versus-leukemia effects J.Int J Hematol，2003，77（1）：15-21. 15 Dickinson A

22、M，Wang XN，Sviland IJ，et al.In situ dissection of the graft-versus host activities of cytotoxic T cells specific for minor histocompatibility antigens J.Nat Med，2002，8（4）：410-414. 16 Falkenburg JH，Marijt WA，Heemskerk MH，et al.Minor histocompatibility antigens as targets of graft-versus-leukemia react

23、ions J.Curr Opin Hematol，2002，9（6）：497-502. 17 Monnaas B，Kamp J，Drijhout JW，et al.Identification of a novel HLA-B60-restricted T cell epitope of the minor histocompatibility antigen HA-1 locus J.J Immunol，2002，169（6）：3131-3136. 18 Wilke M，Pool J，Goulmy E.The diallelic locus encoding the minor histocompatibility antigen HA-1 is evolutionarily conserved J.Tissue Antigens，2006，68（1）： 62-65.