免疫耐受与多种临床疾病的发生、发展及转归密切相关。一方面,丧失对自身抗原的生理性耐受是自身免疫病发生的根本原因;另一方面,对病原体抗原和肿瘤抗原的病理性耐受则可能阻碍正常免疫防御和免疫监视功能的有效发挥,导致慢性持续性感染和肿瘤的发生发展。临床实践中,对于自身免疫病,希望能够重建对自身抗原的生理性耐受;而对于慢性感染和肿瘤,则希望能够打破病理性耐受,恢复正常免疫应答,最终清除病原体和杀伤肿瘤细胞。在器官移植中,为防止移植物被排斥,常大量使用免疫抑制剂,但这会造成免疫功能普遍降低。更好的策略应该是设法诱导抗原特异性免疫耐受,使受者的T、B细胞对供者的器官组织特异抗原不产生应答,但仍维持对其他外来抗原的反应能力。打破或建立免疫耐受的一些策略和方法已经开始应用于临床实践,而更多的尝试还在临床前和临床试验阶段。
诱导免疫耐受:由于对生理状态下免疫耐受,尤其是外周耐受建立和病理情况下免疫耐受丧失的机制缺乏透彻的理解,人工诱导免疫耐受很大程度上仍是实验性尝试。
口服或静脉注射抗原
口服抗原可在肠道黏膜局部诱导特异性免疫应答,同时却可能抑制全身性应答。例如,给小鼠喂饲碱性髓鞘蛋白( MBP)后,肠道局部CD4+T细胞产生TGF-β及IL-4,这些细胞因子能诱导抗原特异性B细胞产生IgA类抗体,同时通过诱导Treg抑制全身应答,从而令小鼠对实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)诱导产生抵抗。类似地,在动物模型上,口服Ⅱ型胶原蛋白能抑制类风湿关节炎的发生。然而,临床试验显示该策略疗效非常有限。此外,静脉注射可溶性蛋白抗原不易为APC摄取,而且不能有效诱导抗原受体交联,故不仅不导致淋巴细胞活化,反而常引起耐受。
使用变构肽配体(altered peptide ligand)
对T细胞表位肽中与TCR直接接触部位的氨基酸进行替换,如此获得的变构肽能模拟表位肽与MHC分子形成复合物,并被TCR识别,但却不能有效启动TCR下游的信号转导和激活特异性T细胞。因此,它们有可能用作自身免疫病的治疗。Clatiramer是一个比较成功的例子,这是一种由谷氨酸、丙氨酸、酪氨酸和组氨酸按其在MBP中组成比例构成的多肽类药物,临床应用能显著降低多发性硬化的复发率。
阻断共刺激信号
除抗原受体介导的信号,T、B细胞活化均需要共刺激信号,通过阻断共刺激信号可成功诱导出对多种抗原的耐受,如用CTLA-4/Ig融合蛋白阻断CD80/86-CD28相互作用,用抗CD40L抗体阻断CD40-CD40L,分子间相互作用,以及用CD58/IgG1融合蛋白阻断CD2-CD58相互作用等。其中,CTLA-4/Ig和CD58/IgG1已分别被批准用于类风湿关节炎和银屑病的治疗,而CD40L抗体的临床研究则因诱导血栓形成而终止。
诱导免疫偏离
很多情况下,自身免疫性组织损伤是由Th1或Th17细胞介导,而Th2型应答具有保护作用。因此,已尝试使用一些细胞因子诱导免疫反应向Th2型偏离,并抑制Th1和Th17细胞分化和功能。
骨髓和胸腺移植
在小鼠实验中,于同种异型器官移植前,通过供体骨髓细胞输注等方法建立供受者微嵌合体,可以诱导出稳定持久的免疫耐受状态,既可预防移植物抗宿主反应,又可延长移植物存活时间。在系统性红斑狼疮等自身免疫病患者中,伴随多种自身抗原特异T细胞及B细胞的活化,造血微环境和造血干细胞受到损害,给患者移植骨髓及胚胎胸腺,可部分建立正常免疫系统的网络调节功能,减轻或缓解自身免疫病。
过继输入抑制性免疫细胞
在体外扩增调节性T细胞,然后再输入到受者体内,有助于自身免疫病的控制。此外,还有临床前研究或临床试验结果显示,输入耐受性树突状细胞、巨噬细胞或间充质干细胞等同样有利于免疫耐受的建立。
打破免疫耐受:在慢性感染和肿瘤患者中,常因免疫抑制分子过表达、共刺激分子缺失或 Treg细胞水平的异常升高导致免疫耐受。靶向这类分子或细胞有可能打破免疫耐受,恢复免疫应答。
检查点阻断
由CTLA-4、PD-1等免疫负调控分子构成的免疫检查点有助于防止过度应答导致的免疫损伤,但其不适当的活化也参与了肿瘤和慢性感染的病理发生。肿瘤免疫治疗的一项重要进展就是CTLA-4和PD-1阻断抗体的临床应用。大规模临床试验表明,约15%和30%患者对CTLA-4和PD-1抗体治疗有良好反应。这类抗体已被批准用于转移性黑色素瘤等的治疗。另有大量靶向其他免疫抑制性受体的抗体或小分子药物正处于不同临床试验阶段。
激活共刺激信号
采用共刺激分子CD40、4-1BB、GITR、OX-40等的激动性抗体可以增强抗原特异性的T细胞应答。
抑制调节性T细胞功能
利用抗CD25或CTLA-4抗体,可以部分去除体内的Treg细胞,增强免疫应答。此外,小鼠Treg细胞表达TLR9,用其相应配体(CpG)可逆转Treg细胞的抑制功能,增强抗肿瘤免疫。
增强DC的功能
未成熟DC具有诱导免疫耐受功能,免疫佐剂(如BCG)和TLR配体(如TLR9配体CpG)的刺激可促进DC的成熟,上调细胞表面MHCⅡ类分子和共刺激分子 B7的表达,使得耐受信号转变为激活信号。此外,在DC表达共刺激分子CD27的配体CD70可有效打破CD8+T细胞耐受而诱导具有保护作用的抗病毒免疫应答。
细胞因子及其抗体的合理使用
IFN-γ能诱导APC上调MHCⅡ类分子,增强抗原加工及提呈能力。IFN-γ或其诱导的Mφ产生的IL-12可促进Th1应答,增强效应CTL产生。GM-CSF与其他细胞因子联合应用,既可以诱导粒/单核细胞生成,又可促使DC功能成熟,用于抗肿瘤免疫治疗。肿瘤细胞常产生TGF-β,抑制免疫应答,可用抗TCF-β抗体治疗。