楊雙寧,王麗萍,張 毅

(1.鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院腫瘤科,河南鄭州 450052;2.鄭州大學(xué)生物工程系,河南 鄭州 450001;3.鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院生物細胞治療中心,河南鄭州 450052）

肺癌免疫治療現(xiàn)狀

楊雙寧1,王麗萍1,張 毅2,3

(1.鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院腫瘤科,河南鄭州 450052;2.鄭州大學(xué)生物工程系,河南 鄭州 450001;3.鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院生物細胞治療中心,河南鄭州 450052）

肺癌;免疫治療;腫瘤疫苗;過繼性免疫治療

肺癌在發(fā)展中國家惡性腫瘤中死亡率居第 1位,盡管常規(guī)治療方法如手術(shù)治療、化療、放療取得了較大改進,但是 5年生存率仍較低[1]。我國每年新增 100萬肺癌患者,其中非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC）占 80%,小細胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC）占 20%。多模式的治療方法在一定程度上延長了患者的生存期,但肺癌仍是惡性腫瘤相關(guān)死亡的主要原因[2]。由于就診時多數(shù)患者已失去手術(shù)機會,僅有 20%可以接受手術(shù)治療,且術(shù)后復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移率高達 50%以上,而化療對復(fù)發(fā)患者的有效率不足 25%[3-4]。因此迫切需要我們尋求更新的全身治療方法。

近年來,伴隨著腫瘤分子生物學(xué)、腫瘤免疫學(xué)研究的深入,免疫治療(immunotherapy）應(yīng)運而生,其提供了替代細胞毒性藥物治療的可能,成為繼手術(shù)治療、化療、放療之后的第 4種治療方法,是全身治療的重要組成部分。1982年 Oldham提出生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑((biological response modifier,BRM）概念以來,腫瘤的免疫治療日益受到國內(nèi)外學(xué)者的重視[5]。隨著細胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、免疫學(xué)及生物工程技術(shù)的發(fā)展,免疫治療給肺癌的治療提供了更加廣闊的前景。本文從主動免疫(腫瘤疫苗）和被動免疫(過繼性免疫治療）兩個方面對肺癌的免疫治療現(xiàn)狀進行綜述。

1 腫瘤疫苗

腫瘤主動免疫治療的關(guān)鍵是腫瘤抗原的識別,而直接應(yīng)用腫瘤抗原進行免疫治療的方法即稱之為腫瘤疫苗治療,適用于術(shù)后完全切除的患者消滅微小病灶、改善免疫功能、提高生存質(zhì)量。該治療方案主要通過誘導(dǎo)機體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)而發(fā)揮治療作用。目前肽/蛋白疫苗、核酸疫苗、樹突狀細胞(dendritic cell,DC）疫苗、基因治療疫苗等是研究的重點。

1.1 基因治療疫苗

脂質(zhì)體 BLP-25(L-BLP25）是以 MUC1和 IL-2為基礎(chǔ)構(gòu)建的新型肺癌疫苗。MUC1是在許多正常上皮組織表達的糖蛋白,在許多惡性腫瘤細胞表面異常表達,可能成為免疫治療的有效作用靶點[6]。MUC1可通過多種形式用于免疫治療,包括 DC負載的腫瘤細胞裂解物、MUC、表達 MUC1的痘苗病毒及含 MUC1的L-BLP25。1項Ⅱ期隨機對照臨床試驗顯示,L-BLP25用于治療 NSCLC,患者耐受性好,試驗組與對照組中位生存期分別為 30.6月和 13.3月(P=0.06）,其Ⅲ期隨機對照臨床試驗已經(jīng)在晚期 NSCLC中進行[7]。

Gvax疫苗由美國細胞基因系統(tǒng)工程公司研制,對腎癌、前列腺癌、黑色素瘤、胰腺癌、肺癌均具有抗腫瘤活性,目前已進入臨床試驗。Gvax肺癌疫苗耐受性好,能明顯延長 G-CSF高表達者生存時間。1項Ⅰ /Ⅱ期臨床試驗的結(jié)果顯示,49例治療失敗的晚期 NSCLC接受 Gvax肺癌疫苗治療,14%的患者接受治療后病情穩(wěn)定 12周,但是未見 PR和 CR患者,常見的毒副反應(yīng)為注射局部反應(yīng)[8]。

