陳琪綜述　周黎明審閱

(四川大學華西基礎醫(yī)學與法醫(yī)學院12級基礎醫(yī)學基地班，四川 成都　610041)

?

腫瘤細胞免疫治療的研究進展

陳琪綜述周黎明△審閱

(四川大學華西基礎醫(yī)學與法醫(yī)學院12級基礎醫(yī)學基地班，四川 成都610041)

摘要腫瘤細胞免疫治療近年來受到越來越多的關注，相關領域發(fā)表的專業(yè)論著也逐年增多。作為一種新興的腫瘤治療模式，腫瘤細胞免疫治療的安全性高，療效顯著。除了可直接發(fā)揮抗腫瘤的作用外，腫瘤細胞免疫治療還可以通過糾正機體免疫功能低下，增強機體抗腫瘤細胞的免疫功能而兼顧治療與保健的雙重療效。本文將就腫瘤細胞免疫治療的發(fā)展史、原理及其研究現狀和對未來的展望進行簡要的概述。

關鍵詞：腫瘤；免疫治療；細胞治療

1前言

腫瘤細胞免疫治療是一種運用生物技術和生物制劑分離，體外激活并回輸患者自身或同種異體的腫瘤特異性或非特異性殺傷細胞的新型治療方法。目前治療性的細胞包括：T淋巴細胞、自然殺傷細胞(Natural killer cell，NK)、細胞因子誘導的殺傷細胞(Cytokine-induced killer，CIK)、樹突狀細胞(Dendritic cell，DC)以及DC-CIK 等。腫瘤細胞免疫療法是繼手術、放療和化療之后的第四大腫瘤治療技術。

2腫瘤細胞免疫治療的發(fā)展史

1890年開展的COLEY毒素的治療為腫瘤細胞免疫治療的研究埋下了伏筆。隨著Ehrlich提出的免疫監(jiān)視學說(1909年)逐漸得到學界廣泛的認可和接受，腫瘤細胞免疫治療擁有了愈加堅實的理論基礎[1]。隨后，60年代，科學家們研究發(fā)現卡介苗可用于腫瘤細胞免疫治療，并在1976年嘗試將其用于膀胱癌的治療。Steinman等在1973年發(fā)現樹突狀細胞(DC)，并于80年代后逐步用于臨床,在此基礎上，2010年美國FDA批準了sipuleucel-T(又稱Provenge)用于無癥狀或輕微癥狀的轉移性去勢拮抗性前列腺癌的治療。70年代單克隆抗體的發(fā)現和在特異性診斷中的迅速應用，使腫瘤細胞免疫治療的研究進入了一個新的階段。到2000年，單克隆抗體已經廣泛用于多種惡性腫瘤的分子靶向治療[2-3]。20世紀90年代，細胞因子治療開始成為腫瘤細胞免疫治療的主流，隨后以腫瘤特定多肽為主的疫苗治療的研究也得到了長足的發(fā)展。經歷了多年的發(fā)展，腫瘤細胞免疫治療的內容不斷豐富，相關技術不斷成熟。Baum認為，未來10年60%的腫瘤患者將主要接受免疫治療[4]。

3腫瘤細胞免疫治療的原理與應用

3.1T淋巴細胞免疫治療

按照在免疫應答中功能的不同，我們常常將T淋巴細胞分為：輔助性T細胞(Helper T cells，Th)、細胞毒性T細胞(Cytotoxic T cells，Tc或CTL)、效應性T細胞(Effector T cells，Te)和調節(jié)性T細胞(Regulatory cells，Tregs)。其中，前兩者在腫瘤細胞免疫治療中占有重要地位。輔助性T細胞，又稱為CD4+T細胞，可直接對腫瘤產生細胞毒作用，且在無CD8+T細胞的情況下依舊具有抑制腫瘤的能力。CD4+T細胞的腫瘤殺傷作用主要是通過IFN-γ依賴的機制介導的：(1)IFN-γ介導產生氧衍生物和NO對腫瘤細胞的細胞毒作用；(2)主要組織相容性復合體(Major histocompatibility complex，MHC)的表達上調,對腫瘤細胞的識別和清除增強；(3)內源性抗原提呈機制改變；(4)腫瘤血管生成被抑制[5]。細胞毒性T細胞可以通過釋放穿孔素或顆粒酶導致攜帶特異性抗原的腫瘤細胞溶解或凋亡。其殺傷力較強，可反復殺傷靶細胞，而且在殺傷靶細胞的過程中本身不受損傷。相關研究證實，單獨應用CTL進行腫瘤免疫治療的療效過短，通過聯合化療藥物可以獲得理性的治療效果[6]。

