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TUhjnbcbe - 2021/3/16 18:24:00
图片摘要摘要

淋巴瘤患者有效的抗肿瘤免疫反应将根除恶性B细胞,并治愈该疾病患者。然而这种情况并没有发生,不理想抗肿瘤反应会导致患者疾病的持续和随后的进展。

因此,免疫治疗的目标是通过促进免疫识别、优化免疫激活和支持免疫反应的持续性恢复有效的抗肿瘤免疫反应,从而产生后续免疫记忆。

然而,肿瘤微环境中存在多种机制,导致免疫反应不足。这些机制包括肿瘤细胞上主要组织相容性复合物表达的丧失,以及随后的抗原表达不足,恶性细胞上免疫抑制配体的表达增加,肿瘤中具有抑制功能的免疫细胞数量,以及恶性细胞或微环境中其他细胞分泌的细胞因子,这些细胞因子促进免疫衰竭或抑制免疫反应。

成功的免疫治疗策略针对性的解决上述问题,例如通过促进抗原呈现、改善对恶性细胞的识别、直接激活T细胞和天然杀伤细胞以及阻止抑制免疫反应的免疫检查点信号来具体解决这些问题。事实证明,其中许多方法在各种亚型淋巴瘤患者中非常成功,目前正在纳入标准临床实践。

案例演示

为了说明调节免疫系统的潜在临床效果,介绍了一名83岁的男性患者,该病例最初于年8月诊断为弥漫性大B细胞淋巴瘤(DLBCL),激活B细胞类型。

在诊断时,患者出现广泛的骨髓参与,并接受了利妥昔单抗、环磷酰胺、多氯霉素、长春新碱和强的松化疗6个周期。他只取得了部分缓解,治疗结束时进行的骨髓活检显示有残留DLBCL。

然后,患者在临床试验中接受了布鲁顿酪氨酸激酶抑制剂阿卡拉布鲁替尼和抗程序死亡-1(PD-1)抗体彭布罗利珠单抗的组合治疗,这两种药物都没有被批准用于该适应症。

使用这种组合的假设是,阿卡拉布鲁替尼与伊布鲁替尼相似,可能会同时抑制布鲁顿酪氨酸激酶和白细胞介素2(IL-2)诱导T细胞激酶,从而促进TH1占主导地位的T细胞反应,而彭布罗利珠单抗可以通过阻断PD-1信号来阻止激活T细胞的抑制(负负得正,阻止抑制,其实就是激活T细胞)。患者对组合疗法反应良好,获得了完全缓解,并且骨髓活检阴性和正电子发射断层扫描PET结果阴性。

根据protocol,治疗随后停止,并观察患者。年1月,患者有活检证实的疾病进展证据,正电子发射断层PET扫描显示有多处骨骼损伤病变。患者仅用彭布利珠单抗再次治疗,再次完全缓解,至今仍在接受治疗和完全缓解。

这个临床病例说明了许多重要的免疫学要点。首先,当抑制和下调T细胞功能的抑制信号被阻断时,肿瘤内T细胞能够识别和抑制恶性B细胞克隆。其次,尽管肿瘤内T细胞抑制了恶性克隆,但它们似乎并没有根除所有恶性细胞,患者通常在停止治疗时,疾病取得进展。第三,随着疾病的复发,肿瘤内效应细胞仍然容易受到抑制,第四,暴露于B细胞恶性肿瘤似乎不会产生免疫记忆。如果要开发有效和治疗性的免疫疗法,所有这些问题都需要得到解决。

什么形成了淋巴瘤中有效的抗肿瘤T细胞反应?