Cima Vax EGF在古巴已經(jīng)成為經(jīng)過認可的較成熟的治療成人Ⅲb～Ⅳ期 NSCLC的疫苗。該疫苗以主動免疫為基礎(chǔ),利用個體免疫應(yīng)答釋放自身的效應(yīng)抗體拮抗 EGF。有關(guān)臨床試驗已證實了在不同時期的患者誘導(dǎo)免疫應(yīng)答從而拮抗 EGF的可行性,應(yīng)用疫苗佐劑 ISA 51,并在免疫治療 72 h前行低劑量 CTX處理可以增強患者免疫原性;同時確定了 AB滴度、EGF的血清濃度以及生存時間之間的關(guān)系;通過應(yīng)用 VChTV及在 4個不同部位注射腫瘤疫苗提高了患者的生存期及免疫原性,且未觀察到中度以上毒副反應(yīng)[9]。Cima Vax EGF在早期 NSCLC及其他實體瘤或化療失敗的腫瘤治療中的價值有待進一步研究,在臨床中應(yīng)用的安全性也需要進一步明確。

另有 MVA-MUC1-IL-2疫苗(TG4010）攜帶 MUC1和 IL-2的 cDNA,通過 T細胞共同刺激因子 B7.1來誘導(dǎo) T細胞活化,均出現(xiàn)了抗原特異性免疫反應(yīng),并觀察到了臨床療效[10]。Dreicer等[11]在 TG4010治療化療失敗的前列腺癌的研究中發(fā)現(xiàn)了 TG4010在 PSA陽性前列腺癌中的生物學(xué)活性。Ramlau等[12]報道TG4010聯(lián)合標準化療在晚期 NSCLC的治療中取得了較好療效,能夠延長患者中位生存期,提高患者 1年生存率。前期臨床試驗雖然證實了 TG4010的可行性,但其療效仍需大量臨床試驗進一步驗證。

1.2 肽 /蛋白疫苗

多肽疫苗主要包括癌基因、抑癌基因突變肽疫苗和病毒相關(guān)疫苗。目前臨床常見的有 WT1、MAGEA3、TGF、MUC1、p21突變肽 、EGF突變肽等疫苗 ,均有一定療效。

MAGE-3是 MAGE家族的一員,其在不同病理類型、不同組織來源的腫瘤組織中表達程度不同,在良性腫瘤及睪丸和胎盤以外的正常組織不表達。MAGE-3 RNA在我國 NSCLC組織中的表達率為 53.6%,而正常肺組織中無 MAGE-3 RNA表達,由此發(fā)現(xiàn)該基因具有腫瘤特異性。MAGE-3 RNA所編碼的蛋白可被自體細胞毒性 T淋巴細胞(CTL）識別和殺傷,是 CTL介導(dǎo)的特異性腫瘤免疫治療的理想靶分子。Atanackovic等[13]報道了 1項多中心隨機對照Ⅱ期臨床試驗,結(jié)果顯示 122例術(shù)后接受 MACE-A 3蛋白疫苗免疫的Ⅰb～Ⅱ期 NSCLC隨訪至 21個月時免疫治療組復(fù)發(fā)率為30.3%,而對照組復(fù)發(fā)率 41.7%。Heymach等[14]則發(fā)現(xiàn)接種 MAGE-A3蛋白疫苗的同時給予佐劑 AS02B可以誘導(dǎo)強烈的 B細胞反應(yīng);另外,產(chǎn)生抗體反應(yīng)的同時,還產(chǎn)生了 CD8+T淋巴細胞反應(yīng);且 18例中,有 14例在免疫治療后 3年內(nèi)未出現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。

有關(guān)研究發(fā)現(xiàn),WT1Ab有可能為 NSCLC相關(guān)標記物,WT1聯(lián)合 CEA或 CYFRA可顯著提高 NSCLC檢出率,其相關(guān)試驗更證實非突變體野生型 WT1在新發(fā)NSCLC治療中的重要性[15-16]。

Neninger等[17]報道了有關(guān) EGF疫苗治療一線治療失敗后晚期 NSCLC的 1項Ⅱ期臨床研究。每月 1次大劑量 EGF疫苗治療的患者中 92%表現(xiàn)出免疫原性,患者抗體滴度達到基線時的 20倍,且未增加任何毒副反應(yīng)?；颊呱嫫谂c抗體滴度水平呈正相關(guān)。進一步的隨機對照臨床試驗正在進行中。

1.3 DC疫苗

DC就是一種高度專職化的主要抗原遞呈細胞,在誘導(dǎo)針對相關(guān)腫瘤抗原的高效、特異的 T細胞應(yīng)答中起到關(guān)鍵作用;同時也是天然的免疫佐劑,參與免疫調(diào)節(jié)。將 DC與肺癌細胞融合進行 DC免疫、DC基因治療等,已成為肺癌腫瘤疫苗發(fā)展方向之一。

