骨髓增生異常綜合征中NK細胞相關(guān)研究進展

汪凱，周永明，嚴靜賢

(1.上海中醫(yī)藥大學附屬岳陽中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院 血液科，上海 200437；2.上海市崇明區(qū)第三人民醫(yī)院 內(nèi)科，上海 202153)

骨髓增生異常綜合征(myelodysplastic syndrome， MDS)是起源于造血干細胞的一組高度異質(zhì)性髓系腫瘤性疾病，其腫瘤細胞主要來源于突變的克隆性造血細胞的擴增，常伴有不同程度的血細胞減少，具有向急性髓系白血病(acute myelogenous leukemia, AML)發(fā)展的高風險[1-2]。MDS的發(fā)病機制目前仍未完全闡明，研究表明，免疫反應(yīng)異常在MDS的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用[3]。異基因造血干細胞移植仍然是唯一可能治愈的治療方式，但僅適用于少數(shù)患者[4]。NK細胞是人體固有免疫細胞之一，廣泛分布于血液、外周淋巴組織、肝臟、脾臟等臟器中，在針對腫瘤的免疫監(jiān)視中發(fā)揮重要作用。本文將對NK細胞在MDS中的變化以及在臨床治療藥物和新研發(fā)藥物中的作用展開綜述。

1 NK細胞概述

NK細胞發(fā)現(xiàn)于20世紀70年代中期，健康成年人循環(huán)淋巴細胞中NK細胞占5%～15%，與B細胞和T細胞一起構(gòu)成人體的3種主要淋巴細胞[5-6]。依據(jù)CD56表達密度可將NK細胞分為CD56dim和CD56bright2種亞群，CD56dim亞群與CD56bright亞群相比具有更強的細胞毒性作用并高表達Fc受體CD16，而后者具有分泌大量細胞因子的能力，如IFN-γ、TNF-α，并被認為可能是較成熟CD56dim亞群的前體細胞[7]。近些年隨著相關(guān)研究的逐漸深入，又有記憶性NK細胞等新類型NK細胞被發(fā)現(xiàn)。

NK細胞的功能由大量位于細胞表面的活化性和抑制性受體決定，從而使NK細胞在選擇性靶向致病細胞的同時防止針對自體細胞的自身免疫反應(yīng)[8]。殺傷細胞免疫球蛋白樣受體(killer cell immunoglobulin-like receptor， KIR)是免疫球蛋白超家族成員，其胞外區(qū)含2～3個免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域，分別稱為KIR2D和KIR3D。功能上，KIR分為抑制(KIR-L)和活化(KIR-S)2種類型，其中2DL1～2DL3、2DL5和3DL1～3DL3屬抑制性受體，2DS1～2DS5和3DS1屬活化性受體，2DL4同時具有抑制和活化2種結(jié)構(gòu)域[9-10]。

2 NK細胞與MDS(圖1)

注：自然殺傷細胞2族成員D(natural killer group 2 member D， NKG2D)；DNAX輔助因子1(DNAX accessory molecule 1， DNAM-1)；自然殺傷細胞毒性受體p44(natural killer p44，NKp44)。圖1 MDS發(fā)病中NK細胞變化示意圖

2.1 NK細胞殺傷作用降低早期研究表明，MDS患者外周血NK細胞裂解腫瘤細胞的能力降低，細胞因子分泌減少，體外增殖能力降低，凋亡增加，IL-2對NK細胞的刺激作用減弱，且上述作用與高IPSS評分相關(guān)，這種NK細胞相關(guān)的免疫逃逸可能在一定程度上導致了MDS的發(fā)生發(fā)展[11-12]。不僅如此，NK細胞功能降低的現(xiàn)象在骨髓中也存在[13]。但造成這種殺傷作用降低的原因仍有爭議，可能與以下因素有關(guān)：(1)NK細胞表面活化性受體(如NKG2D、NKp44和DNAM-1等)表達降低[14-15]；(2)穿孔素和顆粒酶分泌減少[15-16]；(3)外周血NK細胞數(shù)量與占淋巴細胞百分比降低[16-17]。盡管NK細胞腫瘤殺傷作用降低，但造成這種現(xiàn)象的部分研究結(jié)果并不一致，如NK細胞數(shù)量和部分活化受體的改變在Zhang等[15]和Kiladjian等[11]的結(jié)果中并不完全一致，因此仍需進一步探索。

2.2 NK細胞分化障礙MDS患者發(fā)病時還存在NK細胞分化障礙，表現(xiàn)為不成熟NK細胞亞群百分比增加。Hejazi等[16]對NK細胞功能缺陷的MDS患者進行表型分析，發(fā)現(xiàn)這些患者外周血NK細胞中CD56bright亞群比例增加，而較成熟CD56dim亞群百分比降低，出現(xiàn)細胞分化障礙，因而導致細胞毒性作用降低，從而削弱NK細胞相關(guān)的免疫監(jiān)視作用。Aggarwal等[18]對MDS患者骨髓NK細胞的研究也發(fā)現(xiàn)，成熟CD56dim亞群降低，且較低百分比的成熟CD56dim亞群還與較低的患者生存率有關(guān)。Zhang等[15]關(guān)于外周血中成熟CD56dim亞群的研究結(jié)果與上述研究一致，但CD56bright亞群與健康對照組相比差異無統(tǒng)計學意義。

