熊銳華,杜鵬,蔣敬庭
(蘇州大學(xué)附屬第三醫(yī)院腫瘤生物診療中心,江蘇省腫瘤免疫治療工程技術(shù)研究中心,蘇州大學(xué)細(xì)胞治療研究院,江蘇常州 213003)
免疫細(xì)胞治療在肝癌臨床治療中的研究進(jìn)展*
熊銳華,杜鵬,蔣敬庭
(蘇州大學(xué)附屬第三醫(yī)院腫瘤生物診療中心,江蘇省腫瘤免疫治療工程技術(shù)研究中心,蘇州大學(xué)細(xì)胞治療研究院,江蘇常州 213003)
肝癌是常見(jiàn)的惡性腫瘤之一,目前臨床主要采取手術(shù)為主、介入、局部放療和化療為輔的綜合治療方法,但多數(shù)肝癌患者治療后易復(fù)發(fā),且缺乏有效的治療藥物和手段,療效欠佳。免疫治療特別是細(xì)胞因子誘導(dǎo)的殺傷細(xì)胞(CIK)、樹(shù)突狀細(xì)胞(DC)-CIK、介導(dǎo)嵌合抗原受體修飾的 T 淋巴細(xì)胞(CAR-T)等免疫細(xì)胞治療可調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能,誘導(dǎo)抗腫瘤免疫應(yīng)答,為免疫細(xì)胞在肝癌治療中的應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。該文就免疫細(xì)胞治療在肝癌臨床治療中的應(yīng)用進(jìn)展作一綜述。
肝癌;轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué);免疫細(xì)胞
肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是一種常見(jiàn)的惡性腫瘤,其治療方法的選擇不僅要針對(duì)患者的腫瘤進(jìn)展,還要考慮可能并發(fā)的嚴(yán)重肝病。早期HCC患者優(yōu)先選擇手術(shù)和微創(chuàng)療法,但復(fù)發(fā)率高[1]。中期HCC患者可采用肝動(dòng)脈栓塞灌注化療(transcatheter arterial chemoembolization,TACE),但總體生存時(shí)間短[2]。晚期HCC患者若不接受治療,則生存時(shí)間短,且伴隨多種并發(fā)癥。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展,免疫細(xì)胞治療直接識(shí)別并殺傷患者血液和淋巴中的腫瘤細(xì)胞,在不損傷和破壞機(jī)體免疫系統(tǒng)和功能的前提下殺傷患者血液、淋巴中的腫瘤細(xì)胞,恢復(fù)并增強(qiáng)機(jī)體自然抗癌免疫系統(tǒng)。免疫細(xì)胞治療可減輕肝癌患者的放化療毒副作用,降低患者復(fù)發(fā)率,延長(zhǎng)無(wú)進(jìn)展生存時(shí)間和總生存期。
細(xì)胞因子誘導(dǎo)的殺傷細(xì)胞(cytokine-induced killer,CIK)是將外周血單個(gè)核細(xì)胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)和IL-1,IL-12,IFN-γ等細(xì)胞因子及抗CD3抗體體外共培養(yǎng),獲得的一群以NKG2DhighT細(xì)胞、NK細(xì)胞及NKT細(xì)胞為主要效應(yīng)細(xì)胞的異質(zhì)性細(xì)胞。CIK細(xì)胞具有易獲得、殺瘤譜廣、療效持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于HCC患者的臨床治療。CIK顯示了不依賴TCR-MHC Ⅰ類分子的細(xì)胞溶解活性,其抗腫瘤反應(yīng)的強(qiáng)度可以通過(guò)免疫細(xì)胞表面NKG2D受體的表達(dá)水平以及腫瘤細(xì)胞膜表面是否表達(dá)其配體MIC-A/MIC-B來(lái)測(cè)量。研究發(fā)現(xiàn),CIK療法可以改善淋巴細(xì)胞的組成比例,增加CD8+T、CD56+T以及Ⅰ/Ⅱ型DC細(xì)胞的數(shù)量[3]。相較于對(duì)照組,CIK治療可將接受TACE(肝動(dòng)脈化療栓塞)和RFA(radiofrequency ablation,射頻消融治療)治療后的肝癌患者的總生存時(shí)間可由31個(gè)月延長(zhǎng)至56個(gè)月[4]。Wang等[5]對(duì)31例終末期原發(fā)性肝癌患者進(jìn)行每周2次的CIK細(xì)胞輸注+局部放療,間隔1個(gè)月后重復(fù)治療,發(fā)現(xiàn)治療后患者外周中CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞和CD3+CD56+T細(xì)胞均顯著升高,平均生存期達(dá)8.5個(gè)月。