李健平 于文征
異基因造血干細胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplant,allo-HSCT)是目前難治性血液病的主要治療手段之一,移植物抗宿主?。╣raft versus host disease,GVHD)是術后最嚴重的并發(fā)癥,也是導致患者術后非復發(fā)死亡的主要原因。GVHD 是allo-HSCT 后出現(xiàn)的一種不良免疫反應,傳統(tǒng)上根據移植后的發(fā)生時間分為急性移植物抗宿主?。╝cute graft versus host disease,aGVHD)和慢性移植物抗宿主?。╟hronic graft versus host disease,cGVHD)。皮膚病變是GVHD 最常見也是最早期的表現(xiàn),其次是胃腸道和肝臟,并逐漸累及多個器官及組織,在接受allo-HSCT 的患者中GVHD 的發(fā)生率可達40%~60%,死亡率甚至可達15%,因此GVHD 的預防成為移植后需要解決的首要問題[1]。從環(huán)孢素(CsA)被單一應用于GVHD 的預防,到聯(lián)合應用甲氨蝶呤(MTX)形成標準預防方案,再到強力免疫抑制劑他克莫司(TAC)的應用,HSCT術后GVHD 的發(fā)生率明顯下降。近年來,隨著對GVHD 發(fā)生機制的深入研究,臍帶血(UCB)及新型藥物,如西羅莫司(SRL)、霉酚酸酯(MMF)、西格列丁等也逐漸在GVHD 的預防中嶄露頭角。本文將對預防GVHD 的最新進展進行相關綜述。
1.1 急性移植物抗宿主病 aGVHD 是allo-HSCT后供者移植物中的T 淋巴細胞攻擊移植患者體內各器官所引起的特有的并發(fā)癥。多發(fā)生在移植后100 d之內,主要累及肝臟、皮膚及胃腸道。其病理生理過程大致分為3 個階段。第一階段:移植前的預處理觸發(fā)組織損傷,隨后釋放大量外源性(如脂多糖)和內源性分子(如腫瘤壞死因子)激活免疫反應。這一過程導致主要組織相容性復合體(MHC)抗原和黏附分子的表達增加,從而導致供體T 細胞對宿主同種抗原的識別增強;第二階段:供體T 細胞與宿主抗原呈遞細胞(APCs)在移植后早期相互作用,提供共刺激信號,導致供體T 細胞激活并擴展為輔助T 細胞(Th)、細胞毒性T 細胞(Tc)和Th17/Tc17 亞型;第三階段:細胞毒性T 細胞通過配體和受體的相互作用到達靶器官,造成組織損傷[2]。
1.2 慢性移植物抗宿主病 cGVHD 與aGVHD 相比,累及的器官范圍更廣泛,且作用機制更復雜,通常被認為是一種由供體免疫細胞介導的自身免疫性疾病,但具體機制仍不明確。盡管cGVHD 的主要病理生理過程為炎癥反應,但是其更常見的病理改變是纖維化,可累及多個器官及組織。其病理生理過程也可分為三步,組織損傷引起的早期炎癥;慢性炎癥引起的B 細胞和T 細胞免疫失調和最終導致組織纖維化[3-5]。
2.1 鈣調磷酸酶抑制劑 鈣調磷酸酶抑制劑(calcineurin inhibitor,CNI)作為預防GVHD 的主要藥物,通過抑制IL-2 介導的Ca2+依賴的T 細胞轉錄和活化信號轉導通路,阻斷T 細胞由G0期向G1期的增殖發(fā)揮作用。目前常用的藥物主要有CsA 和TAC。自Storb 等[6]提出CsA 聯(lián)合MTX 預防GVHD的方案,證實了CNI 聯(lián)合MTX 可以有效地降低GVHD 的發(fā)生率,隨后又進行了一系列CsA 與TAC在預防GVHD 療效優(yōu)越性的對比研究。