心脏移植候选者的多药脱敏方案

具有 HLA 同种抗体的移植候选者发生抗体介导的排斥反应 (AMR)、移植物失败和急性排斥反应的风险很高 (1,2)。 在心脏移植中，这些并发症会导致死亡。 50% 的计算组反应性抗体 CPRA 阈值选自国际心肺移植学会 (3) 的共识声明。 诚然，该值是任意的，但确实代表了经验丰富且信誉良好的心脏移植中心之间公认的共识。

阻止这些患者移植的同种抗体是适应性免疫系统和免疫记忆的结果。 免疫记忆被定义为当抗原在先前接触后从生物体中完全消除时，免疫系统对第二次接触抗原提供更快、更强和更特异性反应的能力。

免疫记忆涉及三种主要细胞系：记忆 T 细胞、记忆 B 细胞和浆细胞，一旦抗原被消除，它们都可以存活 (4)。 B 细胞可以对小的可溶性抗原和大的抗原产生反应 (5)。 一旦 B 细胞被激活，它就可以变成短寿命的浆细胞并产生免疫球蛋白 M (IgM)、抗体，或者它可以进入生发中心，在那里它可以经历体细胞超突变以及亲和力成熟和同种型转换。 然后 B 细胞可以分化成长寿的浆细胞并竞争骨髓生态位或可以变成记忆 B 细胞 (4-8)。

记忆 T 细胞可以持续一生，并且可以作为中央记忆 T 细胞 (TCM) 在次级淋巴器官 (SLO) 之间循环，或者作为效应记忆 T 细胞 (TEM) 在外周组织中循环 (4,9)。 在遇到它们的同源抗原后，它们可以迅速增殖并分化为效应 T 细胞。

记忆 B 细胞在 SLO 中缓慢增殖和再循环，并持续数十年，而记忆 B 细胞对牛痘（天花）的存活时间已超过 50 年 (9)。 它们通常通过 CD27 的存在和第二次抗原攻击来识别；记忆 B 细胞可以快速增殖，然后分化成新的浆细胞 (10)。 这种现象提供了一个冗余系统或“阵列”来补充产生针对给定抗原的抗体的浆细胞。

浆细胞是高度分化的特异性细胞，能主动产生同种抗体。 有两种浆细胞群，寿命短的和寿命长的 (8)。 长寿浆细胞可以终生存在，并且可以在抗原刺激后不到 1 周内出现 (6,7)。 在肾移植受者的核心活检中，B 细胞、记忆 B 细胞、浆母细胞和浆细胞都在急性排斥反应期间被鉴定出来 (11)。 浆细胞是终末分化的，因此不能增殖。 在骨髓中，存在有限数量的生存壁龛 (109)，这取决于支持它们的基质细胞的数量。 在骨髓中找不到避难所或失去避难所的浆细胞只能持续几天，这可能是由于细胞的强烈代谢需求，每秒可产生 10,000 至 20,000 份抗体 (12)。 目前认为浆细胞没有抑制其抗体合成的负反馈回路。 已证明浆细胞具有与基于免疫受体酪氨酸的抑制基序 (ITIM) 偶联的 FcγRIIB 受体 (13)。 FcγRIIB 受体是一种低亲和力受体，不能结合单体免疫球蛋白 G (IgG)。 免疫球蛋白的稳态被认为主要由内皮细胞负责 (14)。 一旦产生抗体，内皮细胞就可以通过溶酶体降解消除循环抗体，或通过 Fc 受体新生 (FcRn) 依赖机制将抗体循环回血浆。

消除给定抗原遭遇记忆的成功计划必须解决三个独立的系统或“阵列”。 免疫记忆的消除使得有害抗体可以被去除，然后产生新的有利抗体将是移植和自身免疫领域的重大进步。 对 IND 110875 中使用的药物的回顾将阐明为什么在所有其他方案都失败的情况下该方案可能成功。

兔抗胸腺细胞球蛋白 RATG 具有抗 T 细胞特性，特别是具有抗记忆 T 细胞表面抗原的活性，从而导致外周血中补体介导的 T 细胞死亡以及脾脏和淋巴结中的细胞凋亡 (15)。 RATG 具有针对 CD27、CD38、HLA-DR 的抗体，并已在体外和体内证明具有抗记忆 B 细胞的特性 (15-17)。 在脱敏试验中，rATG 和利妥昔单抗的组合减少了患者脾脏中的 CD27 阳性 B 细胞，这是一个重要的观察结果 (16)。

