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多发性骨髓瘤免疫治疗的研究新进展

2010-04-08王文华赵来修玉才

河北医药 2010年19期
关键词:骨髓瘤免疫治疗抗原

王文华 赵来 修玉才

多发性骨髓瘤(multiple myeloma MM)是 B淋巴细胞异常增殖的恶性肿瘤性疾病,占所有癌症的 1%,在所有血液病中占10%。美国东部肿瘤协作组的 E9486临床试验对初治 MM进行传统化疗,完全缓解率(CR)为 13%[1];大剂量化疗后长期干细胞支持治疗,也只有 1/3的患者无病存活,残存病灶的复发是治疗失败的主要原因。在对肿瘤靶抗原不断的探索发现并对其特性逐步认识后,人们更多地认可利用患者自身免疫系统识别和消灭残余的癌细胞以代替传统的化疗方法。本文就近年来作为新的可供选择的免疫治疗策略综述如下。

1 MM患者树突状细胞(dendritic cell,DC)免疫功能的改进。

DC是体内最有效的抗原递呈细胞(APC),具有独特的致敏 T细胞能力,可诱导细胞毒性 T细胞(CTL)生成,因此 DC在抗肿瘤免疫反应中起着最为关键的作用。独特型蛋白(ld)是由骨髓瘤浆细胞分泌的单克隆免疫球蛋白,带有特异的抗原决定簇,基于 ld的免疫疗法,被 DC摄取、加工、提呈给 T细胞,并使其活化、经过反复刺激后,在 MM患者体内产生了包含和在内的特异的CTL系统,识别并杀伤表达个体独特型蛋白 Ig的 MM细胞[2,3]。然而 MM患者血循环中的 DC常表现功能异常,在与健康对着组的试验研究发现,MM患者单核细胞源性 DC(MoDCs)表型和功能存在缺陷,其成熟的 MoDCs CD1a、CD 40、CD 80和 HLA-DR表达水平降低,并且在激活同种异体 T细胞、抗原提呈、激活MM自体抗原特异的T细胞方面的能力低下,导致这一异常的原因可能是细胞因子如白细胞介素-6(IL-6),P38和 SATA3的活化并抑制了祖细胞中 MEK/ERK的信号通路,以 IL-6的特异性抗体、P38活化抑制剂,可以纠正这些异常,恢复 MM患者的 DC的功能[4]。国内学者从MM患者外周血中分离获取 DC前体细胞[5],使用 GM-CSF、IL-4与肿瘤坏死因子-α(TNF-α)诱导分化促成熟.加入 MM患者的 M蛋白F(ab')2片段(Id),诱导 MM肿瘤特异性CTL.结果GM-CSF、IL-4和TNF-α配伍可有效地从 MM患者外周血单核细胞中诱导出大量成熟的功能性DC,MM患者自体血清 1 d冲击致敏的成熟 DC能够显著地提高T细胞的增殖能力,并且使幼稚 T细胞活化成为肿瘤独特型 CTL,CTLs进而能够产生针对自体 MM细胞的抑制性杀伤反应,说明以 DC为基础的疫苗可在 MM免疫治疗中发挥重要的作用。然而 Masih等[6]研究发现,当以 DC把免疫球蛋白提呈给进展中的 MM患者体内T细胞时显示出MHCⅡ类依赖性反应性增生,但 CD+T

8细胞反应和 Th1细胞的激活长期处于低水平或为零,而Th2细胞活化并表达相应的细胞因子。故认为 MM体内激活的T细胞存在免疫球蛋白依赖的自身调节机制。这种活化的 Th2及其分泌的细胞因子可刺激B淋巴细胞增殖,因而有可能促进肿瘤的生长和进一步恶化。面对复杂的细胞因子网络,不断探索MM的发病机制,以达到精确调节,并使DC选择性地提呈抗原,是未来学者应着重研究的课题。研究表明:在粒-单集落刺激因子和白细胞介素作用下,以外周血单核细胞为 DC前体制备 DC,取材方便,制备较简单,获得率高,可满足临床治疗的需求,随着对DC和肿瘤免疫研究的深入,利用DC进行肿瘤免疫治疗目前已在临床试用或进入Ⅰ期、Ⅱ期临床试验,相信在我国临床广泛的常规应用DC治疗包括MM在内的肿瘤疾病为期不远。

