Russian Journal of BiotherapyRussian Journal of BiotherapyРоссийский биотерапевтический журнал1726-97841726-9792Publishing House ABV Press138510.17650/1726-9784-2023-22-2-10-19REVIEWSОБЗОРЫ ЛИТЕРАТУРЫImmunological aspects of hematopoietic stem cell transplantation for hematologic malignancies and some immunological peculiarities of cancer radioimmunotherapyИммунологические аспекты трансплантации гемопоэтических стволовых клеток при опухолях гемопоэтической ткани и некоторые особенности радиоиммунотерапии онкологических заболеванийhttps://orcid.org/0000-0003-3244-7774ShirinA. D.ШиринА. Д.
Russian Federation

Anton Dmitrievich Shirin

24 Kashirskoe Shosse, Moscow 115522

Антон Дмитриевич Ширин

115522 Москва, Каширское шоссе, 24

shirin-anton@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0202-8176BaranovaO. Yu.БарановаО. Ю.
Russian Federation

24 Kashirskoe Shosse, Moscow 115522

115522 Москва, Каширское шоссе, 24

https://orcid.org/0000-0002-2821-3425ReshetnikovaV. V.РешетниковаВ. В.
Russian Federation

24 Kashirskoe Shosse, Moscow 115522

115522 Москва, Каширское шоссе, 24

N. N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Ministry of Health of RussiaФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н. Н. Блохина» Минздрава России1507202322210191407202314072023https://bioterapevt.abvpress.ru/jour/article/view/1385

This literature review provides basic information about the role of hematopoietic stem cell transplantation in the treatment of myelodysplastic syndromes, acute myeloid leukemia, acute lymphoblastic leukemia. The recommendations for the use of stem cell transplantation are indicated. Conditioning regimens (myeloablative, non-myeloablative, reduced intensity), their advantages and disadvantages are considered. The issues of prevention and treatment of graft-versus-host disease, including graft preparation (T-cell depletion), extracorporeal photopheresis and mechanisms of graft-versus-tumor (-leukemia) reaction are highlighted. The historical milestones of theimmunotherapy development, the creation of therapeutic monoclonal antibodies, the development of targeted therapy, for example, conjugates of monoclonal antibodies with cytostatic drugs and radionuclides (targeted radionuclide therapy) are reported. Information about radioimmunotherapy as a method used for treatment of solid tumors and non-Hodgkin’s lymphoma, and information on the use of mesenchymal stem cells for the treatment and prevention of the graft-versus-host reaction are presented.

В настоящем обзоре литературы приведены основные сведения о роли трансплантации гемопоэтических стволовых клеток в лечении миелодиспластических синдромов, острых миелоидных лейкозов и острых лимфобластных лейкозов; указаны рекомендации по применению трансплантации гемопоэтических стволовых клеток. Рассмотрены режимы кондиционирования (миелоаблативной, немиелоаблативной, сниженной интенсивности), их достоинства и недостатки, а также освещены вопросы профилактики и лечения реакции «трансплантат против хозяина», включая подготовку трансплантата (деплецию Т-клеток), экстракорпоральный фотоферез и механизмы реакции «трансплантат против опухоли (лейкоза)». Отражены исторические вехи развития иммунотерапии, создания терапевтических моноклональных антител, разработки таргетной терапии, например конъюгатов моноклональных антител с цитостастиками и радионуклидами (таргетная радионуклидная терапия). Представлена информация о радиоиммунотерапии как методе, применяемом для лечения солидных опухолей и неходжкинских лимфом, а также об использовании мезенхимальных стволовых клеток для лечения и профилактики реакции «трансплантат против хозяина».