利妥昔单抗是一种抗 CD20 单克隆抗体，对 B 细胞具有很强的活性，可使循环中的 B 细胞减少 5-7 个月。 但随着 B 细胞分化为浆细胞，CD20 表面标记被下调，同时对利妥昔单抗的敏感性丧失 (18)。 利妥昔单抗已用于多种自身免疫性疾病 (19,20)。 许多抗体不受影响，而其他抗体会在一段时间内下降。 短寿命浆细胞可能会减少，因为在它们短暂的三天半衰期后没有现成的 B 细胞供应来替代它们。 在一项使用利妥昔单抗治疗系统性红斑狼疮 (SLE) 的研究中；流式细胞术和自身抗体特异性研究表明，针对 Ro52 和 La44 以及麻疹的抗体没有减少，但针对 dsDNA 和 C1q 的抗体确实减少了 (19)。 免疫球蛋白的总量没有变化。 浆细胞不受抗 CD20 抗体的影响，因此长寿浆细胞的抗体产生有增无减。 记忆 B 细胞是 CD 27+ 并且具有 CD20 的可变表达。 一项对肾移植候选人脱敏的研究表明，利妥昔单抗不会减少脾脏中 CD27+ 记忆 B 细胞或浆细胞的数量 (16)。 在接受利妥昔单抗治疗的 (SLE) 患者中，耗尽后返回的细胞主要是幼稚 B 细胞，浆母细胞比基线高 2.3 倍 (19)。 虽然利妥昔单抗治疗后血液中循环的记忆 B 细胞较低，但脾脏中的记忆 B 细胞似乎不受影响，然后可以转化为浆母细胞，浆母细胞随后可以分泌可溶性抗体。 这一观察结果解释了为什么一些抗体会消失，至少在使用利妥昔单抗时会暂时消失，而另一些则不会。 如果抗体主要来自短寿命浆细胞或浆母细胞，则利妥昔单抗更有可能产生作用；这些抗体由半衰期短的细胞产生，并且依赖于 B 细胞的持续增殖。 长寿浆细胞产生的抗体不受利妥昔单抗的影响。 利妥昔单抗不影响脾脏中的记忆 B 细胞，因此它们可以快速改造浆母细胞和浆细胞，以重建产生某些抗体克隆的细胞系。 由于记忆 B 细胞可以变成分泌抗体的浆细胞，因此在高度敏感的患者中移植前将其去除是有利的。

rATG 和利妥昔单抗的组合在人体中显示可减少脾脏中的记忆 B 细胞 (16)。 根据我们对文献的回顾，这一发现尚未纳入脱敏方案或自身免疫治疗方案。 没有其他疗法可以有效减少人体中的记忆 B 细胞，它代表了 IND 110875 的一个新方面。

以前用于移植的药物，包括 rATG 和利妥昔单抗，一旦成熟浆细胞在骨髓中找到避难所，就具有抑制成熟浆细胞的能力，因此对减少抗体产生几乎没有作用。 然而，用于治疗多发性骨髓瘤的蛋白酶体抑制剂硼替佐米确实具有通过多种机制耗尽浆细胞的能力。

蛋白酶体抑制代表了一种新的治疗策略，因为它提供了一种消除骨髓内浆细胞的方法 (21,22)。 硼替佐米被批准用于治疗多发性骨髓瘤，骨髓瘤细胞对蛋白酶体抑制剂的敏感性与其免疫球蛋白合成率成正比 (22)。 已知浆细胞具有高免疫球蛋白合成率，在 BALB/c 小鼠模型中处理 48 小时后，硼替佐米治疗可使脾脏中的短寿命和长寿命浆细胞减少 60% 以上，骨髓中减少 95% 以上. 硼替佐米激活未折叠蛋白反应 (UPR)，记录在案的伴侣蛋白 BiP 和 Chop 的表达增加，它们是 UPR 的标记。 作者还得出结论，抗凋亡转录因子 NF-κB 的晚期抑制也导致细胞死亡。 在用硼替佐米治疗的狼疮性肾炎小鼠模型（NZB/W F1 小鼠）中，dsDNA 特异性抗体降低至非自身免疫小鼠的范围。 总血清 IgG、IgG2a、IgG3、IgM 和 IgA 浓度均显着降低，但 IgG1 和 IgG2 的浓度没有改变或仅轻微改变 (21)。 总 IgG 浓度降低不超过 50%。 作者指出，新形成的浆细胞可在硼替佐米注射后 48 小时恢复。 这些发现支持了硼替佐米可以杀死浆细胞的结论，并具有有益的临床效果，但记忆 B 细胞并没有被耗尽，浆细胞可以快速恢复并产生不需要的抗体。 硼替佐米杀死非恶性浆细胞的能力代表了一项重大发现，在移植和自身免疫性疾病中具有潜在的治疗功效，但其本身不能长期持久地降低抗体。 可以从基础科学文献中的这些发现来解释硼替佐米抗体水平可变降低的临床发现。