在最近的一項研究結果中證實了TAC 聯(lián)合MMF 可降低血液惡性疾病患者aGVHD 的發(fā)生風險,并且與同期使用CsA 聯(lián)合MMF 的療效對比中具有顯著優(yōu)勢。從藥代動力學角度來看,該研究證實使用CsA 和TAC對MMF 活性代謝物霉酚酸(MPA)的清除率存在差異,因TAC 具有更強的免疫抑制作用,同時接受CsA 的患者MPA 的濃度在穩(wěn)態(tài)下低于使用TAC 的患者,穩(wěn)態(tài)下低MPA 總濃度與HSCT 后發(fā)生嚴重aGVHD 的風險增加有關[7-8]。因此,TAC 及CsA 在預防GVHD 方面有較好的效果,且TAC 比CsA 有更強的免疫抑制活性,對于發(fā)生GVHD 高風險的患者使用TAC 收益更高。但有研究報道,CNI 可引起肝腎毒性、神經毒性、高尿酸血癥及代謝性疾病,對具有相關風險的患者應及時關注該方面指標變化[9]。
2.2 西羅莫司 西羅莫司(Sirolimus,SRL)的結構與TAC 相似,但作用機制與TAC 不同。SRL 可與細胞內免疫親和素FKBP12 結合,阻斷哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)結合,進而阻斷IL-2 等受體信號傳遞,阻斷T 淋巴細胞及其他細胞由G1期至S 期的進程,同時可以抑制T 細胞的增殖及活化、抑制B 細胞產生抗體,具有抗真菌、抗纖維化、免疫抑制及抗腫瘤作用,這種免疫機制在SRL 發(fā)揮抗GVHD 中起到重要作用[10]。動物實驗及臨床研究顯示,SRL 不僅具有強大的抗排斥反應能力,而且是一種療效好、不良反應少、無腎毒性和神經毒性的新型免疫抑制劑,且對糖皮質激素耐藥/依賴的aGVHD 具有治療作用[11]。在一項回顧性研究中,發(fā)現(xiàn)接受SRL/TAC 組的患者Ⅱ~Ⅳ級aGVHD 的發(fā)生率為18.6%,而MTX 組中的患者其發(fā)生率為48.9%(P=0.01),Ⅲ~Ⅳ級aGVHD 的發(fā)生率分別為5%和17%(P=0.45),cGVHD 發(fā)生率在兩組中分別為40.4% 和41.9%(P=0.89)。證實了SRL聯(lián)合TAC可以顯著降低HSCT 后aGVHD 的發(fā)生率,且對患者的預后無明顯不良影響[12]。在Pidala 等[13]的研究中,將74 例患者按1∶1 隨機分配到SRL/TAC 組和MTX/TAC 組中,到移植后的100 d 時,SRL/TAC組Ⅱ~Ⅳ級aGVHD 發(fā)生率為43%,而MTX/TAC 組的發(fā)生率為89%(P<0.001),中重度cGVHD 發(fā)生率在SRL/TAC 組和MTX/TAC 組分別為24%和64%(P=0.008),從該研究結果中觀察到SRL/TAC 在Ⅱ~Ⅳ級aGVHD 的發(fā)生率明顯低于MTX/TAC 組,而后者的療效優(yōu)于GVHD 預防的標準方案MTX/CsA。因此,無腎毒性的SRL 可以有效的降低GVHD 發(fā)生率及不良反應,在預防GVHD 的臨床應用中發(fā)揮著重要作用。但相關資料報道使用SRL后肝靜脈閉塞癥的發(fā)生率較標準方案增高,因此對于具有該方面高風險的患者應盡量避免使用[14]。
