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免疫生物治疗肝病有望“破茧成蝶”

 昵称14147917 2014-07-10

免疫生物治疗肝病有望“破茧成蝶”


近年来,肝脏疾病的研究与临床治疗均有突破,但仍有多项难题未解决。对此,常规技术通常会受到一定限制,而当前热议的免疫学和细胞治疗有望成为新的解决方向。


肝病临床免疫和临床新型生物治疗技术是国际上研究的热点,近年来进展较快,有力地推动了临床诊治工作。本次大会邀请了多位肝病和免疫学专家,旨在进一步加强临床病毒性肝炎诊治与免疫学研究新技术的紧密结合,促进转化医学研究和免疫学技术的应用,提高我国生物治疗的临床研究水平,培养高水平研究人才。


我国是肝炎大国,肝脏是人体的重要器官,药物性肝病、酒精性肝炎、病毒性肝炎和自身免疫性肝病在临床治疗上都存在很多难题。在疾病发展过程中,慢性肝炎可能逐渐发展成肝硬化、肝衰竭甚至肝肿瘤。尽管研究上取得很多进展,临床上也有突破,但是仍有很多难题存在。针对这些难题,常规治疗技术可能有一定的限制,因此有望从免疫学和细胞治疗的角度来解决这些问题。


本次会议有以下特点:(1)基础与临床密切结合,是典型的肝病转化医学研讨会议;(2)报告讲者在肝病的基础和临床方面均有很深造诣;(3)本次会议不仅介绍有关肝病生物治疗的新技术和新进展,同时也将聚焦细胞治疗进入临床的技术门槛、管理及评估疗效和技术的规范应用等问题。


【疾病理念】


免疫介导肝功能保护与肝病进展


解放军302医院王福生教授在报告中具体介绍了目前抗病毒、保护肝脏和免疫平衡在慢性乙型肝炎治疗中的价值,以及肝病免疫治疗具体能解决的问题。


他表示,目前我国的各类肝病中,以病毒性肝炎为主。其中乙肝的转归有三大关键环节:病毒感染肝脏细胞-病毒激活免疫应答-免疫应答清除肝脏中的病毒和游离病毒,此过程中如免疫反应无法清除病毒,就可能发展成慢性肝炎、肝硬化、肝癌,也有可能发展为慢加急肝衰竭或终末期肝病。


免疫应答包括固有免疫应答和特异性免疫应答,如果病毒复制能力与机体免疫应答能力相平衡时给予患者抗病毒药,则可使病毒载量下降。而此过程中,无论是否有药物治疗,免疫系统始终在清除肝组织和外周血中的病毒。


从病毒学、肝脏病理学和免疫学角度来看,慢性乙肝病毒有以下特点:(1)病毒学方面,病毒呈持续复制状态;病毒库的存在,即乙肝病毒无法清除的原因;在患者外周循环中有大量乙肝表面抗原(HBsAg)和e抗原(HBeAg)存在。(2)病理学方面,肝炎中存在干细胞的坏死、纤维变性及发展为肿瘤的病理变化,均与免疫相关。但在特异性免疫过程中,体内自然杀伤细胞异常激活可导致肝脏损伤,且免疫反应不能清除肝脏和体内的病毒。(3)免疫系统方面,通常慢性肝炎的病理改变是由免疫介导的,但同时慢性肝炎患者体内免疫功能是低下的,不能清除病毒,这涉及到特异性免疫和非特异性免疫。特异免疫(细胞免疫和体液免疫)功能低下可导致一过性肝细胞损害,但同时能清除病毒,而非特异性免疫的异常变化非但不能清除病毒,反而会引起肝细胞损害。


乙肝:病毒转阴有差异 疗效评价障碍多


王福生教授介绍,目前抗病毒药物治疗、核苷酶抑制物治疗和干扰素治疗基本可达到病毒DNA完全转阴和HBeAg转换,但是HBsAg转换很难。有研究用长效干扰素治疗4年,约10%患者实现HBeAg的血清转换,基本达到理治疗想状态。


目前的序贯治疗主张药物治疗在前,免疫治疗在后。近10年的临床治疗表明,在免疫清除期的患者用细胞治疗可以抑制病毒复制,也有部分患者可以发生HBeAg的血清转换,但对免疫耐受期患者几乎无效。因此免疫治疗受到局限,目前门诊和住院患者只有很少一部分适合免疫治疗。对其还有很多工作要做,特别是疗效评价、治疗标准化和规范化。


