多发性骨髓瘤免疫治疗优化的关键：逆转T细胞功能障碍

梁鸿宇，邹杨清(综述)，许贞书(审校)

多发性骨髓瘤(multiple myeloma, MM)是一种以骨髓浆细胞恶性增生为主的异质性疾病，约占血液肿瘤的10%，目前已经成为全世界第二大血液恶性肿瘤。MM好发于老年人，诊断中位年龄为70岁。以蛋白酶体抑制剂和或血管免疫调节剂为基础的化疗是治疗MM的主要手段，自体/异体造血干细胞移植的发展也使得MM的预后得到很大的改善，其中位生存期达到7～10 a[1]。除此之外，抗CD38及CS1等单克隆抗体在MM的治疗中也取得进展，然而MM仍然不可治愈，大部分患者最终发展为难治MM或复发。近年来，运用嵌合抗原受体T细胞免疫疗法(chimeric antigen receptor T cells，CAR-T)技术免疫治疗MM取得快速发展。采用患者的T细胞在体外基因修饰并大量扩增后，回输患者体内，经过与肿瘤细胞表面的特异性抗原相结合，T细胞被激活，通过分泌穿孔素/颗粒酶等途径直接杀伤肿瘤细胞。但是，临床研究发现，许多MM患者对免疫治疗的反应和持续时间有限，主要原因是微环境中存在的肿瘤免疫逃逸机制，导致T细胞无法发挥抗肿瘤效应[2]。显然，肿瘤细胞的免疫逃逸功能成为CAR-T免疫治疗的主要障碍。因此，阻止肿瘤细胞免疫逃逸，恢复T细胞抗肿瘤效应成为优化免疫治疗的关键。本综述探讨引起T细胞功能障碍的机制，并介绍目前针对T细胞功能障碍的治疗方法。

1 免疫抑制微环境导致T细胞功能障碍的机制

在正常人体中，T细胞表面的受体TCR与抗原提呈细胞(antigen-presenting cells，APC)表面的MHC-抗原肽复合物结合，在共刺激分子CD3、CD28等的作用下，T细胞被激活，从而产生一系列免疫应答。当肿瘤发生时，T细胞免疫功能出现缺陷，自然杀伤细胞功能和树突状细胞等抗原提呈细胞的能力减弱，肿瘤细胞可以逃避T细胞的免疫监视，促进肿瘤的耐受和进展[3]。此外，肿瘤微环境的细胞因子和黏附分子等也发生变化，加速肿瘤免疫逃逸的发生。

1.1免疫抑制细胞导致的T细胞功能障碍 骨髓微环境中各种细胞的变化都有可能导致T细胞的功能障碍。研究发现，MM微环境中的巨噬细胞与T细胞共培养之后，T细胞的增殖明显减弱，干扰素(interferon，IFN)-γ的分泌明显减少，说明巨噬细胞显著抑制了T细胞的增殖功能[4]。Brimnes等[5]研究表明，来源于MM患者的髓样树突状细胞(myeloid dendritic cells，mDC)刺激T细胞增殖的能力减弱，分泌IFN-γ、IFN-α、白细胞介素(interleukin，IL)-2、IL-4、IL-6及IL-10等因子的能力也减弱。研究还发现，向MM患者体内注射成熟的DC可引起FOXP3+Treg细胞扩增，增强Treg细胞表面FOXP3的表达，促使CD25-T细胞向Treg细胞转化，这些Treg细胞同样具有免疫抑制作用。另外，骨髓中的mDC也能直接和存活的肿瘤细胞相互作用，使得它们逃逸CD8+T细胞的杀伤作用[6]。MM骨髓中的骨髓来源的抑制细胞(myeloid-derived suppressor cells, MDSCs)能够抑制T细胞的功能，尤其是CD8+T细胞、NK/T细胞，主要是通过产生ARG1、iNOS、ROS、免疫抑制因子(如IL-10，IL-6)参与免疫微环境的形成[7]。国内An等[8]学者发现，在MM患者中，破骨细胞表面的检查点分子PD-L1，HVEM，CD200，IDO，CD38，APRIL和Galectin-9的表达升高，破骨细胞通过PD-L1和IDO等因子使细胞毒性T细胞的杀伤能力减弱。破骨细胞高表达CD38，与其配体结合后分泌抑制分子增加，从而产生免疫抑制剂作用。