近年來，嵌合抗原受體T細胞免疫療法(Cheimeri antigen receptor T-cell immunotherapy，CAR-T)的研究迅速發(fā)展，作為一種新興的腫瘤過繼免疫療法[7]，它利用基因工程技術，將逆轉錄病毒和慢病毒載體、轉座系統(tǒng)或直接將mRNA轉導到T細胞內，使T細胞獲得識別特異性腫瘤細胞的能力，并激活T細胞殺死腫瘤細胞的嵌合抗體，通過將這些T細胞回輸至患者體內，使患者的免疫系統(tǒng)獲得特異性識別和殺傷腫瘤的能力[8]。CAR-T的核心作用元件是嵌合抗原受體(CAR)，它由T細胞受體(T cell receptor，TCR)的胞內信號區(qū)(如CD3ζ和CD28)、跨膜區(qū)以及胞外抗原結合區(qū)組成，其胞外區(qū)負責抗原的識別[9]。由于CAR可賦予T細胞人類白細胞抗原(Human leukocyte antigen，HLA)非依賴的方式識別腫瘤抗原的能力，這使得經過CAR改造的T細胞相較于天然T細胞表面受體TCR能夠識別更加廣泛的靶目標。目前，該免疫療法在晚期難治性白血病和淋巴瘤患者中進行的早期臨床試驗已經顯示出令人欣慰的效果[10-11]。最近，Sloan-Kettering紀念醫(yī)院用CAR-T細胞治療了16例難治復發(fā)的急性淋巴細胞白血病(B-ALL)者。其中，14例患者出現了完全緩解，緩解率達88%；即便是Ph染色體(Philadelphia chromosome，費城染色體)陽性的高危患者，仍能取得同樣的效果[12]。越來越多的臨床試驗結果表明，CAR-T細胞腫瘤免疫治療具有其他免疫治療無法替代的優(yōu)越性，是治療惡性腫瘤的有效手段。

3.2自然殺傷細胞(Natural killer cell，NK)免疫治療

自然殺傷細胞由CD56brightNK細胞亞群和CD56dimNK細胞亞群組成。在外周血中，前者占大約10%，其細胞表面具有高表達的殺傷細胞免疫球蛋白樣受體(Killer-immunoglobulin receptors，KIRs)[13]，由于NK細胞對腫瘤細胞的識別作用主要依賴于細胞表面活化性受體和抑制性受體的交叉相互調控[14]，因而CD56brightNK細胞亞群作為直接殺傷靶細胞的主力軍來發(fā)揮作用。然而，與健康人體內的正常NK細胞相比，腫瘤組織中浸潤的NK細胞的殺傷能力顯著下降。原因主要涉及NK細胞亞群比例失調、NK細胞表面激活受體與抑制受體比例失調以及與腫瘤殺傷相關的細胞因子(如IFN-γ)分泌量下降等原因。有研究表明，殺傷能力強的CD56dimNK細胞在非小細胞肺癌中比例過低[15]，NK細胞表面的激活受體表達在黑色素瘤患者和AML患者中顯著下降[16]。這為我們提供了腫瘤細胞免疫治療的新思路，即通過恢復或重建NK細胞的腫瘤殺傷能力，提高NK細胞在腫瘤細胞免疫治療中的療效。

