張李琛,張進(jìn)萍,鄒云蓮#
1昆明理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)系,昆明650000
2云南省第一人民醫(yī)院/昆明理工大學(xué)附屬醫(yī)院臨床基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所,昆明650000
胃癌起源于胃壁最表層的黏膜上皮細(xì)胞,是常見(jiàn)的消化系統(tǒng)惡性腫瘤,也是中國(guó)發(fā)病率極高的惡性腫瘤。傳統(tǒng)的胃癌治療方法包括根除性手術(shù)、放療和化療。胃癌起病隱匿,患者確診時(shí)往往已處于晚期階段,腫瘤細(xì)胞已經(jīng)擴(kuò)散,無(wú)法采用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行治療。2014年,癌癥基因組圖譜(The Cancer Genome Atlas,TCGA)聯(lián)合課題組提出了新的胃癌分子分型,包括Epstein-Barr病毒(Epstein-Barr virus,EBV)陽(yáng)性型、微衛(wèi)星不穩(wěn)定(microsatellite instability,MSI)型、基因組穩(wěn)定型和染色體不穩(wěn)定型[1],有助于胃癌個(gè)體化治療靶向藥物的篩選。近年來(lái),隨著對(duì)胃癌分子生物學(xué)特點(diǎn)的不斷認(rèn)識(shí),新的胃癌治療方案不斷出現(xiàn),單克隆抗體靶向藥物治療和免疫治療給胃癌患者帶來(lái)了希望。腫瘤免疫療法是應(yīng)用免疫學(xué)原理和方法,激活患者自身的免疫系統(tǒng),增強(qiáng)患者機(jī)體抗腫瘤的免疫應(yīng)答,從而抑制腫瘤生長(zhǎng)的新療法[2]。目前,針對(duì)胃癌的免疫療法主要包括天然免疫療法、腫瘤疫苗療法、過(guò)繼性免疫療法、單克隆抗體類(lèi)免疫檢查點(diǎn)抑制劑療法。
天然免疫又稱固有免疫,是機(jī)體進(jìn)行免疫應(yīng)答的基礎(chǔ),是人類(lèi)生來(lái)就具備的一種免疫功能,具有遺傳性。天然免疫治療對(duì)多種病原體均能夠發(fā)揮作用,但是其啟動(dòng)并不需要抗原的刺激,且不針對(duì)某一特定的病原體[3]。目前,常用的天然免疫療法主要為免疫佐劑療法,其中,細(xì)胞因子(cytokine,CK)作為免疫佐劑在臨床中的應(yīng)用最為常見(jiàn)。
免疫佐劑又稱非特異性免疫增強(qiáng)劑,是與抗原共同或預(yù)先注入機(jī)體內(nèi)能夠增強(qiáng)機(jī)體對(duì)抗原的免疫應(yīng)答能力或改變免疫應(yīng)答類(lèi)型的輔助物質(zhì),其本身不具有抗原性[4]。香菇多糖是目前胃癌治療應(yīng)用最多的非CK免疫佐劑,其是從優(yōu)質(zhì)香菇的子實(shí)體中分離得到的多糖,通過(guò)刺激免疫細(xì)胞成熟、分化和增殖,改善宿主的機(jī)體平衡,恢復(fù)和提高宿主細(xì)胞對(duì)淋巴因子、激素和其他生理活性因子的反應(yīng)性,從而間接地發(fā)揮抗腫瘤的作用[5]。研究表明,香菇多糖聯(lián)合化療對(duì)老年胃癌患者具有較好的治療效果,能夠改善患者血清白細(xì)胞介素-2(interleukin-2,IL-2)、白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)水平,提高患者機(jī)體的免疫功能和生活質(zhì)量,具有較高的安全性[6]。
CK是免疫細(xì)胞受到抗原、有絲分裂原或其他因子的刺激時(shí)所產(chǎn)生的具有生物活性的一類(lèi)小分子蛋白質(zhì)的總稱,其可以調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫功能,促進(jìn)淋巴細(xì)胞的活化、增殖和分化。IL-2是臨床常用的CK,它是由多種免疫細(xì)胞產(chǎn)生的小分子糖蛋白,主要作用為增強(qiáng)機(jī)體對(duì)不同抗原的識(shí)別能力,增強(qiáng)腫瘤的免疫活性,促進(jìn)免疫細(xì)胞的增殖和分化,誘導(dǎo)生成淋巴因子激活的殺傷(lymphokine-activated killer,LAK)細(xì)胞,促進(jìn)自然殺傷(natural killer,NK)細(xì)胞的增殖,增強(qiáng)NK細(xì)胞的殺傷力[7]。研究表明,IL-2聯(lián)合化療治療晚期胃癌具有較好的效果[8]。但是,單獨(dú)應(yīng)用CK進(jìn)行治療可能會(huì)產(chǎn)生全身性不良反應(yīng),因此,目前,CK多在胃癌的過(guò)繼性免疫治療中作為刺激劑輔助使用,主要對(duì)促進(jìn)淋巴細(xì)胞的增殖、分化以及改善腫瘤微環(huán)境具有輔助作用[9]。
