清瘤敷脐疗法 骨髓增生异常综合征免疫失衡机制及免疫调节治疗研究进展

骨髓增生异常综合征(MDS)是一组起源于造血干细胞的异质性髓系克隆性疾病，特点是髓系细胞分化发育异常。MDS临床表现及发病机制具有很大异质性，使得它的诊断及治疗变得复杂艰难。尽管过去几十年大量研究探索MDS发病机制，发现存在一些遗传学及表观遗传学异常，但MDS确切的发病机制仍不清楚。近些年来许多研究提示MDS存在多种点突变，主要涉及剪接因子及表观遗传学调控。这些点突变可以提示疾病预后，与临床表型相关，将来也可能引入MDS预后评分系统中。但因这些点突变也可出现在其他髓系恶性疾病，甚至没有异常造血的骨髓中，因此并不能依据这些点突变来确定MDS的诊断。

目前MDS主要依据国际预后评分系统(IPSS)及IPSS-R进行危险分层，大体上可分为相对低危组(IPSS为低危/中危-1者或IPSS-R为极低危、低危、中危者)及相对高危组(IPSS为中危-2/高危者或者IPSS-R为高危、极高危者)2组，从而指导临床治疗。但因缺乏明确的治疗靶点，绝大部分MDS患者对目前药物治疗反应不佳，预后较差。因此需要深入探索MDS的发病机制，并依此优化MDS的诊断标准并积极寻找有效的治疗靶点，提高MDS患者的生存及预后。一些大型流行病学研究发现自身免疫病与MDS存在一定相关性，近期研究也提示免疫失衡参与了MDS的发生发展，一些新型靶向药物也应运而生正在进行临床前期及临床试验。现总结近期一些重要的研究数据，主要探索免疫失衡与MDS发生发展之间的关系，及免疫调节治疗在目前及将来MDS治疗中的作用。

一、MDS与自身免疫病相关性

很久之前研究已发现MDS与自身免疫病相关，最近一些大型临床研究同样证实两者的相关性。数据资料提示既往存在自身免疫病的患者并发MDS的相对危险度明显升高，OR值为1.5～3.5。究其原因：其一，自身免疫病患者应用免疫抑制药物，如甲氨蝶呤、硫唑嘌呤等，可导致继发性MDS，称为治疗相关MDS;其二，许多研究均表明，慢性炎症及免疫信号通路的异常激活也可导致MDS。

2016年法国进行了一项多中心回顾性研究，发现MDS合并的自身免疫病以系统性血管炎最多见，且合并自身免疫病的MDS患者更年轻、预后差的染色体核型更多见，且预后危险分层更高危，但是比较两者总生存并未发现显著差异。该研究还发现应用去甲基化药物治疗合并自身免疫病的MDS患者时，部分患者自身免疫病的相关症状明显缓解，且可减少糖皮质激素的治疗依赖。2016年一项国际多中心临床研究同样探索合并及不合并自身免疫病MDS的临床差异，发现合并自身免疫病MDS患者的总生存优于不合并者且向急性髓系白血病(AML)的转化率低，多因素分析提示是否合并自身免疫病、IPSS评分及年龄是影响MDS患者总生存的独立预后因素。

总之，免疫失衡可能是血液病及自身免疫病的共同发病基础，合并自身免疫病的MDS患者与不合并自身免疫病的MDS患者表现出不同的流行病学及临床特征。从预后角度分析，2016年这项国际大型临床研究发现，合并自身免疫病MDS患者具有更长的总生存及更低的AML转化率，然而一些小型临床研究并没有发现这样明显的差异。因此提示我们合并自身免疫现象的MDS患者具有独特的临床及预后特点，值得更多临床医生关注。