目前的研究初步提示,自体细胞因子诱导的杀伤细胞治疗安全性好,无明显毒副作用;在部分患者中可以观察到乙肝病毒复制抑制,肝功能得到改善。此外,抗病毒作用与免疫功能恢复有密切联系。下图为慢性乙型肝炎治疗的4大评价体系。



丙肝:预防疫苗存缺陷 表位筛选最关键


北京大学人民医院魏来教授指出,丙型肝炎病毒(HCV)是重要的全球性问题,全球范围内1亿7千万人(占人口的2.2%~3.0%)感染HCV,其中非洲、中东和亚太地区发病率最高。50%以上的阳性个体见于亚太地区,而仅有不到10%的抗体阳性亚洲人接受了抗病毒治疗。到目前为止还没有预防HCV的有效疫苗。


人们对目前预防丙肝的疫苗存在疑问,即其是否能够让已经产生的表面蛋白抗体发挥作用。全球不同地区丙肝病毒的基因型是有显著差异的,这就意味着筛选表位很关键。B细胞表位所产生的抗体不一定能发挥全部作用,而所有B细胞表位也并非都是保守的,有的表位会对抗体产生干扰,无保护作用。预防类疫苗治疗获益最大的人群见图。



目前预防性HCV疫苗的主要缺陷在于,其中和抗体在HCV急性感染患者中很少存留,而在大部分慢性感染患者中有余。其次,HCV与极低密度脂蛋白结合,三个多聚糖定位于CD81结合位点的E2表位,可减少其免疫原性并保护病毒不被抗体中和。再次,干扰抗体可减少中和抗体的作用。


因此,有效的HCV预防性疫苗应当能诱导有力的HCV特异性反应,包括CD4 +、CD8 +和B细胞的多种基因型。


【免疫生物治疗进展】


干细胞治疗肝病 确切获益尚需探索


上海生命科学研究院时玉舫教授指出,目前干细胞在肝病治疗中还存在7项关键问题。(1)畸胎瘤:全能干细胞分化无法确保100%的效率,只要有1个细胞未分化完全,便有导致畸胎瘤发生的危险。(2)分化手段:选用的分化手段应确保分化效率和最适合的分化程度。(3)持续性:分化的细胞在体内存活多长时间才能发挥治疗作用仍未知。(4)给药途径:静脉注射的干细胞通常会滞留在肺部,直接病灶注射或动脉注射的选择有待解决。(5)组织相容性:过多或过少的细胞都会引起排斥。(6)细胞归巢:干细胞最显著的特点就是细胞归巢,在治疗过程中有多少细胞能成功进入破损组织且发生分化不明确。(7)适应证:对不同类型的患者,使用的干细胞种类可能也不尽相同。同种类干细胞治疗也会引起双重效果,如间充质干细胞既可治疗免疫紊乱,也能同时促进肝纤维化。


干细胞治疗对病毒复制究竟是利还是弊?王福生教授以慢性乙肝患者的干细胞治疗为示例,称其治疗是需有适应证的,如果符合抗病毒治疗的标准,就应当进行抗病毒治疗。


慢性肝炎肝脏病理及治疗表现为:(1)病毒引起肝脏病理改变。如果控制病毒,肝脏的病理改变就会恢复。在抗病毒治疗后会出现病毒DNA转阴,这时肝脏的病变会减轻或消失。王福生教授认为,引起肝脏病理改变最主要的是病毒颗粒,其次为HBsAg和HBeAg可引起一些免疫改变。(2)干细胞治疗是更高的层次,肝脏发生严重病理改变,包括肝衰竭,尤其是慢加急肝衰竭;失代偿性肝硬化,在一定程度上也可是代偿性肝硬化;此外,重度肝炎通常由病毒引起,因此将病毒抑制后,肝脏也会逐渐好转。从这个意义上讲,慢性乙肝在进行干细胞治疗的同时应该进行病因治疗,即抗病毒治疗。



干细胞分化可改善肝功能


西京消化病医院韩英教授就干细胞与肝脏修复和再生做了详细报告。她认为,终末期肝病的临床治疗主要依靠肝移植,目前这一技术面临的问题是供肝缺乏、费用高昂和手术后的免疫排斥反应。针对供肝缺乏,肝脏干细胞理论为其提供了解决办法。


