孫赫 孫旖旎 程穎
器官移植是臨床上治療終末期器官衰竭的重要手段,也是20世紀最令人矚目的醫(yī)學成就之一。絕大多數(shù)器官移植受者都不可避免地需要在術后終身接受免疫抑制治療。目前常規(guī)的免疫抑制方案為鈣調(diào)磷酸酶抑制劑(calcineurin inhibitor,CNI)類藥物聯(lián)合嗎替麥考酚酯,有時還需聯(lián)合糖皮質(zhì)激素[1]?,F(xiàn)有的免疫抑制方案已經(jīng)取得了令人滿意的近期療效,但遠期療效仍不理想[2-3]。
以CNI類藥物為基礎的二聯(lián)或三聯(lián)免疫抑制方案可以有效地預防移植受者術后急性排斥反應的發(fā)生,但因其作用靶點廣泛,而并非特異性、精準性地針對免疫系統(tǒng),同時也給受者帶來了很多不利的脫靶效應,如腎毒性、神經(jīng)毒性、高血壓病、代謝性并發(fā)癥(移植后糖尿病、高脂血癥等)[4-10]。鑒于此,移植免疫工作者開始不斷探索新的特異性針對免疫細胞的藥物來取代CNI類藥物,于是共刺激阻滯劑便在此背景下應運而生。貝拉西普是世界范圍內(nèi)第1個也是目前唯一一個用于腎移植術后排斥反應治療的共刺激阻滯劑,本文對其臨床療效及臨床應用做一綜述,旨在為優(yōu)化臨床免疫抑制方案提供參考。
T細胞的活化至少需要2個獨立信號的刺激[11-12]。第一信號來自于T細胞表面的T細胞受體(T cell receptor,TCR)和CD4或CD8分子同抗原提呈細胞(antigen-presenting cell,APC)提呈的主要組織相容性復合體(major histocompatibility complex,MHC)-肽復合物的結合;第二信號來自于T細胞和APC表面的共刺激分子的相互作用。而共刺激阻滯劑的原理則是通過特異性阻斷T細胞活化的第二信號,抑制T細胞的活化和增殖,從而達到預防排斥反應發(fā)生的目的[13]。
T細胞表面可以表達不計其數(shù)的共刺激或共抑制分子,最先受到關注的是其中最經(jīng)典的、也是在T細胞免疫應答中起到至關重要作用的共刺激分子——CD28[14-15]。最初人們發(fā)現(xiàn)針對CD28受體的直接阻滯劑可以顯著抑制T細胞的增殖,但是傳統(tǒng)的抗CD28抗體都或多或少地保留了一定的激動活性[16-17],這也大大阻礙了CD28受體直接阻滯劑的臨床應用,并迫使人們將目光轉移到了針對CD28受體的間接阻滯劑——貝拉西普(belatacept)。貝拉西普是細胞毒T淋巴細胞相關抗原(cytotoxic T lymphocyte-associated antigen,CTLA)-4免疫球蛋白融合蛋白,它并不是一種抗體,而是CTLA-4分子的類似物,它的作用原理是選擇性地與CD28和CTLA-4分子的共同配體CD80(B7-1)、CD86(B7-2)結合,從而達到阻斷CD28受體的目的[13]。貝拉西普也是臨床上另一種CTLA-4免疫球蛋白融合蛋白藥物——阿巴西普(abatacept)的升級產(chǎn)品,比阿巴西普具有更強的CD80和CD86結合力。通過動物實驗和臨床試驗同時發(fā)現(xiàn),貝拉西普可顯著地提高同種異體移植物的存活率[18-19],因此貝拉西普很快于2011年被美國食品與藥品監(jiān)督管理局(Food and Drug Administration,F(xiàn)DA)和歐洲藥品管理局(European Medicines Agency,EMA)批準,成為世界范圍內(nèi)第1個也是目前唯一一個用于腎移植術后排斥反應治療的共刺激阻滯劑,現(xiàn)已在歐美國家廣泛使用。略為遺憾的是,貝拉西普尚未在我國被批準使用,仍處于臨床試驗階段。