二、MDS免疫失衡机制

机体免疫反应大体可分为天然免疫及获得免疫，研究表明细胞因子、免疫细胞、免疫及炎症相关信号传导通路可通过调控炎症反应及天然免疫应答，从而影响造血干/祖细胞凋亡、增殖与分化，作为天然免疫失衡参与到MDS发生发展过程。同样MDS肿瘤细胞在细胞因子及其他免疫细胞的共同作用下，可激活T细胞为主体的获得性免疫，导致造血干/祖细胞凋亡及肿瘤逃避免疫监视，作为获得性免疫失衡也参与到MDS发生发展过程。因此我们将从细胞因子、免疫炎症信号传导通路及免疫相关细胞这3个方面总结并阐述免疫失衡导致MDS发生发展的具体机制。

1. 细胞因子

目前研究至少发现30种细胞因子与MDS的发病相关，而且其中一些细胞因子还与临床分型及预后相关。这些细胞因子可能由MDS肿瘤细胞及基质细胞分泌。既往研究表明，一些细胞因子在MDS患者外周血及骨髓中表达明显升高，如TNFα、IFNγ、IL-6、IL-8等。这些细胞因子一定程度上反映了机体炎症信号通路及髓系分化的失衡，而且其中一些细胞因子会影响MDS患者的预后。

(1)TNFα：

TNFα可由骨髓基质细胞分泌，全身炎症反应综合征也可能是TNFα的重要来源。研究表明，TNFα在MDS患者骨髓及外周血中均明显升高，血清中TNFα的水平与高危MDS患者的白细胞总数、β2微球蛋白、尿酸及碱性磷酸酶的水平呈正相关，与血红蛋白的水平呈负相关，TNFα水平高是高危MDS患者的不良预后因素。

(2)IFNγ及IL-10：

IFNγ与MDS患者骨髓细胞凋亡相关，研究提示相对低危MDS患者的造血干/祖细胞凋亡明显增加，而高危或者伴有原始细胞增多的MDS主要以恶性克隆增殖旺盛及免疫耐受为特征。因此不同类型MDS患者其体内与凋亡相关的细胞因子(如TNFα、IFNγ、IL-6)的水平是有差异的，在相对低危MDS患者中较高，而在相对高危患者中较低。同样地，与免疫耐受及逃逸相关的细胞因子(如IL-10)在相对高危MDS患者中表达明显升高，使得恶性克隆细胞逃避免疫监视，而导致疾病进展。

2. 信号传导通路

(1)凋亡信号传导通路：

造血干/祖细胞凋亡增加被认为是MDS患者血细胞减少的主要原因。在体外实验中，TNFα及IFNγ可以明显诱导造血祖细胞表面Fas受体表达，使造血干/祖细胞容易与Fas配体结合，从而激活caspase-8，形成死亡诱导信号复合物，直接诱导造血干/祖细胞凋亡。

TNFα除了可诱导Fas受体表达增加以外，还可与TNF受体1(TNFR1)及TNF受体2(TNFR2)特异性结合。TNFα与TNFR1结合后可以直接激活caspase-8而诱导凋亡，而TNFα与TNFR2结合后可以通过c-Jun N-terminal激酶通路而诱导抗凋亡及促生长。因此有研究提示MDS骨髓细胞中TNFR表达与凋亡程度相关，如RA亚型中TNFR1表达明显增加，而RAEB亚型中TNFR2表达明显增加。

(2)Toll样受体(TLR)信号传导通路：

TLR是参与天然免疫的一类重要蛋白质分子，可识别多种类型的病原体相关分子模式或损伤相关分子模式，从而启动细胞内信号传导活化天然免疫及特异性免疫应答的产生。当单核巨噬细胞上TRL与相应配体结合后，其表达产物可参与调节抗感染、新陈代谢及细胞分化等。研究认为，TLR依赖的信号传导通路可调节MDS患者造血干/祖细胞的生长及调控造血功能。Maratheftis等首次报道了MDS患者骨髓中单核细胞及CD34+细胞过表达TLR4，并发现TLR4水平与细胞凋亡发生率明显相关。随后的研究也发现，TLR1、TLR2、TLR6、TLR7及TLR9在MDS患者中均过表达，从而促进细胞因子TNFα、IFNγ表达并激活细胞凋亡信号。