3.3細胞因子誘導的殺傷細胞(Cytokine-induced killer，CIK)免疫治療

CIK細胞是一種同時表達CD3和CD56兩種膜蛋白分子，兼具T 淋巴細胞強大的殺瘤活性及NK細胞的非主要組織相容性復合物(MHC)限制性的異質性細胞群，故又被稱為NK細胞樣T淋巴細胞。目前認為，CIK細胞介導的腫瘤細胞溶解作用是由胞質顆粒作為外源性的局部定向性細胞溶解毒素，通過作用于細胞膜而滲透進細胞內進而引起腫瘤細胞的溶解[17]。由于大部分腫瘤細胞通過表達Fasl，誘導免疫效應細胞凋亡，使腫瘤細胞免疫治療的療效大打折扣。而Vemeris等的研究發(fā)現，體外培養(yǎng)后的CIK細胞可通過相關抗凋亡基因的表達，對抗Fasl誘導的凋亡效應[18]，這提示我們CIK細胞免疫治療適合Fasl陽性腫瘤[19]。CIK細胞主要以非主要組織相容性復合體殺傷腫瘤細胞，因此，其對幾乎所有的腫瘤均有一定的殺傷作用，對無法行手術、放療、化療的中外器癌癥患者及放化療失敗的患者均可考慮行CIK維持治療，可明顯改善患者的預后[20]。

3.4樹突狀細胞(Dendritic cell，DC)免疫治療

作為目前已知的機體內抗原呈遞功能最強的抗原呈遞細胞(Antigen presentation cells，APC)，樹突細胞在移植排斥、抗腫瘤、抗病毒感染和自身免疫疾病中發(fā)揮著重要的作用[21]。機體抗腫瘤免疫的主要形式——細胞免疫，其產生的CD8+CTL成為了抗腫瘤細胞免疫的關鍵。然而，只有通過APC高效捕獲、加工、處理并且呈遞腫瘤相關抗原，上述特異性T細胞克隆才得以形成，進而形成有效的抗腫瘤免疫效應[22]。因此，DC細胞在機體抗腫瘤免疫中的重要地位顯而易見。但是，由于腫瘤組織自身分泌的TGF-β、IL-10和VEGF等因子使大部分患者腫瘤組織內的DC常常處于一種不成熟的狀態(tài)，無法遷移到淋巴結中去刺激特異性T細胞的克隆。Lespagnard等發(fā)現，乳腺癌組織中的DC表型成熟，無法激活T淋巴細胞，導致腫瘤特異性免疫耐受形成，使腫瘤細胞更容易生長和擴散[23]。雖然如此，但卻為體外培養(yǎng)獲得成熟的DC細胞回輸患者體內的方法治療腫瘤提供了可行性。

3.5DC-CIK治療

DC-CIK細胞具有T細胞表面標志(如TCRаβ、CD3、CD4、CD8等)和NK細胞表面標志，是新一代過繼性T細胞免疫治療的一種[24]，具有較強的增殖活性和細胞毒活性[25-26]，可通過體外誘導，將有功能的樹突狀細胞與自體細胞因子誘導的殺傷細胞混合培養(yǎng)獲得[27]。研究表明，DC-CIK能促進IL-2和IFN-γ干擾素的分泌，提高細胞毒性，增強其對腫瘤細胞的殺傷作用[28]。其具體的細胞毒性機制尚不清楚,有學者推測是DC細胞的活化解除了Treg細胞對CIK細胞中CD3+CD8+和CD3+CD56+效應細胞的抑制作用，使得DC-CIK細胞的增殖和殺傷活性明顯增強[29]。目前，DC-CIK細胞療法已經廣泛應用于臨床各系統(tǒng)疾病，特別是在清除白血病微小殘留和治療惡性腫瘤方面，已經取得了非常理想的治療效果。如，北京大學附屬人民醫(yī)院的周曉宏等研究發(fā)現CIK細胞回輸治療急性淋巴細胞性白血病臨床效果顯著(22例患者接受化療聯合CIK細胞回輸后總體緩解率較對照組提高78%)，可有效清除微小殘留病，減少復發(fā)率[30]。Hui等研究結果表明根治術后的肝癌患者接受CIK細胞治療可明顯降低其復發(fā)率，且CIK細胞治療療程次數與患者復發(fā)率呈負相關[31]。

