GVHD的发生机制及其防治措施
作者:杜欣
单位:510080 广州市,广东省人民医院血液科
关键词:
实用医学杂志000104 移植物抗宿主病(GVHD)是异基因造血干细胞移植后的主要并发症,移植物中的免疫活性细胞启动移植物抗宿主反应,这一现象最初是在给被照射小鼠输注正常鼠脾细胞后认识的。1966年,Billingham曾提出发生GVHD的3个基本要素:(1)移植物中应含有免疫活性细胞;(2)受者无免疫能力,对移植物无反应;(3)受者须有供者不表达的组织抗原,即供、受者间存在HLA差异。但后来也观察到,即使供、受者间无HLA差异,基因完全相同的种系和个体间也存在GVHD。
1 GVHD发生机制
急性GVHD的发生,首先与预处理方案有关,TBI或联合化疗可损伤和激活宿主组织细胞,包括肠粘膜和肝脏,激活细胞分泌炎性因子如TNF-α和IL-1。炎性因子上调粘附因子和MHC抗原,故可增强供者T细胞对宿主MHC或次要组织相容性抗原的识别。其次是供者T细胞的激活,这一过程包括2个步骤:(1)抗原提呈,由抗原提呈细胞(APC)形成HLA-肽复合物将抗原提呈给T细胞,同时APC也提供T细胞活化的第二信号;(2)供者T细胞的活化,克隆性增殖和分化,T细胞通过抗原特异性T细胞受体(TCR)识别MHC/肽复合物。宿主抗原提呈细胞通过B7/CD28和IL-1提供共刺激信号,除TCR外,其它辅助分子如CD4,CD8,LFA-1,LFA-2和CD44通过增强细胞间的接触参与反应。MHC-Ⅱ(HLA-DR,DP,DQ)刺激CD4+T细胞,MHC-Ⅰ(HLA-A,B,C)刺激CD8+细胞,两种细胞进一步克隆性增殖和分化,形成细胞毒T细胞或分泌淋巴因子的T细胞。最后,多种淋巴因子异常释放,形成细胞因子风暴(Cytokine storm),作用于效应细胞,攻击受者靶器官,造成组织损伤。
, 百拇医药
1.1 Th1细胞因子 由Th1细胞分泌的IL-2是启动GVHD最主要的细胞因子,动物实验发现,在GVHD的头两天,供者CD4+T细胞产生的IL2达最高水平,7~10d后达最低值,给小鼠注射IL-2可使GVHD程度加重。另一个主要因子是IFN-γ,高峰时间出现在BMT后的第7天,临床尚无典型表现之前。临床也发现,从GVHD病人体内所分离的T细胞克隆大多数分泌IFN-γ,且病人血清中IFN呈中度上升,IFN-γ与INF-α一样与细胞损伤程度相关,可介导GVHD病人胃肠道的病理改变,因INF-γ可诱导MHCⅠ,Ⅱ类分子表达,故有可能使胃肠道和上皮对细胞毒T细胞更加敏感。
1.2 炎性细胞因子 GVHD发生时单核巨噬细胞被激活,分泌炎性细胞因子。IL-1是一重要的炎性细胞因子,它可增加TNF-α及其它细胞因子的表达,急性GVHD时皮肤和其他靶器官mRNAIL-1可增加100倍,而TNF-α仅增加4~6倍,IL-2转录本仅轻度增加。肿瘤坏死因子(TNF-α)是另一重要的炎性细胞因子,它可直接造成组织损伤,引起肌肉,脂肪组织代谢紊乱,导致恶液质状态。临床发现,在预处理期间,病人血清TNF-α水平增高,发生GVHD的可能性≥90%,总的生存率≤30%。
, 百拇医药
2 GVHD的预防
慢性GVHD无需预防,但急性GVHD的发生率及死亡率较高,常需进行预防。急性GVHD有2种预防方法,一是对受者使用免疫抑制剂,一是对供者的骨髓进行处理,去除T细胞(TCD)。经典的方法是使用环孢菌素A联合短程氨甲喋呤方案。TCD方法虽可减轻GVHD,但却减弱了移植物的抗白血病作用,可增加感染和复发率。
3 GVHD的治疗策略