(3)NF-κB转录因子信号传导通路：

核转录因子家族中NF-κB在基因表达中起关键调控作用，通过调控多种基因表达，NF-κB参与免疫反应、炎症反应、细胞凋亡及肿瘤发生等。研究表明NF-κB信号通路在造血干/祖细胞增殖、分化及自我更新过程中起关键调节作用，而NF-κB异常会导致细胞增殖与分化失调，从而导致MDS发生。NF-κB的活性在MDS恶性克隆性干/祖细胞中明显提高，且随着MDS疾病进展，在高危晚期MDS中的活性也逐渐升高，这都提示NF-κB在MDS恶性克隆性干/祖细胞的增殖存活中起重要作用。而阻滞NF-κB的活性可诱导正常造血干/祖细胞，尤其是MDS恶性克隆性干/祖细胞的凋亡，从而改善MDS患者的生存。

3. 免疫相关细胞

(1)T细胞：

相对低危MDS患者体内细胞免疫增强，表现为CD8+毒性T细胞、辅助T细胞及NK细胞增加而调节性T细胞(Treg细胞)减少。体外研究提示恶性MDS细胞表面MHCⅠ类分子可激活CD8+T细胞，CD8+T细胞增殖后会通过识别MHC Ⅰ类分子而杀伤恶性克隆细胞及正常造血细胞，从而抑制骨髓的造血功能。Sloand等认为在染色体+8异常的MDS患者中，CD34+造血祖细胞表面过表达Wilms tumor 1蛋白(WT1)，而WT1可能是CD8+毒性T细胞靶向造血细胞的一个潜在表位。因此+8 MDS患者体内CD8+毒性T细胞的细胞免疫功能更强，也对免疫抑制治疗更敏感。另外一项研究发现，T细胞还可以识别MDS肿瘤细胞表面的肿瘤-睾丸抗原(CTA)，而且应用去甲基化药物可诱导肿瘤细胞表面CTA的表达，从而增强T细胞的靶向杀伤作用。

研究发现，Treg细胞的水平与功能在相对低危及相对高危MDS患者中存在差异，在相对低危MDS患者Treg功能受损，而相对高危MDS患者Treg的数量及功能均增强。因此认为Treg细胞功能受损使相对低危MDS患者会出现免疫功能过度激活，而Treg细胞功能增强在相对高危MDS患者会抑制免疫功能，导致恶性克隆增殖。Costantini等进行了一项体外研究，发现去甲基化药物可以抑制Treg细胞的增殖并抑制其功能。随后进行临床研究，应用去甲基化药物治疗相对高危MDS患者，同样发现可明显降低患者外周血Treg细胞的水平。因此，Treg细胞可以抑制免疫功能，抑制机体抗肿瘤潜力，促进MDS疾病进展。

(2)间充质干细胞：

间充质干细胞(MSCs)是具有自我更新能力原始细胞，对于维持正常造血及促进MDS恶性克隆生成都至关重要。研究认为正常MSCs具有免疫抑制作用，可以抑制树突状细胞成熟及CD8+T细胞活化。而相对低危MDS患者骨髓中MSCs的免疫抑制作用减弱，从而促进细胞毒性T细胞增殖。有趣的是，MSCs的免疫调节作用在相对低危及相对高危MDS中也存在不同，在相对高危MDS患者中，MSCs会诱导更多凋亡及免疫抑制，提供更少造血支持。