對于貝拉西普的臨床療效評價,世界范圍內(nèi)已開展了多項臨床試驗。首先是Vincenti等[20]在著名綜合類醫(yī)學期刊《新英格蘭醫(yī)學雜志》報道的一項多中心、隨機對照、Ⅱ期臨床試驗研究。該試驗比較了以貝拉西普為基礎的免疫抑制方案和以CNI類藥物中的代表藥物——環(huán)孢素為基礎的免疫抑制方案的臨床療效差異。結果發(fā)現(xiàn),在腎移植術后12個月內(nèi),貝拉西普組受者的移植物功能[腎小球濾過率(glomerular filtration rate,GFR)]顯著優(yōu)于環(huán)孢素組,同時慢性移植腎腎?。╟hronic allograft nephropathy,CAN)的發(fā)生率顯著低于環(huán)孢素組。
鑒于這項Ⅱ期臨床試驗令人鼓舞的結果,一項名為“貝拉西普作為一線免疫抑制劑的腎臟保護及臨床療效評估試驗”(Belatacept Evaluation of Nephroprotection and Efficacy as Firstline Immunosuppression Trial,BENEFIT)的臨床試驗研究迅速開展起來[21]。這是一項由世界范圍內(nèi)100多個移植中心參與的多中心、單盲、隨機對照、Ⅲ期臨床試驗研究。該研究的納入標準為:年齡≥18歲,接受活體供腎腎移植或標準尸體供腎腎移植的受者。排除標準為:供者年齡≥60歲,或供者年齡≥50歲并同時合并以下至少2項危險因素[腦卒中、高血壓病、血清肌酐>132.6 μmol/L(1.5 mg/dL)];冷缺血時間≥24 h;心臟死亡器官捐獻。納入的腎移植受者被隨機分配到3組:高劑量貝拉西普組、低劑量貝拉西普組、環(huán)孢素組,每組受者均同時接受巴利昔單抗免疫誘導治療以及嗎替麥考酚酯和糖皮質(zhì)激素免疫抑制治療。該試驗最終共入組666例受者,其腎移植術后1、3、5、7年的隨訪結果,分別在《美國移植雜志》和《新英格蘭醫(yī)學雜志》上報道[21-24]。結果顯示,腎移植術后7年,貝拉西普組受者死亡或移植物失功的發(fā)生率較環(huán)孢素組下降約43%[24]。在移植腎功能保護方面,腎移植術后1年和3年,高劑量和低劑量貝拉西普組受者的GFR均明顯高于環(huán)孢素組[21-22];術后5年和7年,貝拉西普組受者的GFR仍維持在較高水平,而環(huán)孢素組則呈持續(xù)性下降趨勢[23-24]。但同時令人遺憾的是,貝拉西普組受者術后急性排斥反應發(fā)生率更高,且排斥反應病理學分級較環(huán)孢素組更為嚴重。該研究同時發(fā)現(xiàn),貝拉西普組急性排斥反應多發(fā)生于腎移植術后1年以內(nèi),高劑量貝拉西普組、低劑量貝拉西普組、環(huán)孢素組術后1年急性排斥反應發(fā)生率分別為22%、17%、7%[21]。術后2~3年,貝拉西普組無新發(fā)排斥反應,環(huán)孢素組有1例新發(fā)排斥反應[22]。術后5年,低劑量貝拉西普組和環(huán)孢素組各有1例新發(fā)排斥反應[23]。術后7年,只有環(huán)孢素組有1例新發(fā)排斥反應[24]。
與此同時,另一項針對擴大標準供者應用貝拉西普臨床療效評價的多中心、隨機對照、Ⅲ期臨床試驗(BENEFIT-EXTended criteria donors,BENEFITEXT)也在進行[25-28]。該臨床研究同樣比較了高劑量貝拉西普組、低劑量貝拉西普組和環(huán)孢素組的臨床療效,試驗分組及用藥方案與BENEFIT試驗一致。結果顯示,術后1年和5年,貝拉西普組受者的腎功能均優(yōu)于環(huán)孢素組(P=0.008 3、P<0.000 1)[25,27],術后3年和7年,貝拉西普組受者的腎功能略優(yōu)于環(huán)孢素組,但差異無統(tǒng)計學意義[26,28]。而在急性排斥反應發(fā)生率、受者生存率及移植腎存活率方面,各組比較差異均無統(tǒng)計學意義。