oncologystem cell transplantationconditioning regimensgraft-versus-hostmonoclonal antibodiesонкологиятрансплантация стволовых клетокрежимы кондиционированиятрансплантат против хозяинамоноклональные антителаValiev T.T., Shervashidze M.A., Osipova I.V. et al. Protocol ALLIC BFM 2002: outcomes of pediatric acute lymphoblastic leukemia treatment under multi-center clinical trial. Klinicheskaya onkogematologiya = Clinical Oncohematology 2022;15(2):119–29. (In Russ.). DOI: 10.21320/2500-2139-2022-15-2-119-129Валиев Т.Т., Шервашидзе М.А., Осипова И.В. и др. Протокол ALL-IC BFM 2002: результаты лечения острого лимфобластного лейкоза у детей в рамках многоцентрового клинического исследования. Клиническая онкогематология 2022;15(2):119–29. DOI: 10.21320/2500-2139-2022-15-2-119-129Snowden J.A., Sánchez-Ortega I., Corbacioglu S. et al. Indications for haematopoietic cell transplantation for haematological diseases, solid tumours and immune disorders: current practice in Europe, 2022. Bone Marrow Transplant 2022;57(8):1217–39. DOI: 10.1038/s41409-022-01691-wde Witte T., Oosterveld M., Muus P. Autologous and allogeneic stem cell transplantation for myelodysplastic syndrome. Blood Rev 2007;21(1):49–59. DOI: 10.1016/j.blre.2006.03.002Doubek M., Folber F., Koristek Z. et al. Autologous hematopoietic stem cell transplantation in adult acute lymphoblastic leukemia: still not out of fashion. Ann Hematol 2009;88(9):881–7. DOI: 10.1007/s00277-009-0700-3Liu X., Wu M., Peng Y. et al. Improvement in poor graft function after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation upon administration of mesenchymal stem cells from third-party donors: a pilot prospective study. Cell Transplant 2014;23(9):1087–98. DOI: 10.3727/096368912X661319EBMT annual report 2020. The EBMT Registry 2020. Available at: https://www.ebmt.org/annual-report-2020/ebmt-registry-2020Shimomura Y., Hara M., Konuma T. et al. Allogeneic hematopoietic stem cell transplantation for myelodysplastic syndrome in adolescent and young adult patients. Bone Marrow Transplant 2021;56(10):2510–17. DOI: 10.1038/s41409-021-01324-8Truong T.H., Jinca C., Mann G. et al. Allogeneic hematopoietic stem cell transplantation for children with acute lymphoblastic leukemia: shifting indications in the era of immunotherapy. Front Pediatr 2021;9:782785. DOI: 10.3389/fped.2021.782785NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology. Myelodysplastic Syndromes. Version 1.2023. Available at: https://www.nccn.org/professionals/physician_gls/pdf/mds.pdfSuciu S., Mandelli F., de Witte T. et al. Allogeneic compared with autologous stem cell transplantation in the treatment of patients younger than 46 years with acute myeloid leukemia (AML) in first complete remission (CR1): an intention-to-treat analysis of the EORTC/GIMEMAAML-10 trial. Blood 2003;102(4):1232–40. DOI: 10.1182/blood-2002-12-3714Röllig C., Bornhäuser M., Thiede C. et al. Long-term prognosis of acute myeloid leukemia according to the new genetic riskclassification of the European LeukemiaNet recommendations: evaluation of the proposed reporting system. J Clin Oncol 2011;29(20):2758–65. DOI: 10.1200/JCO.2010.32.8500NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology. Acute Myeloid Leukemia. Version 2.2022. Available at: https://www.nccn.org/professionals/physician_gls/pdf/aml.pdfNCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology. Acute Lymphoblastic Leukemia. Version 1.2022. Available at: https://www.nccn.org/professionals/physician_gls/pdf/all.pdfShervashidze M.A., Valiev T.T. Pediatric acute lymphoblastic leukemia treatment protocols improvement: emphasis on minimal residual disease. Onkogematologiya = Oncohematology 2020;15(3):12–26. (In Russ.). DOI: 10.17650/1818-8346-2020-15-2-19-28Шервашидзе М.