间充质基质细胞治疗急性移植物抗宿主病的时机、疾病情境与生物标志物作为临床反应决定因素

《Current Stem Cell Reports》：Mesenchymal Stromal Cell Therapy for Acute Graft-Versus-Host Disease: Timing, Disease Context, and Biomarkers as Determinants of Clinical Response

目的综述：异基因造血干细胞移植（HSCT）是血液系统恶性肿瘤与遗传性疾病的治疗手段，但移植物抗宿主病（GVHD）仍是发病与死亡的主要原因。间充质基质细胞（MSCs）凭借免疫调节与组织修复特性成为细胞治疗手段，然而临床反应并不一致。本综述考察支持MSCs用于GVHD的证据，重点关注治疗时机、疾病分期与严重程度、患者特征、MSC产品特性以及预测反应的生物标志物。 近期发现：MSCs通过旁分泌介质、细胞外囊泡及细胞间相互作用，调节固有免疫与适应性免疫，包括T细胞、B细胞、自然杀伤细胞、树突状细胞和巨噬细胞。临床研究报告了MSCs在GVHD预防与治疗中的活性，尤其是在经选择的类固醇难治性急性GVHD（SR-aGVHD）患者中，而随机研究尚未在未经选择的人群中一致证实获益。remestemcel-L的临床开发提供了重要的转化证据，最终促成美国食品药品监督管理局（FDA）于2024年12月批准remestemcel-L-rknd（Ryoncil）用于2个月及以上患有SR-aGVHD的儿科患者，这是首个获FDA批准用于GVHD的MSC类疗法。包括ST2、REG3α、elafin、CXCL10、IL-7、FGFR1及免疫细胞表型在内的生物标志物可能有助于风险分层与治疗监测。 总结：证据支持MSC疗效呈情境依赖性模型，而非均一的治疗效果。临床活性可能取决于疾病分期、炎症负荷、患者特征、MSC来源与质量、给药剂量及治疗时机。未来研究应明确哪些患者可获益、应在何时给药，以及哪些细胞或分子特征可预测反应。

引言部分指出，异基因造血干细胞移植（HSCT）是血液系统恶性肿瘤、骨髓衰竭综合征及遗传性疾病的重要治疗策略，其疗效源于供者来源造血干/祖细胞重建造血与免疫功能，但移植物抗宿主病（GVHD）仍是限制移植成功的主要因素。GVHD由供者免疫细胞识别受者组织为异己并启动病理性炎症反应所致；即使人类白细胞抗原（HLA）配型改善，因次要组织相容性差异及预处理相关组织损伤，临床显著GVHD仍可发生。急性GVHD（aGVHD）主要累及皮肤、胃肠道与肝脏，其特征为涉及抗原提呈细胞、供者T细胞活化、细胞因子产生及组织浸润的炎症级联反应。在接受未经处理无关供者移植的受者中，II–IV级aGVHD发生率约为40–60%，且约35–60%接受糖皮质激素一线治疗的患者未能获得充分反应，进展为类固醇难治性急性GVHD（SR-aGVHD），预后差、死亡率高。全球每年约施行9万–10万例HSCT，其中约40–45%为异基因移植，据此估算每年全球约4000–12000例患者发生SR-aGVHD。随着Janus激酶（JAK）抑制剂芦可替尼等靶向治疗的应用，SR-aGVHD治疗格局有所扩展，但反应仍异质，细胞减少与机会性感染等毒性可限制治疗选择。MSCs因免疫调节、旁分泌及组织修复特性受到关注；其治疗效应多通过短暂与免疫细胞及组织驻留细胞相互作用、分泌生物活性介质与细胞外囊泡实现，而非依赖持久植入或分化。然而支持MSC治疗GVHD的临床证据不一，差异可能反映MSC来源、制备、剂量、给药方案、疾病分期与严重程度、患者年龄、既往治疗及炎症状态的不同。因此核心问题已不再是MSCs能否调节GVHD，而是在何时、对何人、在何种生物学条件下这种免疫调节可转化为临床获益。本综述围绕干预时机、疾病情境、MSC产品特性及患者特异性生物标志物四项相互关联的决定因素进行评述。

