树突状细胞与髓性白血病的免疫治疗
作者：陈莉 楼国良
单位：陈莉 楼国良(第二军医大学长海医院血液内科 上海 200433)
关键词：树突状细胞；白血病；免疫治疗；抗原提呈
中国肿瘤生物治疗杂志000122 摘 要 树突状细胞(DC)是目前发现的功能最强的抗原提呈细胞(APC),近年来对DC的研究成为热点。本文对DC应用于髓性白血病尤其是具有明确白血病抗原的白血病特异性免疫治疗方面的研究进展进行综述。
《中国图书资料分类法》分类号 R733.705.1
髓性白血病是一类起源于造血干细胞的恶性疾病,抗白血病治疗,尤其是清除体内残留白血病灶成为令人关注的课题。DC由于其独特的功能,为髓性白血病的免疫治疗提供了新的途径。
, http://www.100md.com 1 PH1+VEDC抗CML的杀伤活性
单一多肽抗原用于抗白血病免疫治疗的明显缺点在于白血病细胞能产生不表达该抗原的亚群,从而逃避多肽诱发的T细胞免疫,可以想象,在白血病发病机制中不起关键作用的许多抗原通过这种方式逃避免疫监督,用多种白血病抗原的抗体能最大程度减少白血病亚群抗原隐藏、突变造成的T细胞的逃逸,用内源的方法,将CML分化成功能和形态正常的成熟髓细胞,用DC是最理想的。白血病来源的DC专门负责抗原提呈,因而DC不仅是细胞免疫的强促进剂,而且提供大量的白血病相关抗原。自体抗白血病免疫在临床极具吸引力,因为它把输注异体淋巴细胞产生的GVHD的可能性降到最低。实验证明[1],DC能激活自体白血病特异的杀伤细胞。培养慢性期CML患者不成熟的骨髓单个核细胞,并用GM-CSF,IL-4,TNF-α刺激,能产生具有形态学、免疫表型和T细胞刺激活性功能特征的DC。用点杂交技术证明,DC携带有CML伴随的bcr/abl融合蛋白[2]。用白血病来源的DC刺激自体T细胞能使T细胞抗自身白血病的活性明显增强。DC激活的T细胞(DC/AL)的抗肿瘤活性数倍于IL-2激活的T细胞,而对其它MHC匹配的靶细胞杀伤活性极小。DC/AL介导的杀伤活性限于表达同族MHC并具白血病特性的靶细胞,HLA-Ⅰ,Ⅱ型分子均参与了杀伤的识别。用bcr/abl融合蛋白区的b3a2转折点的16甲基肽免疫正常人DC,以此DC激活自体T细胞,可以获得抗异体表达bcr/abl白血病细胞的杀伤活性,表明bcr/abl特异的T细胞可利用正常外周血分离培养而来,识别和杀伤受MHC-Ⅰ型限制[3,4]。
, 百拇医药
以往的实验表明,CD4+CD8+DC/AL介导抗白血病的杀伤活性,进一步采用LDH释放法证实CD8+亚型介导杀伤活性。在甲基纤维素基质的培养基培养CML细胞,活化的CD4+细胞产生的可溶性因子部分抑制克隆形成。另外,临床研究证实,回输去除CD8+的异体T细胞能使骨髓移植后复发的病人持续缓解。也有研究报告,IFN-α通过fas-fas连接途径介导抗CML效应。根据这些结果,进一步检测fas-fas连接在DC/AL抗白血病杀伤活性中的作用机制,发现未治疗的慢性期CML患者细胞有低水平fas表达,但培养后表达上调,其表达水平在与DC/AL上清共同培养时可达到一个更高的程度,采用fas连接和交连的体外模型研究CML细胞表达的fas是否触发细胞凋亡,结果发现固相化抗fas抗体诱导CML细胞的调亡。
2 DC/AL的TCR组分分析
检测CML DC/AL的TCR组分用Immunoscope技术,测定5例扩增的CML DC/AL 的TCR组分,发现多个Vβ亚型具有同样或近似同样的长度,例如,Vβ4区,IL-2扩增的外周血T细胞呈现典型的多克隆,而DC/AL的Vβ4多个病人有一个共同的峰,在CDR3区,约8个氨基酸,Vβ7，Vβ14，Vβ16和Vβ17亚族也有共同的扩增长度,因而推测相对有限数目的抗原诱导T细胞反应,自体ph+veDC刺激T细胞反应是寡克隆的。
, http://www.100md.com
3 AML来源的DC
