施米麗，劉曉波

(大理大學藥學與化學學院，云南大理 671000)

腫瘤的治愈一直都是臨床難題，三大傳統(tǒng)抗癌手段在臨床上都有一定的治療效果，這三種治療手段的進步，在延長癌癥患者的生存時間，改善患者的晚期生存質(zhì)量中做出了突出貢獻，但在大部分癌癥的治愈中仍面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，其療效的提高依然受到很大的限制[1]。

手術切除腫瘤只局限于癌癥早期，然而很多癌癥早期無法發(fā)現(xiàn)，此方法對晚期癌癥預后非常差，手術治療不僅會促使腫瘤轉(zhuǎn)移還會使身體機能受到或多或少的損傷?；瘜W療法的療效并不確切，其特異性很小，所以在抗腫瘤的同時會損害正常身體組織，其帶來的不良反應非常多，致使癌癥患者在治療期間非常痛苦。放射療法同樣也會損傷正常細胞，放射療法的副作用也普遍存在[2]。傳統(tǒng)的抗腫瘤的方法基本無法治愈，還帶有患者無法承受的副作用，所以人們一直在尋找新的治療手段來彌補傳統(tǒng)手段的不足。尤其是腫瘤的免疫療法[3]，這是目前腫瘤治療的補充[4]。腫瘤的免疫療法是通過增強免疫系統(tǒng)的能力，加強和指導人體免疫系統(tǒng)識別腫瘤特異性抗原，從而根除腫瘤細胞。 18世紀末期，研究人員就一直在試圖研究免疫療法在腫瘤方面的應用，其正式開始于1891年，在1909年，Paul Ehrlich的假設中指出，免疫系統(tǒng)可以抵抗癌癥的發(fā)展而保護宿主，從而為“癌癥免疫監(jiān)視”理論奠定基礎。1999年Rosenberg S的主流癌癥治療的研究達到了免疫療法的高潮，被《Science》雜志提名為“突破”。直到過去10年，免疫療法在癌癥治療中才真正進入主流臨床實踐[5]。2013年Couzin-Frankel J的免疫治療在癌癥歷史上是抗腫瘤免疫療法的里程碑[6]。腫瘤的免疫療法是通過抗原來刺激先天免疫和適應性免疫系統(tǒng)，從而提高免疫系統(tǒng)的激活狀態(tài)，來達到抗腫瘤的目的[7]。

1　腫瘤的主動免疫療法

1.1　腫瘤疫苗的研究背景

腫瘤的主動免疫治療主要是利用腫瘤細胞的免疫原性，采用各種有效的免疫手段，使宿主免疫系統(tǒng)產(chǎn)生對腫瘤抗原的抗腫瘤免疫應答，具體是給宿主注射以具有抗原性的疫苗[8](腫瘤疫苗)，腫瘤疫苗接種是一項具有吸引力的理論戰(zhàn)略基礎，許多正在進行的試驗中，正在使用肽疫苗、細胞疫苗或基于病毒的方法來刺激適應性免疫系統(tǒng)識別和攻擊腫瘤細胞[9]。早在1902年就有研究人員利用瘤苗進行抗腫瘤的實例，這也是免疫療法用于抗癌癥的開端。腫瘤疫苗治療癌癥經(jīng)歷了盲目嘗試階段，此階段腫瘤疫苗治療癌癥未獲肯定的療效。之后又經(jīng)歷曲折進展階段和發(fā)展階段，此階段的突破是瘤苗研究新的里程碑。隨著腫瘤疫苗研究的不斷進步和發(fā)展，腫瘤疫苗的耐受性好、毒性低、靶向性高等優(yōu)點也陸續(xù)的體現(xiàn)出來了，并預示著其在抗腫瘤方面的發(fā)展前景。臨床很多的癌癥實例證明，腫瘤疫苗對很多種類的癌癥患者都有很好的療效。研究顯示，腫瘤疫苗具有部分有效性、 安全性和耐受性等特點，這為癌癥的免疫治療展示了新的研究前景。