间充质基质细胞：从细胞身份到治疗性免疫调节部分指出，MSCs为多能基质细胞，国际细胞与基因治疗学会（ISCT）确立了其最低鉴定标准，包括塑料黏附、CD73、CD90与CD105表达、缺乏CD34与CD45等造血标志物及多向分化潜能。但MSCs的治疗相关性远超分化能力，在炎症性疾病中主要作为动态免疫调节细胞，其表型与分泌活性受微环境强烈影响，故不应视为均一细胞产品，其治疗特性可随组织来源、培养条件、活化状态与炎症背景而变化。MSCs可调节T细胞增殖与分化、增强调节性T细胞反应、改变B细胞活性、抑制自然杀伤细胞活化、调节树突状细胞成熟及巨噬细胞炎症极化；介导机制包括吲哚胺2,3-双加氧酶（IDO）、前列腺素E₂（PGE₂）、转化生长因子-β（TGF-β）、白细胞介素-10（IL-10）、肿瘤坏死因子刺激基因-6（TSG-6）、趋化因子、生长因子及含蛋白、脂质与调控性miRNA的细胞外囊泡。MSCs还可影响组织微环境，在骨髓中参与造血龛组织并与造血干/祖细胞相互作用，从而同时影响全身炎症与移植后局部组织修复。这种广泛生物学活性既为MSC治疗提供依据，也可能解释临床反应的变异性。

临床情境决定MSC疗效部分下设三个小标题。MSCs用于GVHD预防：预防性疗效与最佳时机指出，GVHD发病涉及组织损伤、炎症介质释放、抗原提呈、供者T细胞活化扩增、白细胞转运及后续组织损伤的动态序列，因此在广泛组织损伤建立前进行干预可能更具预防进展的机会，尤其在单倍体相合HSCT患者中。Shipounova等的前瞻性研究评估与造血移植物同一HLA相合供者来源的MSCs用于77例血液系统恶性肿瘤患者，MSC组II–IV级GVHD发生率低于对照，且MSCs中FGFR1高表达与更佳临床结局相关。Gao等开展的多中心随机双盲II期研究评估脐带来源MSCs预防HLA单倍体相合HSCT后慢性GVHD，支持其可行性与潜在疗效。一项纳入148例单倍体相合HSCT患者的随机临床试验显示，自移植后45天开始重复给予MSCs使2年重度慢性GVHD累积发生率由对照组17.4%降至MSC组5.4%（HR 0.29；P = .03），MSC组II–IV级aGVHD发生率更低，无GVHD无复发生存改善，且白血病复发未显著增加。另一项纳入192例单倍体相合HSCT患者的多中心随机对照试验显示，自移植前后开始并持续至前3个月序贯给予脐带来源MSCs，可显著降低重度及全等级慢性GVHD发生率，MSC组3年无GVHD无复发生存率更高，复发或非复发死亡未显著增加。上述结果提示预防性使用MSCs与治疗已建立GVHD属生物学上不同的策略；但MSC来源、制备、剂量方案、给药时机及同期GVHD预防的异质性使研究间难以直接比较。此外，MSC介导的免疫调节可能部分依赖可溶性介质与细胞外囊泡，但细胞外囊泡在GVHD中的临床证据远不如全细胞MSC成熟。

