异基因造血干细胞移植后T细胞免疫重建与临床预后相关性研究进展
2021-01-06黄晓兵
李 娅,黄晓兵△
(1.遵义医科大学,贵州 遵义 563000;2.四川省医学科学院·四川省人民医院,四川 成都 610041)
造血干细胞移植自被证实可行性以来,历经70多年的发展,已经成为唯一可以治愈恶性血液病的治疗方式[1],移植后免疫重建与临床预后密切相关,迅速而良好的免疫重建往往预示着较好的临床预后。来自供体的淋巴细胞会在移植早期活化,以产生移植物抗白血病效应(graft-versus-leukemia,GVL)来清除残留的肿瘤细胞,从而防止移植后复发[2],GVL作用的产生主要依靠抗原提呈细胞、CD4+T细胞、CD8+T细胞、调节性T细胞(regulatory T cell,Treg)、B细胞和自然杀伤细胞(natural killer cell,NK)之间复杂的相互作用[3]。但产生GVL效应的同时,还会发生移植物抗宿主病(graft-versus-host disease,GVHD),GVHD也属于免疫反应的一种,活化并增殖后的T、B细胞攻击通过分泌细胞因子等方式作用于宿主靶器官产生一系列特异性免疫从而导致GVHD的发生,严重的GVHD甚至可致死,明显影响了移植的预后[4]。如何在免疫重建的过程中,既能诱导免疫耐受,又可保留持续的GVL效应,是目前很重要的课题,同时也是能否解决移植后复发等并发症的根本途径[5]。本文主要回顾造血干细胞移植术后T细胞免疫重建情况及其与临床预后相关性的研究进展。
1 CD4+ T细胞免疫重建与临床预后相关性
CD4+T细胞通常指辅助T细胞(helper T cell,Th),未经抗原刺激的Th称为Th0,其进一步分化主要受细胞因子的种类及细胞因子之间平衡的影响,同时也受到抗原性质的影响。其在定向分化成不同亚群的Th后,通过不同的效应途径介导机体免疫。有报道指出,在接受allo-HSCT后,CD4+T在1-2年内完成免疫重建,其恢复不仅受到患者预处理化疗方案以及患者年龄的影响,同时也受到移植时供者来源CD34+T输注剂量及供者类型的影响患者移植后早期的CD4+T恢复情况与其移植后1年的CD4+T恢复情况相关[6~8]。Kim等研究表明,在患者接受造血干细胞移植后,CD4+T细胞的重建情况与总生存率(overall survival,OS)、非复发死亡率(non-relapse mortality,NRM)及机会性感染的发生率相关,该研究共纳入69例血液系统恶性肿瘤患者,在对其接受allo-HSCT后CD4+T恢复情况的监测及临床预后的评估中发现,在患者接受移植后第3月,CD4+T绝对计数大于200/μl的患者NRM及机会性感染发生率明显低于CD4+T绝对计数小于200/μl的患者,同时OS率优于后者,并且该研究还发现快速的CD4+T重建也意味着更低的GVHD发生率[8]。Peng等另一项纳入47例血液系统恶性肿瘤患者的回顾性研究表明,在患者接受移植后,其真菌感染发生率与CD4+T的早期恢复显著相关,且在患者接受移植后第3月,检测发现其IL-6、IL-10明显高于健康对照组,该研究同时还发现移植后Th17的恢复对患者发生真菌感染具有保护作用[9]。
2 CD8+T细胞免疫重建与临床预后相关性
CD8+T又称细胞毒性T细胞(cytotoxic T cell,CTL),其在抗感染及抗肿瘤免疫中都发挥着重要作用[10]。在接受移植后,供者来源的CD8+T细胞在发挥同种异体反应的机制与其正常免疫功能的机制并没有什么不同,其识别受病原体感染的细胞来发挥抗感染作用,当供者来源T细胞识别到受者细胞(包括肿瘤细胞)的不同的次要组织相容性抗原时,则会活化进而产生效应,清除肿瘤细胞发挥GVL效应或攻击正常细胞从而导致GVHD的发生,CD8+T细胞在移植早期即可恢复到正常水平,报道指出,在患者接受移植后1年内,CD4+T/CD8+T处于倒置状态[11],CD8+T恢复情况也受到移植时供者来源CD34+T细胞输注量及预处理化疗方式等的影响[8]。目前认为,CD8+T的早期恢复主要是依赖非胸腺依赖的交叉免疫途径,来自供者的CD8+T(包括初始T细胞及记忆T细胞)在受者体内的迅速活化,从而发挥特异性免疫作用[12]。Agostinho 等研究表明,在小鼠模型中,接受造血干细胞移植后,CD8+T在抗白血病效应以及保护机体免受真菌感染有重要作用,还有动物模型表明CD8+CD44hiT可以在不诱发GVHD的情况下清除肿瘤细胞[13],这表明GVL效应和GVHD在一定情况下可以相互分离。