1.2细胞因子参与MM骨髓微环境的免疫抑制 MM的微环境可以产生各种免疫抑制细胞因子。由骨髓基质细胞(bone marrow stromal cell, BMSC)产生的IL-6能够抑制NK细胞的功能[9]。增殖诱导配体(a proliferation-inducing ligand, APRIL)主要由髓系细胞和破骨细胞分泌，是B细胞成熟抗原(anti-B-cell maturation antigen, BCMA)的配体，对浆细胞的生长和存活至关重要。APRIL可上调MM细胞中参与免疫抑制的基因，包括IL-10，TGF-β及PD-L1等[10]。TGF-β能够进一步抑制T细胞、NK细胞以及DCs的功能[11]。APRIL还能增强Treg介导的对T细胞增殖的抑制作用，增加MM细胞对Tregs的诱导作用[12]。

1.3胞啃作用导致的T细胞功能障碍 Hamieh等[13]研究发现，CAR-T细胞通过胞啃作用将肿瘤细胞表面的抗原转移到CAR-T细胞表面，导致肿瘤细胞表面抗原的可逆性丢失。由于靶抗原被转移到CAR-T细胞表面，引起CAR-T细胞之间的相互攻击，从而导致了T细胞的耗竭和活性降低。

2 MM的T细胞功能失调的特点

MM与进行性免疫失调有关，与正常人的骨髓相比，MM患者骨髓中浆细胞样树突状细胞增加，且其触发T细胞增殖的能力下降[14]。功能失调的T细胞根据表型特征分为无能、耗竭或衰老T细胞[15-17]。无能T细胞是由于通过CD28信号传导或在CTLA-4等共抑制信号的作用下不能产生IL-2，导致TCR共刺激不足而响应性降低。耗竭T细胞主要是受慢性抗原不断刺激导致细胞表面抑制性受体，例如PD-1，CTLA-4，CD160及LAG-3654等上调。目前，针对耗竭T细胞的治疗策略是免疫检查点阻断疗法。衰老T细胞分为端粒依赖型和端粒无关型。Suen等[18]发现，MM患者的T细胞克隆具有正常的TCR信号，但其表面PD-1和CTLA-4表达呈现低水平，而且该T细胞克隆并不上调P21表达，因此MM的T细胞并非无能的、耗竭的或者是端粒依赖型衰老状态，而是端粒无关型衰老。

3 MM免疫治疗：逆转T细胞功能障碍策略

针对T细胞功能障碍，目前已经有一些治疗药物应用于临床，最常见的有免疫调节剂、免疫检查点阻断剂、嵌合抗原受体T细胞等，现详细综述逆转T细胞功能障碍的策略。

3.1免疫调节剂治疗 来那度胺(lenalidomide)是一种新型的免疫调节剂，是MM的常规治疗药物，在免疫系统调节特性方面，来那度胺通过激活T细胞，产生IL-2，改变NK细胞的数目和功能，从而影响MM的肿瘤微环境。来那度胺的安全性较高、不良反应发生率低，但是在作用机制上，其对耗竭T细胞和衰老T细胞没有太大作用[19]。

3.2免疫检查点阻断疗法 PD-1是B7-CD28受体家族的成员，是表达于活化的CD4+和CD8+T细胞、B细胞、活化的单核细胞及巨噬细胞表面的免疫检查点[20]。程序性死亡配体PD-L1是PD-1的同源配体，可表达于多种恶性肿瘤细胞表面[21]。PD-1的作用机制是通过限制T细胞的活化和增殖来保持T细胞的平衡[3]。在肿瘤细胞中，表达在肿瘤细胞表面的PD-L1与表达在T淋巴细胞表面的PD-1结合时导致T细胞增殖、细胞因子分泌以及调节性T细胞增加，共同介导免疫耐受[22]。