GVHD的治疗方法包括:(1)非特异性的免疫抑制剂如固醇类激素;(2)非特异性的T细胞免疫抑制剂如CSA,FK506和rapamycin;(3)抗细胞的多克隆抗体如抗胸腺细胞球蛋白;(4)抗细胞的单克隆抗体如Anti-CD3,Anti-CD12;(5)抗细胞因子的单克隆抗体如Anti-IL1受体拮抗剂,Anti-TNF-,Anti-IL-2受体拮抗剂;(6)抗粘附分子的单克隆抗体如Anti-LFA-1α,Anti-MALA-2;(7)免疫毒素如Anti-CD5-ricin,Anti-IL-2-diphtheria毒素;(8)Photopheresis(PUVA);(9)全淋巴结照射;(10)其它药物如反应停、青霉胺等。本文仅对近年来一些新的方法作一简介:(1)FK506(tacrolimus),作用机制是抑制IL2基因表达,阻断T细胞的活化。与CSA相反,FK506不影响NK细胞的功能。FK506联合短程MTX预防GVHD,与CSA组比较,GVHD发生率低,但2组患者的生存率相似。该药的主要副作用是肾毒性、高血糖和高血压。(2)MMF(Mycophenolicacid),作用机制是选择性抑制次黄嘌呤核苷酸脱氢酶(IMPDH),阻断鸟嘌呤的经典合成途径,从而抑制T,B淋巴细胞增殖,抑制粘附分子糖化。该药特点是生物利用度较高,无需监测血药浓度。常用剂量0.5~2 g/d。主要副作用是胃肠道反应,白细胞减少和贫血,但停药后可恢复。(3)抗淋巴细胞的单克隆抗体,如抗CD-12,抗CD-3及抗T细胞的单克隆抗体。但临床结果报道不太一致。此种疗法的主要副作用是继发感染和引起EBV相关的淋巴增殖性疾病。(4)抗细胞因子抗体,包括IL-1及拮抗剂、TNF及拮抗剂、抗IL2受体抗体及抗粘附分子抗体。Antin等报道使用IL-1受体拮抗剂治疗16例严重的固醇类耐药的GVHD,24h持续输入共7d,剂量从400逐渐增加至3200mg/d,14例中有8例患者皮肤病变好转,11例中有9例胃肠道病变和2例肝脏病变好转。(5)HLAⅡ类肽结合分子(Class2 Peptide Binding Molecules),阻断MHC-肽-TCR三分子体,即可阻断T细胞的活化。此种治疗已用于动物实验,目前尚无临床报告。
目前对GVHD的治疗,还有很多药物正处于临床前期研究阶段,随着人们对它的发生机制的进一步认识,将会有更多有效的药物用于治疗GVHD。■, 百拇医药
单位:510080 广州市,广东省人民医院血液科
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实用医学杂志000104 移植物抗宿主病(GVHD)是异基因造血干细胞移植后的主要并发症,移植物中的免疫活性细胞启动移植物抗宿主反应,这一现象最初是在给被照射小鼠输注正常鼠脾细胞后认识的。1966年,Billingham曾提出发生GVHD的3个基本要素:(1)移植物中应含有免疫活性细胞;(2)受者无免疫能力,对移植物无反应;(3)受者须有供者不表达的组织抗原,即供、受者间存在HLA差异。但后来也观察到,即使供、受者间无HLA差异,基因完全相同的种系和个体间也存在GVHD。
1 GVHD发生机制
急性GVHD的发生,首先与预处理方案有关,TBI或联合化疗可损伤和激活宿主组织细胞,包括肠粘膜和肝脏,激活细胞分泌炎性因子如TNF-α和IL-1。炎性因子上调粘附因子和MHC抗原,故可增强供者T细胞对宿主MHC或次要组织相容性抗原的识别。其次是供者T细胞的激活,这一过程包括2个步骤:(1)抗原提呈,由抗原提呈细胞(APC)形成HLA-肽复合物将抗原提呈给T细胞,同时APC也提供T细胞活化的第二信号;(2)供者T细胞的活化,克隆性增殖和分化,T细胞通过抗原特异性T细胞受体(TCR)识别MHC/肽复合物。宿主抗原提呈细胞通过B7/CD28和IL-1提供共刺激信号,除TCR外,其它辅助分子如CD4,CD8,LFA-1,LFA-2和CD44通过增强细胞间的接触参与反应。MHC-Ⅱ(HLA-DR,DP,DQ)刺激CD4+T细胞,MHC-Ⅰ(HLA-A,B,C)刺激CD8+细胞,两种细胞进一步克隆性增殖和分化,形成细胞毒T细胞或分泌淋巴因子的T细胞。最后,多种淋巴因子异常释放,形成细胞因子风暴(Cytokine storm),作用于效应细胞,攻击受者靶器官,造成组织损伤。