MSCs用于已建立的急性GVHD部分指出，一旦aGVHD临床确立，组织损伤、供者T细胞活化、炎症细胞因子产生、内皮功能障碍与白细胞募集可能已广泛存在，此时MSC治疗不仅取决于细胞内在免疫调节特性，还取决于受者炎症状态与组织微环境。SR-aGVHD临床试验结果不一，归因于患者人群、疾病严重程度、同期治疗、MSC组织来源与制备、给药方案及试验设计差异；各中心在MSC制备、产品规格、效力测定与放行标准方面存在显著差异。国际细胞与基因治疗学会建议标准化供者特征、MSC制备、剂量、给药途径与方案、同期GVHD治疗、效力测定及临床试验终点。remestemcel-L为体外扩增、冷冻保存的异基因骨髓来源MSC产品。一项纳入260例SR-aGVHD患者的随机III期试验中，remestemcel-L加研究者选择的二线治疗，主要终点即100天内持久完全缓解率在两组间无显著差异（35% vs. 30%；P = .42），第28天总体缓解率（58% vs. 54%；P = .59）及第180天总生存率（34% vs. 42%；P = .60）亦无显著差异。事后分析显示，伴肝脏受累者接受remestemcel-L的持久完全缓解率与总体缓解率高于安慰剂组；高危aGVHD（C–D级）患者第28天总体缓解率更高（58% vs. 37%；P = .03），儿科患者总体缓解率亦更高（64% vs. 23%；P = .05）；因属探索性事后分析，应视为假设生成。一项前瞻性III期单臂多中心研究纳入54例原发性SR-aGVHD儿童，接受remestemcel-L 2 × 10⁶ cells/kg，每周两次共4周，第28天总体缓解率为70.4%，显著高于预设历史对照45%（P = .0003），缓解维持至第100天，第100天与第180天总生存率分别为74.1%与68.5%。Kurtzberg等对75例重度难治性aGVHD儿科患者的研究报告第28天总体缓解率约61%，且第28天缓解与生存改善相关。另一项多中心随机开放标签III期试验纳入203例类固醇抵抗性aGVHD患者，随机接受巴利昔单抗联合钙调磷酸酶抑制剂二线治疗加或不加MSCs，MSC组第28天总体缓解率显著高于对照组（82.8% vs. 70.7%；OR 2.00；95% CI 1.01–3.94；P = .043）。这些随机III期研究结果的差异不应简单解读为支持或反对MSC治疗整体，而提示MSC产品、制备特征、治疗方案、背景免疫抑制、疾病特征与患者人群在结果解读中的重要性。MSCs并非单一均质治疗实体，供者特征、组织来源、培养条件、传代次数、冷冻保存、制备流程、效力、细胞剂量与给药方案均可影响最终产品表型与功能；MSC活性亦受炎症环境影响，同一产品在不同GVHD阶段与强度下的生物学效应可能不同。研究问题因此转向何种MSC产品、何时、何种剂量、用于何种患者及何种炎症背景最可能产生临床意义反应。IDUNN试验（NCT04629833）为随机开放标签多中心III期研究，比较MC0518（由8名健康成年无关供者混合骨髓单个核细胞制备的人异基因MSC产品）与最佳可用治疗用于青少年及成人SR-aGVHD，评估第28天总体缓解率与24个月总生存，预计入组约210例。儿科BALDER试验（NCT06075706）为II期随机试验而非III期，评估MC0518与最佳可用治疗用于儿童SR-aGVHD。remestemcel-L-rknd（Ryoncil）于2024年12月获FDA批准用于2个月及以上SR-aGVHD儿科患者，成为首个获FDA批准用于GVHD的MSC类疗法，主要依据为前瞻性儿科III期研究70.4%的第28天总体缓解率及安全性证据。

MSCs与传统二线治疗的比较指出，芦可替尼作为JAK1/JAK2抑制剂靶向细胞因子介导炎症的核心信号通路，在难治性疾病中显示临床活性。芦可替尼与MSC类方法的比较凸显药理治疗与细胞治疗的区别：芦可替尼提供全身性通路抑制且可口服，MSC治疗则静脉输注复杂生物制品，其效应依赖与炎症微环境的相互作用。MSC治疗可同时影响多种免疫细胞群，而靶向药理治疗可提供更可预测的通路特异性抑制；同时MSC治疗面临制备一致性、剂量优化、产品异质性、给药方案及反应人群识别等挑战。因此二者比较不应简化为缓解率高低，而应考虑何种治疗机制更适合特定生物学情境。