腫瘤疫苗療法屬于主動(dòng)免疫療法,通過(guò)注射腫瘤抗原激活患者機(jī)體的特異性免疫應(yīng)答,其可以誘導(dǎo)細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(cytotoxic T lymphocyte,CTL)對(duì)抗原呈遞細(xì)胞表面人類(lèi)白細(xì)胞抗原(human leucocyte antigen,HLA)Ⅰ類(lèi)分子上的腫瘤抗原進(jìn)行識(shí)別,并活化CD4+輔助性T淋巴細(xì)胞[10]。腫瘤疫苗主要包括腫瘤細(xì)胞疫苗、樹(shù)突狀細(xì)胞(dendritic cell,DC)疫苗、多肽疫苗、基因工程疫苗等。幽門(mén)螺桿菌(helicobacter pylori,Hp)與胃癌的發(fā)生有關(guān),1994年,世界衛(wèi)生組織(WHO)將Hp列為Ⅰ類(lèi)致癌因子。Hp疫苗是世界上第一個(gè)完成Ⅲ期臨床試驗(yàn)的疫苗,即將正式上市。近年來(lái),DC融合疫苗聯(lián)合CK誘導(dǎo)的殺傷(cytokine-induced killer,CIK)細(xì)胞治療胃癌的研究逐漸興起,DC融合疫苗與CIK細(xì)胞共培養(yǎng)后可以促進(jìn)CIK細(xì)胞的成熟,進(jìn)而促進(jìn)胃癌細(xì)胞的凋亡,發(fā)揮抗腫瘤的效應(yīng)[11],具有一定的應(yīng)用前景。近年來(lái),有學(xué)者進(jìn)行了關(guān)于“個(gè)性化疫苗”的研究,其均是以腫瘤新生抗原為基礎(chǔ)進(jìn)行的,不同的是,一種是使用腫瘤新生抗原所對(duì)應(yīng)的抗原肽作為疫苗[12],一種是使用腫瘤新生抗原所對(duì)應(yīng)的RNA作為疫苗[13]。腫瘤新生抗原是腫瘤細(xì)胞在基因變異的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的具有特異性氨基酸序列變異的蛋白,這種蛋白在無(wú)氨基酸序列變異的情況下不具有抗原性,但氨基酸序列一旦發(fā)生變異,便會(huì)引起一系列的免疫反應(yīng)[14]。這為胃癌的腫瘤疫苗治療提供了新的思路。
過(guò)繼性免疫療法是指將體外擴(kuò)增的具有高度特異性的腫瘤殺傷性免疫效應(yīng)細(xì)胞回輸至腫瘤患者體內(nèi),直接或間接激發(fā)機(jī)體免疫應(yīng)答從而殺傷腫瘤細(xì)胞,以達(dá)到治療腫瘤的目的。過(guò)繼性免疫療法根據(jù)其是否具有腫瘤靶向性可分為非特異性過(guò)繼性免疫療法和特異性過(guò)繼性免疫療法。
傳統(tǒng)的過(guò)繼性免疫療法如LAK療法、CIK療法等為非特異性療法,因無(wú)腫瘤靶向性,無(wú)法特異性殺傷腫瘤細(xì)胞,因此臨床療效有限。
腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞(tumor infiltrating lymphocyte,TIL)療法是將浸潤(rùn)至腫瘤組織的淋巴細(xì)胞進(jìn)行分離,再通過(guò)體外擴(kuò)增的方式回輸至患者體內(nèi)的一種療法。由于浸潤(rùn)至腫瘤組織的淋巴細(xì)胞具有識(shí)別腫瘤的特異性,因此,TIL療法屬于特異性過(guò)繼性免疫療法。該療法對(duì)胃癌具有一定的治療效果。然而,由于TIL的分離與制備均較困難,因此,其臨床應(yīng)用受到了嚴(yán)重的阻礙。近年來(lái),隨著T細(xì)胞基因工程技術(shù)的發(fā)展,新型腫瘤特異性過(guò)繼性免疫療法取得了里程碑式的研究進(jìn)展,其中,以嵌合抗原受體T(chimeric antigen receptor T,CART)細(xì)胞免疫療法最具代表性。CART細(xì)胞是一種嵌合抗原受體細(xì)胞,其通過(guò)基因工程技術(shù)將能夠識(shí)別腫瘤特異性抗原的受體表達(dá)于T淋巴細(xì)胞表面,使T淋巴細(xì)胞能夠通過(guò)單鏈可變區(qū)(single-chain fragment variable,ScFV)識(shí)別腫瘤相關(guān)抗原(tumor associated antigen,TAA),并通過(guò)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)激活T淋巴細(xì)胞,釋放CK,從而發(fā)揮抗腫瘤的作用。此外,CART細(xì)胞由于不受主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex,MHC)的限制,無(wú)需抗原呈遞細(xì)胞呈遞腫瘤抗原,使其殺傷腫瘤細(xì)胞的活性實(shí)現(xiàn)最大化。CART細(xì)胞的結(jié)構(gòu)可分為ScFV、鉸鏈區(qū)、跨膜區(qū)、共刺激區(qū)和T淋巴細(xì)胞活化區(qū)5個(gè)部分。因此,CART細(xì)胞免疫療法是通過(guò)重新構(gòu)造載體以提高治療安全性和有效性的方法[15]。CART技術(shù)經(jīng)過(guò)數(shù)年的發(fā)展已經(jīng)趨于成熟,首代嵌合抗原受體(chimeric antigen receptor,CAR)無(wú)共刺激區(qū),僅有鉸鏈區(qū)[16]和T淋巴細(xì)胞活化區(qū),無(wú)法持續(xù)刺激T淋巴細(xì)胞的增殖。