2 治疗MM新的免疫靶抗原

(1)LB-ADIR-IF异基因造血干细胞移植后在移植物抗肿瘤作用和抗宿主病中,次要组织相容性抗原(mHags)发挥着重要作用。采用生化技术和质谱技术确认一种新的 MM瘤细胞表面多肽,是由人类ATP依赖干扰素反应(ADIR)基因编码的,称为 LB-ADIR-IF,他可诱导T淋巴细胞抗肿瘤反应,并且 LBADIR-IF表达的多少取决于造血细胞激活状态,LB-ADIR-IF可能是一个合适的实施细胞免疫治疗的靶抗原[7]。(2)透明质酸受体(RHAMM)在急性髓系白血病,骨髓增生异常综合征和MM患者体内,RHAMM可介导抗原引发的体液和细胞双相免疫反应。有研究在第一阶段临床试验中对 10例患者接种 R 3(ILSLELMDKL),即一种高度免疫原性的衍生于 RHAMM的T细胞表面多肽,结果 4例MM中有 2例自由轻链水平减少。因此RHAMM-R 3肽的接种可以诱导 MM患者免疫学和临床的改善,这种受体有望成为将来免疫治疗新的选择[8]。(3)ULBP2-BB4免疫系统无法识别和杀死MM中的恶性浆细胞,部分原因是自然杀伤(NK)细胞无效激活,更无力识别和攻击瘤细胞。一种新型重组的双功能蛋白(ULBP2-BB4),能强烈地激活幼稚的 NK细胞,主要表现在大幅度增加干扰素的分泌,在体内,当 ULBP2结合在活化的 NK细胞受体 NKG 2D上时,BB 4部分与 CD 138结合,研究显示CD138在包括MM在内的各种恶性肿瘤中呈现过度表达;体外ULBP2-BB4可增强 NK细胞介导 2种CD138+的 MM细胞溶解,资料表明这种新的合成物在MM患者的临床免疫治疗中具有潜在的用途[9]。(4)NKG2D众多的证据表明,NK细胞在控制MM进展中起着重要的作用,提高NKG2D配体的表达水平,可以诱导 MM细胞 DNA损伤反应,但目前尚不清楚DNAM-1配体的调节机制。研究发现常用于治疗 MM的药物如阿霉素,马法兰和硼替佐米,小剂量治疗骨髓瘤细胞可上调DNAM-1和 NKG 2D配体的表达,同时又可增加 NK细胞脱颗粒,这也正是 NKG2D和DNAM-1结合的主要分子。总之,NK细胞作用机制是通过激发其不同配体的表达上调,达到杀伤肿瘤细胞[10]。(5)NY-ESO-1和 BCMA特异性抗原肿瘤免疫疗法可清除微小残留病灶,已作为一种新的治疗 MM方法而应用于临床。Rhee等[11]NY-ESO-1在预后不良且具有细胞遗传异常特性的MM患者和复发的MM患者体内高度表达(与正常人比较,60%对 31%P=0.004)。同时用酶联免疫实验检测到了特异的自发的 NY-ESO-1抗体,NY-ESO-1阳性的 MM患者为 30%,具有细胞遗传异常特性的患者为70%,NY-ESO-1阴性的 MM患者和健康供者未发现此抗体。根据肿瘤负荷和染色体异常情况观察发现,50%的癌症患者具有特异的 NY-ESO-1,并且能引起自发的特异性体液和细胞免疫反应,使癌细胞死亡,有利于病程转归。因其表达模式的特点,属于CT抗原,除了睾丸内精原细胞外机体大多数组织中此类抗原长期处于静止期,在 30%~40%以上的各种类型癌细胞都表达这种抗原。Bellucci等[12]报道:在异基因造血干细胞移植(HSCT)后复发的 MM患者,供者淋巴细胞输注(DLI)可诱导有效的移植物抗肿瘤反应。最近的研究证实在 DLI后完全缓解的患者体内存在针对一系列肿瘤相关抗原的特异性抗体,其中诱导强烈细胞溶解的抗体反应的分化抗原为BCMA,BCMA存在于正常的 B淋巴细胞和MM细胞表面,是肿瘤坏死因子超家族的跨膜受体,通过利用转染细胞表达 BCMA,患者血清中的抗体能和细胞表面的BCMA发生反应,直接淋巴细胞注射过的患者血清可以诱导补体介导的溶细胞和抗体依赖的转染细胞的细胞毒性及早期肿瘤细胞表达BCMA,这些结果表明MM细胞的 BCMA是供者 B-细胞免疫的靶抗原,细胞表面的BC-MA抗体应答直接归因于体内肿瘤的排斥反应。综合上述观点增加了对癌症抗原表达特别是将来对MM免疫反应的了解,为协调针对 MM内的NY-ESO-1或BCMA癌症抗原的免疫反应,形成了具有治疗潜力的工作指南。诱导或增强特异的细胞和体液免疫反应,对消除微小残余癌细胞也许成为另一种治疗方式,从而可大大改善MM患者的预后。