早在1944年,国外研究就首次提出肝脏中可能存在肝细胞样细胞。直至1958年,这一推测得到了证实。1999年《Science》发表的文章首先证实,大鼠骨髓细胞可以分化为肝卵圆细胞,并进一步分化为肝细胞和胆管上皮细胞。2006年《Stem Cells》发表的研究指出,同种骨髓干细胞移植可减轻CCL14诱导的小鼠肝损伤。2009年《Liver Transplantation》公布的试验显示,骨髓源的内皮祖细胞移植可减轻CCL14诱导的大鼠肝损伤。


2005年在骨髓细胞治疗肝损伤的一项临床研究中,患者因肝肿瘤需进行切除的肝叶较多,固先在其肝叶注射了CD133+骨髓干细胞,等其分化成足量肝组织后,成功将肿瘤肝叶部分进行了切除。此外,也有研究证实了人外周血造血干细胞(PBSC)在裸鼠体内可分化为肝样细胞,体外试验同样也有证实。


干细胞在临床治疗中,能较长时间稳定改善患者肝功能,如白蛋白、凝血酶原活动度、胆固醇、胆碱酯酶等;可降低患者的MELD评分、延长生存期、提高长期生存率、延长终末期肝病患者等待肝源的时间。在干细胞移植效果的影响因素中,男性患者略优于女性,但无统计学差异。统计学还显示,干细胞移植可提高患者的生存率、降低并发症、改善症状。此外,干细胞移植对患者的血清总胆红素水平无明显影响,还能提高患者血清白蛋白水平和凝血酶原活动度。韩教授在报告中说:“未来需要解决的问题包括干细胞来源与种类的选择、作用机制及适应人群。”


干细胞修复肝脏的“肝复流”假说


重庆第三军医大学大坪医院陈东风教授提出干细胞参与肝脏修复的“肝复流”假说。在生理情况下,肝内干细胞自我复制并产生子代细胞形成改流域主流。而外源性干细胞在主干流不同的部位分裂增殖为肝细胞,作为支流汇入主流。当肝部分切除时,干流和支流中的细胞增殖分化速度会增强。


干细胞更新与损伤后再生便是肝流域中肝内源和肝外源肝干细胞及成熟肝细胞共同作用的结果。另外,以下细胞因子参与了肝卵圆细胞增殖与分化。


肿瘤坏死因子 在肝卵圆细胞增殖过程中,由库普弗细胞产生的肿瘤坏死因子(TNF)明显升高,且最新研究发现,TNF家族另一成员肿瘤坏死因子样凋亡弱诱导子选择性作用于卵圆细胞,通过与Fn14受体作用促进其增殖更新,但对成熟肝细胞并无影响。


干扰素 干扰素-γ(IFN-γ)主要调控向肝细胞方向分化的肝卵圆细胞。最新研究表明,IFN另一亚型IFN-α-b在体外主要发挥抑制卵圆细胞增殖的作用。


白介素 白介素6(IL-6)家族主要发挥激活STAT3磷酸化和促进肝卵圆细胞有丝分裂的作用。实验证实,IL-6家族的三个成员:抑瘤素M抑制卵圆细胞生长并促进其向肝细胞分化,白血病抑制因子和结缔组织生长因子均与卵原细胞的增殖呈正相关。


生长因子 肝细胞生长因子、表皮生长细胞因子、转化生长因子α和成纤维细胞生长因子均可通过激活SCF/c-kit、PI3K/Akt、p70s6k和MEK/ERK信号转导途径参与卵原细胞的活化与增殖。


趋化因子 间质衍生因子参与卵原细胞的激活和早期扩增。趋化因子家族另一成员生长激素释放因子在肝卵圆细胞迁移中具有重要作用。


现有研究证实细胞治疗获益,可能机制包括间充质干细胞治疗可能通过改变肝脏的病理环境达到治疗目的;一些多能干细胞可分化为肝细胞样细胞补充体内肝脏的不足;内皮祖细胞参与血管损伤修复和组织损伤修复过程。


重症肝病:细胞治疗显优势 应用待开发


间充质干细胞


免疫损伤、缺血和内毒素等均可引起免疫紊乱,从而导致肝脏损伤。重症肝病(包括重症肝炎、慢性肝炎、肝硬化、肝衰竭)主要表现为肝细胞大量缺失,微环境的病理改变。


对此,王福生教授认为,干细胞治疗可能从以下方面发挥作用:(1)间充质干细胞治疗可能通过改变肝脏的病理环境达到治疗目的;(2)一些多能干细胞可分化为肝细胞样细胞补充体内肝脏的不足。


