
移植物抗宿主病(GVHD)为异基因造血干细胞移植(allo-HSCT)后的常见并发症,是导致移植后患者死亡的重要原因之一。目前,GVHD的经典预防方案为以环孢素及他克莫司为代表的钙调神经磷酸酶抑制剂联合甲氨蝶呤或吗替麦考酚酯。该病的一线标准治疗方案以糖皮质激素为主,但是该方案仅对部分患者有效,并且疗程长,导致的不良反应多,患者易合并感染。近期研究发现,Janus激酶(JAK)1/2抑制剂芦可替尼对GVHD的防治效果显著,具有起效快、不良反应少等优势。因此,笔者拟就芦可替尼防治GVHD的相关基础及临床研究进展进行综述,以期探索GVHD防治的新方法。
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异基因造血干细胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation,allo-HSCT)是目前各种血液系统恶性和非恶性疾病的有效治疗手段[1],临床上阻碍移植成功和患者长期生存的主要因素包括疾病复发,移植物抗宿主病(graft versus host disease,GVHD),感染,以及预处理相关不良反应等[2]。GVHD是移植物中的淋巴细胞识别异体抗原,发生同种异基因免疫反应,攻击宿主组织器官的一系列临床表现[3],是导致移植后患者非复发死亡的主要原因之一,因此防治GVHD是allo-HSCT面临的重大问题。目前,GVHD的经典预防方案主要为钙调神经磷酸酶抑制剂+甲氨蝶呤或吗替麦考酚酯,但是接受该预防方案的患者中仍有约50%发生GVHD[4]。GVHD的一线治疗药物为糖皮质激素,但是有研究结果表明,40%~50% GVHD患者对糖皮质激素治疗反应不佳[5],对于以糖皮质激素为基础的一线治疗无效的复发/难治性GVHD患者,应给予二线治疗方案。但是,目前尚无标准的GVHD二线治疗方案。
芦可替尼是一种选择性Janus激酶(Janus kinase,JAK)1/2的小分子激酶抑制剂[6],其主要通过竞争性抑制JAK1/2结构域催化亚基上的ATP结合位点,发挥抑制JAK活性的作用,从而抑制JAK下游信号通路,导致信号转导和转录活化因子(signal transducers and activators of transcription,STAT)磷酸化水平下降,影响JAK/STAT信号通路下游生物学效应[7]。目前临床上,芦可替尼主要用于治疗骨髓增殖性疾病[8]。由于JAK/STAT信号通路在免疫细胞的增殖、分化、凋亡及免疫调节中发挥重要作用,并且JAK1/2抑制剂在免疫抑制中表现出的特异性和精确性,因此许多研究者推测芦可替尼可能对防治GVHD有效,同时可保留移植物抗白血病(graft versus leukemia,GVL)效应,并且对此展开了大量的基础及临床研究[9]。笔者拟就近年芦可替尼防治GVHD的最新基础及临床研究进展进行综述,旨在为GVHD的防治提供新思路。
JAK/STAT信号通路为靶向治疗GVHD的研究热点,该信号通路为多种细胞因子和生长因子在细胞内传递信号的共同途径,介导细胞增殖、分化、迁移、凋亡和免疫调节等多种生物学过程[10]。JAK为一类非受体型酪氨酸激酶,包括JAK1、JAK2、JAK3及酪氨酸激酶(tyrosine kinase,TYK)2[11]。JAK信号通路在与GVHD发病相关免疫细胞,如树突状细胞(dendritic cell,DC),巨噬细胞,T细胞,B细胞及中性粒细胞的增殖、分化、激活中,发挥重要作用[12]。多项基础研究结果亦证实,JAK1/2信号通路在GVHD发生及治疗中发挥重要作用。DC体外培养实验研究发现,JAK1/2信号通路抑制剂芦可替尼可显著抑制同种异体反应性T细胞的增殖与分化,提高CD4+调节性T细胞(regulatory T cell,Treg)与CD8+CD25+效应性T细胞的比值[13]。针对GVHD小鼠模型的研究发现,通过抑制JAK1/2信号通路介导的白细胞介素(interleukin,IL)-6分泌,可增加Treg数量,从而减轻小鼠GVHD的严重程度[14,15]。人类B细胞体外培养实验的研究发现,芦可替尼可完全阻断γ干扰素介导的CD38+CD27-生发中心B细胞扩增,这表明JAK1/2信号通路在B细胞相关慢性移植物抗宿主病(chronic graft versus host disease,cGVHD)发病机制中发挥重要作用[16]。