阻断CTLA-4，PD-1和PD-L1已被证明是治疗多种上皮、间充质或血液来源肿瘤的有效方法。MM是一种终末分化浆细胞的B细胞淋巴样恶性肿瘤，Lesokhin等[23]单用PD-1阻滞剂治疗MM，但没有观察到肿瘤消退的证据。因此，PD-1通路阻断作为一种单一药物治疗MM是无效的，这可能与患者T细胞功能失调的特点有关。MM患者PD-1和CTLA-4低表达，并且TCR信号是正常的，表明免疫检查点阻断疗法对于MM来说并不是最优的解决方法。目前，有多个PD-1阻滞剂和其他药物联合使用治疗MM的临床试验正在进行，仍有许多问题有待解决[24]。

3.3嵌合抗原受体T细胞治疗 T细胞能够通过遗传修饰来表达嵌合抗原受体(chimeric antigen receptor，CAR)，这是一种融合蛋白，包括抗原识别序列和T细胞激活区域[25]。CART-T细胞表面的特异性抗体与靶细胞表面相应的抗原结合之后，通过信号转导途径激活T细胞，释放穿孔素、颗粒酶及其他细胞因子，使靶细胞凋亡，从而起到抗肿瘤作用。这是一种新的MM的治疗方式，通过收集患者本身的T细胞，对其进行基因重组后重新回输到患者体内，杀伤肿瘤细胞[26]。

现已证实CAR-T在急性淋巴细胞白血病、非霍奇金淋巴瘤等肿瘤治疗上有着显著疗效，前景可期。与此同时，市场上也已经研发出针对MM多种靶点的CAR-T细胞，Timmers等[27]归纳总结了几种CAR-T的临床应用特点：已经通过临床试验并发表的有BCMA,CD138,CD39,NKG2D配体和轻链型的CAR-T；正在进行临床试验的有针对CD38,SLAMF/CS1,CD44v6,CD56,GPRC5D和TACI等的CAR-T；处于临床试验前期的有CD229、整合素B7、CD70和CDId等CAR-T。此外，科学家还进行双靶点CAR-T细胞的临床研究，如CD19和BCMA的双靶点CAR-T，CD138和BCMA的双靶点等，MM的免疫治疗方兴未艾。

BCMA又称CD269，属于肿瘤坏死因子受体超家族。主要表达于浆细胞和成熟B细胞表面，而在正常细胞表面几乎不表达[28]，是CAR-T治疗复发难治MM的最佳靶点[29]。研究表明，超过81%患者经BCMA CAR-T治疗后可达客观缓解[30]。然而治疗效果无法持续太长时间，可能与治疗后BCMA的表达下调有关[31]。此外，BCMA CAR-T细胞的过继疗法对于复发难治患者的治疗效果较好，但对于初治患者的治疗效果甚微，Lee等[32]的研究显示，初治患者BCMA的表达低于复发难治患者，很好地解释了为什么复发难治患者对BCMA CAR-T细胞的治疗反应更好。

然而，在取得良好疗效的同时，也有许多不良反应发生，最常见的是细胞因子释放综合征(cytokine-release syndrom, CRS)，大多数为轻症患者，仅有感冒样症状，严重的患者表现为发热、心动过速、低血压等，甚至威胁生命[33]。CRS的机制主要是由于体内炎症因子(IL-6,IL-10,INF-γ及GM-CSF等)的释放导致免疫系统的激活。体内高浓度的IL-6能够增强CAR-T细胞杀伤肿瘤的能力。B细胞发育不良也是CAR-T过程中常出现的副作用，长时间的B细胞发育不良会削弱免疫系统，增加感染的风险。此外，脱靶现象是CAR-T治疗中常出现的问题，BCMA CAR-T也出现了这种现象，其可能原因是原有抗原的免疫逃逸和新克隆的出现。

4 总结与展望

恢复T细胞功能障碍是当下免疫治疗的热点，尽管CAR-T细胞过继疗法的出现极大地提高了MM的生存率，但仍有一些问题有待解决。首先，CAR-T细胞治疗过程中出现脱靶现象，需要深入了解脱靶的机制。其次，如何避免不良反应的发生，需要更好地优化CAR-T细胞的治疗方案。最后，如何在现有的基础上提高CAR-T治疗的效率，例如设计多靶点的嵌合抗原受体等。总之，肿瘤免疫逃逸机制研究是提高免疫治疗效率的关键所在，该机制的复杂性也是研究过程中的难点所在。