急性髓系白血病基于抗体免疫疗法的研究进展

刘天娇，李英花

(哈尔滨医科大学附属第一医院血液内科，哈尔滨 150001)

急性髓系白血病(acute myeloid leukemia，AML)是成人最常见的急性白血病，是由骨髓造血前体细胞的分化受阻和恶性克隆引起的过度增殖导致的骨髓衰竭，其分子和细胞遗传学结构的复杂性，致使临床结果不均一[1]。尽管化学疗法(化疗)和造血干细胞移植在多年的临床实践中疗效显著，但仍然存在很多问题需要解决，例如，对化疗的耐药、移植后的复发以及老年患者对高强度化疗不耐受等[2]。因此，迫切需要创新的治疗手段。虽然对AML免疫生物学的研究在某种程度上落后于实体瘤，但随着技术的发展和对AML免疫生物学的深入了解，为一系列强大的新型免疫疗法打开了大门。已有研究证实，AML中有许多适用于基于抗体治疗的表面抗原(如CD33、CD123)以及由于AML肿瘤基因突变产生的新生肿瘤抗原(如CD279、CD152)[3]。这为AML基于抗体免疫疗法提供了有效靶标，抗体可以直接通过补体固定和裂解靶向并杀死AML细胞，也可以通过结合于细胞表面的自然杀伤(natural killer，NK)细胞间接靶向和杀死AML细胞。同时，避免了化学疗法和同种异体干细胞移植的严重不良反应，为AML提供了新的治疗策略。现就AML基于抗体免疫治疗的研究进展予以综述。

1 抗体药物偶联物

从结构上讲，在抗体药物偶联物的设计中存在3个组件，即单克隆抗体本身、细胞毒性剂和偶联连接子[4]。抗体药物偶联物可以通过共价键将靶标抗体与细胞毒性药物或放射性同位素连接，因此可用于血液系统恶性肿瘤的治疗管理。抗体药物偶联物发挥的先决条件是存在高度特异性的肿瘤抗原。

1.1抗CD33抗体药物偶联物 CD33是一种免疫球蛋白超家族糖蛋白，属于唾液酸结合免疫球蛋白样凝集素家族。CD33出现在正常造血过程中早期的单核细胞系中，在99%的AML原始细胞中表达[5]。针对CD33抗原开发的抗体药物偶联物有多种形式，其中最具代表性的是吉妥单抗(gemtuzumab ozogamicin，GO)。美国食品药品管理局(Food and Drug Administration，FDA)于2000年5月正式批准GO用于CD33阳性的、不易接受化疗的、60岁以上首次复发的AML患者[6]。在上市后的研究中，GO在复发性AML中的临床获益仍不能被证实，且会导致严重的静脉阻塞性疾病，因此GO于2010年退出市场[7]。随后的随机试验评估了较低剂量GO联合传统化学疗法的疗效，证明整体生存率有所提高，而未增加静脉阻塞性疾病等毒性，因此美国FDA于2017年9月重新批准GO用于初诊及复发难治性CD33阳性的AML患者[8]。除静脉阻塞性疾病外，GO的主要毒性还包括骨髓抑制，因此需要频繁监测血常规、凝血象等，当发生严重的血液学事件时可以中断治疗[9]。需要注意的是，在标准诱导方案中加入GO的临床获益仅限于具有良好或中度风险的细胞遗传学患者[10]。除细胞遗传学外，CD33还是另一个独立的生物标志物，可预测GO治疗成人AML患者的临床结局[11]。目前尚无随机数据支持在巩固或维持治疗中添加GO的临床疗效，GO在联合用药方案中的最佳剂量和时间也仍在确定中。

1.2抗CD123抗体药物偶联物 CD123是白细胞介素-3受体α链，CD123在白血病干细胞以及分化程度更高的白血病母细胞水平上均有表达，这使得CD123成为有吸引力的治疗靶标[12]。CD123过度表达是AML增殖的驱动力，并与完全缓解和生存率较低相关[13]。针对CD123靶标的初步研究是基于与细胞毒性药物融合的天然配体白细胞介素的改造，为此，产生了一种基因工程融合毒素，这种名为SL-401(tagraxofusp)的融合蛋白已在Ⅰ/Ⅱ期临床研究中引入，用于治疗母细胞性浆细胞样树突状细胞肿瘤、AML和其他血液系统恶性肿瘤[14]。2018年12月，FDA批准了SL-401用于成人和儿童母细胞性浆细胞样树突状细胞肿瘤的Ⅲ期研究[15]。在单独使用SL-401治疗的研究中发现，SL-401可导致持久的完全缓解，患者的白血病母细胞数量显著降低，总生存期延长，但有患者死于严重的不良反应[16]。严重的不良事件包括毛细血管渗漏综合征、肝功能障碍以及血小板减少症等。虽然单纯的SL-401用药不甚理想，但有研究指出，SL-401可以靶向AML的微小残留病灶，有潜力减少这种化学耐药性细胞的数量，并为处于缓解期且复发风险高的AML患者提供长期的改善[17]。然而，目前尚未获得有关可能疗效的结果，因此需要更长的评估时间。