从AML在体外用GM-CSF，IL-4，TNF-α或GM-CSF，IL-4，CD40L[5]培养同样可以获得具有白血病特异性杀伤活性的DC,其表型、功能也已分析。然而,有研究表明同样的培养条件,如GM-CSF，IL-4，TNF-α培养21 d,获得的细胞形态在不同病人之间有明显差异,部分病人有典型的大的树突状细胞,少部分病人获得小的树突状细胞,个别病人的细胞无树突状形态,细胞表型分析发现一例小的树突状细胞表达CD1a+，CD13+，CD34+，CD80+及CD33,这种异常与白血病细胞向DC分化异常有关,此例中分化终末细胞上存在一种早期祖细胞的标志CD34,证明这些细胞来源于白血病。微小组织相容性抗原(mHags)在GVHD和GVL中发挥重要作用,mHags HA-1和HA-2可以诱导HLA-A限制的杀伤活性,HA-1，HA-2主要在白血病细胞中表达,合成mHA-1，HA-2多肽抗原免疫正常人DC后,呈提给患者自体T细胞,对AML患者白血病细胞有强大的mHA-1，HA-2限制的杀伤活性,对正常细胞无杀伤活性[6]
, 百拇医药
4 髓性白血病免疫逃逸的探讨
已有的实验结果表明,在CML病人外周血中有白血病反应性T细胞,白血病抗原可以成为抗白血病细胞免疫的靶子,但仍不能阻止髓性白血病的发生。髓性白血病的发生是个隐匿的过程,不伴有驱动免疫系统产生抗白血病反应的炎症和坏死,而且,反复同种抗原和MHC的刺激,却缺乏其他关键因素如活化细胞因子、共刺激分子,导致不能引起特异克隆的活化和识别。某些肿瘤表达抗原表位能在恰当的条件下产生特异性抗肿瘤反应。多数肿瘤表达突变的癌基因,其肽段顺序通过点突变或两种正常的独立的编码基因的融合来改变。大多数或所有这些异常蛋白质可能在合适的环境下成为抗原,如CML中发现的bcr/abl嵌合基因产物的融合点肽段近来表明能被特异性T细胞克隆识别。特异性的肿瘤抗原或其他异常蛋白不能诱导特异性细胞免疫的关键在于抗原提呈缺乏共刺激作用和/或一种“危险”信号。DC功能缺陷导致提呈肿瘤抗原障碍。DC功能缺陷包括低表达或不表达MHC-Ⅱ型分子、共刺激分子和粘附分子的低表达或不表达。共刺激分子的表达缺陷是宿主免疫系统无法识别的原因。目前认为,肿瘤细胞产生的某种可溶性因子在DC的成熟过程中抑制了DC某些表达分子的表达,或直接作用于DC或其前体,导致DC功能障碍。“危险”信号促进静息APC如DC的活化,从而提呈“危险”区抗原,实现免疫排异,无“危险”信号存在时,外周静息的DC只能导致T细胞对抗原的耐受。
, 百拇医药
5 DC在髓性白血病中的应用前景
DC的抗肿瘤治疗中具有突出的优点。如通过细胞表面高水平的MHC-Ⅰ,Ⅱ类分子提呈丰富的肿瘤抗原肽,使相应T细胞的TCR被充分占据,同时,DC提供了高水平的B7-1，B7-2，CD40分子,使T细胞被充分激活,此外,DC与T细胞结合后,可以分泌大量IL-12,主导了THⅠ型的应答,利于肿瘤病灶的清除;DC可以分泌趋化因子(DC-CCK),专一性趋化初始型T细胞,促进T细胞聚集,增强对T细胞的激发。由于以上特点,DC在抗肿瘤治疗中得到高度重视,并已开始应用且获得突出疗效。从髓性白血病患者外周血分离的白血病细胞,体外经细胞因子刺激联合诱导培养后,可以分化生成DC,但从AML培养DC比CML困难得多,部分病人用常规方法不能获得DC,因而有必要改进培养条件,甚至通过基因转染技术使DC高表达MHC-Ⅱ型、共刺激分子、粘附分子,使DC有效扩增,功能增强。
本文受长海医院123人才基金(9936104)资助
, 百拇医药
参 考 文 献
1，Choudhury A, Gajewski JL, Liang JC, et al. Use of leukemic dendritic cells for the generation of autileukemic cellular cytotoxicity against philadelphia chromosome-positive chronic myelogenous leukemia. Blood, 1997, 89: 1133
2，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 response. Genes Chromosomes Cancer, 1997, 20: 215
, 百拇医药
3，Nieda M, Nicol A, Kikuchi A, et al. Dendritic cells stimulate the expansion of bcr-abl specific CD8+ T cells with cytotoxic activity against leukemic cells from patients with chronic myeloid leukemia. Blood, 1998, 91: 977