1.2　腫瘤疫苗抗腫瘤的作用機制

1.2.1通過激活免疫系統(tǒng)攻擊腫瘤細胞基因疫苗是根據(jù)免疫反應的特性而設計的。一般情況癌細胞表面具有特異性抗原，并且能被免疫系統(tǒng)識別、破壞和清除[10]。當腫瘤細胞缺乏抗原表位或有非常弱的抗原的情況下，腫瘤會發(fā)生免疫逃逸，腫瘤細胞就不會被免疫系統(tǒng)識別[11]，而發(fā)揮不了清除腫瘤細胞的作用。因此可以從增強其免疫原性方面來入手，設計一個抗腫瘤的方法(基因疫苗的接種)。將基因片段插入到真核表達載體中，形成基因疫苗質(zhì)粒。然后肌肉注射基因疫苗質(zhì)粒到癌癥患者體內(nèi)，這種基因會編碼能被免疫系統(tǒng)攻擊的抗原，能促使患者的免疫系統(tǒng)攻擊腫瘤細胞[12]。

1.2.2通過激活T細胞抗腫瘤當腫瘤發(fā)生免疫逃逸時，會出現(xiàn)共刺激分子及某些黏附因子的缺乏，導致免疫系統(tǒng)不能發(fā)揮強大的抗腫瘤作用[13]。由此設計了肽和蛋白疫苗(腫瘤抗原肽)，腫瘤抗原肽以抗原遞呈細胞(antigen presenting cells,APC)的MHCⅠ遞呈途徑到達T細胞表面,以抗原肽為基礎的疫苗直接表達腫瘤相關性抗原(tumor-associated antigen，TAA), TAA來源的抗原肽能夠成功誘導CD8和CD4相關的特異性T細胞免疫應答，其治療效果強、毒性更低[14-15]，抗原肽疫苗能夠誘導機體產(chǎn)生針對腫瘤細胞的細胞毒性T細胞(cytotoxic T lymphocyte，CTL)反應。在腫瘤進展過程中，盡管抗原特異性T細胞可誘發(fā)適應性免疫應答，但免疫選擇產(chǎn)生損失主要組織相容性復合物(MHC)Ⅰ類和Ⅱ類抗原的腫瘤細胞變體，并減少平衡期腫瘤抗原量。 此外，腫瘤衍生的可溶性因子有助于逃避免疫攻擊，允許進展和轉(zhuǎn)移[16]，因此，腫瘤會發(fā)生免疫逃逸，引起不徹底的免疫反應，所以設計了樹突狀細胞(dendritic cell,DC)疫苗，DC疫苗被分類為“人體細胞、組織或細胞”為基礎的疫苗。DC疫苗是利用體外培養(yǎng)得到的，從體內(nèi)分離白細胞CD14+單核細胞，體外培養(yǎng)5 d～6 d，在粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GM-CSF)和白細胞介素4(interleukin 4，IL-4)刺激下，單核細胞分化為未成熟的樹突狀細胞，然后給予促炎癥細胞因子腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)、IL-1β、IL-6的雞尾酒，以及前列腺E2(prostaglandin E2,PGE2)2 d可誘導DC成熟，可得DC疫苗，將其皮內(nèi)注射到淋巴結附近皮膚后，DC會使用它們的趨化因子受體從皮膚遷移,通過淋巴管到達淋巴結[17]，激發(fā)T細胞參與的抗腫瘤免疫反應，還能發(fā)揮DC抗原遞呈功能，來達到抗腫瘤的目的[18]。

1.2.3誘導內(nèi)源性抗原特異性細胞毒性T淋巴細胞反應來抗腫瘤細胞毒性T淋巴細胞(cytotoxic lymphocyte,CTL)識別腫瘤相關抗原(tumor-associated antigen,TAA)，在抗腫瘤免疫反應表現(xiàn)出明顯的抗腫瘤作用[19]。腫瘤細胞能夠在體內(nèi)不斷的惡性增殖,主要的原因在于它能夠逃避免疫系統(tǒng)的識別,使得體內(nèi)不能產(chǎn)生特異殺傷腫瘤的細胞毒性T淋巴細胞[20]。CTL是細胞介導的抗腫瘤免疫的主要效應因子。管理體外操縱自體腫瘤特異性T細胞和單克隆抗體對T細胞抑制信號的阻斷作用，對黑色素瘤和肺癌患者有客觀的臨床益處。研究表明，CTL可以說明腫瘤疫苗是獲得腫瘤特異性細胞毒性CD8+T淋巴細胞(CTL)的一種有效途徑，可以介導腫瘤的保護性免疫[21]。一些能與T細胞表面受體結合的小肽能明顯刺激CTL的產(chǎn)生，而發(fā)揮抗腫瘤作用，腫瘤疫苗通過接種于體內(nèi)，由典型的MHC-Ⅰ限制的CT8+T細胞介導[22]，并誘導內(nèi)源性抗原特異性CTL的反應，發(fā)揮抗腫瘤的作用。