2.3 霉酚酸酯 MMF 是嘌呤核苷酸合成抑制劑,是一種對T 和B 淋巴細胞增殖有抑制作用的免疫抑制藥物,MPA 是MMF 的活性代謝產物,具有高選擇性活化淋巴細胞以及增強免疫抑制藥物的作用,現(xiàn)已成功與CsA、SIR、TAC 等藥物聯(lián)合用于GVHD的預防。在Ramzi 等[15]的研究中,88 例患者接受MTX 和CsA(對照組)治療,46 例患者接受MMF、MTX 和CsA(MMF 組)聯(lián)合治療,結果表明,MMF 組aGVHD 發(fā)生率為21.6%,而對照組的發(fā)生率為40.9%,其GVHD 的發(fā)生率明顯高于MMF 組。在一項前瞻性研究中,100 例患者接受CsA 和MTX聯(lián)合MMF(500 mg/d)短療程30 d 的治療,aGVHD累積發(fā)生率為16%,其Ⅱ~Ⅳ級aGVHD 和Ⅲ~Ⅳ級aGVHD 的累積發(fā)病率分別降低到9.5%和1.0%,并且該100 例患者中只有1 例發(fā)生了嚴重的aGVHD,3 年累積cGVHD 和廣泛cGVHD 的發(fā)病率分別下降到53.3%和28.2%[16]。相關研究也已證實MMF聯(lián)合CNI 可顯著加快植入速度,減少黏膜炎的發(fā)生[17]。但最近的一項研究中提出CsA 聯(lián)合MMF 在allo-HSCT 中可導致較高的移植相關死亡(TRF)及aGVHD 發(fā)生風險,引起更差的預后及生存期(OS),而選擇免疫抑制作用更強的TAC 聯(lián)合MMF 是一種更合理的替代方案[18-19]。因此,MMF 聯(lián)合CNI 及MTX 對HSCT 后的GVHD 的預防效果明顯優(yōu)于常規(guī)CNI 聯(lián)合MTX 方案,對患者的生存及預后具有更有利的影響。而對高?;颊逩VHD 的預防,MMF 聯(lián)合強免疫抑制劑TAC 可為患者帶來更優(yōu)的結果。
2.4 西格列汀 西格列汀屬于二肽基肽酶4(DPP-4)抑制劑,目前主要應用于2 型糖尿病的治療。在一項研究西格列汀能否促進臍帶血移植療效的試驗中,研究者發(fā)現(xiàn)aGVHD 發(fā)生率顯著下降,并且相關動物實驗中也已證實西格列汀具有預防GVHD 的作用[20-23]。在一項西格列汀聯(lián)合TAC 及SIR 在預防移植后aGVHD 發(fā)生的研究中[24],36 例患者接受與其相匹配的供體進行移植,在移植后第100 天時,僅有2 例患者發(fā)生aGVHD,Ⅱ~Ⅳ級aGVHD 的發(fā)生率為5%,Ⅲ~Ⅳ級aGVHD 的發(fā)生率為3%。其aGVHD 的發(fā)生率顯著低于研究預期的30%,證實了西格列汀具有預防aGVHD 的作用。盡管在本項研究中,部分患者出現(xiàn)惡心、嘔吐、粒細胞減少、腎損傷或感染的癥狀,但這些不良反應主要與西格列汀藥物作用機制有關,暫不認為是該藥物在移植中的毒副作用,并且也未出現(xiàn)嚴重的低血糖反應[25]。此外,與其他新型藥物相比,西格列汀的易得性、安全性和相對的低成本使其成為有潛力的候選藥物,當然,西格列汀的具體療效及不良反應還需要進一步的研究。
