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目的:溃疡性结肠炎(UC)是一种由黏膜稳态紊乱引起的慢性、衰弱性免疫介导疾病,肠道效应T细胞过多,黏膜调节性T细胞(Tregs)增殖不足。我们在此报道了一例难治性UC和相关原发性硬化性胆管炎(PSC)患者成功的自体体外扩增Tregs过继移植,该病目前尚无有效的治疗方法。
方法:患者接受每公斤体重1×106自体、体外扩增的多克隆Treg单次输注,并在继发性Treg转移后4周和12周评估临床、生化、内镜和组织学反应。
结果:患者在继发性Treg转移后12周表现出临床、生化、内镜和组织学方面的反应,这与肠道CD3+ /FoxP3+和CD3+ /IL-10+ T细胞的富集以及粘膜转化生长因子β和双调蛋白水平的升高有关。此外,随着肝酶的减少,PSC明显改善。这种显著的效果持续了4周,之后数值又开始上升。
结论:继发性Treg治疗难治性UC可能有效,为PSC的临床试验开辟了新的途径。
溃疡性结肠炎(UC)是IBD的主要症状之一,以慢性、复发性肠道炎症为特征。UC是一种全身性疾病,不仅可出现在肠道,也可出现在肠外器官,包括皮肤、关节、眼睛和肝胆道。肠道效应T细胞过多,粘膜调节性T细胞(Tregs)增殖不足,这是UC的一个特征。有限数量的局部Tregs无法控制持续的免疫反应,导致UC的炎症持续存在,诱发腹泻、直肠出血和腹部痉挛等症状。在这种情况下,Tregs和Treg来源的细胞因子,如转化生长因子β (TGF-β)和白细胞介素(IL)-10,在限制肠道慢性炎症中发挥核心作用。这是基于动物模型得出的结论,该模型显示Treg中IL-10基因被破坏的小鼠会发生肠道炎症,而IL-10是维持肠道中Treg抑制活性所必需的。此外,结肠炎实验模型的研究表明,Tregs可改善结肠炎免疫反应,而TGF-β-诱导的体外Treg细胞过继性转移可防止结肠炎的发生,为UC中基于Treg的细胞治疗提供了科学依据。我们已经制定了一项方案,在药品生产和质量管理(GMP)规范下生产用于临床使用的自体多克隆Treg,这使我们能够启动体外扩增自体Tregs治疗UC的剂量确定临床试验。
我们在此报告了一位UC合并原发性硬化性胆管炎(PSC)的患者,他接受了单次自体体外扩增Tregs治疗。PSC是一种特发性、异质性、胆汁淤积性肝病,其特征是持续的、进行性的胆道炎症和纤维化,通常与IBD相关。目前还没有有效的药物治疗该病,最终可能发展为需要肝移植的终末期肝病。据报道,PSC中外周和肝内Treg频率降低,可能通过促进促炎免疫反应参与PSC的免疫发病机制。在这里,我们观察了过继性转移Tregs对难治性UC合并PSC患者的反应。
我们的研究结果表明,自体体外扩增多克隆Tregs的过继转移可能诱导难治性UC的临床、生化、内镜和组织学反应。粘膜调节性FoxP3+ T细胞的增加与相应的IL-10上调相一致,这与转移的Tregs在转移过程中迁移到炎症结肠并改善局部疾病活动性的概念一致。到目前为止,在IBD中只进行了一项研究,研究了卵清蛋白特异性Tregs在克罗恩病中的疗效。在采用Treg移植后5周和8周,使用克罗恩病活动指数评估,患者中有40%(8/20)出现了临床反应。本研究未评估内窥镜反应,并且fCalprotectin水平在整个研究人群中显示出小幅下降趋势。
我们患者肝脏病理的显著改善表明Treg治疗也可能诱导相关PSC的生化反应。PSC是一种免疫介导的慢性肝病,其特征是炎症、纤维化和肝内和肝外胆管的进行性破坏,导致肝硬化和终末期肝病的发生。患胆管癌的风险也会增加,终生风险高达20%。目前,没有批准的药物治疗PSC,肝移植是唯一可用的治疗选择,以改善临床结果。IBD,主要是UC,与PSC密切相关,因为高达62%-83%的PSC患者存在IBD。PSC与UC的密切联系暗示存在一个共同的肝-肠免疫轴,驱动这些免疫介导的疾病。T细胞在UC和PSC的发病机制中都起着关键作用,因为肠道归巢粘膜记忆淋巴细胞的异常迁移与疾病的发病机制密切相关。经过肠道相关淋巴组织树突状细胞的抗原识别,naïve T细胞上印迹有肠道特异性趋化因子受体CCR9和整合素α4β7。