1.2.4通過分泌細胞因子參與抗腫瘤細胞因子治療是目前常用的腫瘤免疫療法，采用化學合成或基因重組的方法生產(chǎn)出的抗原多肽、T細胞表位多肽及腫瘤抗原等形式的分子疫苗，以及將某些細胞因子基因、輔助刺激分子基因、MHCⅠ類抗原分子基因等轉(zhuǎn)移入腫瘤細胞后，所制成的免疫原性增強的基因修飾疫苗，這些腫瘤疫苗免疫后能激發(fā)宿主分泌一些具有免疫應答的因子，如IL-2、α干擾素(interferon,IFN-α)、IFN-γ、粒細胞-集落刺激因子(granulocyte-colony stimulating factor，G-CSF)以及GM-CSF而產(chǎn)生抗腫瘤作用，將癌癥患者的腫瘤細胞取出在體外進行培養(yǎng)，并將自體或異體的多個或單個基因與之進行融合，這個復合體會分泌一些刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生免疫應答的因子，這些細胞因子可以產(chǎn)生一個使腫瘤細胞無反應性的環(huán)境，進而激發(fā)機體對腫瘤細胞的免疫應答[23]。

2　腫瘤的被動免疫療法

2.1　腫瘤被動免疫療法概述

被動免疫治療中最具代表性的是過繼性細胞免疫治療，它是將自體免疫效應細胞在體外擴增[24]，將自體或異體的對腫瘤細胞具有免疫應答的免疫細胞回輸?shù)桨┌Y患者體內(nèi)，激活機體的免疫系統(tǒng)的免疫反應，來達到消滅腫瘤細胞的目的，也可以發(fā)揮直接的抗腫瘤作用。隨著過繼性細胞免疫治療(adoptive cell immunotherapy,ACI)在抗腫瘤方面的不斷研究和發(fā)展，ACI的腫瘤免疫療法在臨床上已經(jīng)取得很好的療效，在抗腫瘤的作用中起著很重要的作用。腫瘤的被動免疫療法是給機體輸注外源性的免疫效應物質(zhì)，包括各種類型的抗體與某些能夠直接殺傷腫瘤細胞的物質(zhì)，如毒素、化療藥物、放射性核素等結合的腫瘤特異性單克隆抗體，或能結合兩種特異性抗原的雙功能抗體[8]，以及免疫效應細胞包括細胞因子誘導的殺傷細胞(cytokine-induced killer，CIK)、DC。由這些外源性的免疫效應物質(zhì)在宿主體內(nèi)發(fā)揮抗腫瘤作用，該療法不十分依賴于宿主本身的免疫功能狀態(tài)，即使在宿主免疫功能低下狀態(tài)，仍能比較快速的發(fā)揮治療作用。

CIK是一種異質(zhì)的自然效應CD3+、CD56+自然殺傷T細胞，CIK通過體外培養(yǎng)外周血單個核細胞，可以很容易地獲得。CIK細胞作為腫瘤免疫治療的藥理學工具，表現(xiàn)出MHC不受限制、安全有效的抗腫瘤活性[25]。將人骨髓或血液的單個核細胞在體外由多細胞因子和抗CD3單克隆抗體刺激后，誘導而得到的一類具有增殖速度快、殺瘤活性高、殺瘤譜廣，低毒性特點的免疫效應細胞，是自然殺傷細胞(natural killer cell，NK)活性的T淋巴細胞，屬于T淋巴細胞范疇[26]，將CIK細胞用于抗腫瘤具有很多優(yōu)點，如可以提高患者的免疫功能，清除癌癥患者體內(nèi)的微轉(zhuǎn)移灶，延長癌癥患者的生存期，還可以減少術后的復發(fā)而且輸注安全，適當數(shù)量的CIK細胞對人體的骨髓干細胞和造血祖細胞毒性非常小，基本可以忽略[27]。國內(nèi)外研究證實，C1K治療無明顯不良反應，是腫瘤治療的一個新的突破，因此，可廣泛應用于臨床。