Tran等[6-7]通過(guò)將肝癌患者隨機(jī)分組進(jìn)行CIK治療發(fā)現(xiàn),CIK治療可顯著提高患者中位生存期,但對(duì)患者的復(fù)發(fā)率無(wú)明顯作用。一項(xiàng)包括410例HCC患者的大樣本研究顯示,手術(shù)后接受CIK細(xì)胞治療的患者總體生存率較未接受CIK治療的術(shù)后患者顯著升高,且CIK細(xì)胞治療是HCC患者的一項(xiàng)獨(dú)立預(yù)后因素[8]。CIK細(xì)胞治療也可顯著降低經(jīng)TACE和RFA治療后患者的復(fù)發(fā)率[9]。Hui 等[10]通過(guò)一項(xiàng)包括200多例肝切除患者參加的臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),相較于隨機(jī)對(duì)照組,CIK輔助治療可顯著降低肝癌患者術(shù)后復(fù)發(fā)率,但并未使患者總體生存率得到改善。Li等[11]通過(guò)總結(jié)惡性實(shí)體瘤CIK細(xì)胞治療反應(yīng)的評(píng)價(jià)體系,為CIK細(xì)胞治療的臨床應(yīng)用建立了免疫治療的分類和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。
樹(shù)突狀細(xì)胞(dendritic cells,DC)和CIK細(xì)胞具有不同的抗腫瘤效應(yīng),理想狀態(tài)下,DC被用于捕捉抗原,經(jīng)由MHCⅠ提呈給CD8+T細(xì)胞,這個(gè)過(guò)程類似于交叉抗原提呈,在誘導(dǎo)抗癌免疫殺傷過(guò)程中起到重要作用。將負(fù)載抗原的DC和CIK細(xì)胞共培養(yǎng),既可激活DC的抗原提呈效應(yīng),又能發(fā)揮CIK細(xì)胞非MHC限制性殺瘤活性,聯(lián)合應(yīng)用可顯著增加二者的殺瘤活性。肝癌患者術(shù)后輔以DC-CIK輸注治療有利于消除腫瘤微小殘余病灶,恢復(fù)患者免疫力,改善其生活質(zhì)量。Jung等[12]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),相對(duì)于單用DC或單用CIK,DC-CIK可顯著抑制肝癌的增殖,提高體內(nèi)CTL的數(shù)量,增強(qiáng)對(duì)肝癌細(xì)胞的殺傷作用,證實(shí)了DC-CIK聯(lián)用的互相增效作用。Zhou等[13]也通過(guò)臨床研究證實(shí),微波消融聯(lián)合DC-CIK等治療可顯著降低HBV感染相關(guān)性肝癌患者的病毒載量,改善其免疫狀況。
腫瘤浸潤(rùn)性淋巴細(xì)胞(tumor infiltrating lymphocyte,TIL)是從腫瘤組織中分離的浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞,可在體外經(jīng)抗CD3抗體和IL-2刺激后大量擴(kuò)增,具有殺瘤效果好、特異性高等特點(diǎn),在免疫治療中具有重要作用。不同腫瘤來(lái)源的TIL,其CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞的比例具有一定差異,但多以CD8+T細(xì)胞為主。隨著IL-2的加入,TIL體外培養(yǎng)過(guò)程中CD3+CD56+T細(xì)胞的比例呈現(xiàn)升高后降低的趨勢(shì)。進(jìn)行TIL輸注前,需通過(guò)環(huán)磷酰胺和氟達(dá)拉濱等藥物耗盡患者體內(nèi)原有的淋巴細(xì)胞,以強(qiáng)化內(nèi)源性穩(wěn)態(tài)淋巴因子IL-7和IL-15的產(chǎn)生,并解除骨髓和淋巴細(xì)胞抑制[14]。Jiang等[15]通過(guò)對(duì)接受TIL治療的15例HCC術(shù)后患者進(jìn)行14個(gè)月的隨訪發(fā)現(xiàn),所有患者均存活,僅3例患者復(fù)發(fā),不良反應(yīng)主要為輕度流感樣癥狀,證明了TIL治療肝癌的安全性和有效性。
