慢性粒细胞白血病的肽瘤苗免疫治疗研究进展
癌症 2000年第3期第19卷 技术方法
作者：郑维扬
单位：郑维扬（第一军医大学南方医院血液科,广东广州510515）
关键词：慢性粒细胞白血病；免疫治疗；疫苗
分类号：R733 文献标识码：A
文章编号：1000－467X(2000)03－0281－03▲
慢性粒细胞白血病(CML)是一种起源于造血干细胞的恶性疾病，其分子生物学特征是存在BCR-ABL融合基因。该融合基因的产生是由位于第9号染色体的c-abl原癌基因与第22号染色体bcr基因相互易位形成。依据bcr断裂点位置不同，主要存在两种基因拼接形式，即b3a2和b2a2。该BCR-ABL融合基因转录为8.5kbmRNA，进一步翻译产生分子量为210kDa的BCR-ABL融合蛋白，后者具有异常增强的酪氨酸激酶活性，使造血干细胞发生异常转化而导致CML发生。目前尚无有效的CML根治手段。
虽然骨髓移植(BMT)已改善了CML患者的预后，但由于诸如年龄和干细胞来源困难等因素的限制，仅有少部分患者有机会接受BMT治疗，且这部分接受BMT的患者长期无病生存率是有限的。BMT后主要致死原因为感染、移植物抗宿主病(GVHD)或白血病的复发。复发的根源是白血病微小残留病(MRD)的存在，目前国内外学者正致力于寻找有效的清除MRD的方法，其中免疫治疗，尤其是T细胞介导的特异性抗白血病免疫治疗日益引起人们的重视，并成为研究的热点之一。本文拟就T细胞免疫治疗中的BCRABL肽瘤苗免疫治疗CML作一综述。
1 肽瘤苗免疫治疗CML的理论依据
与非血液系统恶性肿瘤相似，机体的抗白血病免疫主要是细胞免疫。已证实，在正常健康人和CML患者的淋巴细胞池中，存在CML特异的免疫细胞，其抗白血病机制涉及MHC限制性和MHC非限制性[1，2]，前者由CD3阳性T细胞介导，包括MHC-Ⅰ类分子限制的CD8＋细胞毒性T细胞(CTL)和MHC-Ⅱ类分子限制的CD4＋辅助性T细胞(Th)；后者主要包括自然杀伤细胞(NK)和激活的杀伤细胞(AK)，有报道联合应用多种细胞因子(IL-1、IL-2、IFN-γ、抗CD3单抗等)能在CML患者产生细胞因子诱导的杀伤细胞(cytokine-induced killercell)。这些细胞能溶解自体和异基因的CML细胞，抑制其克隆形成而对正常CFU-GM无影响[1]。抗原致敏的T细胞只能特异地杀伤溶解带有相应抗原的白血病细胞，并受MHC限制。通常情况下，T细胞不识别完整的蛋白，而只识别长度在8aa～12aa的短肽。白血病抗原须在细胞内加工成肿瘤肽，然后与MHC-Ⅰ类分子结合共表达于白血病细胞表面，而被CD8＋CTL识别；或先从白血病细胞上脱落下来，然后由抗原提呈细胞(PAC)摄取、加工成多肽分子，再由细胞表面的MHC-Ⅱ类抗原分子提呈给CD4＋Th细胞，所产生的T细胞克隆通过细胞因子的释放、凋亡机制或直接的细胞毒性而控制白血病。
临床上，T细胞免疫在预防异基因BMT后CML复发中起关键作用，由T细胞介导的移植物抗白血病(GvL)反应和供者的淋巴细胞输注已经产生了令人鼓舞的疗效[3，4]。因此，激发有效的T细胞抗CML免疫反应是发展CML免疫治疗的方向之一。虽然在CML，许多蛋白可作为白血病抗原产生MHC限制性的细胞毒作用，但研究最为广泛的是BCR-ABL融合蛋白/肽，这是因为：①BCR-ABL融合蛋白存在于95％以上的CML患者和20％～30％成人急性淋巴细胞白血病(ALL)患者中，它与恶性转变及恶性表型的维持密切相关。②至少在慢性期，CML患者体内的T细胞几乎均为Ph阴性。因此，任何用于治疗的自体T细胞不会起源于白血病克隆。③推测BCR-ABL融合蛋白的抗原性来自融合区域，它们仅在恶性细胞或转变中的前恶性细胞(premalignant cells)表达而正常细胞不存在。在CML病人的骨髓中，正常骨髓干细胞与恶性克隆通常是共存的，因此，选择性的免疫治疗作用可以选择性地破坏恶性克隆而保持正常血细胞的完整性，从而最大限度地降低自身免疫毒性。