Yamaguchi等[18]利用 DC、合成肽、IL-2、CD3Ab及外周血淋巴細胞培養(yǎng)肽脈沖式 DC(PDAK）,按比例增加劑量,將 PDAK分別輸注至 11例肺轉(zhuǎn)移癌患者,結(jié)果顯示 PDAK應(yīng)用于腫瘤患者是安全可行的,但腫瘤應(yīng)答效應(yīng)有待進一步研究。Kimura等[19]報道 N2期NSCLC給予 4個周期術(shù)后標準化療后,聯(lián)合 2個月 1次的DC聯(lián)合活性殺傷性細胞(activated killer cellsand dendritic cells,AKT-DC）過繼免疫治療,患者 2年及 5年生存率分別為 88.9%和 52.9%,未見嚴重毒副反應(yīng)。提示 AKT-DC過繼免疫治療應(yīng)用于原發(fā)性肺癌是安全可行的,但是其抗瘤作用需要大規(guī)模、多中心隨機對照臨床試驗進一步驗證。Kimura等[20]也報道了 1例 AKT-DC治療頑固性腹水有效病例。

目前,DC療法是我國腫瘤疫苗治療中惟一被批準應(yīng)用于腫瘤患者的免疫治療方法,已經(jīng)大量應(yīng)用于腫瘤的臨床免疫治療。

1.4 核酸疫苗

核酸疫苗被稱為第 3代疫苗,是將編碼某種抗原蛋白的外源性基因(DNA或 RNA）直接導(dǎo)入動物體細胞內(nèi),并通過宿主細胞的表達系統(tǒng)合成抗原蛋白,誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生對該抗原蛋白的免疫應(yīng)答以達到預(yù)防和治療疾病的目的。Xiang等[21]制備了含人 CEA的 DNA疫苗,并將該 DNA疫苗給小鼠管飼,在小鼠體內(nèi)誘導(dǎo)出相應(yīng)的 MHC-Ⅰ類限制性腫瘤保護性免疫,完全抑制了皮下移植瘤的生長,并預(yù)防了肺部轉(zhuǎn)移的發(fā)生。

2 過繼免疫治療

過繼性細胞免疫治療(adoptive cell immunothera-py,ACI）是指向腫瘤患者輸注具有抗腫瘤活性的免疫細胞,通過直接殺傷腫瘤或激發(fā)機體免疫反應(yīng)來殺傷腫瘤細胞達到治療腫瘤的目的。ACI可通過體外擴增篩選出高活性的免疫效應(yīng)細胞,將其轉(zhuǎn)入宿主體內(nèi)并建立長期的特異性抗腫瘤免疫效應(yīng),克服了疫苗免疫治療的諸多缺陷,具有良好的應(yīng)用前景,是目前研究的熱點[22]。該方法所用細胞主要包括淋巴因子激活的殺傷細胞(lymphokine-activated killer cells,LAK）、腫瘤浸潤性淋巴細胞(tumor infiltrating lymphocytes,TIL）、CD3單克隆抗體激活的殺傷細胞(anti-CD3 monoclonal antibody activated killer cells,CD3AK）、CTL、細胞因子誘導(dǎo)的殺傷細胞(cytokine-induced killer cell,CIK）等。

2.1 LAK細胞

自 1985年 Rayner等[23]首次報道了 LAK細胞和IL-2治療腫瘤后,國內(nèi)外進行了有關(guān) LAK細胞生物治療的多項研究。有關(guān)研究表明,LAK細胞聯(lián)合化療或放療可延長患者 5年生存率[24-25]。DC激活的 LAK細胞(DC-LAK）可降低 IL-2所致的毒副反應(yīng),且療效與常規(guī) LAK細胞相似[26]。另有學(xué)者發(fā)現(xiàn),加入雙特異性抗體(BSAb）后 LAK細胞抗 SCLC活性顯著提高(P＜0.05）,提示 BSAb可提高 LAK細胞的抗腫瘤活性[27]。有關(guān)研究證實,腫瘤引流區(qū)淋巴結(jié)細胞(TDLN）包括攜帶腫瘤信息的 DC和大量的淋巴細胞,在 IL-2和 GM-CSF存在的情況下,TDLN較外周 LAK細胞有更高的免疫活性,抑瘤作用明顯增強[28]。但LAK細胞需大劑量 IL-2誘導(dǎo),費用高且毒副反應(yīng)大,可重復(fù)性低,且 LAK細胞不能特異性聚集在腫瘤細胞表面,限制了其臨床應(yīng)用。