一项纳入758例血液系统恶性肿瘤患者的回顾性研究指出,在患者接受异基因造血干细胞移植后,快速而良好的CD8+T重建意味着更低的感染发生率以及较低的复发率,单因素分析表明,在患者接受移植后,第3月CD8+T的绝对细胞计数>375/μl的患者与CD8+T绝对计数<375/μl的患者相比,有着较低的细菌感染发生率;且多因素回归分析表明,CD8+T的早期恢复与更低的NRM发生率相关,且预示着更好的无白血病生存(leukemia-free survival,LFS)总生存[14]。Koehl等一项纳入32例接受异基因干细胞移植治疗的血液恶性肿瘤患儿的前瞻性研究中,研究者发现CD8+T细胞高于年龄匹配的正常水平第5百分位数,与接受移植后1年内良好的预后密切相关;在接受移植的病例中,CD8+T细胞高于年龄匹配的正常水平第5百分位数的四年长期生存率明显高于未达到这个水平的患者[15]。
3 Treg免疫重建与临床预后相关性
Treg是一群具有免疫调节作用的T细胞,是维持免疫应答稳态的关键,其在肿瘤免疫及自身免疫中都具有重要作用。其作用的发挥主要体现在维持免疫耐受、预防自身免疫性疾病及防止致死性的急性GVHD。在单倍型小鼠移植模型中,通过输注纯化的Treg,能促进移植物中T细胞的植活,促进供受体的嵌合[16]。供体来源的Tregs不仅可以通过抑制小鼠同种异体反应性供体T细胞的早期扩增来降低致死性GVHD的发生率,而且还可以维持主要由穿孔素裂解途径介导的移植物抗肿瘤(graft-versus-tumor,GVT)效应物功能[17]。许多使用小鼠模型的研究都表明其不仅在诱导免疫耐受中有重要作用,其在促进免疫恢复中也起了一定作用。这两种作用都可以成功地用于临床以改善移植。Fisher等的一项研究表明,同种异体移植物中高水平的Tregs与总生存率的提高有关,非复发相关死亡率显著降低,急性GVHD的发生率明显降低[18]。Martelli等的一项关于Treg输注免疫疗法是否能防止移植后白血病复发的二期临床研究发现,在接受Treg输注疗法的患者中,经过46个月的中位随访,无白血病生存率为56%;累计复发率明显低于对照组,该研究还表明,在采用Treg输注疗法后,患者外周血中T细胞亚群恢复迅速,且持续增加[19]。越来越多的证据表明,Tregs输注可以成功地应用单倍体相合移植方案,其不仅可以预防GVHD,促进免疫重建和减少白血病复发,还在治疗慢性GVHD方面有一定作用。以上这些研究表明,Tregs作为最重要的调节性免疫细胞之一,在改善allo-HSCT移植后的临床预后有其独特的作用。
4 CD4+CD8+T免疫重建与临床预后相关性
目前关于CD4+CD8+T(double positive T cell,DP)的研究较少,既往人们总认为DP只是单阳细胞分化过程中的一个阶段,DP胸腺细胞的寿命仅3~4天。然而目前有报道指出,外周的DP细胞可能与胸腺DP细胞可能存在较大的异质性,且在一定的条件下及组织环境下,外周DP细胞可由CD4+T或CD8+T单阳细胞转化而来。动物实验发现,当将CD4+T单阳细胞细胞移植到SCID小鼠体内时,在小鼠小肠中可检测到DP细胞形成;有体外实验也表明,CD4在一定条件下可在CD8+T单阳细胞上表达[20]。但目前对于DP细胞的功能仍然存在较大的争议,且其发挥作用的机制也尚不明确。有报道指出,在病毒感染时,CD4可在CD8+T单阳细胞上表达,研究已经证实在艾滋病患者中,DP细胞是高度活跃增殖的效应细胞,同时也有实验证实DP细胞在体外可以表现出细胞毒性效应;科学家发现,在实体瘤患者中,单阳细胞可通过细胞毒性作用及分泌IL-5、IL-13等细胞因子发挥抗肿瘤活性[21]。但DP细胞在接受异基因造血干细胞移植的血液系统恶性疾病的患者中其能否发挥抗肿瘤效应还有待进一步研究。
5 总结与展望
在患者接受异基因造血干细胞移植术后,患者的免疫重建与临床预后密切相关,尽管移植后免疫重建的机制及免疫耐受的机制目前并不完全清楚,也不清楚移植后机体GVL及GVHD之间的相互作用机制,但移植后免疫细胞的恢复情况与临床预后之间的相关性却能给移植患者的术后管理方面给出一些提示,指导制定合理的免疫重建监测方法,以及早期采取药物或供体淋巴细胞输注等方式干预免疫重建,以期能让患者获得更好的临床预后。