2.3 活化性KIR基因數(shù)減少近些年來，研究者還觀察到MDS患者發(fā)病時活化性KIR基因數(shù)的改變，這對MDS患者的免疫監(jiān)視和預后均有影響。2015年美國臨床腫瘤學會年會上，Daher等[19]首次報導了活化性KIR基因數(shù)與MDS的發(fā)生風險相關(guān)。研究納入180例MDS患者和117例健康志愿者，PCR檢測活化性KIR基因的表達。結(jié)果顯示，高危MDS患者的活化性KIR基因數(shù)顯著低于低危MDS患者和健康志愿者，低危MDS患者的活化性KIR基因數(shù)低于健康志愿者。重要的是，每個額外的活化性KIR基因的遺傳對防止高危MDS的發(fā)展具有保護作用。該研究結(jié)果表明，活化性KIR基因數(shù)的增加可以降低MDS的易感性，而且一旦病情進展，低活化性KIR基因數(shù)與較高危MDS密切相關(guān)。Stringaris等[20]在此基礎(chǔ)上進一步比較健康對照組、MDS繼發(fā)AML組以及原發(fā)AML組活化KIR基因數(shù)，發(fā)現(xiàn)繼發(fā)組活化性KIR基因數(shù)低于原發(fā)組和對照組，繼發(fā)組具有KIR單倍型A型(以低活化性KIR基因數(shù)為特征)的患者百分比顯著增加，這表明具有KIR單倍型A型的MDS患者發(fā)生AML的風險更高。多因素分析表明，KIR單倍型A型是MDS患者臨床預后的獨立預測因子，相對于B型(以高活化性KIR基因數(shù)為特征)，A型具有更高的向AML轉(zhuǎn)化的風險，以及更差的無進展生存期和總生存率。

3 NK細胞與MDS治療

目前，F(xiàn)DA批準臨床上用于MDS治療的藥物是有限的，主要包括去甲基化藥物[5-氮雜胞苷 (5-azacitidine， AZA)和地西他濱]以及免疫調(diào)節(jié)劑(來那度胺)[21]。

3.1 去甲基化藥物AZA和地西他濱作為去甲基化藥物，都具有抑制DNA甲基化以及誘導DNA損傷和細胞凋亡的作用，并參與抗腫瘤免疫反應(yīng)[22]。但是，兩者對NK細胞的影響并不相同。

體外研究表明，對NK細胞系或分離的健康人NK細胞而言，AZA可誘導NK細胞表面抑制性受體的過表達、細胞因子mRNA合成減少以及誘導NK細胞凋亡等途徑，導致NK細胞功能損傷，顆粒酶B、穿孔素和IFN-γ釋放減少，降低NK細胞的殺傷作用，且該作用呈濃度依賴性[23-24]。但AZA影響NK細胞的體內(nèi)研究結(jié)果與體外不同，觀察不到AZA對NK細胞功能的影響[25]。不僅如此，一項最新的臨床研究表明，NK細胞毒性作用與AZA治療后MDS患者總生存率呈正相關(guān)，NK細胞毒性作用高于某一臨界值的MDS患者預后優(yōu)于嚴重損傷者，并提出可將細胞毒性作用作為AZA治療效果的預測因子[26]。

地西他濱對NK細胞的作用尚存在爭議。Schmiedel等[24]的研究顯示，地西他濱能增強NK細胞毒性作用并增加IFN-γ的分泌。而在同一藥物濃度下，另一研究結(jié)果則認為地西他濱對活化性受體和抑制性受體的表達均有影響，并可能通過抑制mRNA轉(zhuǎn)錄從而抑制NK細胞毒性作用及增殖能力，且不同濃度地西他濱對NK細胞的影響不同[27]。

3.2 免疫調(diào)節(jié)劑免疫調(diào)節(jié)劑來那度胺主要適用于輸血依賴性貧血伴del(5q)的較低危MDS患者[28]，其機制可能與來那度胺誘導5q MDS患者細胞凋亡及必要蛋白的泛素化降解有關(guān)[29]。有研究表明，對于去甲基化藥物無效的非del(5q)患者，尤其是骨髓低原始細胞的患者，來那度胺也是可行、有效的[30]。

來那度胺對NK細胞的影響可能是通過誘導T細胞共刺激作用使IFN-γ和IL-2分泌增加，繼而通過這種Th1型免疫效應(yīng)誘導CD8+CTL、CD4+Th和NK細胞數(shù)量增加[31]。一項關(guān)于兒童腫瘤的Ⅰ期聯(lián)合報告指出，來那度胺能顯著增加實體瘤和MDS患兒IL-2、IL-5水平以及NK細胞數(shù)量，恢復NK細胞毒性作用[32]。