2 BCR-ABL融合肽产生T细胞抗白血病免疫的能力
早期的动物实验显示[5]：以一个长度为12aa的b3a2融合肽免疫BALB/c鼠，能在体内产生肽特异的、MHCⅡ类分子限制的CD4＋T细胞的增殖反应，所产生的T细胞克隆不仅能与这个肽起反应且能识别BCR-ABL融合蛋白并发生增殖反应，故可推论：BCR-ABL融合蛋白可被抗原提呈细胞(APC)提呈，使融合片段以类似于免疫肽形式，以一定的构型和浓度与MHC-Ⅱ类分子结合，刺激抗原特异性的T细胞受体。tenBosch等[6]以一段17aa长的b3a2融合肽，成功地在正常健康个体诱导出CD4＋反应，产生肽特异的T细胞株，这些T细胞对该肽可发生增殖反应，此增殖反应受HLA-DR2限制。此外，有学者以一段长为25aa的b3a2融合肽在2/6名正常供者诱发产生了HLA-DR11限制性的淋巴细胞增殖反应[7]。以上结果表明：BCR-ABL融合蛋白/肽具有免疫原性，可以引起CD4＋T细胞增殖反应。
诱导CTL产生的先决条件是肽具有结合MHC-Ⅰ类分子的能力。目前已有越来越多的证据表明，BCR-ABL融合肽可以在人体内产生针对此融合肽的特异性CD8＋CTL。Bocchia等[8]在76条长度为8aa～11aa的跨越BCR-ABL融合区的b3a2和b2a2肽中，发现其中4条能以中度或高度的亲和力与纯化的HLA-A3、HLA-A11、HLA-B8或HLA-A3/A11分子结合，这4条均为b3a2肽，表明这些肽可被HLA分子提呈。进一步的体外实验证实，这4条能与HLA-Ⅰ类分子结合的肽，可在HLA相合的健康供者诱导产生肽特异的MHC-Ⅰ类分子限制性的CTL。Bocchia等[7]也成功地在正常供者诱发产生了BCR-ABL特异的CTL，并证实这些CTL能够诱导产生对HLA-A3相合的白血病细胞的杀伤。相应的临床观察资料也已在CML患者体内得到证实：Greco等[9]用一条b3a2肽在HLA-A3阳性的CML病人，诱发出HLA-A3限制性的CTL，这些CTL能够溶解新鲜的自体CML细胞和转染了HLA分子的K562细胞。Yotnda等[10]在体外，以一个能与HLA-A2分子结合的9aa长的融合肽，在HLA相合的正常健康供者和CML病人的外周血淋巴细胞中，诱发产生了肽特异性的MHC-Ⅰ类分子限制的CTL，这些CTL能够识别HLA相结合的、BCR-ABL阳性的自体白血病细胞，并且他们在5/21病人末梢血中检测到特异性的CTL，这些CTL能特异性识别BCR-ABL阳性的自体白血病细胞，进一步说明BCR-ABL融合肽可用于CML病人的特异性免疫治疗。
既然BCR-ABL融合蛋白/肽具有免疫原性，在CML病人的淋巴细胞库中存在能识别BCR-ABL融合蛋白/肽的免疫细胞，那么为什么病人仍会发生CML呢?与肿瘤逃逸机体免疫监视的原因一样，CML逃逸机体免疫监视的原因目前仍是推测性的，提呈在白血病细胞表面的BCR-ABL融合肽拷贝数太低，不足以刺激机体产生有效的免疫应答反应，在CML病人，特异性的CTL克隆可能是无能(anergy)的，因为根据T细胞激活的双信号学说[11]，通过抗原提呈细胞(APC)介导的T淋巴细胞的激活需要两条相互独立且有协同作用的信号传导通路：肿瘤抗原(肽)与MHC复合物特异的、MHC限制的第1信号的刺激以及共刺激分子非特异的、非MHC限制的第2信号的刺激，包括B7、ICAM-1(CD54)、LFA-3(CD58)等。白血病细胞表面虽有MHC表达，但缺少共刺激分子[12]，因此导致T细胞的无能。
3 其它T细胞免疫治疗CML的方法