為了進一步比較貝拉西普與他克莫司的臨床療效,de Graav等[29]開展了一項單中心、隨機對照臨床研究。該研究共納入了40例腎移植受者,隨機分配至貝拉西普組和他克莫司組。結果顯示,貝拉西普組受者急性排斥反應的發(fā)生率高于他克莫司組(P=0.006)。同時貝拉西普組受者中3例出現(xiàn)了術后移植物失功,且均為急性排斥反應所致。
隨后,美國Emory大學移植中心Adams等[30]對745例腎移植受者開展了一項單中心回顧性研究,比較貝拉西普和他克莫司免疫抑制治療的臨床療效。同樣發(fā)現(xiàn),貝拉西普組急性排斥反應發(fā)生率高于他克莫司組(50.5%比20.5%,P<0.001);且貝拉西普組排斥反應病理學分級也更高。在腎移植術后4年內(nèi),貝拉西普組受者較他克莫司組表現(xiàn)出更好的腎功能水平(GFR 63.8 mL/min 比 46.2 mL/min,P<0.000 1)。而兩組在嚴重感染(巨細胞病毒、BK病毒感染)等并發(fā)癥發(fā)生率方面,差異無統(tǒng)計學意義。
抗體介導的排斥反應是腎移植術后移植物失功的重要原因之一,鑒于現(xiàn)有的免疫抑制方案并不能很好地抑制供者特異性抗體(donor specific antibody,DSA)產(chǎn)生,因此貝拉西普是否可以有效降低DSA水平便成為了大家關注的一個焦點。BENEFIT及BENEFIT-EXT試驗同樣對3種免疫抑制方案在抑制DSA產(chǎn)生方面進行了分析和比較。令人鼓舞的是,在BENEFIT試驗中,貝拉西普組較環(huán)孢素組能更有效地降低新生DSA和移植前預存DSA的水平[31-32]。對于擴大標準供者供腎腎移植,貝拉西普組受者新生DSA和移植前預存DSA的水平顯著低于環(huán)孢素組[31-32],說明貝拉西普對于擴大標準供者供腎腎移植術后的DSA水平有良好的調(diào)控能力。另一項研究進一步對BENEFIT及BENEFIT-EXT試驗中不同類型的DSA進行分析發(fā)現(xiàn),貝拉西普組和環(huán)孢素組受者的DSA IgM陽性率接近,但環(huán)孢素組受者的DSA IgG陽性率顯著高于貝拉西普組,表明貝拉西普較環(huán)孢素能更有效地抑制DSA IgM向DSA IgG的轉化[33]。鑒于單純DSA IgM陽性已被證實并不影響移植腎受者的遠期預后[34],因此貝拉西普可抑制DSA IgM向DSA IgG轉化,可能是其發(fā)揮更好的移植腎功能保護作用的潛在機制之一。貝拉西普調(diào)控DSA水平的可能機制,首先在動物移植模型中被證實,研究發(fā)現(xiàn)貝拉西普可有效調(diào)控CD95+GL7+生發(fā)中心B細胞和供體特異性濾泡輔助性T細胞(follicular helper T cell,Tfh)[35-36]。而在臨床試驗中同樣證實,貝拉西普通過細胞內(nèi)源性途徑調(diào)控漿母細胞的分化和功能,調(diào)節(jié)B細胞表面共刺激分子的表達,并破壞Tfh與B細胞之間的相互作用[37]。
BENEFIT臨床試驗提示,高劑量貝拉西普組、低劑量貝拉西普組、環(huán)孢素組嚴重不良事件發(fā)生率(70.8%、68.6%、76.0%)比較,差異無統(tǒng)計學意義[24],其中最常見的嚴重不良事件為嚴重感染,每百人每年分別發(fā)生10.6、10.7、13.3次。而各組在術后7年后由于不良事件而調(diào)整免疫抑制方案的受者比例為5%~6%。