硼替佐米已被用作治疗难治性抗体介导的排斥反应的拯救策略 (23-25)。 一项体外研究表明，硼替佐米能够诱导从肾移植受者吸出的浆细胞发生细胞凋亡，而 rATG、利妥昔单抗和 IVIG 均未能引起细胞凋亡 (25)。 在体外用阻断抗体产生的浓度的硼替佐米治疗显示显着降低 20S 蛋白酶体胰凝乳蛋白酶样肽酶活性。 两名患者在急性体液排斥反应期间进行了骨髓活检，硼替佐米给药后一周和一年后显示浆细胞同种异体特异性总数和浆细胞总百分比均下降 (25)。 在这两名患者中，并非所有抗体都被硼替佐米减少，总 IgG 水平没有变化，但这项研究确实表明硼替佐米可以减少骨髓中的浆细胞。

硼替佐米适用于多发性骨髓瘤，其中恶性浆细胞在产生抗体方面非常具有攻击性。 骨髓瘤细胞系产生抗体的能力越强，就越容易受到蛋白酶体抑制 (22)。 上述关于非恶性浆细胞的文献也揭示了它们对硼替佐米的蛋白酶体抑制敏感，但在一些研究中，某些免疫球蛋白分数没有降低，免疫球蛋白的总量没有变化。 也许浆细胞的代谢活性不如恶性细胞。 有一些证据表明浆细胞可能能够减少其免疫球蛋白合成，这反过来又会使它们不易受蛋白酶体抑制的影响 (26)。 对免疫球蛋白稳态的重新检查揭示了一种提高硼替佐米敏感性的潜在疗法。

免疫球蛋白稳态在很大程度上被认为是浆细胞产生的结果，然后是内皮细胞中 FcRn 介导的循环。 不与内皮细胞核内体中的 FcRn 结合的抗体然后被降解，而结合的抗体被循环回细胞间隙 (27)。 IgG 对浆细胞没有负反馈回路的概念得到了实验动物和人类数据的支持 (28,29)。 然而，临床医生观察到患者在血浆置换后“反弹”，抗体水平与血浆置换前一样高或更高，这得出了存在负反馈回路的结论 (30,31)。 反弹现象被解释为抗体从外周返回和 FcRn 受体的循环增加 (28)。 浆细胞中蛋白质合成的调节受到了新的关注，并且受到涉及内质网应激和 mTOR 信号转导的复杂反馈回路系统的控制 (32)。

最近对静脉内免疫球蛋白 IVIG 功能机制的研究进一步深入了解了浆细胞负反馈回路的可能解释。 临床文献中的 IVIG 被认为通过多种途径发挥作用，包括抗独特型抗体、抑制细胞因子基因激活、抗 T 细胞受体活性、抗 CD4 活性、刺激细胞因子受体拮抗剂、抑制补体活性和 Fc 介导与抗原呈递细胞相互作用以阻断 T 细胞活化 (33)。 最近的工作表明这些机制可能是错误的。 1993 年对患有 ITP 的儿童进行的研究表明，输注 Fc 片段可提供抗炎特性 (34)。 IVIG 的抗炎特性现在可归因于 IgG 的 Fc 唾液酸化 (35-37)。 免疫球蛋白是糖蛋白，在 Fc 结构域的 Asn297 处发现了一个 N-连接聚糖。 这种共价连接的复合聚糖由含有 N-乙酰葡糖胺和甘露糖的双触角七多糖以及两个末端唾液酸残基组成 (35)。 这种碳水化合物结构的进一步修饰很常见，并且已在该位点鉴定出 30 多种不同的聚糖，并且 IgG 的糖基化对于 FcγR 结合是必需的。 IVIG 的总抗炎活性取决于 IgG Fc 片段的唾液酸化，这仅占 IgG 库的 5%。 IVIG 中的少量唾液酸化 IgG 解释了为什么需要大剂量才能发挥其抗炎作用，而治疗低丙种球蛋白血症需要低得多的剂量。 血浆置换术通过减少唾液酸化 IgG，可能导致浆细胞中抗体合成的上调，并使它们对硼替佐米更敏感。

用与此方案类似的方案治疗的指示患者，LABScreen 检测到患者的所有抗体均有效缺失（< 5000MFI），包括在此之前难以去除的 II 类抗体。 使用 < 1000 MFI 的更严格标准，在硼替佐米治疗阶段的 3 个周期结束时，指示患者只有一个剩余抗体超过 1000。 该患者在抗体介导的排斥反应和脱敏治疗的病例报告中是独一无二的，因为患者的所有抗体都急剧下降，可溶性抗体的总量减少到患者需要 IVIG 进行替代治疗的程度。 如果这个结果是可重复的并且该方案具有足够的安全性，那么这些结果可能会对移植和自身免疫性疾病领域产生重要影响。 如果消除刺激表位的免疫记忆，则自身抗体介导的疾病现在可能具有治愈的潜力。

鉴于免疫记忆的冗余性，不可能以通常的一次一种药物的方法研究这些药物。 该协议的潜在风险是可以接受的，因为需要为危及生命的情况开发有效的治疗方法。 该方案符合 FDA 在最近的新英格兰医学杂志文章“新型联合疗法的开发”(38) 中阐述的标准。 文章主要描述了癌症试验的联合疗法；但是，文件的主题部分适用于 IND 110875。