嵌合抗原受體(chimeric antigen receptor,CAR)由特異性抗原scFv(single chain variable fragment)單鏈抗體可變區(qū)片段通過(guò)鉸鏈結(jié)構(gòu)與源于TCR復(fù)合體或IgE高親和受體的跨膜和胞內(nèi)信號(hào)結(jié)構(gòu)域連接構(gòu)成[16],能夠高效特異地識(shí)別腫瘤細(xì)胞表面的腫瘤相關(guān)抗原(tumor associated antigen,TAA),介導(dǎo)嵌合抗原受體修飾的T淋巴細(xì)胞(chimeric antigen receptor T-cell,CAR-T)活化并殺傷腫瘤細(xì)胞。CAR 結(jié)構(gòu)目前已發(fā)展至第3代,研究的腫瘤抗原主要包括 CD19、HER2(human epidermal growth factor receptor-2,人類表皮生長(zhǎng)因子受體2)、CEA(carcinoembryonicantigen,癌胚抗原)、PSCA(prostate stem cell antigen,前列腺干細(xì)胞抗原)等,進(jìn)入臨床試驗(yàn)的CAR-T已有 29 項(xiàng)[17]。作為2013年Science雜志評(píng)選的癌癥免疫治療3大進(jìn)展之一[18],CAR-T 已在血液腫瘤中取得了顯著療效,在實(shí)體瘤治療中顯示出巨大潛力。
CAR-T細(xì)胞可通過(guò)在體內(nèi)監(jiān)視和靶向殺傷腫瘤細(xì)胞,起到即時(shí)和長(zhǎng)期的抗腫瘤作用[19]。部分實(shí)體瘤患者在接受針對(duì)TAA的CAR-T細(xì)胞治療后出現(xiàn)嚴(yán)重的毒性反應(yīng),這可能是由于低表達(dá)TAA的正常組織也受到了CAR-T細(xì)胞攻擊[20]。GPC3蛋白過(guò)表達(dá)于80%左右的HCC腫瘤細(xì)胞,且與患者不良預(yù)后相關(guān)[21]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,GPC3特異性CAR-T細(xì)胞治療可有效消除HCC荷瘤小鼠模型中GPC3高表達(dá)HCC細(xì)胞。Gao等[22]用針對(duì)GPC3的CAR-T細(xì)胞治療HCC,療效顯著。
NK(natural killer cell,自然殺傷細(xì)胞)細(xì)胞和NKT細(xì)胞是固有免疫細(xì)胞的重要組成部分,均從骨髓衍生[23]。在肝臟中定居的NK細(xì)胞發(fā)揮宿主免疫作用來(lái)有效阻止細(xì)胞的腫瘤化。NK細(xì)胞通過(guò)分泌細(xì)胞因子來(lái)調(diào)節(jié)其他免疫細(xì)胞的活性以及發(fā)揮細(xì)胞毒性。在正常的生理狀態(tài)下, NK細(xì)胞通過(guò)產(chǎn)生“細(xì)胞溶解顆粒”來(lái)發(fā)揮生理作用,這種顆粒中包含有穿孔素、顆粒酶、腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(TRAIL)和INF-γ。NKT細(xì)胞是T淋巴細(xì)胞的一個(gè)亞群,細(xì)胞功能與T細(xì)胞和NK細(xì)胞相重合,也表達(dá)αβT細(xì)胞受體和多種NK細(xì)胞受體,是一種IL-4,IFN-γ和TNF-α等細(xì)胞因子的重要分泌源。NK細(xì)胞的抗腫瘤能力與NKG2D和MICA的表達(dá)水平密切相關(guān)[24]。Chen等[25]證實(shí)了蝎毒多肽(PESV)可通過(guò)調(diào)節(jié)MICA-NKG2D通路增強(qiáng)NK細(xì)胞的抗腫瘤能力。Jiang等[26]也發(fā)現(xiàn)人IL-15基因修飾的NK細(xì)胞(NKL_IL15)在HCC荷瘤小鼠中表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑瘤活性。研究顯示,RFA可有效激活HCC患者外周血中NK細(xì)胞的活性[27]。各種免疫細(xì)胞對(duì)肝癌的臨床療效情況見(jiàn)表1。
表1 各種肝癌免疫細(xì)胞治療的療效觀察
隨著分子生物學(xué)、免疫學(xué)、基因工程等研究的不斷深入,腫瘤的免疫細(xì)胞治療得到了長(zhǎng)足的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。然而,如何進(jìn)一步提高療效,降低治療副反應(yīng)仍然是腫瘤免疫細(xì)胞治療所亟待解決的問(wèn)題。如何使免疫細(xì)胞特異性地識(shí)別HCC細(xì)胞表面的特異性腫瘤抗原,并特異性地攻擊HCC細(xì)胞,將是HCC免疫細(xì)胞治療研究的方向。結(jié)合基因治療,系統(tǒng)性單抗和ACT的多靶點(diǎn)治療法可行性,新一代載體是最有希望實(shí)現(xiàn)多靶點(diǎn)治療的工具。這種治療方法通過(guò)操作腫瘤細(xì)胞表達(dá)細(xì)胞因子和檢查點(diǎn)抑制劑來(lái)誘導(dǎo)T細(xì)胞進(jìn)入腫瘤組織中并阻止肝癌的腫瘤微環(huán)境對(duì)T細(xì)胞活性的抑制,以增強(qiáng)免疫細(xì)胞治療的效果,為肝癌的治療提供了新手段。
