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1BiTE抗體
BiTE抗體是一類利用免疫系統中的CTL高效溶解腫瘤細胞的抗腫瘤藥物[7]。CTL在人體抗腫瘤的免疫反應中起著至關重要的作用[8]。被激活的CTL可產生抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用(antibodydependentcell-mediatedcytotoxicity,ADCC),通過釋放穿孔素/顆粒酶、腫瘤壞死因子(tumornecrosisfactor,TNF)等引起靶細胞的溶解和凋亡[9]。目前有望應用于AL治療的BiTE抗體主要有以下幾種。
1.1抗CD33/CD3抗體CD33是一種髓系分化抗原,90%急性髓細胞白血病(acutemyeloidleukemia,AML)患者白血病細胞表面表達該抗原,可能也在一些白血病干細胞表面表達[11]。此外,還表達在健康人的B淋巴細胞、活化的T細胞及NK細胞表面[12]。它是一種唾液酸結合受體,屬于免疫球蛋白超家族,是分子量為67kD的單次跨膜糖蛋白,它的胞質尾區有2個保守的酪氨酸相關抑制性信號模體,可提供原癌基因sarcoma(Src)家族激酶聚集和活化位點。CD3主要存在于成熟T細胞表面,是T細胞的重要表面標志。它可與T細胞受體TCR形成TCR-CD3復合物,參與向細胞內轉導TCR特異識別的抗原所產生的活化信號,促進T細胞活化[20]。AignerM等[21]證實,在健康人或患者的T細胞存在的情況下,抗CD33/CD3抗體AMG330能使T細胞激活并擴增,高效溶解CD33+的AML細胞系KG-1細胞和U937細胞以及AML原代細胞,也溶解正常髓系細胞,而且AMG330能明顯抑制免疫缺陷小鼠皮下AML細胞系HL60細胞腫瘤的生長。KrupkaC等發現AMG330可有效募集和擴增CD3(+)/CD45RA(-)/CCR7(+)T淋巴細胞,且在效應細胞占靶細胞比率很低的情況下,AMG330仍能有效溶解AML原代細胞,LaszloGS等觀察到AMG330的細胞毒作用和CD33表達量之間存在數量上的相關性;AMG330的細胞毒作用既不受CD33單核苷酸多態性的影響,也不受AML細胞三磷酸腺苷結合盒轉運蛋白、乳腺癌耐藥蛋白、P-糖蛋白的影響。AMG330不減少AML細胞表面CD33的表達。表觀遺傳修飾的藥物帕比司他和阿扎胞苷,能夠使AML細胞表面CD33表達增加,從而擴大AMG330誘導的細胞毒性。最近FriedrichM等報道在同時給予靜脈注射健康人T細胞的情況下,每日使用0.002mg/kgAMG330能夠顯著延長免疫缺陷小鼠MOLM-13細胞白血病模型的生存期。雙特異性抗體的制備通常花費較高、周期長,為解決這一難題,不久前,該課題組構建了一個由人源化通用的抗T細胞表面抗原抗體區(抗CD3抗體)和可調整的特異靶向抗體區(抗CD33抗體)構成的雙特異性單鏈抗體,當需要優化該BiTE抗體時,只需改變可調整的特異靶向抗體區結構即可。在體外實驗及非肥胖糖尿病重度聯合免疫缺陷(non-obesediabetic/severecombinedimmunodeficiency,NOD/SCID)小鼠AML模型體內實驗均證明這個新的重組雙特異性抗體可以在極低濃度下有效溶解AML細胞,且若在可調整特異靶向抗體區連接共刺激分子CD137,可提高溶解AML細胞的效率。