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1.1 Th1细胞因子 由Th1细胞分泌的IL-2是启动GVHD最主要的细胞因子,动物实验发现,在GVHD的头两天,供者CD4+T细胞产生的IL2达最高水平,7~10d后达最低值,给小鼠注射IL-2可使GVHD程度加重。另一个主要因子是IFN-γ,高峰时间出现在BMT后的第7天,临床尚无典型表现之前。临床也发现,从GVHD病人体内所分离的T细胞克隆大多数分泌IFN-γ,且病人血清中IFN呈中度上升,IFN-γ与INF-α一样与细胞损伤程度相关,可介导GVHD病人胃肠道的病理改变,因INF-γ可诱导MHCⅠ,Ⅱ类分子表达,故有可能使胃肠道和上皮对细胞毒T细胞更加敏感。
1.2 炎性细胞因子 GVHD发生时单核巨噬细胞被激活,分泌炎性细胞因子。IL-1是一重要的炎性细胞因子,它可增加TNF-α及其它细胞因子的表达,急性GVHD时皮肤和其他靶器官mRNAIL-1可增加100倍,而TNF-α仅增加4~6倍,IL-2转录本仅轻度增加。肿瘤坏死因子(TNF-α)是另一重要的炎性细胞因子,它可直接造成组织损伤,引起肌肉,脂肪组织代谢紊乱,导致恶液质状态。临床发现,在预处理期间,病人血清TNF-α水平增高,发生GVHD的可能性≥90%,总的生存率≤30%。
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2 GVHD的预防
慢性GVHD无需预防,但急性GVHD的发生率及死亡率较高,常需进行预防。急性GVHD有2种预防方法,一是对受者使用免疫抑制剂,一是对供者的骨髓进行处理,去除T细胞(TCD)。经典的方法是使用环孢菌素A联合短程氨甲喋呤方案。TCD方法虽可减轻GVHD,但却减弱了移植物的抗白血病作用,可增加感染和复发率。
3 GVHD的治疗策略
GVHD的治疗方法包括:(1)非特异性的免疫抑制剂如固醇类激素;(2)非特异性的T细胞免疫抑制剂如CSA,FK506和rapamycin;(3)抗细胞的多克隆抗体如抗胸腺细胞球蛋白;(4)抗细胞的单克隆抗体如Anti-CD3,Anti-CD12;(5)抗细胞因子的单克隆抗体如Anti-IL1受体拮抗剂,Anti-TNF-,Anti-IL-2受体拮抗剂;(6)抗粘附分子的单克隆抗体如Anti-LFA-1α,Anti-MALA-2;(7)免疫毒素如Anti-CD5-ricin,Anti-IL-2-diphtheria毒素;(8)Photopheresis(PUVA);(9)全淋巴结照射;(10)其它药物如反应停、青霉胺等。本文仅对近年来一些新的方法作一简介:(1)FK506(tacrolimus),作用机制是抑制IL2基因表达,阻断T细胞的活化。与CSA相反,FK506不影响NK细胞的功能。FK506联合短程MTX预防GVHD,与CSA组比较,GVHD发生率低,但2组患者的生存率相似。该药的主要副作用是肾毒性、高血糖和高血压。(2)MMF(Mycophenolicacid),作用机制是选择性抑制次黄嘌呤核苷酸脱氢酶(IMPDH),阻断鸟嘌呤的经典合成途径,从而抑制T,B淋巴细胞增殖,抑制粘附分子糖化。该药特点是生物利用度较高,无需监测血药浓度。常用剂量0.5~2 g/d。主要副作用是胃肠道反应,白细胞减少和贫血,但停药后可恢复。(3)抗淋巴细胞的单克隆抗体,如抗CD-12,抗CD-3及抗T细胞的单克隆抗体。但临床结果报道不太一致。此种疗法的主要副作用是继发感染和引起EBV相关的淋巴增殖性疾病。(4)抗细胞因子抗体,包括IL-1及拮抗剂、TNF及拮抗剂、抗IL2受体抗体及抗粘附分子抗体。Antin等报道使用IL-1受体拮抗剂治疗16例严重的固醇类耐药的GVHD,24h持续输入共7d,剂量从400逐渐增加至3200mg/d,14例中有8例患者皮肤病变好转,11例中有9例胃肠道病变和2例肝脏病变好转。(5)HLAⅡ类肽结合分子(Class2 Peptide Binding Molecules),阻断MHC-肽-TCR三分子体,即可阻断T细胞的活化。此种治疗已用于动物实验,目前尚无临床报告。
目前对GVHD的治疗,还有很多药物正处于临床前期研究阶段,随着人们对它的发生机制的进一步认识,将会有更多有效的药物用于治疗GVHD。■, 百拇医药