術后新發(fā)惡性腫瘤,尤其是移植后淋巴組織增生性疾?。╬osttransplant lymphoproliferative disease,PTLD)的發(fā)生風險,一直是臨床上應用貝拉西普時令人擔憂的問題。BENEFIT臨床試驗同樣提示,高劑量貝拉西普組、低劑量貝拉西普組、環(huán)孢素組腎移植術后新發(fā)惡性腫瘤每百人每年分別發(fā)生2.1、1.8、2.6次[24]。術后7年,貝拉西普組有5例受者發(fā)生PTLD(低劑量組2例,高劑量組3例),環(huán)孢素組有2例受者發(fā)生PTLD。貝拉西普組發(fā)生PTLD的5例受者中樞神經(jīng)系統(tǒng)受累率較高(2/5);除1例受者外,其余受者PTLD均發(fā)生于術后2年內(nèi)。目前,臨床上為了避免應用貝拉西普引起的PTLD,通常不建議應用于愛潑斯坦-巴爾病毒(Epstein-Barr virus,EBV)血清學陰性的受者[38-39],但也有研究認為EBV血清學狀態(tài)和貝拉西普劑量與PTLD的發(fā)生率并無明顯相關性[40]。
腎移植術后高血壓和高脂血癥是造成受者急性冠狀動脈綜合征及影響移植物功能的重要危險因素。BENEFIT和BENEFIT-EXT臨床試驗均提示,即使環(huán)孢素組受者于術后接受了更大劑量的降壓藥和調(diào)脂藥物治療,貝拉西普組受者的收縮壓、舒張壓及血脂水平仍低于環(huán)孢素組[20,24,28,39]。
以上臨床試驗表明,貝拉西普較CNI類藥物可明顯減少藥物不良反應,提高移植物功能和存活率,并有效抑制DSA的生成。但與此同時也增加了急性排斥反應的發(fā)生率,因而限制了貝拉西普的臨床應用。鑒于貝拉西普藥物的優(yōu)勢和劣勢,筆者認為貝拉西普仍然可以作為一種抗排斥反應戰(zhàn)場上的新武器,服務于廣大移植受者。
基于貝拉西普組受者術后1年內(nèi)排斥反應發(fā)生率較高,部分移植中心開始嘗試利用貝拉西普聯(lián)合他克莫司的過渡治療方案。Adams等[30]研究報道,腎移植術后6個月內(nèi)聯(lián)合應用貝拉西普和他克莫司,適當減少貝拉西普用量,并維持他克莫司于目標血藥濃度范圍內(nèi),在術后3個月內(nèi)排斥反應發(fā)生率控制良好,聯(lián)合用藥組排斥反應發(fā)生率與他克莫司組接近;但聯(lián)合用藥組停用他克莫司后,急性排斥反應發(fā)生率仍高于他克莫司組(33.3% 比20.5%,P=0.046)。之后,該研究團隊將方案調(diào)整為聯(lián)合用藥時間延長至術后1年,調(diào)整后聯(lián)合用藥組急性排斥反應發(fā)生率與他克莫司組比較,差異無統(tǒng)計學意義(16.0%比20.5%,P=0.900),且比他克莫司組能提供更好的腎臟保護作用。
同時,一些移植中心開始嘗試調(diào)整腎移植術后接受CNI類藥物治療且免疫狀態(tài)穩(wěn)定受者的免疫抑制方案,以避免長期使用CNI類藥物所造成的不良反應。一項Ⅱ期隨機對照臨床試驗顯示,在腎移植術后3年內(nèi)急性排斥反應發(fā)生率方面,貝拉西普聯(lián)合CNI組略高于單純CNI組,但貝拉西普聯(lián)合CNI治療同時可以提供更好的腎臟保護作用[41-43]。此外,還有一些移植中心也在嘗試由CNI類藥物向貝拉西普轉化的方案,均取得了不錯的臨床療效[44-46]。
貝拉西普在肝移植受者中的應用首先由Klintmalm等[47]報道,其Ⅱ期、隨機對照臨床試驗結果顯示,經(jīng)過1年的隨訪發(fā)現(xiàn)貝拉西普并不能使肝移植受者獲益。鑒于此,移植免疫工作者普遍認為貝拉西普不適合應用于肝移植受者。之后,LaMattina等[48]發(fā)現(xiàn),對于丙型病毒性肝炎合并圍手術期腎功能不全的肝移植受者,應用貝拉西普比CNI類藥物更能使受者獲益。同時,Schwarz等[49]同樣發(fā)現(xiàn)貝拉西普可以使肝移植受者獲益??傮w來說,對于肝移植受者,貝拉西普不失為一種對CNI類藥物不耐受受者的理想選擇。
至于貝拉西普在心臟移植、肺移植、胰腺移植、兒童器官移植領域的應用,目前尚停留于個案報道階段,有待于多中心臨床試驗對其安全性和有效性進行進一步證實。