2 抗体依赖性细胞毒性疗法

单独单克隆抗体和抗体药物偶联物可以靶向AML特异性抗原以破坏关键的增殖途径或传递细胞毒性药物，但不能激活或增强宿主的免疫功能。抗体依赖性细胞介导的细胞毒性疗法的主要作用机制是：可结晶片段(Fc)优化的抗体通过与NK细胞结合，将含有穿孔素和颗粒酶的颗粒胞吐到靶细胞上[18]。与单独单克隆抗体和抗体药物偶联物相比，抗体依赖性细胞介导的细胞毒性具有增强宿主免疫功能的优势。

CSL362是Fc优化的CD123抗体，可以通过提高NK细胞的杀伤力，延长AML患者的缓解期，甚至防止疾病复发[19]。CSL362在已经完全缓解的AML患者中作为巩固治疗手段，所有患者均耐受良好，虽存在严重不良事件，但无不良反应死亡病例[20]。针对高危AML或骨髓增生异常综合征患者，在甲基化制剂治疗失败后应用CSL362，少部分患者获得血液学缓解，这种现象与患者存在的严重免疫系统受损有关[21]。虽然CSL362在以上临床试验中效果并不理想，但这些临床结果表明，将单克隆抗体设计为可以提供更有效的细胞毒性的形式时，靶向CD123具有一定的抗白血病作用。通过延长CSL362的使用时间大多数AML患者可能会获得更长时间的缓解期，甚至阻止复发。

3 双特异性抗体和双亲和力重定位抗体

双特异性抗体包括双特异性T细胞衔接子和双亲和力重定位抗体(dual-afnity retargeting，DART)，这是另一类有前途的、基于抗体的免疫疗法，能够将抗体靶向疗法与细胞介导的免疫疗法相结合。双特异性抗体由两个不同的可变区(Fv)组成，其中一个与T细胞受体的CD3ε亚基结合，另一个与肿瘤相关的表面抗原结合，导致T细胞与肿瘤细胞之间形成溶细胞突触，最终介导肿瘤细胞溶解[22-23]。

3.1抗CD33/CD3双特异性抗体 根据抗CD33单克隆抗体的经验，双特异性抗体具有双重特异性。CD33×CD3双特异性T细胞单链抗体可以帮助患者T细胞活化、扩增和体外裂解，增强T细胞对白血病的细胞毒性。2018年，美国血液学会年会上报道了AMG330用于治疗复发性和难治性AML的初步结论，即虽有患者获得完全缓解，但不能持续治疗1个周期以上，并且大多数患者由于疾病进展而停止治疗，尽管这项研究确定了可耐受的剂量，但缓解者的缓解诱导频率较低、缓解时间较短均客观存在[24]。与复发/难治性样本相比，AMG330在原发性AML样本中显示出更高的细胞毒性，这可能与复发性/难治性样本中存在不依赖CD33的相对耐药机制有关[25]。目前多种抗CD3/CD33双特异性抗体正在进行Ⅰ期临床试验。

3.2抗CD123/CD3双特异性抗体 CD3×CD123 DART由两个独立的多肽组成，每个多肽由一种抗体的重链可变区(V H)与另一种抗体的轻链可变区(VL)串联组成[22]。CD123×CD3(DART)可诱导患者免疫系统T淋巴细胞活化，并促进其靶向杀死白血病母细胞[26]。2015年，MacroGenics公司报道了MGD006的开发，MGD006是一种在中国仓鼠卵巢细胞中产生的新型CD3×CD123 DART蛋白，临床前研究表明，抗CD3×CD123 DART可以介导T细胞特异性杀伤CD123+AML母细胞，但对正常造血干祖细胞几乎无影响[27]。在CD3×CD123 DART治疗难治性/复发性AML患者的Ⅱ期临床试验中，共纳入30例AML患者，在67%的可评估患者中检测到抗白血病活性，完全缓解率为19%，在难治性AML患者中完全缓解率为31%[28]。因此，可根据AML患者的抗原表达，选择合适的抗体，修饰脂质体以获得更好的结果。

4 免疫检查点抑制剂

免疫检测点抗原分子表达在初诊及复发AML患者中上调，抑制检查点可激活T细胞，识别与肿瘤相关的抗原，导致肿瘤溶解。临床研究中主要有两种免疫检查点阻断途径，即细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(cytotoxic T-lymphocyte-associated protein 4，CTLA-4)和程序性细胞死亡受体1(programmed cell death-1，PD-1)[29]。尽管大多数使用人源化单克隆抗体阻断PD-1和CTLA-4的临床研究针对实体瘤和淋巴瘤，但抗PD-1抗体和抗CTLA-4抗体在AML治疗中也发挥着作用[30]。

