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1 中国组织工程研究第 17 卷第 20 期 出版 Chinese Journal of Tissue Engineering Research May 14, 2013 Vol.17, No.20 doi: /j.issn [ 刘印, 田京. 单克隆抗体免疫治疗多发性骨髓瘤 [J]. 中国组织工程研究,2013,17(20): 单克隆抗体免疫治疗多发性骨髓瘤 刘印 1 2, 田京 1 南方医科大学珠江医院, 广东省广州市 南方医科大学珠江医院骨科中心, 广东省广州市 文章亮点 : 1 文章增加的新信息 : 单克隆抗体治疗多发性骨髓瘤主要涉及骨髓瘤细胞黏附蛋白相关单抗, 中和生长因子或抑制促生长受体相关单抗, 激活死亡受体相关单抗, 提高抗肿瘤免疫反应相关单抗以及骨疾病调节因子相关单抗 单克隆抗体免疫疗法不同于传统多发性骨髓瘤治疗, 毒副反应轻, 适应人群广 另外, 文章对单克隆抗体的局限性亦作了综述, 并预测随着更深层次的机制被揭示, 单克隆抗体在医学治疗领域中将展现出更为广阔的应用前景 2 临床应用的意义 : 目前, 单克隆抗体应用于临床疾病的治疗研究方兴未艾, 对其作用机制 长期临床疗效 对人体是否有不良影响等问题尚需深入研究 进一步研发新型单克隆抗体, 掌握临床应用的要点, 延伸其临床应用范围将是单克隆抗体在医学治疗领域的研究方向和发展趋势 关键词 : 组织构建 ; 组织构建综述 ; 多发性骨髓瘤 ; 免疫疗法 ; 单克隆抗体 ; 免疫调节剂 ; 骨髓微环境 ; 靶目标 ; 药物 ; 生长因子 ; 骨代谢 ; 免疫反应 摘要 背景 : 多发性骨髓瘤引发的骨骼和其他组织器官的浸润破坏及全身紊乱严重影响人们生活质量 目的 : 旨在探究多发性骨髓瘤单克隆抗体治疗的研究新进展, 以促进其临床应用 方法 : 由第一作者应用计算机检索 PubMed 中国期刊全文数据库 (CNKI) 维普数据库和万方数据库 1997 年 1 月至 2012 年 8 月的相关文献 在标题 摘要 关键词中以 multiple myeloma, immunotherapy, monoclonal antibody,immunomodulatory drugs,bone marrow micro-environment,target,drugs, growth factor,bone metabolism, immunological response 或 多发性骨髓瘤, 免疫疗法, 单克隆抗体, 免疫调节剂, 骨髓微环境, 靶目标, 药物, 生长因子, 骨代谢, 免疫反应 为检索词进行检索 选择文章内容与多发性骨髓瘤有关者, 同一领域则选择近期发表在权威杂志文章 最终入选 52 篇文献进行综述 结果与结论 : 单克隆抗体免疫疗法不同于传统多发性骨髓瘤治疗, 毒副反应轻, 适应人群广, 有重要的临床应用价值 目前相关研究主要涉及骨髓瘤细胞黏附蛋白相关单克隆抗体如 CS1 多配体蛋白聚糖 1 CD56 单抗等, 中和生长因子或抑制促生长受体相关单抗如白细胞介素 6 胰岛素样生长因子 1 受体 血管内皮生长因子等, 激活死亡受体相关单抗, 提高抗肿瘤免疫反应相关单抗以及骨疾病调节因子相关单抗等, 通过调节与多发性骨髓瘤发生发展有关的骨髓微环境, 促进骨髓瘤细胞的凋亡, 提高机体肿瘤免疫反应等机制达到较优治疗效果, 但其临床应用同样存在一些局限性 刘印, 男,1991 年生, 安徽省安庆市人, 汉族, 南方医科大学珠江医院 2009 级临床医学本科双语班在读 @qq.com 通讯作者 : 田京, 教授, 副主任医师, 硕士生导师, 南方医科大学珠江医院骨科中心, 广东省广州市 tian_jing6723@ yahoo.com.cn 中图分类号 :R318 文献标识码 :B 文章编号 : (2013) 收稿日期 : 修回日期 : ( /M W) Monoclonal antibody for treatment of multiple myeloma Liu Yin 1, Tian Jing 2 1 Zhujiang Hospital of Southern Medical University, Guangzhou , Guangdong Province, China 2 Orthopaedia Center, Zhujiang Hospital of Southern Medical University, Guangzhou , Guangdong Province, China 3746 P.O. Box 1200, Shenyang

2 Liu Yin, Zhujiang Hospital of Southern Medical University, Guangzhou , Guangdong Province, China Corresponding author: Tian Jing, Master s supervisor, Professor, Associate chief physician, Orthopaedia Center, Zhujiang Hospital of Southern Medical University, Guangzhou , Guangdong Province, China tian_jing6723@yahoo.com.cn Received: Accepted: Abstract BACKGROUND: Bone and other tissue