4，Osman Y, Takahashi M, Zheng Z, et al. Generation of bcr-abl specific cytotoxic T-lymphocytes by using dendritic cells pulsed with bcr-abl(b3a2)peptide, its applicability for donor leukocyte transfusions in marrow grafted CML patients. Leukemia, 1999, 13: 166
, 百拇医药
5，Choudhury BA, Liang JC, Thomas EK, et al. Dendntic cells derived in vitro from acute myelogenous leukemia cells stimulate autologous, antileukemic T-cell responses. Blood, 1999， 93: 780
6，Mutis T, Verdijk R, Schrama E, et al. Feasibility of immunotherapy of relapsed leukemia with ex vivo generated cytotoxic T lymphocytes specific for hematopoietic system-restricted minor histocompatibility antigens. Blood, 1999, 93: 2336
(1999-03-01收稿； 1999-05-20修回), 百拇医药
单位：陈莉 楼国良(第二军医大学长海医院血液内科 上海 200433)
关键词：树突状细胞；白血病；免疫治疗；抗原提呈
中国肿瘤生物治疗杂志000122 摘 要 树突状细胞(DC)是目前发现的功能最强的抗原提呈细胞(APC),近年来对DC的研究成为热点。本文对DC应用于髓性白血病尤其是具有明确白血病抗原的白血病特异性免疫治疗方面的研究进展进行综述。
《中国图书资料分类法》分类号 R733.705.1
髓性白血病是一类起源于造血干细胞的恶性疾病,抗白血病治疗,尤其是清除体内残留白血病灶成为令人关注的课题。DC由于其独特的功能,为髓性白血病的免疫治疗提供了新的途径。
, http://www.100md.com 1 PH1+VEDC抗CML的杀伤活性
单一多肽抗原用于抗白血病免疫治疗的明显缺点在于白血病细胞能产生不表达该抗原的亚群,从而逃避多肽诱发的T细胞免疫,可以想象,在白血病发病机制中不起关键作用的许多抗原通过这种方式逃避免疫监督,用多种白血病抗原的抗体能最大程度减少白血病亚群抗原隐藏、突变造成的T细胞的逃逸,用内源的方法,将CML分化成功能和形态正常的成熟髓细胞,用DC是最理想的。白血病来源的DC专门负责抗原提呈,因而DC不仅是细胞免疫的强促进剂,而且提供大量的白血病相关抗原。自体抗白血病免疫在临床极具吸引力,因为它把输注异体淋巴细胞产生的GVHD的可能性降到最低。实验证明[1],DC能激活自体白血病特异的杀伤细胞。培养慢性期CML患者不成熟的骨髓单个核细胞,并用GM-CSF,IL-4,TNF-α刺激,能产生具有形态学、免疫表型和T细胞刺激活性功能特征的DC。用点杂交技术证明,DC携带有CML伴随的bcr/abl融合蛋白[2]。用白血病来源的DC刺激自体T细胞能使T细胞抗自身白血病的活性明显增强。DC激活的T细胞(DC/AL)的抗肿瘤活性数倍于IL-2激活的T细胞,而对其它MHC匹配的靶细胞杀伤活性极小。DC/AL介导的杀伤活性限于表达同族MHC并具白血病特性的靶细胞,HLA-Ⅰ,Ⅱ型分子均参与了杀伤的识别。用bcr/abl融合蛋白区的b3a2转折点的16甲基肽免疫正常人DC,以此DC激活自体T细胞,可以获得抗异体表达bcr/abl白血病细胞的杀伤活性,表明bcr/abl特异的T细胞可利用正常外周血分离培养而来,识别和杀伤受MHC-Ⅰ型限制[3,4]。