CD4+CD25+ Treg为一种重要的免疫调节细胞,具有诱导免疫耐受的作用,从而维持机体内环境的稳态。诱导GVHD患者发生免疫耐受,是治疗该病的重要机制[17,18]。大量相关基础研究结果已证实,Treg在GVHD治疗中具有重要作用。Dong等[19]对allo-HSCT后GVHD患者体内CD4+叉头框蛋白(folkhead box protein, FOXP)3+ Treg的异质性及功能多样性进行分析发现,急性移植物抗宿主病(acute graft versus host disease,aGVHD)患者体内幼稚Treg数量下降,CD4+FOXP3+ Treg数量增高,Treg平衡发生变化。Taylor等[20]通过allo-HSCT小鼠模型发现,去除供鼠淋巴细胞中的Treg或者在移植前去除受鼠体内CD25+ T细胞,均可以明显增加小鼠GVHD的发生率和致死率,而将一定数量新鲜分离的供鼠Treg输注给受鼠,则可明显降低受鼠GVHD的发生率和致死率。Endinger等[21]通过allo-HSCT小鼠模型研究发现,Treg通过限制同种异体反应性供体T细胞的早期扩增,可有效降低GVHD的发生率和严重程度,但是Treg并没有抑制供鼠普通T细胞的活化功能,从而使得GVL效应并未受到影响。以上研究结果表明,增加Treg数量在减轻GVHD的同时,还可以保留GVL效应。
Laurence等[22]研究发现,STAT3可导致自然调节性T细胞(natural regulatory T cell,nTreg)不稳定及抑制初始CD4+ T细胞极化为诱导性调节性T细胞(induced regulatory T cell,iTreg),从而限制Treg数量。Spoerl等[23]于allo-HSCT小鼠模型移植前1 d至移植后20 d,通过胃灌注给予小鼠芦可替尼30 mg/(kg·d)×2次/d,结果显示芦可替尼可通过直接抑制JAK1/2信号通路,阻碍STAT3磷酸化,增加Foxp3+ Treg数量,从而增强小鼠机体的免疫耐受。Betts等[24]通过健康供者来源白细胞与JAK2抑制剂(TG101348)共培养的实验结果表明,JAK2抑制剂可增加培养体系中Treg数量。Carniti等[25]构建allo-HSCT小鼠模型,并且于移植当天至移植后14 d通过胃灌注给予小鼠芦可替尼,剂量包括90.0、45.0、22.5 mg/(kg·d),并且采用组织学、免疫组织化学、流式细胞术等技术分析芦可替尼对GVHD的疗效,以及小鼠体内细胞及其相关因子水平的变化,结果却并未观察到小鼠体内Treg数量增加。该结果与Spoerl等[23]的实验结果有所不同,这可能与2项研究的动物模型构建方法不同相关。Ma等[26]通过构建供者CD4+ T细胞STAT1缺陷的allo-HSCT小鼠模型发现,STAT1缺陷可通过抑制nTreg扩增,促进iTreg扩增,从而减少小鼠接受allo-HSCT后GVHD的发生率。之后该团队再次通过aGVHD小鼠模型研究发现,在GVHD发生的早期阶段STAT1、STAT3均被激活[27]。基于以上动物实验的研究结果,分析推测JAK1/2抑制剂芦可替尼或可通过抑制STAT1、STAT3磷酸化,增加Treg数量,从而增强机体免疫耐受,最终达到防治GVHD的目的。
aGVHD发病的中心环节为γ干扰素,肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α,IL-1、-2、-6、-12、-21、-22、-23等大量细胞因子,形成的细胞因子风暴,最终引起宿主靶组织或器官(皮肤、黏膜、肝、肠道)损伤和系统性aGVHD;cGVHD主要是由于患者接受移植后胸腺功能受损,导致体内自身反应性供者T细胞逃逸胸腺的负向选择,并且以辅助性T细胞(helper T cell,Th)2数量占优势[28],从而释放TGF-β1,IL-2、-10、-17、-26等细胞因子,引起组织损伤[29]。Betts等[24]研究结果显示,JAK1/2抑制剂可减少IL-6、TNF-α的释放,从而降低中心性、效应性T细胞的活化及反应性Th1、Th17的扩增。Spoerl等[23]通过构建allo-HSCT小鼠模型并给予芦可替尼治疗发现,芦可替尼可抑制CD4+ T细胞分化为可释放γ干扰素、IL-17A的T细胞表型,从而减少γ干扰素、IL-17A、IL-6及TNF-α的释放,降低机体的炎症反应程度,减轻组织损伤。
