预防和治疗移植物抗宿主病(GVHD) 的新策略

Simrit Parmar, MDStem Cell Transplant & Cellular Therapy

BTG2013, Hong Kong

急性 GVHD 的危险因素• HLA 配型不合 • 年龄增加 • 供受者性别不同 • 所患疾病类型和状态• 放疗数量和移植预处理方案的强度• 氨甲蝶林和环孢素或他克莫司的剂量

急性 GVHD: 病理生理1. 受者状况

2. 供者 T 性别激活

3. 细胞和炎症因子效应器

急性 GVHD• 急性 GVHD

– 主要发生于植活前后 .– 以往错误定义为发生于移植后 100 天内的 GVHD.

– 3 个主要受累器官 :• 皮肤 : 皮疹• 胃肠系统 : 恶心 / 呕吐和腹泻• 肝功异常 : 典型的是於胆 ( 黄疸 ).

– 同胞移植发生率为 9-50%.

Vigorito et al. Blood 2009

急性 GVHD: 生存与复发

• Grade 0 acute GVHD — hazard ratio (HR) for TRM: 1.0 • Grade I — HR 1.5 (95% CI 1.2-2.0) • Grade II — HR 2.5 (95% CI 2.0-3.1) • Grade III — HR 5.8 (95% CI 4.4-7.5) • Grade IV — HR 14.7 (95% CI 11-20)

• Grade 0 acute GVHD — hazard ratio (HR) for relapse 1.0 • Grade I — HR 0.94 (95% CI 0.8-1.2) • Grade II — HR 0.60 (95% CI 0.5-0.8) • Grade III — HR 0.48 (95% CI 0.3-0.8) • Grade IV — HR 0.14 (95% CI 0.02-0.99)

DEATH

RELAPSE

“很好，否则我将送你去做移植”

“我告诉你，你做完后，就会带上尿布”

“你想接受小剂量 vidaza

或全身皮肤脱落 ?”

GVHD 的预防

“ 没有免费午餐” 原则

GVHD

• 复发• 排斥• 延迟免疫重建

GVHD

HCT 中的免疫功能

• 临床医学中免疫功能异常很多见• 疾病控制的主要机制是依赖 GVT 反应 ,

然而异基因移植中的 GVHD 是主要障碍• 控制 GVHD 可使异基因移植用于其他临

床状况，如 自身免疫性疾病和器官移植中诱导免疫耐受

GVHD 在 2 个时代的风险

Gooley et al. N. Engl. J Med 363:2091, 2010

体内供者细胞光发射追踪

异基因 HCT

B

TM

BM BMBM

B

T

Bone Marrow

Splenocytes

FVB/N

WT

luc+Balb/c

H-2q/Thy1.1H-2d/Thy1.2

CD4+

CD8+

B220+

NK1.1+

Gr-1/Mac-1+

2x105 cells/well Absolute light emission

0.00 0.05 0.10 0.15

Luciferase 2A eGFPAct

luc+ reporter mouse

急性移植物抗宿主病的发生

Beilhack, A. et al. Blood. 2005. 106:1113

急性 GVHD 的演变

预防 GVHD 的方法• 药物

– CNI/MTX– CNI/MTX vs Rapa/MTX

• 移植物来源– BM vs PBPC– MRD vs URD vs UCB

• T 细胞去除– CD34 选择– ATG, Campath

• 免疫调节

免疫功能的调节• 对健康和疾病是最重要的 • 免疫反应的划分• 细胞因子• 调节 T 细胞 (Treg, NK-T, iTreg, others)

调节反应

T 调节细胞T 效应细胞

CD4+ T Cell Subsets

CD4+CD25+ 调节 T 细胞• 调节免疫反应的主要细胞群• 表达转录因子 FoxP3

• 动物模型和人体中， FoxP3 缺陷或突变造成自身免疫结果

• 混合淋巴反应 (MLR) 中，细胞接触依赖的异体反应抑制

• 动物模型中，预防器官特异的自身免疫疾病 ( 如 IBD, 糖尿病 )

• 体外， IL-10 和 TGF- 涉及介导抑制效应

调节 T 细胞• 伴有 aGVHD 的异基因 HCT 受者 的 Treg 频率低于无

aGVHD 者的 40%.

• Treg 频率随着 aGVHD 的严重性而降低 .• aGVHD 发生时 Treg 频率预示疗效 .

Magenau et al. BBMT. 2010.

Magenau et al. BBMT. 2010.