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以往的实验表明,CD4+CD8+DC/AL介导抗白血病的杀伤活性,进一步采用LDH释放法证实CD8+亚型介导杀伤活性。在甲基纤维素基质的培养基培养CML细胞,活化的CD4+细胞产生的可溶性因子部分抑制克隆形成。另外,临床研究证实,回输去除CD8+的异体T细胞能使骨髓移植后复发的病人持续缓解。也有研究报告,IFN-α通过fas-fas连接途径介导抗CML效应。根据这些结果,进一步检测fas-fas连接在DC/AL抗白血病杀伤活性中的作用机制,发现未治疗的慢性期CML患者细胞有低水平fas表达,但培养后表达上调,其表达水平在与DC/AL上清共同培养时可达到一个更高的程度,采用fas连接和交连的体外模型研究CML细胞表达的fas是否触发细胞凋亡,结果发现固相化抗fas抗体诱导CML细胞的调亡。
2 DC/AL的TCR组分分析
检测CML DC/AL的TCR组分用Immunoscope技术,测定5例扩增的CML DC/AL 的TCR组分,发现多个Vβ亚型具有同样或近似同样的长度,例如,Vβ4区,IL-2扩增的外周血T细胞呈现典型的多克隆,而DC/AL的Vβ4多个病人有一个共同的峰,在CDR3区,约8个氨基酸,Vβ7，Vβ14，Vβ16和Vβ17亚族也有共同的扩增长度,因而推测相对有限数目的抗原诱导T细胞反应,自体ph+veDC刺激T细胞反应是寡克隆的。
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3 AML来源的DC
从AML在体外用GM-CSF，IL-4，TNF-α或GM-CSF，IL-4，CD40L[5]培养同样可以获得具有白血病特异性杀伤活性的DC,其表型、功能也已分析。然而,有研究表明同样的培养条件,如GM-CSF，IL-4，TNF-α培养21 d,获得的细胞形态在不同病人之间有明显差异,部分病人有典型的大的树突状细胞,少部分病人获得小的树突状细胞,个别病人的细胞无树突状形态,细胞表型分析发现一例小的树突状细胞表达CD1a+，CD13+，CD34+，CD80+及CD33,这种异常与白血病细胞向DC分化异常有关,此例中分化终末细胞上存在一种早期祖细胞的标志CD34,证明这些细胞来源于白血病。微小组织相容性抗原(mHags)在GVHD和GVL中发挥重要作用,mHags HA-1和HA-2可以诱导HLA-A限制的杀伤活性,HA-1，HA-2主要在白血病细胞中表达,合成mHA-1，HA-2多肽抗原免疫正常人DC后,呈提给患者自体T细胞,对AML患者白血病细胞有强大的mHA-1，HA-2限制的杀伤活性,对正常细胞无杀伤活性[6]
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4 髓性白血病免疫逃逸的探讨
已有的实验结果表明,在CML病人外周血中有白血病反应性T细胞,白血病抗原可以成为抗白血病细胞免疫的靶子,但仍不能阻止髓性白血病的发生。髓性白血病的发生是个隐匿的过程,不伴有驱动免疫系统产生抗白血病反应的炎症和坏死,而且,反复同种抗原和MHC的刺激,却缺乏其他关键因素如活化细胞因子、共刺激分子,导致不能引起特异克隆的活化和识别。某些肿瘤表达抗原表位能在恰当的条件下产生特异性抗肿瘤反应。多数肿瘤表达突变的癌基因,其肽段顺序通过点突变或两种正常的独立的编码基因的融合来改变。大多数或所有这些异常蛋白质可能在合适的环境下成为抗原,如CML中发现的bcr/abl嵌合基因产物的融合点肽段近来表明能被特异性T细胞克隆识别。特异性的肿瘤抗原或其他异常蛋白不能诱导特异性细胞免疫的关键在于抗原提呈缺乏共刺激作用和/或一种“危险”信号。DC功能缺陷导致提呈肿瘤抗原障碍。DC功能缺陷包括低表达或不表达MHC-Ⅱ型分子、共刺激分子和粘附分子的低表达或不表达。共刺激分子的表达缺陷是宿主免疫系统无法识别的原因。目前认为,肿瘤细胞产生的某种可溶性因子在DC的成熟过程中抑制了DC某些表达分子的表达,或直接作用于DC或其前体,导致DC功能障碍。“危险”信号促进静息APC如DC的活化,从而提呈“危险”区抗原,实现免疫排异,无“危险”信号存在时,外周静息的DC只能导致T细胞对抗原的耐受。