infiltrations and systemic disorders caused by multiple myeloma trigger a serious impact on the quality of life. OBJECTIVE: To explore the research progress of monoclonal antibody application in the treamtnet of multiple myeloma in order to promote its clinical application. METHODS: A computer-based online search of PubMed database, CNKI database, VIP database and Wanfang database between January 1997 and August 2012 was performed by the first author to search related articles with the key words of multiple myeloma, immunotherapy, monoclonal antibody, immunomodulatory drugs, bone marrow micro-environment, target, drugs, growth factor, bone metabolism, immunological response in English or Chinese. Literatures related to multiple myeloma were selected; in the same field, the articles published lately in authoritative journals were preferred. A total of 364 literatures were primarily selected, 52 of which addressing monoclonal antibody application in multiple myeloma and its side-effects were involved for summary according to inclusion criteria. RESULTS AND CONCLUSION: Monoclonal antibody immunotherapy is different from traditional therapy in the treatment of multiple myeloma, which results in mild side-effects, adapts to the wider population, and has an important clinical value. Currently, scholar have focused on the following aspects: MAbs targeting proteins involved in myeloma cell adhesion such as CS1, Syndecan-1, CD56 mabs, mabs; neutralizing growth factors or inhibiting growth promoting receptors such as interleukin-6, insulin-like growth factor-1 receptor, vascular endothelial growth factor mabs; activating death receptors; improving the antitumor immune response; targeting mediators of bone disease and so on. Through the adjustment of the bone marrow microenvironment related to the development of multiple myeloma, promotion the apoptosis of tumor cells and improvement of the body anti-tumor immune response, monoclonal antibodies achieve better treatment effects. But their limitations cannot be ignored. Key Words: tissue construction; tissue construction review; multiple myeloma; immunotherapy; monoclonal antibody; immunomodulatory agents; bone marrow microenvironment; targets; drugs; growth factor; bone metabolism; immune response Liu Y, Tian J. Monoclonal antibody for treatment of multiple myeloma. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu. 2013;17(20): 引言 多发性骨髓瘤是发生于 B 淋巴细胞的浆细胞病, 是血液系统常见恶性肿瘤, 占血液肿瘤的第二位 好发于 岁中老年人群, 严重影响患者生活质量 目前治疗方法主要为沙利度胺 ( 反应停 ) 雷利度胺 硼替佐米 地塞米松等药物为主的化学治疗, 针对骨质破坏采取的治疗以及自身造血干细胞移植, 清髓 减量异体干细胞移植等, 这些方法使得多发性骨髓瘤治疗缓解率较前大为提高, 生存时间明显延长, 但复发 难治仍是如今临床面临的巨大难题 随着对多发性骨髓瘤认识的不断深入, 单克隆抗体逐渐引起专家学者的重视 本文系统总结了涉及单克隆抗体免疫治疗多发性骨髓瘤的相关作用机制及研究进展, 并述及其限制性, 以期促进其临床应用 1 资料和方法 1.1 资料来源分别以 multiple myeloma, immunotherapy, monoclonal antibody, immunomodulatory drugs, bone marrow micro-environment, target, drugs, growth factor, bone metabolism, immunological response 为英文关键词, 以 多发性骨髓瘤, 免疫疗法, 单克隆抗体, 免疫调节剂, 骨髓微环境, 靶目标, 药物, 生长因子, 骨代谢, 免疫反应 为中文关键词, 检索 1997 至 2012 年 PubMed 数据库 中国期刊全文数据库 (CNKI) 维普数据库和万方数据库 ISSN CN /R CODEN: ZLKHAH 3747

3 1.2 入选标准纳入标准 : 文献所述内容需与单克隆抗体及多发性骨髓瘤密切相关 排除标准 : 重复研究或内容较陈旧的文献 elotuzumab 的致瘤细胞凋亡作用 另一方面, elotuzumab 对骨髓瘤细胞的 ADCC 作用也可被其他多发性骨髓瘤治疗药物如硼替佐米 地塞米松 Akt 蛋白酶抑制剂哌立福新增强 [4] 1.3 质量评估初检得到文献 364 篇, 阅读标题和摘要进行初筛, 排除研究目的与此文无关的 146 篇, 观点落后及重复性的研究 166 篇, 保留 52 篇文献做进一步分析 2 结果 2.1 骨髓瘤细胞黏附蛋白相关单克隆抗体骨髓瘤细胞可与骨髓微环境中多种细胞及非细胞组分发生黏附等相互作用, 利于促进骨髓瘤细胞生长, 免于受抗瘤药物攻击等作用, 从而导致多发性骨髓瘤患者骨质破坏及免疫力的下降 [1] 骨髓瘤细胞及基质细胞上的特定细胞膜受体及其下游相关信号通路分子的激活可调节黏附作用, 抑制骨髓瘤细胞的凋亡, 进一步促进骨髓瘤生长因子如白细胞介素 6 胰岛素生长因子 1 血管内皮生长因子的产生 [2] 随着近年研究的不断深入, 多种靶向于骨髓瘤细胞上黏附蛋白的单克隆抗体显示出广阔的应用前景 CS1 单抗 CS1 作为一种细胞表面糖蛋白, 在骨髓瘤细胞中高水平表达, 相关 mrna 分子表达高于 97%, 而在正常组织或细胞中却不能检出相关 mrna 的表达或表达水平很低 CS1 参与调节骨髓瘤细胞与骨髓基质细胞的相互黏附作用 另一方面,CS1 可上调丝裂原活化蛋白激酶 1/2 蛋白激酶及信号转导因子和转录激活因子 3 的相关信号转导, 从而抑制骨髓瘤细胞的凋亡, 促进多发性骨髓瘤病程的进展 [3] 由此不难看出, 可考虑将 CS1 作为多发性骨髓瘤免疫治疗的新型靶目标 Elotuzumab 是一种 CS1 单克隆抗体, 直接作用于浆细胞表面高表达的糖蛋白 CS1, 可抑制细胞间的黏附作用, 从而减弱基质细胞对骨髓瘤细胞的生长刺激作用 Van Rhee 等研究发现 elotuzumab 可通过抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用 (antibodydependent cell-mediated cytoxicity,adcc) 作用诱导骨髓瘤细胞死亡 动物实验中, 雷利度胺预处理效应细胞后, 自然杀伤细胞活性增强, 进一步促进 [5] Lonial 等研究了 elotuzumab 联合治疗的毒性作用 在 Ⅰ 期临床实验中, 当 5,10 及 20 mg 的 elotuzumab 分别联合雷利度胺 地塞米松时, 未发现非剂量限制性毒性作用 (DLT) 发生, 且有 82% 雷利度胺耐药的多发性骨髓瘤患者达部分缓解, 且无严重不良反应发生 当联合应用 elotuzumab 与硼替佐米, 包括部分硼替佐米难治性或复发性病例在内至少 48% 达部分缓解, 效果一般 Elotuzumab 不良反应包括头昏 头痛 恶心呕吐等, 但均反应较轻, 患者可耐受 [6] 由此可以看出,CS1 单克隆抗体可与其他经典抗骨髓瘤药物联合治疗多发性骨髓瘤 多配体蛋白聚糖 1(Syndecan-1/CD138) 单抗 Syndecan-1/CD138 属于整合素家族成员, 是主要表达于正常和恶性浆细胞表面的一种跨膜硫酸乙酰肝素蛋白聚糖分子, 与正常细胞形态的维持及细胞分化发育有关, 也参与调节机体正常的生理及病理过程 某些组织器官上皮细胞 内皮细胞 角质细胞及肾小管 骨髓区细胞也可表达 CD138 分子, 其他造血细胞基本不表达 CD138 是细胞外基质中胶原及纤维蛋白的受体, 也可通过自身分子膜外段的硫酸乙酰肝素与 细胞外基质中固有成分如 Ⅰ Ⅲ Ⅴ 型胶原 抗凝血酶 纤连蛋白或游离分子如肝细胞生长因子 成纤维细胞生长因子结合, 参与调控骨髓瘤细胞的黏附作用 CD138 对瘤细胞的移行及归巢也起一定作用, 因为它是碱性成纤维细胞生长因子的低亲和力受体, 使得碱性成纤维细胞生长因子能与细胞表面的高亲和力受体结合, 从而介导有关细胞行为如增殖 移行的调节 [7] 可溶型 CD138 分子也参与到机体病理过程的调控, 通过促进成骨细胞的分化, 抑制破骨细胞的活动, 从而影响骨髓瘤细胞生长的骨髓微环境 [7] CD138 相关免疫毒素单抗 nbt062 与特殊生物碱结合后, 在体外实验和动物模型中均有抗骨髓瘤细胞的活性 其中, 复合物 nbt062-spbd-dm4 共价结合方式较多见, 使 nbt062 性能更稳定, 与雷利度胺 硼替佐米有协同作用 但 nbt062 可导致黏膜炎, 最大耐受剂量为 160 mg/m 2[8] 所以, 可以进一步探索新型的 3748 P.O. Box 1200, Shenyang