А., Валиев Т.Т. Совершенствование программ терапии острого лимфобластного лейкоза у детей: акцент на минимальную остаточную болезнь. Онкогематология 2020;15(3):12–26. DOI: 10.17650/1818-8346-2020-15-2-19-28Juric M.K., Ghimire S., Ogonek J. et al. Milestones of hematopoietic stem cell transplantation – from first human studies to current developments. Front Immunol 2016;7:470. DOI: 10.3389/fimmu.2016.00470Melkova K.N., Petrova G.D., Gorbunova N.V. et al. Classification of conditioning regimens for bone marrow transplantation: historical background and current perspectives. Klinicheskaya onkogematologiya = Clinical Oncohematology 2017;10(4):494–500. (In Russ.). DOI: 10.21320/2500-2139-2017-10-4-494-500Мелкова К.Н., Петрова Г.Д., Горбунова Н.В. и др. Классификация режимов кондиционирования: исторические предпосылки и современные представления. Клиническая онкогематология 2017;10(4):494–500. DOI: 10.21320/2500-2139-2017-10-4-494-500Larson S., Carrasquillo J., Cheung N.K., Press O.W. Radioimmunotherapy of human tumours. Nat Rev Cancer 2015;15(6):347–60. DOI: 10.1038/nrc3925Bertagnolli M.M. Radioimmunotherapy for colorectal cancer. Clin Cancer Res 2005;11(13):4637–8. DOI: 10.1158/1078-0432.ccr-05-0485Cheung M.C., Haynes A.E., Stevens A. et al. Yttrium 90 ibritumomab tiuxetan in lymphoma. Leuk Lymph 2006;47(6):967–7. DOI: 10.1080/10428190600572582Davies A.J., Rohatiner A.Z.S., Howell S. et al. Tositumomab and iodine I131 tositumomab for recurrent indolent and transformed B-cell non-Hodgkin’s lymphoma. J Clin Oncol 2004;22(8):1469–79. DOI: 10.1200/JCO.2004.06.055Kwekkeboom D.J., de Herder W.W., Krenning E.P. Somatostatin receptor-targeted radionuclide therapy in patients with gastroenteropancreatic neuroendocrine tumors. Endocrinol Metab Clin North Am 2011;40(1):173–85. DOI: 10.1016/j.ecl.2010.12.003Schulz J., Rohracker M., Stiebler M. et al. Proof of therapeutic efficacy of a 177Lu-labeled neurotensin receptor 1 antagonist in a colon carcinoma xenograft model. J Nucl Med 2017;58(6):936–41. DOI: 10.2967/jnumed.116.185140Baum R.P., Singh A., Schuchardt C. et al. 177Lu-3BP-227 for neurotensin receptor 1-targeted therapy of metastatic pancreatic adenocarcinoma: first clinical results. J Nucl Med 2018;59(5):809–14. DOI: 10.2967/jnumed.117.193847Ghimire S., Weber D., Mavin E. et al. Pathophysiology of GvHD and other HSCT-related major complications. Front Immunol 2017;8:79. DOI: 10.3389/fimmu.2017.00079Aliev T.Z., Machneva E.B., Sidorova N.V. et al. Skin damage after the hematopoietic stem cell transplantation. Literature review. Voprosy gematologii/onkologii i immunopatologii v pediatrii = Pediatric Hematology/Oncology and Immunopathology 2020; 19(2):184–92. (In Russ.). DOI: 10.24287/1726-1708-2020-19-2-184-192Алиев Т.З., Мачнева Е.Б., Сидорова Н.В. и др. Поражение кожных покровов при трансплантации гемопоэтических стволовых клеток. Обзор литературы. Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии 2020;19(2):184–92. DOI: 10.24287/1726-1708-2020-19-2-184-192“Graft versus host” reaction. (In Russ.). Available at: https://medobr.com/news/reaktsiya-transplantat-protiv-khozyaina/.Реакция «трансплантат против хозяина». Доступно по: https://medobr.com/news/reaktsiya-transplantat-protivkhozyaina/.Goulmy E. Minor histocompatibility antigens: allo target molecules for tumor-specific immunotherapy. Cancer J 2004; 10(1):1–7. DOI: 10.1097/00130404-200401000-00001Choi E.S., Im H.J., Kim H. et al. Depletion of αβ+ T cells for a haploidentical hematopoietic stem cell transplantation in children. J Clin Apher 2018;33(4):521–8. DOI: 10.1002/jca.21634Muffly L.S., Chin M., Kwon H.