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5 DC在髓性白血病中的应用前景
DC的抗肿瘤治疗中具有突出的优点。如通过细胞表面高水平的MHC-Ⅰ,Ⅱ类分子提呈丰富的肿瘤抗原肽,使相应T细胞的TCR被充分占据,同时,DC提供了高水平的B7-1，B7-2，CD40分子,使T细胞被充分激活,此外,DC与T细胞结合后,可以分泌大量IL-12,主导了THⅠ型的应答,利于肿瘤病灶的清除;DC可以分泌趋化因子(DC-CCK),专一性趋化初始型T细胞,促进T细胞聚集,增强对T细胞的激发。由于以上特点,DC在抗肿瘤治疗中得到高度重视,并已开始应用且获得突出疗效。从髓性白血病患者外周血分离的白血病细胞,体外经细胞因子刺激联合诱导培养后,可以分化生成DC,但从AML培养DC比CML困难得多,部分病人用常规方法不能获得DC,因而有必要改进培养条件,甚至通过基因转染技术使DC高表达MHC-Ⅱ型、共刺激分子、粘附分子,使DC有效扩增,功能增强。
本文受长海医院123人才基金(9936104)资助
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参 考 文 献
1，Choudhury A, Gajewski JL, Liang JC, et al. Use of leukemic dendritic cells for the generation of autileukemic cellular cytotoxicity against philadelphia chromosome-positive chronic myelogenous leukemia. Blood, 1997, 89: 1133
2，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 response. Genes Chromosomes Cancer, 1997, 20: 215
, 百拇医药
3，Nieda M, Nicol A, Kikuchi A, et al. Dendritic cells stimulate the expansion of bcr-abl specific CD8+ T cells with cytotoxic activity against leukemic cells from patients with chronic myeloid leukemia. Blood, 1998, 91: 977
4，Osman Y, Takahashi M, Zheng Z, et al. Generation of bcr-abl specific cytotoxic T-lymphocytes by using dendritic cells pulsed with bcr-abl(b3a2)peptide, its applicability for donor leukocyte transfusions in marrow grafted CML patients. Leukemia, 1999, 13: 166
, 百拇医药
5，Choudhury BA, Liang JC, Thomas EK, et al. Dendntic cells derived in vitro from acute myelogenous leukemia cells stimulate autologous, antileukemic T-cell responses. Blood, 1999， 93: 780
6，Mutis T, Verdijk R, Schrama E, et al. Feasibility of immunotherapy of relapsed leukemia with ex vivo generated cytotoxic T lymphocytes specific for hematopoietic system-restricted minor histocompatibility antigens. Blood, 1999, 93: 2336
(1999-03-01收稿； 1999-05-20修回), 百拇医药