4 nbt062 共价结合方式, 使其更好地运用于临床 神经细胞黏附分子 CD56 单抗 CD56 又称为神经细胞黏附分子, 主要表达于神经外胚层来源的细胞 组织和肿瘤, 也表达于一些中胚层衍生的肿瘤 自然杀伤细胞淋巴瘤 多数骨髓瘤细胞可表达, 正常浆细胞不表达 [9] Lorvotuzumab (IMGN901) 是一种常见 CD56 单抗 Chanan 等发现鼠骨髓瘤模型中, 同时有基质细胞存在时,Lorvotuzumab 可作用于瘤细胞株抑制黏附 体外实验及动物模型中均见与雷利度胺的协同作用 联用硼替佐米, 对人骨髓瘤移植鼠有效, 在体外实验却显示相反作用 [10] 治疗复发 难治 CD56 阳性骨髓瘤患者的 Ⅰ 期研究显示 Lorvotuzumab 生物相容性较好, 最大耐受剂量为 112 mg/m 2, 不良反应包括乏力 肾衰等 他们还研究了 Lorvotuzumab 与雷利度胺 地塞米松的联用效果, 在第一剂量水平, 未出现严重不良反应, 且 2/3 患者达较满意的部分缓解,1/3 部分缓解 [11] 对于联用具体方法, 需要更多研究证明 CD38 单抗 CD38 分子是单链 Ⅱ 型跨膜糖蛋白, 催化环腺苷二磷酸核糖的合成和降解, 参与钙动员, 与受体调节的黏附作用密切相关 所有多发性骨髓瘤细胞均高表达, 正常情况下在一些非造血组织的淋巴细胞 骨髓细胞相对低表达 [12] Kong 等 [13] 证明了新型鼠抗人 CD38 单抗 daratumumab 可通过补体介导细胞毒作用 (CDC) 或抗体依赖性细胞毒作用在无论骨髓基质细胞是否存在的条件下杀伤 CD38 + 骨髓瘤细胞 另外, 结合 daratumumab 和抗免疫球蛋白 G 抗体可诱导骨髓瘤细胞凋亡 鼠多发性骨髓瘤模型研究发现, 雷利度胺预处理瘤细胞,daratumumab 的抗体依赖性细胞毒作用杀伤作用加强 但是, 关于与其他种类药物的联用情况, 报道较少 细胞间黏附分子 1(ICAM-1/CD54) 单抗 ICAM-1/CD54 属于免疫球蛋白超家族成员, 是一种跨膜的单链糖蛋白, 分布广泛, 如血管内皮细胞 外周血淋巴细胞 多种肿瘤细胞及甲状腺上皮细胞等均有表达 它可调节骨髓瘤细胞与基质细胞的黏附, 因此也可成为治疗多发性骨髓瘤的作用靶点 大部分多发 性骨髓瘤患者浆细胞表面 CD54 高表达, 但在正常细胞如部分内皮细胞, 上皮细胞, 成纤维细胞, 某些白细胞也可部分表达 [14] [15] Veitonmaki 等研究发现多发性骨髓瘤患者接受化疗后,CD54 常表达增加 高水平的 CD54 也预示着患者对化疗的低反应性 BI-505 是一种 CD54 特异性抗体, 可抑制鼠骨髓瘤的生长, 体外实验可杀死瘤细胞株, 诱导凋亡 不过,CD54 单抗研究不多, 是否适合于联合药物治疗及相关不良反应也有待证明 2.2 中和生长因子或抑制促生长受体相关单抗骨髓基质细胞, 成骨细胞, 破骨细胞等可产生一些多发性骨髓瘤生长因子, 如白细胞介素 6 胰岛素样生长因子 1 血管内皮生长因子 B 淋巴细胞活化因子等, 与特异性受体结合后, 调节肿瘤生长相关信号通路被激活, 对抗瘤药物产生抑制作用 中和生长因子或抑制促生长受体相关单抗在不断发展中 白细胞介素 6 单抗白细胞介素 6 主要由骨髓基质细胞产生并分泌, 可激活 JAK/STAT3, Ras/MAPK 及 PI3K/Akt 等信号通路, 是多发性骨髓瘤主要的生长 增殖和存活的重要促进因子, 还可使多发性骨髓瘤免受抗瘤药物如地塞米松的攻击, 阻止由 Dex 和化疗介导的多发性骨髓瘤细胞凋亡 [16] 研究者证实, 抗白细胞介素 6 单克隆抗体可阻止多发性骨髓瘤细胞株及原代多发性骨髓瘤细胞的增殖 鼠抗人白细胞介素 6 抗体已用于多发性骨髓瘤的治疗, 尚无临床证据支持严重不良反应的发生 实验表明, 其中一种抗体 B-E8 对二次造血干细胞移植患者无效 [17] Siltuximab(CNTO 328) 可通过抑制白细胞介素 6 而增强蛋白体酶抑制剂硼替佐米的细胞毒作用 用 Siltuximab 治疗白细胞介素 6 依赖性的多发性骨髓瘤细胞株, 无论是否有基质细胞参与, 均可出现剂量限制性瘤细胞增殖分化抑制作用 但非白细胞介素 6 依赖性细胞株几乎不受影响 [18] 由此可以看出, Siltuximab 单药治疗受限制, 需考虑联用 白细胞介素 6 参与抗凋亡蛋白 Mcl-1 及热休克蛋白 70/90 的转录调节 硼替佐米与多种促多发性骨髓瘤细胞凋亡系统有关, 但也可激活 Mcl-1 热休克蛋白 70/90 [19] 这就是联用 Siltuximab 与硼替佐米的基 ISSN CN /R CODEN: ZLKHAH 3749