免疫稳态,特别是T细胞激活(由于呈现抗原接触),是一个紧密调控的过程,不仅是为了确保受感染或恶性细胞的裂解,而且是为了防止自身免疫和不分敌我的对组织造成破坏。

尽管被包括病原体和恶性肿瘤在内的对宿主的威胁激活,对免疫系统来说至关重要,但同样重要的是要调节免疫反应,以便激活水平仍然适合威胁。随着威胁得到控制,激活和细胞毒性按比例降低,非常重要。为了实现这一目标,有一个复杂的抗原呈现细胞(APC)和免疫调节细胞网络,所有这些细胞都表达或分泌免疫激活和抑制配体,调节免疫反应。

在淋巴瘤等恶性肿瘤患者中,特别是效应T细胞的最佳激活是一个需要2个激活信号的复杂过程。第一个信号通常由T细胞受体识别在APCs表面或淋巴瘤细胞本身表达的主要组织相容性复合物(MHC)分子中呈现的肿瘤抗原。然后,T细胞的最佳激活需要第二个共刺激信号,通常由B7分子(包括APCs或淋巴瘤细胞上的B7-1(CD80)和B7-2(CD86)和T细胞上的CD28)之间的接触提供。接收这两种信号会导致效应T细胞的激活、分化和扩增(表1)。即使呈递了合适肿瘤抗原,但未能传递特定的第二激活信号通常会导致T细胞失能和随后的细胞凋亡。

表1。有效抗肿瘤免疫反应的必要组成

组成部分

把肿瘤抗原识别为外来

激活和扩增免疫效应细胞

激活细胞的持续存在,直到所有的肿瘤细胞都被裂解

产生免疫记忆,以阻止复发

激活过程可以通过额外的共刺激性或共抑制性信号来调节,这些信号可能会传递给T细胞,以进一步微调免疫刺激和随后的细胞激活。T细胞的激活通常会导致对接收这些免疫调节信号的受体的上调。其他激活信号包括CD(4-1BB)、CD(OX40)、CD27和糖皮质激素诱导的肿瘤坏死因子受体等。

相比之下,抑制信号通常通过细胞毒性T淋巴细胞抗原4(CTLA4)、PD-1、T、B淋巴细胞衰减剂(BTLA)、淋巴细胞激活基因3、T细胞免疫球蛋白粘蛋白-3和具有免疫球蛋白和ITIM结构域的T细胞免疫受体传递。

其他的激活和抑制受体,也可能很重要。T细胞的激活会导致抑制信号的上调,特别是调节免疫反应强度的抑制信号会上调。这些抑制信号发出的信号会抑制免疫激活,因为在有效消除生物威胁后,抑制激活的T细胞反应是非常合适和必要的。

除了适当激活和随后抑制T细胞外,其他机制对于优化淋巴瘤中的抗肿瘤免疫反应也很重要。激活T细胞需要增殖,以确保有足够的数量来克服威胁。此外,肿瘤特异性T细胞需要持续存在,以确保恶性细胞在最初被效应T细胞抑制后表现出任何再次扩张的迹象时,可以持续抑制。理想情况下,需要发展出免疫记忆,如果休眠的恶性B细胞重新激活,成为对患者的威胁,效应T细胞能够迅速重新扩增。

免疫反应不足的机制

淋巴瘤患者的肿瘤微环境(TME)似乎是一个充分发挥抗肿瘤免疫反应的理想环境。通常恶性克隆附近有大量免疫细胞,APC和恶性B细胞通常位于效应T细胞附近。尽管如此,恶性细胞似乎不会被免疫反应所抑制,通常会继续扩散,导致疾病进展。

先前的研究表明,存在多种导致对恶性B细胞克隆缺乏有效免疫反应的机制(表2)。在霍奇金淋巴瘤和侵略性非霍奇金淋巴瘤中,一个重大问题是MHCI类和II类分子的丢失。在霍奇金淋巴瘤中,75%的患者可能存在MHCI类表达减少或缺失,而三分之一的患者可能发现MHCII类表达的减少或丢失。