4.1抗PD-1/程序性细胞死亡配体1(programmed cell death-ligand 1，PD-L1)抗体 PD-1作为抑制性检查点受体在活化的T细胞、B细胞和骨髓细胞上表达。作为一种共抑制分子，PD-1与肿瘤微环境中肿瘤细胞或抗原呈递细胞表面表达的PD-L1结合后，可能导致T细胞受体介导的信号减弱[31-32]。越来越多的数据表明，某些AML患者白血病母细胞中PD-L1的表达上调，且PD-L1的表达水平与疾病的复发密切相关，是独立的不良预后因素[33]。而且，在干细胞移植后的复发阶段，CD8+T和CD4+T细胞上PD-1的表达水平显著增加[34]。抑制PD-1/PD-L1的相互作用旨在恢复T细胞介导的抗肿瘤免疫力。抗PD-1/PD-L1抗体与内源性免疫球蛋白G相似，单一疗法的研究表明，抗PD-1/PD-L1抗体作用具有中等的抗白血病作用，完全血液学缓解并不常见，而常规化疗的联合应用可以提高抗白血病作用并具有可接受的毒性[35]。一项多中心Ⅱ期研究以评估大剂量阿糖胞苷化疗后给予派姆单抗的临床结局，结果显示，对于难治性/复发性AML患者，这种联合应用是安全的且耐受良好[36]。PD-1/PD-L1抗体与去甲基化药物联合应用也取得了令人鼓舞的效果。一项Ⅱ期研究评估了纳武单抗与氮杂胞苷联合治疗难治性/复发性AML患者的疗效，结果显示，与单纯接受去甲基化药物化疗的患者相比，联合组有较高的客观反应率，中位总生存期和无事件生存期更长[37]。这可能与甲基化药物可以促进PD-1在白血病母细胞的表达上调有关，具体机制尚在研究中。在异基因移植和标准治疗失败后复发的AML患者中应用纳武单抗，结果显示，纳武单抗在维持长时间完全缓解状态中表现突出[38]。

4.2抗CTLA-4抗体 CTLA-4是在活化T细胞上表达的表面分子抗原，可调节并介导对T细胞的抑制信号。通过分析AML患者样本发现，在诊断时测试的AML样本中有80%表达CTLA-4，而CTLA-4阻断可增加AML特异性T细胞的频率、数量、细胞毒性活性和γ干扰素的产生，进而诱导白血病细胞凋亡[39]。伊匹木单抗是与CTLA-4拮抗的人免疫球蛋白G1单克隆抗体。在一项Ⅰ/Ⅰb期多中心研究中，招募了28例同种异基因干细胞移植术后复发的血液恶性肿瘤患者，这28例复发性AML患者分别接受了两种不同剂量的伊匹木单抗(3 mg和10 mg)的治疗，其中接受10 mg的22例患者中7例(32%)有反应，5例患者完全缓解，4例有反应的患者持续缓解超过1年[40]。这些观察结果表明，CTLA-4阻断可能在同种异体HSCT移植后通过诱导休眠的移植物抗肿瘤反应而有效。与纳武单抗相似，伊匹木单抗同样接受了具有微小残留病灶的难治性/复发性AML高危骨髓增生异常综合征和AML的临床测试。

虽然免疫检查点抑制剂在针对难治性/复发性AML及移植后复发患者的临床试验中效果喜人，但免疫检查点封闭的时机对于血液系统恶性肿瘤(尤其是白血病)的发生更为重要，因为肿瘤本身通常会破坏宿主的免疫功能。因此，当残留疾病最少且免疫系统完整时，免疫检查点抑制剂的应用可能会取得最佳效果。但同时免疫检查点抑制剂的临床应用也受到相关毒性的困扰，主要的不良事件包括皮疹、白癜风、肝炎以及肺炎等。这些不良事件可以同时发生或以不同的间隔发生，即使在停药后也可能发生。因此，对不良反应的控制以及谨慎选择适应证对免疫检查点抑制剂的临床应用至关重要。如何最大程度地降低免疫相关毒性的风险仍需要大量深入的工作。免疫检查点抑制剂与其他免疫疗法的联合应用或者更精准的适应证选择有望解决目前所面临的困扰。总之，免疫检查点抑制剂在AML领域的应用刚刚起步，相关临床研究效果值得期待。

5 小 结

基于抗体的免疫疗法是针对多种实体瘤及血液系统恶性肿瘤有前途的治疗选择。但在AML的治疗中，目前只有GO被批准用于临床。多种形式的抗体免疫疗法处于不同的发展阶段，大多数临床试验仍处于早期阶段，无论是抗体药物偶联还是双特异性T细胞单链抗体等均在寻找解决限制性表达抗原的方法，因此鉴定白血病细胞特异性抗原就显得尤为重要。同时，随着技术的不断改进，基于抗体免疫疗法在提高免疫疗效的同时也会减少不良反应发生。新型抗体形式与嵌合抗原受体T细胞免疫疗法或NK细胞等过继细胞治疗方法相结合，联合化疗乃至造血干细胞移植将是未来AML基于抗体免疫治疗的发展方向。