1.2抗CD19/CD3抗體CD19也屬于免疫球蛋白超家族,是一個分子量為95KD的跨膜糖蛋白,表達在大多數B淋巴細胞起源的惡性腫瘤細胞表面,但不表達在骨髓瘤細胞,它可以增強Src家族酪氨酸激酶和磷脂酰肌醇3激酶的信號轉導功能。急性淋巴細胞白血病(acutelymphoblasticleukemia,ALL)聯合化療后微小殘留病變(minimalresidualdisease,MRD)的存在是影響其預后的主要因素。因此,有效清除MRD,可以避免復發,延長ALL患者的無病生存期。抗CD19/CD3BiTE抗體blinatumomab是一種用于治療急性B淋巴細胞白血病的雙特異性抗體,也用于治療B細胞惡性淋巴瘤。它是由MicroMet公司研制的第一個被批準進入臨床試驗的BiTE抗體。抗CD19/CD3BiTE抗體可以直接將多克隆T細胞募集在CD19+的惡性B淋巴細胞附近。ToppMS等在一項臨床II期試驗中,以21例成人ALLMRD陽性患者為研究對象,給予每天blinatumomab15μg/m2,24小時持續給藥,連續使用4周后,除1位患者因出現Ⅲ級不良反應終止治療外,其余的20位患者有16位骨髓MRD轉為陰性。78%的患者達到中位隨訪405天無復發生存。最常見的Ⅲ-Ⅳ級不良反應是淋巴細胞減少,但可以恢復。這項研究初步證實了blinatumomab治療ALL的有效性和患者可耐受性。此后,該課題組繼續對這20例患者進行觀察,發現經4個周期的blinatumomab治療后,61%患者達到中位隨訪期33個月無復發生存。以上數據提示blinatumomab能使MRD持續陽性或MRD復發的ALL患者達到長期完全緩解。而ZugmaierG等通過長期觀察發現使用blinatumomab治療后的患者免疫球蛋白較聯合化療后明顯下降,因此應根據情況及時使用免疫球蛋白的替代治療。為研究blinatumomab在兒童ALL的療效,SchlegelP等對造血干細胞移植術后復發的9例前B急性淋巴細胞白血病的兒童患者采用了blinatumomab治療,每日5-15μg/m2,連續靜脈滴注4周為1療程。其中有4例在第1療程后獲得完全緩解;有2例先使用聯合化療減少腫瘤負荷后,再使用blinatumomab治療第2療程后獲得完全緩解。獲得完全緩解的患者中4例再次進行了造血干細胞移植。中位隨訪398天的無事件生存率為30%。這提示我們,blinatumomab可使部分造血干細胞移植術后復發前B急性淋巴細胞白血病的兒童患者獲得完全緩解,為再次進行造血干細胞移植創造了條件。
1.3抗CLL1/CD3抗體C型凝集素樣分子1(C-typelectin-likemolecule-1,CLL1)高表達于80%-90%以上的AML患者的白血病細胞和白血病干細胞,LuH等發現抗CLL1/CD3雙特異性單鏈抗體能夠有效募集T細胞,對AML細胞系U937、HL60、Kasumi-3、KG-1A和AML原代細胞均產生明顯的細胞毒性作用,并且能夠有效清除用U937細胞建立的基因敲除白細胞介素2受體γ亞基鏈的NOD/SCID小鼠AML模型中的白血病細胞。
2BiKE抗體
NK細胞是不同于T、B細胞的第三種淋巴細胞,可殺傷病毒感染細胞和突變的腫瘤細胞,對正常組織細胞一般無細胞毒作用。通常情況下,NK細胞通過以下機制殺傷靶細胞[9]:①通過釋放穿孔素和顆粒酶引起靶細胞溶解;②通過Fas/Fas配體途徑引起靶細胞凋亡;③釋放細胞因子如NK細胞毒因子和TNF等,通過與靶細胞表面相應受體結合而殺傷靶細胞;④表達免疫球蛋白可結晶片段(fragmentcrystallizable,Fc段)受體,通過ADCC殺傷相應細胞。