MSC治疗临床异质性的决定因素部分下设四个小标题。患者相关因素指出，年龄、基础疾病、预处理方案、基线免疫状态、既往免疫抑制治疗及总体体能状态显著影响治疗反应；多项关键MSC试验中儿科队列临床获益似有富集，支持年龄相关生理与免疫差异决定MSC反应性的假设。疾病相关因素指出，GVHD的演变阶段与严重程度是治疗成功的关键决定因素；MSCs在炎症级联仍具生物学可调控性且组织结构尚完整时疗效最大，反之晚期、高炎症伴广泛终末器官损伤可能形成不可逆微环境，单纯免疫调节不足以诱导组织修复。MSC产品与制备特征指出，组织来源对MSC表型与功能至关重要，脂肪来源（AT-MSCs）、骨髓来源（BM-MSCs）与围产期组织来源（PT-MSCs，包括脐带、胎盘与华通胶）MSC的分泌谱、增殖能力及对炎症许可的反应存在差异；供者特征、培养扩增条件、传代次数、冻融方案、细胞剂量、输注方案与给药间隔等制备技术变量可造成批次间与研究间显著变异。给药途径是影响MSC生物分布、命运与临床功能的重要决定因素；血管内给药尤其静脉输注使MSCs暴露于血液成分，可能触发凝血与补体激活，组织因子（TF/CD142）表达与血液相容性是影响输注相关安全性（包括血栓栓塞事件风险）的相关产品特征，且可随组织来源与制备条件变化。局部给药则导致不同的细胞分布模式与靶组织相互作用；外源给予的MSCs命运受给药途径与宿主微环境影响，其治疗效应可能涉及与宿主细胞的短暂相互作用而非长期植入或存留。新鲜与冷冻保存MSCs是另一变异来源：冷冻保存便于储存、分发与临床可及，但冻融可能影响细胞活力、膜完整性、免疫调节活性等功能特性，刚解冻的MSCs可能出现短暂生物学活性改变，故应在反映最终给药产品的条件下评估细胞活力与功能效力。remestemcel-L-rknd的临床开发亦说明产品特征与制备可影响MSC治疗的临床转化，其开发涉及标准化MSC产品的优化与表征，包括制备一致性与生物学效力考量；因此临床结局不仅应就MSC平台本身解读，还应结合所评估的具体细胞产品。给药时机作为生物学变量指出，时机不应仅视为时间节点（如移植后天数），而应视为动态生物学变量；现有证据提示宿主全身与局部炎症状态可显著影响MSC给药的最佳治疗窗，将时机认识为炎症里程碑为从固定标准化给药方案转向个体化、生物学指导的干预提供了依据。

生物标志物：迈向个体化MSC治疗部分指出，识别能够预测疾病严重程度、糖皮质激素抵抗与治疗结局的生物标志物是迈向个体化MSC方案的关键步骤。传统上GVHD治疗决策几乎完全依赖临床分期，而整合分子与细胞生物标志物为转向生物学指导的精准医学框架提供了机会。多种循环蛋白与GVHD风险及组织损伤相关，其中ST2、REG3α与elafin作为疾病严重程度与结局的潜在预测因子尤受关注；这些蛋白基线高水平可可靠识别重度aGVHD与临床恶化高风险患者，为在不可逆组织破坏发生前启动早期或抢先性细胞干预提供依据。细胞免疫表型分析提供互补的预测能力：与STAT1–糖皮质激素受体信号轴相关的CD28⁺CD8⁺效应记忆T细胞扩增，近期被鉴定为治疗开始前预测糖皮质激素抵抗的稳健指标，有助于SR-aGVHD早期风险分层。生物标志物识别已成为预测治疗成功与定制细胞输注的重要工具；供者特异性参数如MSCs中FGFR1基因表达升高在探索性研究中与GVHD预防成功相关，但FGFR1纳入常规临床筛查或产品选择策略前仍需进一步前瞻性验证。