DC是體內(nèi)具有啟動、調(diào)控、維持免疫應答作用的細胞，具有攝取、加工、處理和遞呈抗原的功能，能殺傷多種腫瘤細胞[28]。當癌細胞發(fā)生壞死，DC釋放高遷移率族蛋白B1(high mobility group box-1 protein,HMGB1)激活樹突狀細胞，活化樹突狀細胞(DCs)作為APC細胞成熟[29]，有研究已經(jīng)揭示了DC抗腫瘤疫苗制備方法，DC疫苗可激活體內(nèi)的免疫功能，發(fā)揮抗腫瘤作用，這是DC在抗腫瘤方面研究的突破性進展。根據(jù)DC在各種腫瘤的臨床治療中的效果可以看出，其治療效果確切，非常具有研究價值。

2.2　腫瘤被動免疫療法的作用機制

2.2.1CIK腫瘤免疫療法的作用機制

2.2.1.1對腫瘤細胞的直接殺傷CIK細胞是過繼性免疫治療的主力軍。與其他抗腫瘤藥物相比,它可以在沒有損傷機體免疫系統(tǒng)結構和功能的前提下,直接殺傷腫瘤細胞[30]，癌癥患者體內(nèi)外周血單個核細胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)對腫瘤細胞沒發(fā)揮出很好的殺傷活性，或許是因為癌癥患者體內(nèi)穿孔素和顆粒溶素的量達不到正常水平，當CIK表面的CD3與TCR結合后，可誘導胞漿釋放穿孔素和顆粒溶素，所以可以人工激活CIK細胞表面的CD3受體，從而發(fā)揮直接的抗腫瘤作用。此外，淋巴細胞功能相關抗原1(lymphocyte function associated antigen 1,LFA-1)和動物細胞黏附分子(cell adhesion molecule 1，ICAM-1)也可激活CIK細胞發(fā)揮直接抗腫瘤作用。

2.2.1.2分泌大量的細胞因子除CIK直接殺傷作用癌細胞外，也可以通過調(diào)節(jié)免疫功能,分泌多種細胞因子。許多研究表明，經(jīng)腫瘤細胞刺激后，促炎癥水平細胞因子，如腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor，TNF-α)、γ干擾素(interferon-γ,IFN-γ)和CIK細胞分泌的白介素2 (interleukin 2,IL-2)顯著上調(diào)，這些細胞因子進一步增強全身抗腫瘤活性[31],誘導Th1免疫應答。細胞因子介導的(IL-12)和依賴性(CD58)信號促進CIK細胞的殺傷能力，細胞因子提高了CIK細胞的抗腫瘤活性。這些細胞因子可促進細胞的增殖和細胞毒性部分通過抑制調(diào)節(jié)性T細胞(regulatory cell,Treg)的產(chǎn)生，它們既能直接抑制癌細胞，也能間接調(diào)節(jié)機體免疫系統(tǒng)間接殺傷癌細胞。

2.2.1.3誘導腫瘤細胞凋亡CIK是一個異質(zhì)群體的CD8+T 細胞，從人外周血淋巴細胞(peripheral blood leukocyte，PBL)中產(chǎn)生，經(jīng)過簡單的體外擴增，通過一抗的孵育，分泌IFN-γ、IL- 2，可以通過由FasL介導的穿孔素殺死腫瘤細胞[25]， Shan Y H觀察促姜黃素與CIK細胞對卵巢癌SKOV3細胞的凋亡作用，用免疫印跡法檢測Curcumin治療后卵巢癌細胞表面Fas蛋白和CIK細胞表面FasL蛋白的水平，發(fā)現(xiàn)姜黃素能促進Fas對SKOV3細胞和CIK細胞膜表面表達FasL。姜黃素能促進Fas對SKOV3細胞和CIK細胞膜表面表達FasL，這說明腫瘤細胞會導致具有抗腫瘤活性的效應細胞發(fā)生凋亡，CIK細胞可阻止這種效應細胞的凋亡，一些腫瘤凋亡基因處于靜息狀態(tài)，CIK對此具有活化的作用， 并誘導腫瘤細胞凋亡。