三、MDS免疫调节治疗

充分了解免疫失衡机制在MDS发生发展中发挥的作用是探索免疫调节治疗的基础。因CD8+T细胞过度激活及炎性细胞因子过度分泌所致的细胞凋亡是相对低危MDS的重要特征，因此，免疫抑制治疗及一些信号通路抑制剂可能成为这部分患者的合理选择;而逃离获得性免疫监视可能是相对高危MDS原始细胞存活及增殖的关键，因此，可以考虑靶向免疫检查点治疗。一些临床试验已经证实相对低危及相对高危MDS应用免疫调节治疗的潜在疗效，以下将详细介绍。

1. 相对低危MDS免疫抑制治疗

相对低危MDS包含一系列疾病类型，因此免疫抑制治疗疗效并不一致。研究表明，年龄与免疫抑制治疗疗效呈显著负相关，而HLA-DR15阳性、IPSS危险分层为相对低危、骨髓低增生及染色体存在+8，这些因素提示免疫抑制治疗疗效佳。

(1)环孢素及抗胸腺细胞球蛋白(ATG)：

环孢素可与T淋巴细胞胞质中的亲环蛋白结合而抑制T细胞功能，同时还能阻断JNK、P38信号传导通路而抑制炎性细胞因子释放，从而发挥其独特的免疫抑制功能。早期小型临床研究探索低危MDS患者单用环孢素治疗的疗效，发现其对于改善贫血疗效显著，有效率可达33%～82%，然而对于改善血小板减少及中性粒细胞减少疗效欠佳。

ATG可与淋巴细胞结合，从而迅速清除外周血及淋巴结中的T淋巴细胞，同时可上调Treg细胞并抑制抗原递呈过程，最终消除获得性免疫。目前ATG主要尝试用于治疗低增生MDS，其有效率高低不等，主要与患者的选择有关。研究认为MDS患者采用环孢素及ATG联合治疗的疗效并不优于单药治疗，但是一些患者在ATG治疗后可能依赖环孢素维持治疗。

(2)阿仑单抗：

阿仑单抗是靶向成熟淋巴细胞表面CD52抗原的单克隆抗体，它可以清除淋巴细胞，因此抑制获得性免疫。一项研究选择可能从免疫抑制治疗中获益的中危-1及中危-2型MDS患者，应用阿仑单抗取得了显著的疗效，有效率达72%。

(3)信号传导通路相关抑制剂：

对相对低危MDS免疫信号传导通路失衡的深入认识，使得一些新药尝试用于MDS的治疗。一些临床前期试验取得了较好疗效：一项体外研究应用TLR2抑制剂处理MDS患者的骨髓细胞，发现它可以促进干/祖细胞的分化、诱导MDS干/祖细胞凋亡、抑制恶性克隆细胞生长，而这些作用在相对低危MDS患者的骨髓细胞中表现更为显著;还有一项体外研究应用p38 MAPK抑制剂SCIO-49处理MDS患者骨髓细胞，发现它可以刺激造血，同时抑制骨髓基质细胞分泌炎性细胞因子;同样地，IL-8受体的抑制剂SB-332235可以明显减少MDS干/祖细胞的增殖及集落形成。

正因为临床前期试验中发现p38MAPK抑制剂效果很好，因此它的抑制剂ARRY614进入了开放1期临床试验，用于治疗低危MDS患者，其中30%的患者获得了血液学改善。TLR2抑制剂OPN-305也已经在健康人通过了1期临床试验，目前正在MDS患者进行1期及2期临床试验。还有一种口服的TGFβ受体1激酶小分子抑制剂LY-2157299也正在低危及中危MDS患者中进行2期临床试验。

2. 相对高危MDS免疫调节治疗

(1)免疫检查点：

相对高危MDS的发生发展除了与MDS干/祖细胞中出现遗传学及表观遗传学异常有关外，还与MDS细胞成功逃离获得性免疫监视密切相关。其中一个重要的免疫逃逸机制是，MDS肿瘤细胞高表达了免疫检查点相关的免疫抑制分子，从而抑制获得性免疫的抗肿瘤效应。因此，一个可行的治疗策略即阻断高危MDS患者的免疫检查点，打破肿瘤的免疫逃逸机制。