趋化因子是一类具有趋化作用的小分子多肽,与细胞表面特定的趋化因子受体结合,可诱导和趋化T细胞及B细胞分别进入各自特定的微环境生理分区内[30]。在GVHD动物模型研究中发现,γ干扰素和TNF等大量炎症因子,进入血液循环可介导受者GVHD各个靶器官或组织产生多种趋化因子,从而介导异体反应性T细胞选择性地向特定的靶组织迁移和浸润[31]。CXC趋化因子受体(CXC chemokine receptor,CXCR)3主要表达于活化的T细胞、NK细胞、DC及B细胞表面。有研究发现,DC、巨噬细胞、T细胞的正常迁移需要JAK1/2信号通路的参与[9]。针对敲除CXCR3的供者T细胞构建GVHD小鼠模型的研究发现,小鼠小肠、肝、肺等器官的T细胞浸润减少,GVHD相关病理变化程度减轻,这说明CXCR3对于T细胞迁移进入实质性靶器官发挥非常重要的作用[32]。Choi等[9]研究发现,较野生型T细胞,γ干扰素受体(interferon gamma receptor,IFNγR)缺陷同种异体反应性T细胞能显著减少小鼠的GVHD严重程度,同时保持GVL效应,其主要通过JAK1/2信号通路发挥免疫调节作用。基于上述发现,该团队进一步研究JAK1/2抑制剂芦可替尼防治GVHD的可能性,结果发现芦可替尼可以发挥与IFNγR缺陷同种异体反应性T细胞相同的作用,芦可替尼通过减少T细胞表面CXCR3的表达,阻止T细胞迁移至GVHD靶器官,最终降低小鼠allo-HSCT后GVHD的发生风险[33]。Carniti等[25]亦发现,aGVHD小鼠模型接受芦可替尼治疗后,脾中CD4+及CD8+ T细胞表面CXCR3表达减少,皮肤、小肠、肝中T细胞及巨噬细胞浸润减少,从而抑制GVHD的发生,并且保留移植物抗肿瘤(graft versus tumour,GVT)效应。此外,Heine等[34]在芦可替尼治疗GVHD小鼠模型中发现,芦可替尼可抑制DC迁移至CXC趋化因子配体(CXC chemokine ligand,CXCL)9及淋巴结。针对皮肤GVHD动物模型的研究亦证实,芦可替尼可减少趋化因子CXCL9表达及T细胞的皮肤浸润[35]。上述研究结果说明,芦可替尼可通过减少T细胞表面CXCR3及CXCL9的表达,改变T细胞迁移至GVHD靶器官及DC迁移至相关淋巴结,从而减低GVHD的发生风险及严重程度。
DC为目前已知的体内功能最强、唯一能活化静息状态下T细胞的抗原提呈细胞,其为启动、调控和维持免疫应答的中心环节。Zhong等[36]研究发现,JAK2/STAT5和JAK2/STAT6信号通路可调控DC释放炎症因子,并且JAK2/STAT5信号通路在DC发育与成熟过程中发挥重要作用,JAK2缺陷时DC炎症刺激能力下降,TNF-α、IL-12等细胞因子释放减少。Heine等[34]研究结果表明,芦可替尼可通过影响DC的分化与成熟,间接抑制T细胞的活化与增殖,从而影响机体炎症反应和免疫调节作用。Spoerl等[23]亦发现,接受芦可替尼治疗的GVHD小鼠模型体内,DC增殖较治疗前明显减少(P<0.05)。综合上述研究结果,可推测芦可替尼可能通过抑制JAK2,影响DC的抗原提呈功能,从而抑制T细胞活化,减低GVHD的发生风险。
基于上述大量基础研究结果,目前已有许多临床工作者开始尝试采用芦可替尼治疗糖皮质激素耐药性GVHD,并且均取得较好的疗效。Spoerl等[23]进行的研究纳入6例糖皮质激素耐药性GVHD患者(4例为aGVHD,2例为cGVHD),并给予患者芦可替尼初始剂量为5 mg/次×2次/d的口服治疗,若治疗第3天患者无不良反应,则将给药剂量调整为10 mg/次×2次/d,该研究结果显示所有患者对芦可替尼治疗均有反应,其中药物起效最短时间为1周,最长也仅为1.5周。虽然该单中心研究纳入的病例数较少,但是芦可替尼快速、高效的治疗反应为GVHD的治疗提供了新希望。Mori等[37]选择4例allo-HSCT后GVHD患者(3例为cGVHD,1例为aGVHD)为研究对象,给予患者芦可替尼治疗,结果发现低剂量(5 mg/d)芦可替尼对治疗GVHD患者安全、有效;2例接受10 mg/d剂量的患者中,1例出现严重的血细胞减少;1例患者因快速停用芦可替尼后发生戒断综合征,GVHD复发后,短期内死亡,该结果说明,缓慢减低剂量或维持低剂量芦可替尼对防治GVHD复发十分重要,为了防止患者发生戒断综合征,需要制定一个安全、详细的药物减停方案。