眾所周知,allo-HSCT 后GVHD 的發(fā)生率和嚴重程度與供、受者HLA 配型相合程度密切相關,缺乏全相合移植供體仍然是移植面臨的重要障礙,近年來,單倍體異基因造血干細胞移植(haploid allogeneic hematopoietic stem cell transplant,haploallo-HSCT)的發(fā)展部分解決了供體來源的問題,但由于移植后GVHD 的發(fā)生及嚴重程度與供受體之間HLA 的相合程度密切相關,haplo-allo-HSCT 成為移植后GVHD 發(fā)生風險最高的移植類型。有研究顯示,haplo-allo-HSCT 和全相合移植的療效無明顯差異,3 年OS 無統(tǒng)計學差異,但在移植1 年后其GVHD 的發(fā)生率明顯高于全相合移植(42% vs 15%,P<0.001)[26]。近年來,研究資料表明,輸注富含調節(jié)性T 細胞(Treg)的供體移植物可以減少GVHD 的發(fā)生,并可以起到加快植入速度的作用[27]。而UCB 中含有豐富的干細胞及Treg,通過動物模型實驗及小樣本臨床試驗,可證實輸注第三方的UCB 可以減少GVHD 的發(fā)生,并可以在無明顯毒副作用的前提下起到促進allo-HSCT 植入效率的作用[28]。相關研究中表明,供體移植物中高水平的Treg 與OS 改善、降低非復發(fā)死亡率和GVHD 的發(fā)生率呈正相關[29]。
目前,國內對于haplo-allo-HSCT 多采用的是Wang 等[30]首次研發(fā)并采用的方案[即應用兔抗人胸腺細胞免疫球蛋白(ATG)聯(lián)合體內去除T 淋巴細胞外周血聯(lián)合骨髓移植的方式]來減少GVHD 的發(fā)生。在一項采用與Wang 等[30]類似的體內去除T 淋巴細胞方法,同時聯(lián)合輸注第三方UCB 的研究中,結果顯示Ⅱ~Ⅳ級aGVHD 發(fā)生率為24%[31];Wang 等[30]研究中Ⅱ~Ⅳ級aGVHD 發(fā)生率為43%。從aGVHD 的發(fā)生率來看,該研究的療效顯著優(yōu)于文獻[32-33]的方案。從患者生存及預后情況來看,文獻[31]中患者2 年的OS 可達到60.2%;Wang 等[30]研究中患者非復發(fā)死亡率為18%,高?;颊叻菑桶l(fā)死亡率26%,低危患者15%。既往美國一項采用大劑量環(huán)磷酰胺(PTCy)方案的haplo-allo-HSCT 研究中,2 年后患者的總體存活率與無病生存率分別為36%與26%[34]。但該研究發(fā)現(xiàn)感染仍是移植后患者主要死亡原因,可能與選擇的預處理方案有關。在一項使用UCB 來預防cGVHD 的研究中,對患者進行隨機分組,UCB 小組2 年后的cGVHD 發(fā)生率為27.4%,顯著低于對照組的49.0%(P=0.021)[35]。通過上述研究分析,證實聯(lián)合輸注第三方UCB 是安全的,并且對GVHD 預防的具有顯著作用。在高齡高?;颊咧?,選擇合適的預處理方案可對患者產生更佳的結局,且不影響患者的預后及相關感染情況[36]。盡管現(xiàn)在聯(lián)合使用UCB 預防GVHD 的研究很少,但現(xiàn)有的資料顯示其優(yōu)越性是不可忽略的,UCB 的來源充足、取材安全以及高效的GVHD 預防作用,使得UCB 在移植領域及GVHD 預防中發(fā)揮越來越重要的作用。
隨著移植技術的發(fā)展及人們對GVHD 發(fā)生機制的深入研究,GVHD 的預防方案會逐漸更加完善,包括對傳統(tǒng)藥物的新應用和新型藥物的不斷研發(fā),以及對UCB 的進一步研究應用。其中,由于UCB具有較高的分化潛能,不需要嚴格的HLA 限制及副作用、排斥反應小等眾多優(yōu)點,越來越多的臨床研究在完善其對GVHD 的預防機制及作用,尤其是在haplo-allo-HSCT 中,相信在不久的將來,UCB的應用會給患者帶來新的希望,GVHD 的預防會取得更大的進展。