这些启动的T细胞被认为是通过其相关配体、粘膜血管寻址蛋白细胞粘附分子(MAdCAM)-1和门静脉周围内皮细胞中的趋化蛋白CCL25的异常表达迁移到肝脏的。这与α4β7+CCR9+效应T细胞的数量有关,约占PSC患者肝脏浸润淋巴细胞的20%。此外,CCL28不仅在门静脉内皮中上调,而且在发炎的结肠中也上调,从而引发α4+β7+淋巴细胞的驻留。胆管细胞表达的血管细胞粘附蛋白(VCAM)-1进一步促进肝内表达α4β7的T淋巴细胞的存活,这些T淋巴细胞使PSC中正在进行的肝脏炎症持续存在。这些发现表明,UC中α4β7+CCR9+效应T细胞从炎症肠道进入肝脏,并使免疫介导的肝脏炎症持续存在。TCRβ库的测序数据证实了T细胞运输驱动PSC的机制,其中在PSC/IBD患者的成对肠道和肝脏样本中检测到共同克隆来源的记忆T细胞,这表明由共享抗原驱动的记忆T细胞存在于PSC/IBD患者的肠道和肝脏中。然而,肠源性T细胞的异常肝脏募集并不局限于PSC,而似乎是其他慢性肝病的普遍特征,因为肝脏异常表达MAdCAM-1、CCL25和随后表达α4β7和CCR9的T细胞浸润到肝脏是慢性肝病的共同特征。这些发现表明淋巴细胞运输的改变不能被认为是PSC发展的唯一原因。此外,最近的一项试验在PSC/IBD患者中应用α4β7-整合素抗体vedolizumab后没有发生生化反应,但在治疗患者中显示出良好的控制肠道炎症的疗效,表明粘膜效应T细胞转运到肝脏并不严重依赖α4β7。
重要的是,外周和肝内Treg数量的损伤已被报道参与PSC,为该疾病中Treg细胞的转移提供了合理的治疗理念。具体而言,有报道称PSC患者血液中的外周Treg数量与健康受试者和原发性胆管炎(PBC)患者的数量相比显著降低。此外,PSC患者的肝内FOXP3+细胞数量与诊断时的PBC患者相比明显减少,PSC患者的血液Treg功能甚至可能受损,因为其IL-10含量与健康受试者相比明显减少。
在这里,观察到的ALP血清水平在采用Treg转移后第4周降低了55%,这与观察到的ALP降低是Treg转移诱导的生物效应的观点是一致的,因为PSC的自然病史通常与ALP水平随时间的稳定或增加有关。最近在一项临床试验中证实了这种缺乏自然疾病改善的情况,该试验调查了24-去熊去氧胆酸(norUDCA)在PSC患者中的作用,表明接受安慰剂的患者在12周内ALP平均增加1.2%。Treg诱导的UC效应是持久的,而Treg诱导的PSC效应是短暂的,这一观察结果令人感兴趣,并表明重复的过继Treg转移可能是诱导PSC持久缓解所必需的。治疗的时间限制效应和反应丧失可能是由于转移的Treg的生存能力降低。一项I期研究调查了1型糖尿病患者给予非放射性标记Treg的情况,报告称只有25%的转移细胞在90天后保留,尽管在长达1年的时间里仍然可以检测到一个小信号,这表明一小部分转移的Treg细胞可以长期存活。需要对标记的Treg细胞进行进一步的研究来确定它们感兴趣的组织中存活多久。进一步的研究还应排除随着时间的推移Treg的表型和功能的潜在丧失,这也可能造成了过继性转移后的短暂临床效果。
本报告的局限性包括只报告了一个病例,需要更大规模的研究来证实UC和PSC患者自体Treg移植的有效性和安全性。此外,这项研究没有解决Treg转移在维持治疗反应中的功效。然而,由于早期反应是UC长期预后的最佳预测指标,记录的疗效可能是Treg转移长期疾病控制潜力的重要信号。
需要进行重复Treg转移的进一步试验以进行确认。此外,Treg转移后肠粘膜Treg细胞的增加并不一定证明转移的细胞向肠道迁移,而可能是由于组织中局部Treg扩增。因此,验证转移的T细胞的肠道归巢是未来UC中Treg转移研究的一个重要方面,这可以通过注射标记Treg细胞来解决。
据我们所知,这是第一个显示单次输注自体体外扩增多克隆Tregs后UC和相关PSC改善的报告。我们的数据显示,Treg治疗可以诱导UC的临床、生化、内镜和组织学反应,并在PSC中引起显著的生化反应。鉴于Treg在多种免疫介导疾病中的作用,自体体外扩增Treg细胞的过继转移可能在与效应亚群和Treg亚群不平衡相关的慢性炎症性疾病中具有广泛的治疗应用。