-S. et al. Early results of phase 1 study of JSP191, an anti-CD117 monoclonal antibody, with nonmyeloablative conditioning in older adults with MRD-positive MDS/AML undergoing allogeneic hematopoietic cell transplantation. J Clin Oncol. 2021;39(15_suppl):7035. DOI: 10.1200/jco.2021.39.15_suppl.7035Schmaltz C. Graft versus leukemia and graft versus tumor activity. In: Encyclopedia of Cancer. Ed. by J.R. Bertino. 2nd edn. San Diego, Elsevier, 2002. P. 325–338. DOI: 10.1016/B0-12-227555-1/00094-0Barnes D.W., Corp M.J., Loutit J.F., Neal F.E. Treatment of murine leukaemia with X rays and homologous bone marrow; preliminary communication. Br Med J 1956;2(4993):626–7. DOI: 10.1136/bmj.2.4993.626Mathé G., Amiel J.L., Schwarzenberg L. et al. Successful allogenic bone marrow transplantation in man: chimerism, induced specific tolerance and possible anti-leukemic effects. Blood 1965;25(2):179–96. DOI: 10.1182/blood.v25.2.179.179Dickinson A.M., Norden J., Li S. et al. Graft-versus-leukemia effect following hematopoietic stem cell transplantation for leukemia. Front Immunol 2017;8:496. DOI: 10.3389/fimmu.2017.00496Minculescu L., Sengeløv H. The role of gamma delta T cells in haematopoietic stem cell transplantation. Scand J Immunol 2015;81(6):459–68. DOI: 10.1111/sji.12289Slesarchuk O.A., Babenko E.V., Semenova E.V. et al. Efficacy of donor lymphocyte infusion in patients after different types of allogeneic hematopoietic stem cell transplantation. Terapevticheskiy arkhiv = Therapeutic Archive 2013;85(7):26–33. (In Russ.).Слесарчук О.А., Бабенко Е.В., Семенова Е.В. и др. Эффективность инфузии донорских лимфоцитов у пациентов после различных видов аллогенной трансплантации гемопоэтических стволовых клеток. Терапевтический архив 2013; 85(7):26–33.Vose B.M., Moore M. Suppressor cell activity of lymphocytes infiltrating human lung and breast tumours. Int J Cancer 1979;24(5):579–85. DOI: 10.1002/ijc.2910240510Guz I.V., Trachtman P.E. Extracorporeal photopheresis in the treatment of graft-versus-host disease. Onkogematologiya = Oncohematology 2016;11(1):47–51. (In Russ). DOI: 10.17650/1818-8346-2016-11-1-47-51Гуз И.В., Трахтман П.Е. Экстракорпоральный фотоферез в лечении реакции «трансплантат против хозяина». Онкогематология 2016;11(1):47–51. DOI: 10.17650/1818-8346-2016-11-1-47-51Bruserud Ø., Tvedt T.H.A., Paulsen P.Q. et al. Extracorporeal photopheresis (photochemotherapy) in the treatment of acute and chronic graft versus host disease: immunological mechanisms and the results from clinical studies. Cancer Immunol Immunother 2014;63(8):757–77. DOI: 10.1007/s00262-014-1578-zKiselevskiy M., Vlasenko R., Reshetnikova V. et al. Potential use of mesenchymal multipotent cells for hemopoietic stem cell transplantation: pro and contra. J Pediatr Hematol Oncol 2021;43(3):90–4. DOI: 10.1097/MPH.0000000000002065Kiselevsky M.V., Vlasenko R.Ya., Stepanyan N.G. et al. Mesenchymal bone marrow stem cell secretion: is it immunosuppressive or pro-inflammatory? Kletochniye tekhnologii v biologii i medicine = Cell Technologies in Biology and Medicine 2021;3:171–5. (In Russ.). DOI: 10.47056/1814-3490-2021-3-171-175Киселевский М.В., Власенко Р.Я., Степанян Н.Г. и др. Секретом мезенхимных стволовых клеток костного мозга: иммуносупрессивный или провоспалительный? Клеточные технологии в биологии и медицине 2021;3:171–5. DOI: 10.47056/1814-3490-2021-3-171-175