5 本原理 联用后, 对白细胞介素 6 依赖及非依赖性细胞株的细胞毒作用均强于两者单独应用, 临床实验中可使至少 57% 患者达部分缓解 另外,Siltuximab 也可增强地塞米松的细胞毒作用 三药同时使用效果更好 Siltuximab 通过抑制白细胞介素 6 通路, 也可协同加强美法仑抗瘤作用 [20] 不过不难看出, 同样可以将白细胞介素 6 特异性受体或下游其他信号分子作为靶目标, 设计其他单克隆抗体药物 胰岛素样生长因子 1 受体单抗胰岛素样生长因子 1 是另一种主要的促多发性骨髓瘤细胞生长因子 多种肿瘤包括多发性骨髓瘤发生时, 胰岛素样生长因子信号通路被异常激活 胰岛素样生长因子信号通路的激活能通过多种信号级联反应如 PI3K/Akt Ras/MAPK 信号通路抗多发性骨髓瘤细胞凋亡, 促进肿瘤生长 通路中胰岛素样生长因子 1, 胰岛素样生长因子 1 受体及胰岛素受体底物的过表达与促进肿瘤细胞增殖并抑制凋亡, 增加多发性骨髓瘤的浸润周围组织的行为有关 其中, 多发性骨髓瘤发生时主要是胰岛素样生长因子 1 的水平显著增高 胰岛素样生长因子 1 过表达主要与胰岛素样生长因子 1 及基因的甲基化有关 正常 B 细胞或浆细胞不表达胰岛素样生长因子 1 受体基因, 但在未经治疗的多发性骨髓瘤患者中有 31%-50% 浆细胞表达 [21] 而且, 胰岛素样生长因子 1 不利于抗瘤药物硼替佐米抗多发性骨髓瘤的作用 [22] Descamps 等研究发现人化胰岛素样生长因子 1 受体单抗 AVE1642 抑制肿瘤生长, 显著提高硼替佐米诱导的 CD45 阴性瘤细胞株凋亡, 但对 CD45 阳性者无效 这种协同作用可能与凋亡基因 Bax 表达上调有关 而且, 除并发 3 级高血糖糖尿病的患者外, AVE1642 耐受性较好 不过这种联合方式仅有 18% 患者达部分缓解 Figitumumab (CP-751,871) 单抗可阻滞胰岛素样生长因子 1 信号传导, 无论单药治疗还是与化疗药联合均可抑制肿瘤生长 单药治疗使部分患者病情稳定, 且未见明显剂量限制性毒性反应, 添加地塞米松后可使 33% 患者达部分缓解 [23] 因此, 胰岛素样生长因子 1 受体相关单抗具有较大的潜在应用价值 血管内皮生长因子单抗血管内皮生长因子 是最强的血管生成刺激因子, 在包括多发性骨髓瘤的大部分肿瘤中上调 研究者证实血管内皮生长因子可作为多发性骨髓瘤预后判断因素, 组织水平较高时, 总存活率不佳 血管内皮生长因子主要由多发性骨髓瘤细胞及骨髓基质细胞产生, 除促进骨髓血管生成提供营养外, 还刺激基质细胞分泌白细胞介素 6, 抑制树突状细胞的成熟, 有助瘤细胞迁移 多发性骨髓瘤发病与血管内皮生长因子水平有一定关系 :1 血管内皮生长因子在多发性骨髓瘤中高表达 2 这种高表达与晚期阶段并发症, 细胞增殖水平及肿瘤分化水平有关 3 血管内皮生长因子通路的激活可作为多发性骨髓瘤患者生存预后的预测因素 4 血管内皮生长因子在多发性骨髓瘤的发展中作用重要 因此, 血管内皮生长因子也可以成为多发性骨髓瘤的治疗靶目标 研究表明, 一种血管内皮生长因子单抗 bevacizumab 可抑制多发性骨髓瘤细胞信号级联反应的激活, 抑制毛细血管生成, 并减少多发性骨髓瘤细胞及基质细胞的增殖, 无论是单药还是联合用药, 都可试用于多发性骨髓瘤患者 单抗 bevacizumab 耐受良好, 不良反应主要包括出血, 高血压, 蛋白尿, 血栓栓塞等 [24] 免疫调节剂通过下调血管内皮生长因子及肿瘤坏死因子 α 碱性成纤维细胞生长因子的表达, 也具有抗血管形成作用 所以, 有理由考虑联合使用 bevacizumab, 雷利度胺及地塞米松 [25] 临床前期研究表明联用使 70% 患者达部分缓解, 并不优于 3 种药的单独使用 部分患者血中巨噬细胞炎性蛋白 1a 及血管内皮生长因子水平低, 可完全缓解 Linifanib (ABT-869) 是一种新型口服强效的选择性血管内皮生长因子 血小板衍生生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂 关于 Linifanib 对 44 个晚期多发性骨髓瘤患者 Ⅱ 期研究表明, 反应率可达 7%, 中位数无进展生存期为 3.7 个月, 中位总生存期为 9.3 个月, 并在可接受的安全范围内 [26] 不过可以看出, 血管内皮生长因子单抗用于单药治疗还是联合用药, 需要更多的实验支持 B 淋巴细胞活化因子单抗多发性骨髓瘤患者血清中 B 淋巴细胞活化因子明显增高, 且 B 淋巴细胞活化因子受体表达水平增加 B 淋巴细胞活化因子属于肿瘤坏死因子超家族成员, 在骨髓微环境中由单核细胞, 破骨细胞, 中性粒细胞产生 当其与肿瘤坏死因子相关受体如 TACI,BCMA,BAFF-R 结合后, 激活 NF-κB, PI3K 和 MAPK 通路, 从而维持多发性骨髓瘤细胞的生 3750 P.O. Box 1200, Shenyang