3 干扰素和NK 4的作用。

(1)为了探讨人类抗-HLD-DR抗体 1D09C 3在MM中的治疗效果,作者重新评估了CD138+细胞表达的 HLA-DR,并分析了干扰素-γ(IFN-γ)对MM细胞系表达 HLA-DR上调的作用,并测试了体内外 1D 09C3单独或与 IFN-γ联合作用的效果,1D09C 3诱导细胞死亡主要与 HLA-DR表达有关,由 IFN-γ诱导的 HLA-DR表达并能重建肿瘤细胞对 1D 09C3的敏感性,实验显示在体内干扰素联合1D 09C3治疗明显地提高了非肥胖糖尿病/严重联合免疫缺陷小鼠的中位生存期。结果表明 1/4的MM患者 CD138+细胞表达 HLA-DR,IFN-γ诱导 HLA-DR表达上调大大增强了 1D 09C3体内抗肿瘤活性[13]。(2)肝细胞生长因子(HGF)可促进细胞生长和运动,并增加血管的形成,MM细胞可产生 HGF,并使血液中 HGF浓度明显升高,表明 HGF在 MM发病机制中起着重要的作用。NK4是一种 HGF拮抗剂,在结构上与血管抑素具有同源性,以往的研究显示NK 4可抑制依赖 HGF诱导的血管内皮细胞的增殖,体外试验表明,NK 4通过抗血管生成来抑制MM细胞增殖,说明以 HGF作为NK 4的靶向目标可以成为一种新的治疗MM方法[14]。

4 骨髓瘤骨病

Dickkopf-1(DKK 1)是由 MM分泌的一种可溶性Wnt信号抑制因子,他可通过抑制成骨细胞的分化导致溶骨骨病,研究实验显示 DKK 1在 MM溶骨性骨病中起着关键的作用,阻遏DKK 1的活性可减少溶骨性骨病的吸收,增加骨的形成,有助于控制 MM的生长[15]。Wang等[16]发现卵巢切除后小鼠骨小梁内膜中的成骨细胞和软骨细胞可表达高浓度的 DKK 1和RANKL(一种由骨髓瘤细胞产生的破骨细胞刺激因子),且骨量损失明显增加,而皮下注射人 RANKL单克隆抗体用于治疗绝经后女性骨质疏松可有效抑制骨的吸收,并被认为是安全可靠的[17]。BMPs一种转化生长因子,具有刺激成骨的功能,Tian等[18]研究发现DKK1可抑制由BMPs-2诱导的骨碱性磷酸酶的表达,这种抑制作用可被人重组DKK 1抗体解除。

随着对 MM瘤细胞的特异性标志物的深入了解,对癌细胞与免疫系统之间作用的研究不断拓展,分离纯化和诱导单核细胞获取 DC技术的成熟和广泛应用,以DC瘤苗提供有效的特异性免疫,使MM的免疫疗法进一步提高疗效,改善患者预后,并最终达到根治 MM将成为可能。

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2 Wen YJ,Barlogie B,Yi Q.Idiotype-specific cytotoxic T lymphocytes in multiplemyeloma:evidence for their capacity to lyse autologous primary tumor cells.Blood,2001,97:1750-1755.

3 Wen YJ,Min R,TricotG,etal.Tumor lysate-specific cytotoxic T lymphocytes in multiple myeloma:promising effector cells for immunotherapy.Blood,2002,99:3280-3285.

4 Wang S,Hong SY,Yang Y,et al.Optimizing immunotherapy in multiple myeloma:restoring the function of patients'monocyte-derived dendritic cells by inhibiting p38 or activating MEK/ERK MAPK and neutralizing interleukin-6 in progenitor cells.Blood,2006,108:4071-4077.

5 张梅,尹晓然,骆云雅,等.树突细胞介导的独特型瘤苗的体外抗骨髓瘤作用.中华血液学杂志,2005,26:593-597.

6 Masih O,Margareta A,Astrid G,etal.Expansion of immunoglobulin autoreactive T-helper cells in multiple myeloma.Blood,2008,111:2725-2732.

7 Cornelis AM,Michel GD,Kester IJ,et al.Multiple myeloma-reactive T cells recognize an activation-induced m inor histocompatibility antigen encoded by the ATP-dependent interferon-responsive(ADIR)gene.Blood,2007,109:4089-4096.

8 Michael S,Anita S,Markus T,et al.RHAMM-R 3 peptide vaccination in patients with acute myeloid leukem ia,myelodysplastic syndrome,and multiple myeloma elicits immunologic and c linical responses.Blood,2008,111:1357-1365.

9 Elke Pogge von Strandmann,Hinrich P.Hansen,Katrin S.Reiners,et al.A novel bispecific protein(ULBP2-BB 4)targeting the NKG2D receptor on natural killer(NK)cells and CD138 activates NK cells and has potent antitumor activity against human multiplemyeloma in vitro and in vivo.Blood,2006,107:1955-1962.

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