3未來展望

作為一種新興的腫瘤治療模式，腫瘤細胞免疫治療為腫瘤的治愈賦予了新的希望。但大量研究表明，雖然T淋巴細胞、NK細胞、CIK細胞、DC細胞以及DC-CIK細胞均具有一定的抗腫瘤活性，其療效仍十分有限。因此，目前綜合治療依舊是腫瘤的理想治療模式。在傳統(tǒng)的手術、放療以及化療使癌癥細胞負荷明顯降低，機體的免疫功能得以改善的基礎上，通過聯合適當的腫瘤細胞免疫治療，清除微小的殘留病灶或抑制殘留癌癥細胞增殖，改善腫瘤患者的預后，延長生存時間，提高生活質量，達到治愈癌癥的目的。

參考文獻

1Melanie R, Rutkowski MR, Tom L, et al. Anti-tumor immunity:Myeloid leukocytes control the immune langscape[J]. Cell Immunol, 2012, 278(1-2): 21-26.

2石元凱,郟博. 晚期非小細胞肺癌治療的新趨勢[J]. 中國新藥雜志, 2012, 21(17): 1985-1991.

3劉雪濤,程瑾,陳銳. 抗血液腫瘤新藥研發(fā)進展[J]. 中國新藥雜志, 2014, 23(5): 495-504,509.

4Ledford H. Immunotherapy’s cancer remit widens[J]. Nature, 2013, 497(7451): 544-544.

5曾瑞紅,房桂珍,魏林. CD4+T細胞在腫瘤免疫治療中的作用[J]. 中國細胞生物學學報, 2008, 30(1): 30-34.

6Ramakrishnan R, Assudani D, Nagaraj S, et al. Chenotherapy enhances tumor cell susceptibility to CTL-mediated killing during cancer immunotherapy in mice[J]. J Clin Invest, 2010, 120(4): 1111-1124.

7常征,陳學武,王麗,等. 嵌合抗原受體T細胞治療惡性腫瘤的研究進展[J]. 藥學研究, 2015, 34(9): 534-536.

8Shi H, Sun M, Liu L, et al. Chimeric antigen receptor for adoptive immunotherapy of cancer: latest research and future prospects [J]. Mol Cancer, 2014, 21(13): 219-226.

9Melenhorst JJ, Levine BL. Innovation and opportunity for chimeric antigen receptor targeted T cells[J]. Cytotherapy, 2013, 15(9): 1046-1053.

10Mihara K, Bhattacharyya J, Kitanaka A, et al. T-cell immunotherapy with a chimeric receptor against CD38 is effective in eliminating myeloma cells[J]. Leukemia, 2012, 26(2): 365-367.

11Tettamanti S, Marin V, Pizzitola I, et al. Targeting of acute myeloid leukaemia by cytokine-induced killer cells redirected with a novel CD123-specific chimeric antigen receptor[J]. Br J Haematol, 2013, 161(3): 389-401.

12Davila ML, Riviere I, Wang X, et al. Efficacy and toxicity management of 19-28z CAR T cell therapy in B cell acute lymphoblastic leukemia[J]. Sci Transl Med, 2014, 6(224): 224ra25.

13Vivier E, Raulet DH, Moretta A, et al. Innate or adaptive immunity? The example of natural killer cells[J]. Science, 2011, 331(6013): 44-49.

14Cooper MA, Fehniger TA, Caligiuri MA. The biology of human natural killer-cell subsets[J]. Trends Immunol, 2001, 22(11): 633-640.

15Carrega P, Morandi B, Costa R, et al. Natural killer cells infiltrating human nonsmall-cell lung cancer are enriched in CD56 bright CD16(-) cell and display an impaired capability to kill tumor cells[J]. Cancer, 2008, 112(4): 863-875.