[1]European Association For The Study Of The Liver,European Organisation For Research And Treatment Of Cancer. EASL-EORTC clinical practice guidelines: management of hepatocellular carcinoma [J]. J Hepatol,2012,56(4):908-943.
[2]Sangro B, Carpanese L, Cianni R,etal. Survival after yttrium-90 resin microsphere radioembolization of hepatocellular carcinoma across Barcelona clinic liver cancer stages: a European evaluation[J]. Hepatology,2011,54(3):868-878.
[3]Ma H, Zhang Y, Wang Q,etal. Therapeutic safety and effects of adjuvant autologous RetroNectin activated killer cell immunotherapy for patients with primary hepatocellular carcinoma after radiofrequency ablation[J]. Cancer Biol Ther,2010,9(11):903-907.
[4]Huang ZM, Li W, Li S,etal. Cytokine-induced killer cells in combination with transcatheter arterial chemoembolization and radiofrequency ablation for hepatocellular carcinoma patients[J]. J Immunother,2013,36(5):287-293.
[5]Wang XP, Xu M, Gao HF,etal. Intraperitoneal perfusion of cytokine-induced killer cells with local hyperthermia for advanced hepatocellular carcinoma[J]. World J Gastroenterol,2013,19(19):2956-2962.
[6]Yu X, Zhao H, Liu L,etal. A randomized phase Ⅱ study of autologous cytokine-induced killer cells in treatment of hepatocellular carcinoma[J]. J Clin Immunol,2014,34(2):194-203.
[7]Tran E, Turcotte S, Gros A,etal. Cancer immunotherapy based on mutation-specific CD4+T cells in a patient with epithelial cancer[J]. Science,2014,344(6184):641-645.
[8]Pan K, Li YQ, Wang W,etal. The efficacy of cytokine-induced killer cell infusion as an adjuvant therapy for postoperative hepatocellular carcinoma patients[J]. Ann Surg Oncol,2013,20(13):4305-4311.
[9]Weng DS, Zhou J, Zhou QM,etal. Minimally invasive treatment combined with cytokine-induced killer cells therapy lower the short-term recurrence rates of hepatocellular carcinomas[J]. J Immunother,2008,31(1):63-71.
[10]Hui D, Qiang L, Jian W,etal. 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.