6 存, 促进 B 细胞分化成熟, 提高 B 细胞分化为分泌抗体的浆细胞的能力及维持对地塞米松的耐药性 [27] B 淋巴细胞活化因子也可提升瘤细胞与基质细胞之间的黏附力 抗 B 淋巴细胞活化因子单抗 LY 具抗多发性骨髓瘤活性, 抑制破骨细胞生成 [28] CD74 单抗 CD74 是恒定链, 与抗体 Ⅱ α β 链主要组织相容性有关, 指导这些复合物向核内体及溶酶体的运输 CD74 还可作为巨噬细胞迁移抑制因子的受体, 与之结合后, 激活 NF-κB 通路, 促进多发性骨髓瘤细胞的增殖 CD74 可在 90% 多发性骨髓瘤患者瘤细胞表面表达, 抗原提呈细胞表面也有部分表达 [29] [30] Stein 等发现 Milatuzumab (hll1,immu-115) 单抗可阻碍 CD74 活动,NF-κB 信号激活受阻, 导致生长抑制效应及多发性骨髓瘤细胞株的凋亡 临床研究证明,Milatuzumab 对复发及难治性多发性骨髓瘤患者单药治疗时无明显不良反应, 且使部分患者病情稳定达 12 周以上 但 milatuzumab 缺乏抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用效应, 与阿霉素结合后, 体外细胞实验出现细胞毒性效应 [31] Milatuzumab 抗瘤特性的其他作用机制尚不清楚 CD40 单抗 CD40 也是肿瘤坏死因子受体家族成员, 一般表达于 B 细胞, 树突细胞, 部分上皮及内皮细胞 而且在多数多发性骨髓瘤细胞表面高表达, 当其与相应受体 CD40L 结合后,PI3K/AKT/NF-kB 通路诱导的多发性骨髓瘤细胞增殖及迁移加强 CD40 的刺激对瘤细胞黏附于基质细胞及促生长因子白细胞介素 6 血管内皮生长因子产生增加作用重大 [32] Bensinger 等研究了 Dacetuzumab (SGN-40) 单抗对 CD40 阳性多发性骨髓瘤细胞的抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用, 尽管它不影响 CD40L 相关信号通路, 却可上调细胞毒受体, 下调白细胞介素 6 受体的表达 而且, 添加雷利度胺后细胞毒作用明显加强, 这是通过直接的抗增殖及抗凋亡和间接加强多发性骨髓瘤细胞对自然杀伤效应细胞抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用实现的 Ⅰ 期临床研究表明最大毒性剂量为每周 12 mg/kg, 与雷利度胺 地塞米松联用, 至少 39% 患者部分缓解 [33] HCD122 是一种全人化 CD40 单抗, 阻滞 CD40L 下游通路, 抑制多发性骨髓瘤细胞及基质细胞中 CD40L 引起的白细胞介素 6 血管内皮生长因子分泌, 减少 CD40L 引起的多发性骨髓瘤细胞与纤连蛋白及基质细胞的黏附, 从而成功抑制肿瘤生长 单药治疗耐受性较好,Ⅰ 期临床研究中 1/9 患者部分缓解,2/9 病情稳定 不良反应包括寒颤 恶心 发热 关节痛, 尤其发生在首剂使用时 [34] 因此,CD40 单抗可从多方面抑制骨髓瘤活动 2.3 激活死亡受体相关单抗一旦肿瘤坏死因子家族成员 FASL TRAIL 分别与相关死亡受体 FAS, TRAIL-R1/-R2 结合, 多发性骨髓瘤细胞凋亡即发生 RNA 干扰法抑制 TRAIL-R 表达, 凋亡作用则受抑制 [35] 进入研究的 TRAIL-R 单抗有 mapatumumab, lexatumumab, 后者抗瘤效应相对弱一些 而且, 他们的抗瘤效应不受骨髓微环境中其他细胞影响, 即使这些细胞可保护多发性骨髓瘤细胞免受 TRAIL 所致凋亡作用 [36] 硼替佐米治疗多发性骨髓瘤作用原理在于上调 TRAIL 及其在浆细胞 淋巴瘤细胞上的受体表达 [37] DR4 和 DR5 为肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体受体, 相关单克隆抗体与受体结合可诱导骨髓瘤细胞凋亡 DR4 单克隆抗体能够诱导瘤细胞凋亡并能使其消退 DR5 单克隆抗体在体内外能够诱导对肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体敏感多发性骨髓瘤细胞株的凋亡或生长受抑, 传统化疗药物可通过活化 JNK/p38 和线粒体途径增加抗 DR5 单克隆抗体诱导的骨髓瘤细胞凋亡作用 [37] 因此, 联合使用硼替佐米与 mapatumumab, 多发性骨髓瘤细胞杀伤效果可得到加强 2.4 提高抗肿瘤免疫反应相关单抗 多发性骨髓瘤免疫反应的变化自然杀伤细胞不仅是重要的抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用效应细胞, 也能以抗体非依赖的方式杀死多发性骨髓瘤细胞 自然杀伤细胞的功能受多种类型的激活及抑制受体调节 病理情况下, 肿瘤细胞表面 MHC Ⅰ 类分子表达减少 缺失或结构发生改变, 杀伤细胞抑制受体的识别受阻, 使自然杀伤细胞激活并杀死靶细胞 另外, 多发性骨髓瘤患者树突细胞严重受损, 共刺激分子表达减少 细胞因子对骨髓瘤特异性细胞毒性 T 细胞的抑制, 对调节性 T 细胞的募集, 导致肿瘤逃逸现象 [38] ISSN CN /R CODEN: ZLKHAH 3751

7 2.4.2 杀伤细胞抑制受体 (KIR) 单抗杀伤细胞抑制受体配体是自身 MHCⅠ 类分子或自身肽 -MHC Ⅰ 类抗原复合物, 与配体结合后, 启动抑制信号, 阻断自然杀伤细胞活化并抑制其杀伤活性 [39] 中 CD4 阳性 T 细胞百分比升高, 耐受性较好 联合免疫调节药物, 宿主抗多发性骨髓瘤免疫进一步加强 [43] 另外, 也可研究设计 PD-L1 单抗作用于 PD-1/PD-L1 轴, 发挥抗瘤效应 [40] Benson 等实验研究发现 KIR2DL1/2/3 全人化抗体 1-7F9 通过与 HLA-C 配体相互作用, 提升自然杀伤细胞活性, 临床使用耐受性较好, 部分多发性骨髓瘤患者可达病情稳定状态 雷利度胺同样可以抑制 KIR, 与 1-7F9 联用后, 自然杀伤细胞对多发性骨髓瘤细胞的细胞毒性明显增强, 这可能与加强自然杀伤细胞向多发性骨髓瘤细胞迁移, 上调一些杀伤细胞活化受体, 增加自然杀伤细胞 γ- 干扰素 颗粒酶 