CD16是白細胞分化抗原,是低親和力Ig受體,表達在所有的NK細胞和外周血粒細胞、少量的T淋巴細胞,不表達在B淋巴細胞、血小板及未激活的單核細胞[37]。它是強有力的NK細胞激活受體,介導ADCC發生[38]。AndresWiernik等[6]設計制備了一種全人源化抗CD33/CD16抗體,能同時結合AML細胞表面的CD33抗原及NK細胞表面的CD16抗原,使NK細胞激活,產生有效的ADCC作用,最終溶解AML細胞。他們通過體外實驗觀察到這種全人源化抗CD33/CD16雙特異性抗體能夠通過激活NK細胞使CD33+的AML細胞系HL60細胞及原代AML細胞溶解,并且若同時應用可防止CD16抗原從NK細胞脫落的去整合素金屬蛋白酶17抑制劑,能使NK細胞活性增強。
3其他雙特異性單鏈抗體
CD64是一個高親和力IgG受體(FcγR1),表達在正常單核細胞、巨噬細胞以及激活的中性粒細胞[39]。具有增強細胞抗原提呈能力等功能[40]。有研究顯示,CD64在58%的AML患者骨髓血中表達,它是一個單核細胞特異性抗原,在M1、M2、M3、M6患者中也有時呈陽性,但更頻繁表達在M4型和M5型白血病患者[41]。LarisaBalaian等[42]觀察到與單獨使用抗CD33單克隆抗體或抗CD64單克隆抗體相比較,抗CD33/CD64雙特異性抗體能明顯抑制AML細胞系U937、HL60細胞的增殖及克隆形成。與抗CD33單克隆抗體相比較,抗CD33/CD64雙特異性抗體能有效長期抑制AML原代細胞增殖[43]。
4目前存在的問題及展望
以上研究結果證明,雙特異性單鏈抗體藥物與某些單克隆抗體藥物相比有明顯優勢,它們有些能成功克服AL細胞的免疫逃逸機制,可在極低的抗體藥物濃度下,發揮高效殺傷AL作用,有些可同時和AL細胞表面的兩個特異抗原結合,增強了對AL細胞的溶解作用。但雙特異性單鏈抗體藥物真正實現臨床應用還需要很長的征程。目前還有以下問題需要解決:①AL與其他惡性腫瘤一樣,是多種發病機制聯合作用而產生,AL細胞表面特異性抗原也不止一種,尋找適合做治療靶點的白血病細胞特異性抗原是制備有效抗體藥物的前題。②有些藥物需長時間的靜脈滴注治療,增加了靜脈炎等并發癥發生的機會,也加重了病人的痛苦,影響患者對治療的依從性。③有些藥物出現嚴重毒副反應。抗體藥物的免疫原性是其主要的毒副作用之一,但目前對免疫原性發生的頻率和時間,以及抗體的聚集等問題還沒有可靠的預測方法。此外,毒副反應的發生還與大量的腫瘤細胞快速溶解釋放細胞因子等有毒物質有關。④明確抗體藥物開始使用的最佳時機及療程,也是尚待解決的問題。為解決這些難題,今后我們還要從以下方面深入研究:①進一步分析和發現AL細胞表面特異性抗原,闡明其在AL細胞及在人體正常組織細胞的表達情況,明確其結構及生物學特性和功能,為設計有效、低毒抗體藥物奠定基礎。②可使用人源化抗體降低抗體免疫原性。人源化抗體是抗體藥物研究的重要發展方向之一,目前已可利用噬菌體展示技術、抗體庫篩選技術和轉基因動物技術獲得全人源抗體[44]。③在研究抗體藥代動力學和毒理學的基礎上改造藥物,尋找抗體藥物開始使用的時間、療程及安全劑量。5結語雙特異性單鏈抗體藥物是今后提高急性白血病療效的一個重要途徑,雖然目前還沒有治療AL的雙特異單鏈抗體藥物被正式批準進入臨床應用,但以上的研究成果,已經向我們展示了其良好的臨床應用前景,根據它的設計思路研發的抗體藥物,很可能會給AL患者帶來福音,相信隨著分子生物學、細胞生物學、免疫學技術及原理的進一步發展,會有更有效的雙特異性單鏈抗體藥物涌現,為人類最終戰勝AL帶來新的希望。
作者:崔鶴張王剛單位:內蒙古醫科大學附屬醫院血液內科西安交通大學第二附屬醫院血液內科