2.2 CIK細胞

CIK細胞是體外誘導(dǎo)活化的 T細胞,具有直接殺傷腫瘤細胞的作用。1991年 Schmidt-Wolf等[29]首先報道了 CIK細胞。該細胞同時表達 T細胞表面標記的 CD3和 NK細胞表面標記的 CD56,兼具有T細胞強大的抗瘤活性和 NK細胞非 MHC限制性殺瘤特點,又被稱為 NK樣 T細胞。Wu等[30]關(guān)于化療聯(lián)合 CIK細胞治療早期 NSCLC的研究顯示,與單純化療組相比,化療聯(lián)合 CIK細胞生物治療組的免疫功能得到了改善,生存質(zhì)量得到了提高,總有效率和疾病控制率均有顯著提高,無進展生存期及總生存期亦顯著延長,未觀察到嚴重的毒副反應(yīng)。Liu等[31]對 IFN-γ介導(dǎo)的 CIK細胞做了相關(guān)研究,結(jié)果顯示 IFN-γ能提高肺癌 A549細胞表面 MICA的表達,從而提高 CIK細胞的敏感性。王士勇等[32]發(fā)現(xiàn)重組人纖維連接蛋白(recombinant human fibronectin,RN）誘導(dǎo)的 CIK細胞擴增倍數(shù)為傳統(tǒng)方法的 2.0～3.5倍,分泌 IFN-γ的細胞比例、釋放顆粒酶 B的陽性細胞比例較誘導(dǎo)前明顯增加。RN誘導(dǎo)法是一種更加高效、簡便的體外擴增 CIK細胞的方法。通過 DC可以將主動免疫與被動免疫有機地結(jié)合在一起,最大程度地發(fā)揮機體抗腫瘤效應(yīng)。CIK細胞+DC的抗腫瘤研究表明,CIK細胞 +DC細胞增殖活性高,細胞毒性殺傷活性強,且細胞因子釋放量大,表面標記表達量高[33-35]。Wang等[36]研究發(fā)現(xiàn),半合子DC-CIK細胞具有更強的抗腫瘤活性,且分泌 IFN-γ及IL-4增多,CD3+CD56+及 CD3+CD8+細胞比例增高,CD4+CD25+細胞減少,細胞增殖能力增強,凋亡減少。與其他過繼免疫治療方法相比,CIK細胞增殖速度更快,殺瘤活性更強,殺瘤譜更廣,對多重耐藥腫瘤細胞同樣敏感,對正常骨髓造血前體細胞,其細胞毒性小,并能抵抗腫瘤細胞引發(fā)的效應(yīng)細胞 Fas-FasL凋亡[37]。

2.3 CD3AK細胞

CD3AK細胞可經(jīng) CD3單克隆抗體和 IL-2誘導(dǎo)產(chǎn)生,其腫瘤殺傷機制尚不完全明確,可通過細胞受體與靶細胞結(jié)合,釋放細胞毒顆?；蛞蜃又苯託[瘤細胞;也可分泌 IL-2、TNF、INF等細胞因子間接殺傷腫瘤細胞。孫瑛勛等[38]對 CD3AK細胞在體外及動物體內(nèi)的抑瘤作用做了相關(guān)報道,活化的 CD3AK細胞中CD3+、CD8+和 CD25+細胞增多,產(chǎn)生 IL-2和 IFN-γ的 CD3+細胞也有不同程度的增加。當效靶細胞比為80∶1時,CD3AK細胞對體外腫瘤細胞殺傷率為57.54%,治療組荷瘤小鼠的抑瘤率為 33.17%,對小鼠腫瘤肺轉(zhuǎn)移抑制率為39.7%,與LAK細胞聯(lián)合治療的療效更佳。B7-H1是最為重要的負性共刺激分子之一,其與受體結(jié)合可阻斷 CD3單克隆抗體刺激 T細胞增殖的作用,誘導(dǎo)活化的 T細胞發(fā)生凋亡。王永華等[39]研究發(fā)現(xiàn),B7-H1阻斷能明顯增強 CD3AK細胞的增殖能力,延長 CD3AK細胞的體外存活時間,降低CD3AK細胞的凋亡速度,從而進一步促進和維持有效的 T細胞增殖和活化。

上述細胞均取自外周血單個核細胞(PBMC）,具有細胞來源豐富、增殖能力強、可刺激骨髓造血、能提高患者免疫力、抗腫瘤廣譜等特點。但缺乏腫瘤特異性,抗腫瘤效果不理想,限制了其臨床應(yīng)用。