有许多MHC限制性的T细胞免疫治疗CML的方法，除BCR-ABL融合肽瘤苗免疫治疗外，尚有：①输注供者的淋巴细胞，以增强BMT的抗白血病作用[13]，这一方法适合于接受了异基因BMT的CML病人。有报道[14]以单纯疱疹胸苷激酶(herpes simplex thymidine kinase)转染供者淋巴细胞可降低GVHD的风险而并不削弱GvL作用。②供者淋巴细胞选择性去除。此方法同样限于接受异基因BMT的患者，选择性地去除CD8＋淋巴细胞可降低GVHD的发生而不会提高白血病的复发率[15]。③分子免疫治疗。通过对自体CML细胞进行遗传学修饰以激发产生T细胞反应，包括给CML细胞转染B7共刺激分子、转染细胞因子基因，如IL-2、GM-CSF等，以增强白血病细胞的免疫原性。④以树突状细胞(DC)作为佐剂，产生MHC-Ⅰ类分子限制的抗白血病免疫反应。如用Ph阳性的CML病人的DC单独[16，17]或DC加BCR-ABL融合肽[18，19]作为瘤苗，激发机体产生特异性的抗白血病CTL等。
4 存在的问题与展望
BCR-ABL肽瘤苗免疫治疗CML的临床前研究和初步的临床观察结果已显示出了令人鼓舞的疗效，但迄今为止，由于肽瘤苗免疫治疗CML涉及到许多复杂的理论和实际问题，如单纯的BCR-ABL融合肽瘤苗抗原性弱，不足以在体内激发有效的抗白血病免疫反应。T细胞介导的抗白血病免疫反应受MHC限制，由于MHC的多态性及个体差异性极大，因此，某一BCR-ABL融合肽瘤苗仅适合于少部分HLA相匹配的病人，使应用具有很大的局限性，在CML，基因转染的效率是相当低的。此外有报道[20]，特异性针对bcr-ab1融合肽的CTLs并不能溶解杀伤表达bcr-ab1蛋白的白血病细胞，因此，T细胞免疫治疗CML真正应用到临床还有较大差距。随着白血病免疫学理论的发展，随着人们对CML发生发展机制、抗原提呈机制及T细胞激活机制等的认识进一步深入，肽瘤苗免疫治疗CML的方法将不断发展和完善。总之，CML是一个较为理想的免疫治疗的靶子，肽瘤苗免疫治疗是一条有希望的根治CML途径。
周淑芸审校
通讯作者：郑维扬：Tel：86－20－85141617Fax：86－20－87705671E－mail：Weiyangzheng@hotmail.com
参考文献：
［1］Scheffold C,Brandt K,Johnston V,et al.Potential of autologous immunologic effector cells for bone marrow purging in patients with chronic myeloid leukemia [J]. Bone Marrow Transplant,1995,15(1)： 33～ 39.
［2］Coleman S,Fisher J,Hoy T,et al.Autologous MHC-dependent leukae-maireactive T lymphocytes in a patient with chronic myeloid leukaemia[J]. Leukemia,1996,10(3)： 483～ 487.
［3］Porter DL, Antin JH. The graft-versus-leukemia effects of allogeneic cell therapy [J]. Annu Rev Med,1999,50： 369～ 386.
［4］Dazzi F,Goldman JM. Adoptive immunotherapy gollowing allogeneic bone arrow transplantation [J]. Annu Rev Med,1998,49： 329～ 340.