2.2.2DC抗腫瘤的作用機制

2.2.2.1通過T細胞發(fā)揮抗腫瘤作用最近由Khalil等在一份概述中提到，免疫療法涉及腫瘤抗原的攝取和加工， APC激活CD4輔助T細胞，和隨后招募的CD8細胞毒性T細胞直接殺傷腫瘤細胞[32]。DC產(chǎn)生IL-12，激活效應T細胞CD4 Th1和CD8 T，Th1產(chǎn)生IL-2進一步促進效應T細胞的增殖。CD4 Th1和CD8 T細胞殺死癌細胞[33]。在體外用腫瘤抗原修飾DC后，將其與MHC融合，將此融合體回輸入癌癥患者體內(nèi)，其附著在細胞表面，與TCR結合，同時與DC表面高表達的CD80、CD86等共刺激分子協(xié)同作用，共同激活T細胞，啟動CD8+細胞毒性T細胞介導的免疫應答[34]。

DC表面的分子與T細胞表面的配體結合后，可產(chǎn)生大量的細胞因子，激發(fā)初始T細胞增殖，誘導特異性CTL反應，調(diào)控機體的免疫應答增強機體的細胞免疫和體液免疫[35]。DC還能分泌趨化因子，專一性地趨化初始型T細胞，通過促進T細胞聚集，增強對T細胞的激發(fā)來啟動和誘導免疫應答[36-37]。

2.2.2.2通過B細胞發(fā)揮抗腫瘤作用 DC在B細胞腫瘤的免疫療法中也起著決定性作用，DC直接參了與B細胞的成熟和分化，從而促進B細胞分泌大量的免疫球蛋白IgM和IgA[32]，此外漿樹突細胞(plasmacytoid dendritic cell,PDC )通過Ⅰ型干擾素(interferon，IFN)的分泌，直接誘導初始和記憶B細胞分化為漿細胞[38]，發(fā)揮抗腫瘤作用。

3　問題及展望

腫瘤免疫治療在臨床上的研究已經(jīng)取得了突破性的效果，但是在各個領域仍然面臨著很多挑戰(zhàn)。

腫瘤疫苗治療癌癥時也會出現(xiàn)跟傳統(tǒng)癌癥治療方法一樣的漏洞，腫瘤疫苗在參與免疫系統(tǒng)的免疫應答時，對腫瘤細胞不夠敏感，有時也會出現(xiàn)腫瘤細胞突變，而導致瘤疫苗不攻擊腫瘤細胞，轉(zhuǎn)而攻擊對其敏感性的正常細胞，引發(fā)其他疾病。除此之外，腫瘤疫苗在臨床上還有很多的不足，例如，腫瘤疫苗治療腫瘤時，會發(fā)生腫瘤細胞避開免疫系統(tǒng)的攻擊等問題。疫苗的免疫原性不夠強，不能很好的發(fā)揮抗腫瘤作用，最重要的就是腫瘤疫苗的輸注安全性和特異性還不能保證，這是今后腫瘤疫苗研究的重點[29]。

CIK細胞的制備工藝非常復雜，制備方法不夠完善，目前正在尋找最佳的獲得途徑，在臨床上雖然有很好的療效，但是應用多少劑量，應用怎樣的回輸方式，什么時候什么癥狀開始回輸入患者體內(nèi)能發(fā)揮最好的療效，怎樣把握好臨床護理可以使患者恢復到最好的狀態(tài)，目前還在摸索階段。CIK細胞的質(zhì)量還沒有確切的控制方法,如何與其他藥物聯(lián)合應用等都是接下來需要突破的問題。

DC在抗腫瘤治療中也有很多需要改進的地方，例如，合適的DC接種劑量、最佳接種的間隔時間、DC疫苗佐劑聯(lián)合應用、最佳DC負載方法、免疫頻率、DC疫苗效果評價指標、合適的接種次數(shù)、有效的腫瘤抗原、最佳注射途徑等，都會影響DC的抗腫瘤作用的強弱，這將是今后免疫治療研究有待解決的問題。