3.3 其他藥物

3.3.1 殺傷細胞接合器 目前殺傷細胞接合器在腫瘤治療中的研究包括雙特異性殺傷細胞接合器(bispecific killer cell engager， BiKE)、三特異性殺傷細胞接合器(trispecific killer cell engager， TriKE)以及多功能殺傷細胞接合器等類型[33-35]，但其在MDS中的研究報道較少。

Gleason等[36]比較了MDS患者與健康對照者PBMC以及髓源抑制細胞(myeloid-derived suppressor cell， MDSC)，發(fā)現(xiàn)MDS患者NK細胞數(shù)量及其表面受體CD16表達明顯降低，但由CD16介導的ADCC效應(yīng)仍是完整的，而具有NK細胞功能抑制作用的CD33+MDSC數(shù)量顯著增加，并與MDS患者淋巴細胞數(shù)量及CD16缺失負相關(guān)。在運用新開發(fā)的一種以CD16和髓細胞分化抗原CD33為靶點的新型BiKE后，能成功逆轉(zhuǎn)MDSC對NK細胞的免疫抑制，增強NK細胞TNF-α及IFN-γ的產(chǎn)生，引起MDSC的裂解，且這種干預作用與分型及危險度無關(guān)。由于上述BiKE存在無法誘導NK細胞增殖的缺陷，Sarhan等[37]在此基礎(chǔ)上進一步改進，在BiKE平臺加入NK細胞刺激性細胞因子IL-15形成TriKE，使其具有BiKE功能的同時，強化NK細胞增殖能力與殺傷作用，從而使其更適用于臨床治療。

3.3.2 KIR抑制劑 Yalniz等[38]報道了一項關(guān)于KIR單克隆抗體Lirilumab單用或聯(lián)合AZA用于MDS的先導試驗。試驗納入10例患者(其中較高危8人，較低危2人)，較高危患者接受Lirilumab聯(lián)合AZA治療，較低危患者則單用Lirilumab，并觀察臨床效果。其中，2例得到完全緩解，5例骨髓完全緩解，3例病情穩(wěn)定，雖然治療伴有相對高發(fā)的發(fā)熱和感染，但是大部分患者都能耐受，從而認為Lirilumab尤其是聯(lián)合AZA在MDS的治療中是安全有效的，但仍需要更大規(guī)模的臨床試驗驗證。

3.3.3 中醫(yī)藥治療 當代中醫(yī)血液病學專家將 MDS 命名為“髓毒勞”[39]，“髓”代表病位，“毒”代表病性，“勞”代表病狀，表明本病病位在骨髓，病因與邪毒密切相關(guān)，以虛勞證候為主要臨床表現(xiàn)。同時，“勞毒致病”也是對 MDS 西醫(yī)基本病變的中醫(yī)表述，二者具有同質(zhì)性和相容性——血細胞減少是“勞”的主要原因，骨髓病態(tài)造血和原始細胞是“毒”的具體表現(xiàn)[40]。鑒于MDS在臨床表現(xiàn)等方面的異質(zhì)性，中醫(yī)藥在治療該疾病時能充分發(fā)揮“辨證論治”思想的優(yōu)勢。目前，臨床研究及Meta分析均證實了中醫(yī)藥(如青黃散[41]、健脾補腎解毒方[42]以及復方皂礬丸[43]等)單用或與西藥聯(lián)用治療MDS的療效與安全性，同時還能降低部分患者的輸血依賴，有效彌補了MDS西藥治療的不足。近幾年還有學者將中醫(yī)藥與造血干細胞移植、NK細胞輸注等療法相結(jié)合，同樣取得了良好的療效[44-45]。

4 結(jié)語

MDS與NK細胞聯(lián)系密切，其發(fā)病時存在NK細胞殺傷作用降低，分化障礙以及活化性KIR基因數(shù)降低等現(xiàn)象，削弱了機體的免疫監(jiān)視作用。同時，NK細胞功能及活化性KIR基因數(shù)還與MDS患者預后相關(guān)，對上述指標的檢測可能成為評判MDS預后及指導臨床用藥的因素之一，但目前相關(guān)研究較少，有待進一步證實。此外，當前MDS患者中NK細胞研究的部分結(jié)果存在爭議，這可能與MDS異質(zhì)性相關(guān)，有待進一步探究。目前，臨床上用于MDS治療的藥物亟待開發(fā)，在研發(fā)新藥將更多實驗相關(guān)的治療研究轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用的基礎(chǔ)上，探究已批準藥物更多可能的作用機制，優(yōu)化其適用范圍和臨床效果，并積極探索傳統(tǒng)中醫(yī)藥與已批準藥物或其他免疫療法的聯(lián)合應(yīng)用，可為MDS治療提供更多可行的選擇。