证据表明MHCI类分子表达的降低,和标准疗法治疗的病人无进展生存期的降低有特殊的关联。同样,DLBCL、原发性纵隔大B细胞淋巴瘤和免疫特权部位的侵袭性淋巴瘤中MHCII类分子的表达丢失与免疫反应不足和不良结果有关。肿瘤细胞中额外的分子和遗传变化可能会进一步损害抗原呈递和免疫系统适当反应的能力。这些结果表明,由于MHC分子的丢失,肿瘤抗原呈现不足是有效抗肿瘤免疫反应的实质性障碍,也是多种亚型淋巴瘤的问题。

表2淋巴瘤免疫反应不足的机制

机制

?MHC在恶性B细胞上的表达丧失

?免疫抑制配体在淋巴瘤细胞上的表达增加

?TME抑制免疫细胞种群

?分泌的细胞因子,促进免疫衰竭或抑制

淋巴瘤中有效抗肿瘤免疫反应的第二个障碍是免疫抑制配体在肿瘤细胞或TME中其他细胞上的上调或过度表达。恶性淋巴瘤细胞过度表达程序化死亡配体1(PD-L1;CD)和PD-L2(CD)是恶性细胞保护自己免受激活效应T细胞影响的机制,其表达通常由病毒或遗传原因驱动。淋巴瘤中的许多肿瘤内T细胞表达PD-1,是这些配体的受体,使T细胞容易受到PD-L1/2信号的影响。

当T细胞激活的时候,PD-1在T细胞的表达也逐渐增加,PD-L1和PD-L2通过PD-1信号抑制T细胞功能,促进免疫衰竭,并导致随后的T细胞凋亡。随着时间的推移,淋巴瘤微环境中的许多T细胞表达多种免疫抑制受体,包括PD-1、T细胞免疫球蛋白粘蛋白-3和淋巴细胞激活基因3,所有这些都与免疫衰竭有关。这些发现表明,淋巴瘤部位的许多T细胞实际上被抑制或耗竭。

尽管淋巴瘤的位置存在多个免疫细胞群,但其中许多细胞类型不针对恶性B细胞,而是对免疫反应具有抑制和调节作用。许多肿瘤内T细胞表达FoxP3和CD25,是调节性T细胞,具有抑制CD8+和CD4+T细胞功能的能力,位于恶性细胞附近。恶性B细胞可能会进一步诱导FoxP3在CD4+T细胞中的表达,并促进T细胞分化为抑制性表型。

单核细胞和巨噬细胞通常在肿瘤中含量丰富,通常促进恶性细胞生长。它们还通常表达PD-L1和PD-L2,抑制效应T细胞的功能;PD-L1+巨噬细胞可能包围恶性细胞,有效地为其提供免受效应T的保护。髓系来源的抑制细胞(MDSC)在淋巴恶性肿瘤患者中也有所增加,这些细胞的存在严重抑制了T细胞的激活和增殖。因此,所有这些细胞在TME中的存在抵消了T细胞的反应,并阻止了恶性细胞的根除。

此外,恶性细胞或TME中的细胞分泌多种细胞因子,直接抑制T细胞功能或随后诱发T细胞衰竭。例如,IL-10可能由恶性B细胞分泌,并扩大了MDSCs的数量。淋巴瘤患者的血清IL-10水平已经证明会增加,IL-10诱导的MDSCs极大地抑制了T细胞的增殖。转化生长因子TGFβ可能在淋巴瘤细胞表面表达,并导致免疫抑制。转化生长因子TGFβ实际上可能激活T细胞,但这些激活细胞通常表达免疫衰竭标志物,功能失调。此外,像IL-12这样的T细胞激活细胞因子最初可能促进T细胞功能,但随着持续暴露于IL-12,T细胞变得耗竭,功能差。显然,为了确保最佳抗肿瘤T细胞免疫反应,有许多免疫障碍需要克服。