2.4 TIL細胞

TIL細胞是從腫瘤組織中分離出來的淋巴細胞,在 IL-2誘導(dǎo)下經(jīng)離體培養(yǎng)而成,具有特異性腫瘤殺傷活性[40]。TIL細胞主要來源為:手術(shù)切除或活檢所獲得的實體腫瘤組織;癌性胸水;手術(shù)或活檢中獲得的轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)。因 TIL細胞具有比上述細胞更強的腫瘤特異性,已成為目前備受關(guān)注的過繼免疫療法。Rosenberg等[41]首次應(yīng)用 TIL細胞治療 20例轉(zhuǎn)移性黑色素瘤,取得較好療效。Kradin等[42]應(yīng)用111In標記的 TIL細胞對 7例原發(fā)于肺的轉(zhuǎn)移性腺癌進行治療,部分患者在輸入111In-TIL細胞 48 h后作瘤組織活檢,行 γ計數(shù),放射活性大多集中于腫瘤組織,與周圍正常組織之比為 3.2∶1,這表明 TIL細胞的靶向作用較強。Goff等[43]報道 TIL細胞可使腫瘤的治愈率達 49%～72%,并能明顯延長患者生存期,107例患者中,94%的患者培養(yǎng)出 TIL,其中 67%為特異性 TIL細胞,且淋巴結(jié)和肺組織來源較胃腸道來源的 TIL細胞具有更高的生長活性和腫瘤特異性,腫塊直徑較大或淋巴細胞比例較高的組織中 TIL細胞增殖較快且特異性活性較強。Kilic等[44]對 TIL細胞密度與 NSCLC復(fù)發(fā)和生存期之間的關(guān)系作了相關(guān)研究,結(jié)果顯示:在腫瘤直徑≥5 cm的患者中,TIL細胞密度較高組腫瘤復(fù)發(fā)率較低(P=0.02）,5年無病生存率較高(P=0.04）,而在直徑 ＜5 cm的患者中 TIL細胞密度與腫瘤復(fù)發(fā)率無明顯相關(guān)性。Ruffini等[45]證實 TIL在 NSCLC組織中密度較高,而在神經(jīng)內(nèi)分泌瘤中罕見;在肺腺癌、鱗狀細胞癌及大細胞肺癌中分布相似,Logistic回歸分析顯示,TIL細胞與腫瘤分級、腫瘤直徑大小及微血管轉(zhuǎn)移相關(guān)。與 Kilic等[44]研究不符的是 TIL細胞與患者生存期無明顯相關(guān)(P=0.2）,但其可明顯改善鱗狀細胞癌患者的生存優(yōu)勢(P=0.003）,且隨著隨訪時間的延長,生存優(yōu)勢表現(xiàn)更加明顯。Petersen等[46]研究了 Treg細胞與 TIL細胞的相關(guān)性,以確定兩者與腫瘤復(fù)發(fā)的關(guān)系,結(jié)果顯示:Ⅰ期 NSCLC中,Treg細胞相對 TIL比例較高者具有顯著復(fù)發(fā)高風(fēng)險性。TIL細胞具有較高的抗腫瘤特異性,其殺傷效率是 LAK細胞的 50～100倍,但由于其非均一性增殖,療效可重復(fù)性不佳,且需要新鮮的腫瘤組織、癌性胸水或轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)和長時間的培養(yǎng),這些限制了其臨床應(yīng)用,還有待進一步的研究。

綜上所述,隨著腫瘤分子生物學(xué)、腫瘤免疫學(xué)、基因工程研究的深入,腫瘤的免疫治療在腫瘤治療中越來越重要。與其他療法相比,免疫治療是目前已知的惟一有望完全消滅腫瘤細胞的治療手段。目前免疫治療的一些相關(guān)研究仍在Ⅲ期臨床試驗階段,未進入臨床應(yīng)用階段;免疫治療的一些機制還有待進一步研究;免疫治療需要聯(lián)合其他傳統(tǒng)的治療方法才能達到治愈肺癌的目的。

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R 734.2;R 730.51

A

1673-5412(2010）05-0456-05

楊雙寧(1985-）,女,在讀碩士,主要從事腫瘤的基礎(chǔ)與臨床研究。E-mail:yangshuangning@163.com

王麗萍(1963-）,女,博士,教授,主要從事腫瘤的基礎(chǔ)與臨床研究。E-mail:wlp@zzu.edu.cn

張毅(1964-）,男,博士,教授,主要從事生物細胞治療的基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用。E-mail:chyizhang@gmail.com

2010-08-08）