目前2项临床研究正在探索应用PD-L1抑制剂治疗MDS：Pembrolizumab是被批准用于黑色素瘤治疗的PD-L1抑制剂，目前也正用于MDS及淋巴瘤的1期临床研究。另外PD-L1的封闭抗体Atezolizumab单药或联合阿扎胞苷治疗MDS的1期临床试验也正在进行中。

CTLA-4表达在辅助性T细胞表面，与B7分子结合后可抑制T细胞的活性，因此也作为免疫检查点。CTLA-4的抑制剂Ipilimumab被批准用于黑色素瘤，目前也正在用于一项1期临床试验，治疗造血干细胞移植之前或之后复发/难治的MDS。

(2)去甲基化药物：

去甲基化药物被批准用于高危MDS的治疗，它可以从不同途径调节及诱导免疫反应控制恶性细胞。近期研究认为去甲基化药物之所以可增强免疫效应，是因为它的去甲基化及上调内源性逆转录病毒(ERVs)的作用。上调ERVs可形成双链RNA，从而激活防御病毒的信号传导通路，因此减少靶细胞增殖，这个现象被称作病毒模仿(viral mimicry)。这个机制在去甲基化药物的抗肿瘤活性中起重要作用，而且可能增强MDS肿瘤细胞对免疫检查点抑制剂等其他免疫治疗的敏感性。另外，去甲基化药物可以上调肿瘤相关抗原的表达，如肿瘤睾丸抗原，从而促进T细胞活化。

(3)其他免疫调节：

一些肿瘤细胞可表达色氨酸降解酶，它可从肿瘤微环境中释放出色氨酸，从而抑制T细胞的增殖及活性。近期一项2期临床试验发现，MDS患者应用IDO1抑制剂治疗后，15例患者中12例疾病稳定，其余3例患者进展。

四、总结

目前MDS的诊断仍主要依赖于外周血及骨髓形态学检查，预后危险分层依赖于细胞遗传学检查。当然高通量基因测序筛查基因异常也逐渐应用于临床，相信将会辅助下一版WHO指南中MDS的分类及将来的预后评分。尽管MDS自身免疫异常已经被认识长达20年，但它潜在的免疫失衡机制及治疗潜能仍然没有被清晰地认识。

最初的研究已经关注了相对低危MDS患者造血干/祖细胞因免疫失衡所致的凋亡增多，然而接下来的众多研究仅发现肿瘤睾丸抗原及WT1抗原及肿瘤-睾丸抗原是MDS患者中T细胞识别的抗原表位。免疫抑制治疗，如ATG、环孢素、alemtuzumab等，在相对低危MDS患者中显示了足够的治疗潜能。尽管在一定的亚组患者中有显著的疗效，但是免疫抑制治疗并没有广泛在临床普及。可能主要是由于缺乏有效的方法评估、筛选可能对免疫抑制治疗有效的MDS患者。目前认为年轻、病程短、HLA-DR15阳性及IPSS相对低危的MDS患者可能对免疫抑制治疗有效。也许应用流式检测T细胞亚群的功能可更好地提高对免疫失衡的评估。

寻找新的免疫调节治疗靶点需要对MDS的发病机制有更深的理解。最近，高危MDS的获得性免疫失衡引起了大家的注意，就像黑色素瘤，通过药物提高对肿瘤的免疫监视功能，提高细胞毒性T细胞的功能，可能可提高相对高危MDS患者持久的免疫应答。但是在高危MDS患者应用免疫检查点抑制剂时需要严密监控其副作用，因为这些药物可能会增加自身免疫病的风险。当然骨髓天然免疫失衡也逐渐被重视，这为天然免疫信号通路中的新型抑制剂应用于MDS的免疫调节治疗做了铺垫，期待针对这些靶点的治疗取得较好的耐受性及疗效。

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