［5］Chen W,Peace DJ,Rovira DK,et al. T－cell immunity to the joining region of p210BCR-ABL protein [J]. Proc Natl Acad Sci USA, 1992, 89(4)： 1468～ 1472.
［6］ten Bosch GJ,Toornvliet AC,Friede T,et al. Recognition of peptids correspo nding to the joining region of p210BCR ABL protein by human T cells [J]. Leuke mia,1995,9(8)： 1344～ 1348.
［7］Bocchia M,Korontsvit T,Xu Q,et al. Specific human cellular immunity to bcr－ab1 oncogene－derived peptides [J]. Blood,1996,87(9)： 3587～ 3592.
［8］Bocchia M,Wetworth PA,Southwood S,et al.Specific binding of leukemia oncogene fusion protein peptides to HLAclass I molecules [J]. Blood,1995,85(10)：2680～ 2684.
［9］Greco G,Fruci D,Accapezzato D, et al.Two bcr－ab1 junction peptides bind hLA A3 molecules and allow specific induction of human cytotoxic T lymphocytes [J]. Leukemia， 1996， 10(4)： 693～ 699.
［10］Yotnda P,Firat H,Garcia－Pons F,et al.Cytotoxic T cell response against the chimeric p210BCR－ABL protein in patients with chronic myelogenous leukemia[J]. J Clin Invest,1998,101(10)： 2290～ 2296.
［11］Yamashitall.Antigenrecognition mecha－nism of T cells [J]. Sangyo Ika daiga ku Zasshi. 1998,20(2)： 153～ 162.
［12］Hirano N,Takahashi T,Ohtake S,et al. Expression of costimulatory mole cules in human leukemias [J]. Leukemia,1996,10(7)： 1168～ 1176.
［13］Kolb HJ,Holler E. Adoptive immuno－therapy with donor lymphocyte transfusi ons [J]. Curr Opin Oncol,1997, 9(2)： 139～ 145.
［14］Link CJ Jr, Burt RK,Traynor AE,et al.Adoptive immunotherapy for leukemia： donor lymphocytes tra－nsduced with the herpes simplex thymidine kinase gene for remission induction HGTRT 0103 [J]. Hum Gene Ther, 1998, 9(1)： 115～ 134.
［15］Giralt S,Hester J,Huh Y,et al.CD8＋－ depleted donor lymphocyte infusion as treatment for relapsed chronic myelogenous leukemia after allogeneic bone marrow transplantation [J]. Blood,1995,86(11)： 4337～ 4343.
［16］Choudhury A, Gajewski JL, Liang JC,et al. Use of leukemic dendritic cells for the generation of antileukemic cellular cytotoxicity against philadelphia chro mosomepositive chronic myelogenous leukemia [J]. blood,1997,89(4)： 1133～ 1142.
［17］Eibl B,Ebner S,Duba C,et al. Dendritic cells generated from blood precursors of chronic myelogenous leukemia patients carry the Philadelphia translocation and can induce a CML specific primary cytotoxic T－cell respo－nse[J]. Genes Chromosomes Can-cer, 1997,20(3)： 215～ 223.
［18］Osman Y,Takahashi M,Zheng Z,et al.Generation of bcr－ab1 specific cytotoxic T-lymphocytes by using dendritic cells pulsed with bcr－ab1(b3a2)peptide： its applicability for donor leukocyte transfusions in marrow grafted CML patients [J]. Leukemia,1999,13(2)： 166～ 174.
［19］Nieda M,Nicol A,Kikuchi A,et al.Dendritic cells stimulate the expansion of bcr－ab1 speific CD8＋ T cells with cytotoxic activity against leukemic cells from patients with chronic myeloid leukemia [J]. Blood,1998,91(3)： 977～983.
［20］Chen W,Qin H,Reese VA,et al. CTLs specific for bcr－ab1 joining region segment peptides fail to lyse leukemia cells expressing p210BCR－ABL protein[J]. J Immunother,1998,21(4)： 257～ 268.
收稿日期：1999－05－05
修稿日期：1999－06－21
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