某些記憶性T細胞被認為可以不依賴于CD28受體而自行活化和增殖。如前所述,CD28受體是T細胞活化過程中最重要的第二信號之一。在人類剛出生時所有的T細胞均表達CD28受體;到了成人階段,絕大多數(shù)的T細胞仍恒定地表達CD28受體,但有一些T細胞隨著年齡的增長或受慢性病毒感染、炎癥等的刺激而失去CD28受體,成為CD28nullT細胞,而這些CD28nullT細胞的特點是多為記憶性T細胞,且可不依賴于CD28受體而自行活化增殖[50-52]。鑒于貝拉西普是針對共刺激分子CD28的免疫抑制劑,起初移植學者普遍認為CD28nullT細胞是導致貝拉西普耐藥性排斥反應發(fā)生的“元兇”[53-55]。但令人意外的是,Mathews等[56]利用恒河猴同種異體腎移植模型,發(fā)現(xiàn)CD8+CD28+再次表達CD45RA的效應記憶性T細胞(terminally differentiated effector memory T cell reexpressing CD45RA,TEMRA)是導致貝拉西普耐藥性排斥反應發(fā)生的可能原因,而并非CD8+CD28nullT細胞。不久,Cortes-Cerisuelo等[57]又進一步通過分析應用貝拉西普的腎移植受者的免疫狀態(tài)發(fā)現(xiàn),發(fā)生貝拉西普耐藥性排斥反應的受者術前存在更多的CD28+效應記憶性T細胞(effector memory T cell,TEM)和TEMRA,而這些CD28+TEM和CD28+TEMRA可以分泌更多的白細胞介素(interleukin,IL)-2——一種T細胞活化過程中至關重要的細胞因子,進而導致腎移植術后貝拉西普耐藥性排斥反應的發(fā)生,而這一發(fā)現(xiàn)也進一步明確了引起貝拉西普耐藥性排斥反應的可能“元兇”。與此同時,也有學者認為CD4+CD57+PD-1-T細胞在發(fā)生貝拉西普耐藥性排斥反應的受者中明顯增高,并通過分析其增殖、活化等功能,判斷其很可能也是引起貝拉西普耐藥性排斥反應的危險細胞群[58]。但至于究竟以上哪一群記憶性T細胞是造成貝拉西普耐藥性排斥反應的主要原因,還有待在今后的臨床研究中進一步探索和分析。
除了以上記憶性T細胞,鑒于CD4+T細胞的高度異質(zhì)性,還有學者比較了貝拉西普對輔助性T細胞(helper T cell,Th)1和Th17的抑制作用,并發(fā)現(xiàn)貝拉西普能很好地抑制Th1,但對Th17的抑制作用欠佳,并通過進一步分析認為Th17可能也是引起貝拉西普耐藥性排斥反應的原因之一[59-60]。同時,也有學者發(fā)現(xiàn)貝拉西普通過抑制CD28受體,從而影響了調(diào)節(jié)性T細胞的數(shù)量和功能,而這也可能是導致貝拉西普耐藥性排斥反應發(fā)生的原因之一[61-62]。
總之,這些高度可疑的引起貝拉西普耐藥性排斥反應的細胞群,讓我們在術前能更精準地選擇適合應用貝拉西普的受者,并能預測貝拉西普耐藥性排斥反應的發(fā)生。同時,也驅使我們?nèi)ふ倚碌墓泊碳ぜ肮惨种品肿影悬c,來聯(lián)合或取代貝拉西普用于排斥反應的治療,為廣大移植受者提供新的希望。
誠然,貝拉西普的問世已經(jīng)為無數(shù)移植受者帶來了較為滿意的療效,并彌補了CNI類藥物對腎功能保護方面的不足。但急性排斥反應發(fā)生率高仍嚴重限制了其廣泛的臨床應用。但不可否認的是,共刺激阻滯劑為廣大移植免疫工作者提供了一條全新的思路,共刺激阻滯劑作為特異性抑制T細胞活化的免疫抑制劑,憑借其更好的腎臟保護作用和更低的不良反應正逐漸被廣大移植受者所接受并使用;同時更激勵器官移植工作者去尋找新的共刺激或共抑制分子靶點,從而為更多的移植受者提供更加優(yōu)化的免疫抑制方案,來達到降低排斥反應發(fā)生的目的,延長移植受者的生存期并改善其生活質(zhì)量。