16Konjevic G, Mirjacic MK, Jurisic V, et al. Biomarkers of suppressed natural killer (NK) cell function in metastatic melanoma: decreased NKG2D and increased CD158a receptors on CD3-CD16+ NK cells[J]. Biomakers, 2009, 14(4): 258-270.

17蘭濤,崔乃強. 細胞因子誘導的殺傷細胞在腫瘤生物治療中的應用進展[J]. 山東醫(yī)藥, 2015, 55(6): 95-97.

18Wang ZH, Li H, Zhang CY, et al. Antitumor Immunity and vaccine effect induced by IL-12 synergizes B7-1 gene transfected cells[J]. China Journal Cancer research, 2003, 15(1): 5-8.

19Stasi A, Tey SK, Dotti G, et al. Inducible apoptosis as a safety switch for adoptive cell therapy[J]. N Engl J Med, 2011, 365(18): 1673-1683.

20Liu L, Zhang W, Qi X, et al. Randomined study of autologous cytokine-induced killer cell immunotherapy in metastatic renal eareinom[J]. Clin Cancer Res, 2012, 18(6): 1751-1759.

21Liu YJ. Dendritic cell subsets and lineages,and their functions in innate and adaptive immunity[J]. Cell, 2001, 106(3): 259-262.

22Shen KC, Pietersz GA, Wright MD, et al. Dendritic cell: activation and maturation-applications for cancer immunotherapy[J]. Curr Med Chem, 2005, 12(15): 1783-1800.

23Lespagnard L, Gancberg D, Rouse G, et al. Tumor-infiltrating dendritic cells adenocarcinomas of the breast: a study of 143 neoplasma with a correlation to usual prognostic factors and to clinical outcome[J]. Int J Cancer, 1999, 84(3): 309-314.

24唐卓,金潤銘. 細胞因子誘導的殺傷細胞的臨床應用[J]. 國際兒科雜志, 2009, 36(1): 63-66.

25杜智,趙邢力,高英堂,等. 術中失血來源的樹突狀細胞用于肝癌治療的體外實驗研究[J]. 中華腫瘤雜志, 2008, 30(10): 759-763.

26石永進,任漢云,岑溪南,等. 樹突狀細胞靶向捕獲乳腺癌細胞后誘發(fā)的細胞免疫應答[J]. 中華腫瘤雜志, 2008, 30(2): 107-111.

27宋東,楊曉玲,馮慧晶,等. DC-CIK聯合化療治療消化道腫瘤臨床療效分析[J]. 中國腫瘤臨床, 2012, 39(9): 497-501.

28Lopez RD, Waller EK, Lu PH, et al. CD58/LFA-3 and IL-12 provided by activated monocytes are critical in the in vitro expansion of CD56+ T cells[J]. Cancer Immunol Immunother, 2001, 49(12): 629-640.

29楊磊,劉復強,王景文,等. 硒與樹突狀細胞對T細胞殺傷白血病細胞活力的影響[J]. 中國實驗血液學雜志, 2008, 16(4): 892-897.

30周曉宏,董春容. 自體細胞因子誘導的殺傷細胞治療急性B淋巴細胞白血病22例臨床觀察[J]. 河北醫(yī)學, 2003, 9(4): 306-308.

31Hui D, Qiang L, Jian W, et al. A randomized, controlled trial of postoperative adjuvant cytokine-induced killer cells immunotherapy after radical resection of hepatocellular carcinoma[J]. Dig Liver Dis, 2009, 41(1): 36-41.

Progress of immunological cytotherapy for tumors

Chen Qi,Zhou Li-ming

(Basic Medicine 2011 Undergraduate Students, West China School of Preclinical and Forensic Medicine, Sichuan University, Sichuan Chengdu 610041)

作者簡介：陳琪，女，四川大學2012級基礎醫(yī)學本科生，Email：1174612423@qq.com。 △通訊作者：周黎明，女，教授，主要從事藥理學教學與科研工作，Email：zhou108@163.com。

(收稿日期：2016-5-13)