间充质干细胞治疗机制主要为归巢机制,通过聚集到炎症部位分化为肝细胞或肝样细胞。但更重要的是间充质干细胞能分泌很多细胞因子,从而抑制炎症和肝纤维化。间充质干细胞治疗慢加急肝衰竭患者,早期和中期患者3个月生存率显著高于未治疗患者;虽然晚期患者生存率无差别,但肝功能有所改善,表现为白蛋白水平升高和凝血酶原的改善,部分患者腹水也减少。临床实践也显示,部分患者血液中甲胎蛋白显著升高然后恢复正常,也有凝血酶原活动度和蛋白的改善。


总体来看,脐带来源的间充质干细胞安全性好,提高肝衰竭患者的生存率,更重要的是可以改善肝功能。后续的研究工作将集中在间充质干细胞在肝病治疗中的开发应用。


内皮祖细胞


第三军医大学第一附属医院生物治疗中心钱程教授研究证明,内皮祖细胞能够参与血管损伤修复和组织损伤修复全过程。


研究表明,在肝硬化发生过程中,组织损伤释放的趋化因子能有效募集内皮祖细胞进入肝脏。内皮祖细胞对多种因素引起的肝损伤和肝硬化具有保护和修复功能,显著降低肝硬化的发生。其作用机制是促进肝细胞再生和组织修复,抑制星状细胞活性以及减少内皮祖细胞的沉积和血管新生,从而导致正常肝组织结构的重建。


临床前实验结果证明内皮祖细胞治疗肝脏疾病安全性好,提示内皮祖细胞是治疗肝硬化等肝脏损伤性疾病的理想治疗细胞。


肝癌:细胞基因多种疗法有助稳定免疫内环境


肿瘤细胞免疫治疗是继手术、放疗、化疗三大传统手段后的新支柱性治疗手段,其最大的优势在于个体性、安全性、靶向性和高效性。肿瘤细胞免疫疗法虽不能完全代替传统的治疗方法,但可以发挥辅助治疗作用,主要用于清除肿瘤残留病灶,防止或减少肿瘤复发,在手术、放化疗后或患者放化疗间歇期使用的效果较为显著。


我国每年新增肝癌人数30万人,每年死亡人数11万,是全球肝癌发病率、死亡率最高的国家。肝癌因其并发症及肝功能的损害为治疗带来很多困难,尤其对晚期肝癌患者的治疗难以达到有明显治疗作用且副作用较小的方法。


第二军医大学东方肝胆外科医院张迁教授表示,目前免疫治疗在肝癌治疗中发挥重要作用:(1)乙肝疫苗的接种已能成功减少肝癌发生;(2)IFN-α治疗慢性病毒性肝炎能减少肝癌的发生率;(3)在肝癌患者可检测到免疫抑制机制的存在;(4)局部消融肝癌治疗,可导致大量肿瘤抗原释放,促发肝癌特异性免疫反应。


目前针对肝癌的免疫治疗方案有以下几种:(1)激活肿瘤抗原特异性T细胞免疫反应,如小肽疫苗、树突状细胞;(2)T细胞过继治疗;(3)细胞因子治疗,如粒细胞集落刺激因子、干扰素α/β/γ;(4)激活天然免疫系统,如输注NK细胞和CIK细胞;(5)抗体治疗。


有研究表明,间充质干细胞具有向肿瘤组织特异性趋化的特性,然而其对肿瘤生长的影响至今未有定论。乙肝病毒相关的肝脏炎症与肝癌的关系是炎症微环境诱导肿瘤的发生发展的原因。炎症也可通过影响干细胞继而对肿瘤细胞产生间接作用,并在很大程度上影响免疫治疗的效果。


对于肝癌的细胞生物治疗,由于肝癌患者体内存在免疫抑制环境,治疗细胞功能的发挥受到抑制,其疗效有限。临床治疗中需降低肿瘤负荷,采取多次输注的方式。为增强免疫治疗的效果,钱程教授课题组曾提出免疫细胞-基因疗法,即采取体外基因修饰的方法,向治疗细胞中导入免疫调节因子(如IL-12),改变体内的免疫环境,增强治疗细胞的功能并延长作用时间、提高疗效。


整理 徐竞鸥 李光亚


 

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