Maffini等[38]采用芦可替尼治疗1例激素难治性(steroid refractory,SR)-GVHD患者,起始给药剂量为5 mg/次×2次/d,之后根据患者的血常规检测结果及临床症状调整给药剂量,患者GVHD症状完全缓解后逐渐减低给药剂量。在治疗过程中,研究者对比患者接受芦可替尼治疗前、后的细胞因子水平变化发现,患者体内炎症因子TNF-α、IL-6水平减低,这说明芦可替尼治疗SR-GVHD有效、可行。Zeiser等[39]选择54例SR-aGVHD和41例SR-cGVHD患者分别纳入SR-aGVHD和SR-cGVHD组,2组患者同时给予芦可替尼治疗,剂量范围为5~10 mg/次×2次/d,结果显示,2组患者的治疗总体有效率分别为81.5%(44/54)和85.4%(35/41),血细胞减少发生率分别为55.6%(30/54)和17.1%(7/41),巨细胞病毒感染发生率分别为33.3%(18/54)和14.6%(6/41)。Khandelwal等[40]选择13例aGVHD患者并给予芦可替尼治疗,其中体重≥25 kg患者的给药剂量为5.0 mg/次×2次/d,体重<25 kg患者的给药剂量减半(2.5 mg/次×2次/d),13例患者的总体有效率达45%(5/11),2例(19%,2/11)患者对治疗无反应,4例(36%,4/11)患者因芦可替尼的不良反应而治疗失败。该结果说明,目前尚需进一步的相关药物动力学研究以明确芦可替尼的最佳耐受剂量,以便在达到疗效的前提下,尽量减少药物相关不良反应。Assouan等[41]采用芦可替尼10 mg/次×2次/d口服治疗10例SR-GVHD患者的结果显示,患者接受治疗1个月后的总体有效率达70%(7/10)。Mauricio等[42]采用芦可替尼治疗8例对糖皮质激素及体外光分离置换疗法治疗效果欠佳的患者,其中3例患者为aGVHD(1例为肺aGVHD,1例为皮肤aGVHD,1例为系统性aGVHD)及5例cGVHD(3例为皮肤cGVHD),在可耐受药物不良反应的前提下,最低给药剂量为5 mg/次×2次/d,最大给药剂量为10 mg/次×2次/d,结果显示患者的总体有效率为100%(8/8),其中2例(20%,2/8)患者获得完全缓解。
综合上述临床研究结果发现,各研究团队采用芦可替尼治疗GVHD的给药剂量及总体有效率存在较大差别,这可能与纳入研究对象的疾病状态、年龄、体重及给药时间密切相关,目前临床尚无芦可替尼治疗GVHD的标准剂量推荐,大部分临床研究中,芦可替尼的给药剂量为5~20 mg/d。芦可替尼治疗GVHD期间,患者可出现骨髓抑制、感染、戒断综合征等不良反应,其中骨髓抑制较为显著。通过调整芦可替尼给药剂量,以及抗感染治疗、输血等支持治疗,可以有效减轻甚至控制上述药物相关不良反应的发生,但是相关不良反应的预防仍需进一步的多中心、前瞻性研究探讨。
GVHD是患者接受allo-HSCT后的主要死亡原因之一,随着GVHD发生率不断增加,相关治疗药物的研究亦进一步深入。芦可替尼因其治疗GVHD起效快、疗效好、不良反应少等优势,成为近年来该领域极具研究价值的热点之一。就目前基础研究结果而言,芦可替尼可抑制CD4+ T细胞分泌γ干扰素、IL-17A,抑制抗原提呈细胞活化和增殖,抑制炎症因子分泌及其下游信号通路激活,同时可以增加患者体内与免疫耐受相关的Foxp3+ Treg水平,减少T细胞表面CXCR3及趋化因子CXCL9的表达,改变T细胞迁移至GVHD靶器官及DC迁移至淋巴结,从而抑制引起组织损伤的促炎症信号及增加耐受性Treg。但是,其具体的作用机制尚未明确,尚需相关科研工作者进行更多分子和细胞水平的研究。就芦可替尼治疗GVHD的临床有效率而言,其疗效显著,虽然在治疗过程中可能导致骨髓抑制、感染风险增加等不良反应。但是,通过减低药物剂量、停药、支持治疗等方法,芦可替尼治疗相关不良反应可得到有效控制。芦可替尼能否广泛应用于GVHD的预防和治疗,有待大样本、多中心的前瞻性临床研究进一步证实。
所有作者均声明不存在利益冲突





