38%

63%

循环中 Tregs 预示 OS

d15 Death fromGVHD

100

5000

1000

20000

Time [d] post BMT

Rel

ativ

e S

igna

l Int

ensi

ty

Sur

viva

l [%

]

TCD BM only, n = 14

TCD BM + Tcon, n = 15

TCD BM + Tcon + Treg n = 9

以保留 GVL 来控制 GVHD

TconBM only Tcon + Treg

500

5000

d5

Edinger et al. Nature Medicine 9:1144, 2003

临床移植 Treg 的挑战

• Treg 是细胞群• 缺乏临床分级药物分离和可能应用的独立

标志• 人体临界功能分析• 调节需要

扩增 CB Tregs 显示 FOXP3 去甲基化并抑制 alloMLR

3rd Party CB Tregs 防止 GVHD

通过 GFP 和荧光素进行体内跟踪 Treg

Treg Treg+PBPC

Day -1

Day 0

Day 3

Day 10

dorsal

Treg Treg+PBPC

Day -1

Day 0

Day 3

Day 10

dorsal

Treg Treg+PBPC

Day -1

Day 0

Day 3

Day 10

dorsal

Treg Treg+PBPC

Day -1

Day 0

Day 3

Day 10

dorsal

Treg Treg+PBPC

Day 3

Day 10

ventral

推荐的 I 期临床试验

Treg Doses to be Studied

Dose Cohort Treg Dose

Dose Level 1 1 × 105 Tregs/kg

Dose Level 2 5 × 105 Tregs/kg

Dose Level 3 1 × 106 Tregs/kg

Dose Level 4 5 × 106 Tregs/kg

Dose Level 5 1 × 107 Tregs/kg

下一步 : 应用 Treg 的过继免疫治疗

Day -8

Day-7

Day-6

Day-5

Day-4

Day-3

Day-2

Day-1 0 +1 +2

Day+3

Day+4

Day+6

BUTestDose

32mg/m2

Rest BU BU BU BU BMT Infusionof

Ex-vivoExpanded

TregsFLU40

mg/m2

FLU40

mg/m2

FLU40

mg/m2

FLU40

mg/m2

CY**50

mg/kg

CY**50

mg/kg

Day-6

Day-5

Day-4

Day-3

Day-2

Day-1

0

MEL BU BU BU Infusion ofEx-vivo

ExpandedTregs

BMT

FLU40

mg/m2

FLU40

mg/m2

FLU40

mg/m2

FLU40

mg/m2

MMF+Sirolimus

患者接受 Treg 剂量 > 30x105/kg临床结果

半相合移植计划 (Stanford)

Mel, TT, Flu +Thymoglobulin@

0 +14 +16Day -10

CD34+ cell selected

graft

CD4+CD25+

Treg

CD4+/CD8+ Tcon

Cell Dose

5-10 x 106/kg

105/kg

3x105/kg

106/kg

Endpoints:

Chimerism

Immune reconstitution

Acute and chronic GVHD

EFS, OS

BB IND13923

选择 CD4+CD25+ Tregs (U. Perugia)

Cells (x109) 1060 (540-1370) 280 (202- 390)

%CD4CD25 3.0 (1.5-7.45) 92.4 (90-97.1)N° cells (x 106) 330 (221-1020) 256 (185.6-365.4)

%CD4CD25high 0.3 (0.12- 0.89) 33.6 (14.4-39.6)N° cells (x 106) 36.12 (19.98 - 84) 68.6 (20.9-143)

Starting fraction Final fraction

CD

25

CD127

CD4

FoxP3

Gate on CD4CD25+high

Gate on CD4CD25+

Fox P3+ cells 71.9 ± 15 %

ImmunomagneticSelection of

CD4+CD25+Cells

1st step:Depletion of CD8+/CD19+cells

2ndstep:Enrichment of CD25+ cells

>50 >100 >2000

50

100

150

200

CD4/l

Days p

ost

BM

T

>50 >100 >2000

20

40

60

80

100

CD8/l

Days p

ost

BM

T

Recovery of CD4+ and CD8+ T cell subpopulations

0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Donors

Months after transplant

Com

ple

xity

sco

re

Spectratyping

免疫重建模型

Evaluable Patients

Patients with CMV reactivation Days after transplant

Days after transplant

CMV 再激活情况

Tregs Group

Control Group

p<0.05

结果 – U. of Perugia

无事件生存 12/26 (46%)

• 相关毒性的治疗 :– 静脉阻塞病 (3)– 多器官衰竭 (1)

• 急性 GVHD III-IV 级 (2)• 严重感染 (7)

• 复发 (AML 1)

中位追踪 18.5 个月 ( 范围 16.1-27.6)

D’Ianni et al. Blood 2011

结论• GVHD 仍是异基因 HCT 后最重要的并发症• 鼠的研究已证实，免疫调节在控制免疫反

应功能异常（包括 GVHD ）中起重要作用• 临床移植正在进行中，并已经有了有前景

的早期结果