[11]Li XD, Ji M, Zheng X,etal. Evaluation of tumor response to cytokine-induced killer cells therapy in malignant solid tumors[J]. J Transl Med,2014,12:215.
[12]Jung NC, Lee JH, Choi HJ,etal. Dendritic cell immunotherapy combined with cytokine-induced killer cells effectively suppresses established hepatocellular carcinomas in mice[J]. Immunol Invest, 2016,45(6):553-565.
[13]Zhou P, Liang P, Dong B,etal. Phase clinical study of combination therapy with microwave ablation and cellular immunotherapy in hepatocellular carcinoma[J]. Cancer Biol Ther,2011,11(5):450-456.
[14]Phan GQ, Rosenberg SA. Adoptive cell transfer for patients with metastatic melanoma: the potential and promise of cancer immunotherapy[J]. Cancer Control,2013,20(4):289-297.
[15]Jiang SS, Tang Y, Zhang YJ,etal. A phase I clinical trial utilizing autologous tumor-infiltrating lymphocytes in patients with primary hepatocellular carcinoma[J]. Oncotarget,2015,6(38):41339-41349.
[16]Mellman I, Coukos G, Dranoff G. Cancer immunotherapy comes of age[J]. Nature,2011,480(7378):480-489.
[17]Han EQ, Li XL, Wang CR,etal. Chimeric antigen receptor-engineered T cells for cancer immunotherapy: progress and challenges[J]. J Hematol Oncol,2013,6:47.
[18]Heczey A, Louis CU. Advances in chimeric antigen receptor immunotherapy for neuroblastoma[J]. Discov Med,2013,16(90):287-294.
[19]Ribas A. Tumor immunotherapy directed at PD-1[J]. N Engl J Med,2012,366(26):2517-2519.
[20]Morgan RA, Yang JC, Kitano M,etal. Case report of a serious adverse event following the administration of T cells transduced with a chimeric antigen receptor recognizing ERBB2[J]. Mol Ther,2010,18(4):843-851.
[21]Haruyama Y,Kataoka H. Glypican-3 is a prognostic factor and an immunotherapeutic target in hepatocellular carcinoma [J]. World J Gastroenterol, 2016, 22(1):275-283.
[22]Gao H, Li K, Tu H,etal. Development of T cells redirected to glypican-3 for the treatment of hepatocellular carcinoma[J]. Clin Cancer Res,2014,20(24):6418-6428.
[23]Subleski JJ, Wiltrout RH, Weiss JM. Application of tissue-specific NK and NKT cell activity for tumor immunotherapy[J]. J Autoimmun, 2009,33(3-4):275-281.
[24]Mondelli MU. NKG2D and its ligands: key to immunotherapy of liver cancer? [J].J Hepatol,2012,56(2):308-310.
[25]Chen H, Zhidan W, Xia R,etal. Scorpion venom activates natural killer cells in hepatocellular carcinoma via the NKG2D-MICA pathway[J]. Int Immunopharmacol,2016,35:307-314.
[26]Jiang W, Zhang C, Tian Z,etal. hIL-15 gene-modified human natural killer cells(NKL-IL15) augments the anti-human hepatocellular carcinoma effect in vivo[J]. Immunobiology,2014,219(7):547-553.
[27]Zerbini A, Pilli M, Laccabue D,etal. Radiofrequency thermal ablation for hepatocellular carcinoma stimulates autologous NK-cell response[J]. Gastroenterology, 2010,138(5):1931-1942.
(本文編輯:許曉蒙)
10.13602/j.cnki.jcls.2017.03.13
國(guó)家科技支撐項(xiàng)目(2015BAI12B12);國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81171653);江蘇省條件建設(shè)與民生科技專項(xiàng)資金項(xiàng)目(BL2014034);江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃基金項(xiàng)目(BE2015633,BE2015634)。
熊銳華,1975年生,男,副主任醫(yī)師,博士研究生,主要從事腫瘤生物治療研究。
蔣敬庭,教授,博士研究生導(dǎo)師,博士,E-mail: jiangjingting@suda.edu.cn。
R392.12
A
2016-08-27)