克服免疫功能障碍的策略

尽管有多种机制可以抑制淋巴瘤中有效的抗肿瘤T细胞反应,但其中许多特定机制正在被新的免疫治疗策略所克服(表3)。为了防止免疫抑制,从而激活肿瘤内T细胞,阻断免疫检查点信号是一个成功的策略。免疫检查点阻断,特别是阻断PD-1信号,在霍奇金淋巴瘤患者中非常成功。在特定的非霍奇金淋巴瘤亚型中,免疫检查点阻断也非常有效。例如,由于9p24.1号染色体位点的拷贝数增益或放大或JAK/STAT通路因病毒原因而激活的PD-1配体过度表达,免疫检查点阻断疗法就非常有效。尽管封锁其他免疫检查点,如CTLA4和杀手细胞免疫球蛋白样受体的效果不佳。但组合方法,包括通过CD27和CD等受体激活信号,可能更有希望。

表3淋巴瘤克服免疫抑制的临床策略

策略

?瞄准免疫检查点,防止免疫抑制

?通过吸引巨噬细胞来促进肿瘤细胞吞噬和抗原呈现

?使用CAR改善恶性细胞参与度

?使用双特异性抗体激活T细胞和NK细胞

激活T细胞或自然杀伤细胞并专门引导它们裂解恶性B细胞的另外一种方法是使用具有双特异性结合能力的分子。这些抗体既能与恶性B细胞结合,也可以与在T细胞和NK细胞上表达的CD3或CD16的受体结合。这些制剂将效应细胞带到非常靠近恶性细胞的地方,从而直接激活效应细胞,同时将专门引导它们进入恶性肿瘤。这种疗法在单试剂试验中表现出了巨大的临床效果,当与免疫检查点封锁相结合使用时,也显示出了巨大的希望。

由于MHC分子的丢失有效地在激活的T细胞的面前“隐藏”了恶性细胞,促进肿瘤抗原向免疫系统的呈现或允许T细胞直接与恶性细胞接触的免疫疗法可能是有效的。嵌合体抗原受体(CAR)T细胞治疗将工程受体引入T细胞,该受体提供激活细胞所需的所有机制。嵌合受体结构域与淋巴瘤细胞上的蛋白质结合,而无需典型的T细胞受体信号传递。同一受体还包括一个共刺激结构域,该结构域自动提供所需的第二个激活信号,从而允许激活和扩增T细胞。然而,由于CART细胞容易受到与正常T细胞相似的抑制信号的影响,目前正在测试进一步的策略,以促进CART细胞的持久性,并通过阻断或移除PD-1等抑制受体来为它们提供免受抑制的保护。

促进肿瘤抗原向免疫系统呈现从而诱导更有效的T细胞反应的另一个方法是使用肿瘤特异性疫苗,通常使用树突状细胞来促进抗原呈现。这种方法允许肿瘤特异性抗原在适当的免疫环境中呈现,从而诱导适应性免疫反应。类似的策略是诱导巨噬细胞吞噬细胞淋巴瘤细胞,从而促进肿瘤抗原向T细胞呈现。

阻断淋巴瘤细胞上CD47“不要吃我的信号”(抑制了巨噬细胞的吞噬作用),可以大大提高其巨噬细胞吞噬恶性细胞的能力,并触发T细胞介导的肿瘤破坏。临床上,CD47与利妥昔单抗联合对淋巴瘤患者的阻断已显示出非常有希望的结果。

结论

优化淋巴瘤患者的免疫功能显然是一个新的治疗前沿。虽然抗肿瘤免疫反应的所有成分都存在于淋巴瘤参与部位,但有效反应存在许多免疫障碍。这些障碍包括降低MHC在恶性细胞上的表达,增加免疫抑制配体在淋巴瘤细胞上的表达,TME中的抑制免疫细胞群,以及分泌的细胞因子促进免疫衰竭。防止抑制和促进免疫激活的策略,以及增加免疫系统对恶性细胞接触的方法,都带来了有前途的活动。然而,在未来,我们将需要考虑综合方法来全面克服所有免疫功能障碍,以便我们能够实现持久的反应,最终治愈淋巴瘤患者。

张庆峰

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