B 有关 由此可见, 可考虑 KIR 单抗与雷利度胺的联合使用 PD-1 单抗双信号对免疫应答的有效激活起着非常重要的作用 共刺激信号中 B7 家族在肿瘤免疫 治疗中应用广泛, 其中 PD-L1 是新发现的 B7 家族成员, 大部分多发性骨髓瘤患者浆细胞表达 PD-L1, 肝癌 胃癌 卵巢癌等多种肿瘤组织中都可检测到 PD-L1 的表达, 其配体为 PD-1 PD-1 是一种相对分子质量为 u 的免疫球蛋白超家族 Ⅰ 型跨膜糖蛋白分子, 主要表达在活化的 T 细胞 B 细胞 胸腺细胞和髓细胞中, 被认为参与了程序性细胞死亡 PD-1/PD-L1 轴可下调自然杀伤细胞的肿瘤免疫反应, 从而减小对多发性骨髓瘤细胞的杀伤作用, 对该信号轴的调节是提高肿瘤免疫反应的重要途径 健康者自然杀伤细胞不表达 PD-1, 但可被外源性白细胞 介素 2 一定程度上调 相反, 多发性骨髓瘤患者自然杀伤细胞表达 PD-1, 与骨髓瘤细胞上 PD-L1 相互作用后, 自然杀伤细胞功能受抑制 [41] 人源化的 IgG1 单克隆抗体 CT-011 是一种新研发的 PD-1 单抗, 可加强自然杀伤细胞迁移能力, 提高自然杀伤细胞抗自身多发性骨髓瘤细胞的功能, 促进免疫复合物形成 可作为肿瘤治疗的新靶标 Benson [42] 等证明雷利度胺不仅激活自然杀伤细胞, 还可下调骨髓瘤细胞上 PD-L1 的表达, 强化自然杀伤细胞的杀伤功能, 故与 CT-011 有协同效应 除对自然杀伤细胞的效应外,CT-011 还可阻滞 PD-1/PD-L1 相互作用, 体内体外实验中均加强骨髓瘤特异性 T 细胞免疫 而且,CT-011 可加强自体树突细胞 - 骨髓瘤细胞融合疫苗对 T 细胞的反应性 使用 CT-011 治疗的患者周围血 CD200 单抗 B/T 淋巴细胞, 上皮细胞, 树突状细胞, 神经细胞均可不同程度地表达 CD200, 但在正常浆细胞缺乏 多发性骨髓瘤细胞可表达 CD200, 抑制 T 细胞反应, 导致肿瘤逃逸现象 [44] [45] Mahadevan 等发现 Samalizumab (ALXN6000) 是一种鼠抗人 CD200 单抗, 可阻碍 CD200 与相应受体的相互作用 动物模型研究发现, 这种单抗加强周围血单核细胞介导的 CD200 阳性肿瘤细胞的生长抑制作用, 调节 T 细胞减少, 活性 T 细胞增多 Samalizumab 的药物联用情况需要进一步探究 2.5 骨疾病调节因子相关单抗超过半数的多发性骨髓瘤患者同时患有其他骨疾病 破骨细胞 破骨原细胞活性加强及成骨细胞活性降低导致溶骨性病变的发生 而且, 破骨细胞活动有助于多发性骨髓瘤细胞生存生长, 成骨细胞作用则相反 [46] 骨质疏松治疗药物双膦酸盐通过抑制破骨细胞活动而减少骨骼并发症 如唑来膦酸钠每月 4 mg 静脉滴注, 可减少疼痛, 但不能完全阻止多发性骨髓瘤进展, 且不能促进骨形成, 仅部分患者出现骨质修复 [47] 骨髓瘤细胞可表达 NF-κB 配体 RANKL, 或诱导基质细胞相应表达, 与 RANK 结合后, 破骨活动加强 骨保护素则抑制 RANK/RANKL 作用 抗 RANKL 单抗 denosumab 不仅可以抑制骨溶解, 降低骨转化指标水 [48] 平, 还可减少肿瘤负担 Vanderkerken 等通过临床实验表明 denosumab 阻碍或延迟实体瘤和多发性骨髓瘤患者骨骼病变作用并不次于唑来膦酸对骨病变的作用 BHQ880 是一种 Dkk-1 单克隆抗体 骨髓瘤细胞可产生可溶性 Wnt 信号通路抑制因子 Dkk-1, 抑制成骨祖细胞分化 DKK 家族参与胚胎结构形成, 并与骨代谢及肿瘤发生密切相关, 由 Dkk -1,2,3,4 以及 Dkk-3 相关基因 soggy 构成 其中,DKK1 含有 2 个富含半胱氨酸的结构域, 可与 LRP5 和 LRP6 共受体 3752 P.O. Box 1200, Shenyang

8 结合, 形成内吞小体, 进而阻止 Wnt-Frizzled 复合体形成, 或直接结合 LRP5/6 形成三聚体后促进其内化, 封闭 Wnt 通路信号, 抑制 Wnt/β- 连环蛋白经典转导途径, 增加破骨细胞的发生 所以溶骨病变时, Dkk-1 水平较高 目前抑制 Dkk-1 作用的药物研究对象主要包括抑制 Dkk-1 表达的反义寡核苷酸和 Dkk-1 单克隆抗体 抗 Dkk-1 单抗 BHQ880 可促进骨形成, 抑制多发性骨髓瘤细胞与基质细胞黏附, 减少基质细胞产生白细胞介素 6, 故不利于肿瘤生长 在动物实验中,BHQ880 可抑制多发性骨髓瘤鼠溶骨病变的发展, 且与唑来膦酸联用时, 关键部位骨密度增加 [49] 由此可以看出, 联合使用硼替佐米与 denosumab 或 BHQ880 是个很好的选择, 因为硼替佐米不仅抑制骨吸收, 还促进骨形成 2.6 RAS/RAF/MEK/ERK 信号通路相关免疫治疗 RAS/RAF/MEK/ERK 信号传导过程 RAS/ RAF/MEK/ERK 信号通路是丝裂原激活的蛋白激酶 (MAPK) 多个通路中的一个, 高度保守, 对细胞增殖 分化至关重要, 在肿瘤性疾病如多发性骨髓瘤中通常是上调的 具体信号传导过程可概括为 : 细胞受到生长因子或其他因素刺激后,EGFR 形成二聚体, 构象改变, 蛋白质酪氨酸激酶 (PTK) 活性得到增强, 胞内区多个酪氨酸残基在激酶作用下自我磷酸化 酪氨酸磷酸化的 EGFR 通过生成生长因子结合蛋白 (Grb2) 作为衔接分子导致 Ras 蛋白的 GDP 释放和 GTP 结合进而被激活 激活的 Ras 可引起下游分子 Raf 从细胞质募集至细胞膜进而活化 Raf 是 MAPK 级联磷酸化反应的第一个分子, 作用于 MEK, 磷酸化的 MEK 再作用于 ERK, 完成 MAPK 的三级磷酸化和激活程序 被激活的 ERK 转位至细胞核内, 使一些转录因子如 Elk-1,CREB, Fos, 珠蛋白转录因子 1(Gata-1) 发生磷酸化, 改变细胞内生长因子及其他细胞因子基因的表达状态, 调节细胞生长和分化状态, 抑制细胞凋亡 [50] RAS/RAF/MEK/ERK 通路相关单抗 Ras 癌基因及其信号传导通路在多发性骨髓瘤的发生发展中起非常重要作用, 体内具有 Ras 突变的多发性骨髓瘤患者生存期更短, 且对化疗不敏感 因此, RAS/RAF/MEK/ERK 通路分子可作为多发性骨髓瘤免疫治疗靶目标 Sorafenib,onafarnib,regorafenib,AZD6244 均是 RAS 通路的相关单抗, 正处于 ⅠⅡ / 期临床研究中 索拉非尼 (sorafenib) 是目前最有前景的多发性骨髓瘤免疫相关分子靶向药物, 可抑制多种激酶, 除 Raf 激酶外, 还有 VEGFR-2/-3,PDGFR-β,Flt-3,c-Kit 等 Sorafenib 已逐渐开始用于多发性骨髓瘤的治疗 [51] Llovet 等在 Ⅲ 期临床实验中发现, 对照组中位数总生存期为 7.9 个月, 而 sorafenib 组可达 10.7 个月 疾病进展时间中位数从对照组的 2.8 个月变为 5.5 个月 虽然 sorafenib 耐受性很好, 依然存在不良反应如腹泻, 手足皮肤出疹等, 目前主要用于其余方法治疗后预防复发的辅助治疗 MEK 抑制剂也可以抑制肿瘤发生及骨髓瘤细 [52] 胞增殖 O'Neil 等研究表明用选择性 MEK 抑制剂 AZD6244 治疗人多发性骨髓瘤移植鼠, 可阻碍 ERK1/2 的激活, 减慢体内肿瘤生长并诱导凋亡 抑制剂 PD 对肿瘤的发展有药物预防作用 而且, 联合使用 AZD6244 和多种传统抗多发性骨髓瘤作用如沙利度胺, 相对于各自单独使用抗肿瘤活性提高 但一个 Ⅱ 期多中心临床研究未能成功证明 AZD6244 作为单药治疗对晚期多发性骨髓瘤患者的益处, 提示可能单纯抑制 MEK 信号作用有限 3 总结与展望 多发性骨髓瘤的治疗在不断发展, 但复发 难治始终是临床上不可避免的难题 单克隆抗体免疫疗法近年逐渐兴起, 部分单克隆抗体已在临床前期及 Ⅰ Ⅱ 期临床试验中显示出明确的抗瘤效应, 但进一步寻找骨髓瘤细胞特异的靶目标显得非常重要 与多发性骨髓瘤发生机制相关的细胞因子 骨髓中微环境及细胞膜上信号传导通路效应分子的研究发现为多发性骨髓瘤的治疗提供了很多可供选择的新靶点 但是, 目前研发相关单克隆抗体药物还存在许多问题如给药方式的优化, 如何提高生物相容性, 如何与传统治疗药物合理联合使用等都有待于进一步解决 特别是单克隆抗体还存在造价成本高, 机体耐受等诸多问题 与此同时, 单克隆抗体应用后机体内产生的二抗使原单克隆抗体失去效用也是目前面临的问题之一 不过有理由相信, 随着研究的深入, 单克隆抗体可更好地运用于临床, 为多发性骨髓瘤的治疗带来新的希望 进一步研发新型单克隆抗体, 掌握临床应用的要 ISSN CN /R CODEN: ZLKHAH 3753

9 点, 延伸其临床应用范围将是单克隆抗体在医学治疗领域的研究方向和发展趋势 作者贡献 : 第一作者与通讯作者构思并设计本综述, 分析并解析数据, 第一作者起草, 经通讯作者审校, 第一作者和通讯作者对本文负责 利益冲突 : 课题未涉及任何厂家及相关雇主或其他经济组织直接或间接的经济或利益的赞助 伦理要求 : 无涉及伦理冲突的内容 作者声明 : 文章为原创作品, 数据准确, 内容不涉及泄密, 无一稿两投, 无抄袭, 无内容剽窃, 无作者署名争议, 无与他人课题以及专利技术的争执, 内容真实, 文责自负 4 参考文献 [1] van de Donk NW, Lokhorst HM, Bloem AC. Growth factors and antiapoptotic signaling pathways in multiple myeloma. Leukemia. 2005;19(12): [2] Tai YT, Dillon M, Song W, et al. Anti-CS1 humanized monoclonal antibody HuLuc63 inhibits myeloma cell adhesion and induces antibody-dependent cellular cytotoxicity in the bone marrow milieu. Blood. 2008;112(4): [3] Hsi ED, Steinle R, Balasa B, et al. CS1, a potential new therapeutic antibody target for the treatment of multiple myeloma.clin Cancer Res. 2008;14(9): [4] van Rhee F, Szmania SM, Dillon M,et al. Combinatorial efficacy of anti-cs1 monoclonal antibody elotuzumab (HuLuc63) and bortezomib against multiple myeloma. 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