第二代CAR引入了共刺激區(qū),共刺激分子可激活T淋巴細(xì)胞內(nèi)的c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)、胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)、核因子κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)等信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,不僅可以促進(jìn)T淋巴細(xì)胞的增殖,還可以促進(jìn)CK的分泌[17-19]。但是,CART細(xì)胞在體內(nèi)的存活時(shí)間短,并且對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷能力仍然不夠。第三代CAR在第二代CAR的基礎(chǔ)上將兩個(gè)共刺激區(qū)進(jìn)行串聯(lián),使T淋巴細(xì)胞在無(wú)外源性共刺激分子的作用下仍可不斷增殖,而且共刺激分子可以激活JNK、NF-κB等信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。但是,CART細(xì)胞進(jìn)入腫瘤微環(huán)境后仍然會(huì)受到制約,治療實(shí)體瘤的效果較差[20]。第四代CAR是應(yīng)用編碼CAR以及CAR反應(yīng)性啟動(dòng)子的載體構(gòu)建CAR,使CAR作為一種載體表達(dá)CK,從而產(chǎn)生更好的治療效果[21],但是CK的毒性很難控制。目前,CART技術(shù)已經(jīng)發(fā)展至第五代,第五代CAR是在第四代CAR的基礎(chǔ)上整合了一個(gè)“開(kāi)關(guān)”[22],僅當(dāng)T淋巴細(xì)胞被激活時(shí)才會(huì)分泌CK,這樣就可以在一定程度上預(yù)防CK的毒性。Han等[23]發(fā)現(xiàn),人表皮生長(zhǎng)因子受體2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)-CART細(xì)胞可以明顯促進(jìn)HER2過(guò)表達(dá)胃癌細(xì)胞的凋亡,延長(zhǎng)小鼠的存活時(shí)間,這為CART應(yīng)用于人類(lèi)胃癌的治療提供了一定的參考依據(jù)。除了HER2外,國(guó)內(nèi)外使用上皮細(xì)胞黏附分子(epithelial cell adhesion molecule,EPCAM)[24]、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)[25]、黏蛋白 1(mucin 1,MUC1)[26-27]以及胃癌單克隆抗體MG7[28]等進(jìn)行了人體臨床試驗(yàn)或臨床前試驗(yàn)(表1),但是,相比于血液系統(tǒng)腫瘤,單一的CART療法在胃癌中的療效有限,這主要與胃癌免疫微環(huán)境有關(guān)。與傳統(tǒng)的治療方法相比,具有靶向胃癌相關(guān)抗原并攜載CK的新一代CART療法和CART聯(lián)合單克隆抗體等方法均可以改善胃癌的免疫微環(huán)境,在臨床前研究中顯示出更好的抗腫瘤效果。
表1 CART細(xì)胞免疫療法治療胃癌的臨床試驗(yàn)研究
免疫檢查點(diǎn)抑制劑療法為一種負(fù)反饋療法,主要是利用單克隆抗體進(jìn)行治療,單克隆抗體特異性地與相關(guān)位點(diǎn)結(jié)合,激活T淋巴細(xì)胞,進(jìn)而達(dá)到殺傷腫瘤細(xì)胞的目的。在眾多的免疫檢查點(diǎn)抑制劑中,以程序性死亡受體1(programmed cell death 1,PDCD1,也稱PD-1)和細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)蛋白 4(cytotoxic T-lymphocyte associated protein 4,CTLA4)在胃癌中的應(yīng)用最為廣泛且有效。PD1是表達(dá)于活化的T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞上的一種抑制性受體,可以與程序性死亡受體配體 1(programmed cell death 1 ligand 1,PDCD1LG1,也稱PD-L1)和程序性死亡受體配體2(programmed cell death 1 ligand 2,PDCD1LG2,也稱PD-L2)結(jié)合,其中,PD-L1主要表達(dá)于腫瘤細(xì)胞表面,PD-L2主要表達(dá)于抗原呈遞細(xì)胞表面,PD-1與PD-L1結(jié)合可誘導(dǎo)T淋巴細(xì)胞凋亡,進(jìn)而使腫瘤細(xì)胞逃避免疫監(jiān)視,發(fā)生免疫逃逸[29]。例如派姆單抗(Pembrolizumab)是一種具有高度選擇性的人源化單克隆抗體,可阻斷PD-1與其配體PD-L1結(jié)合,阻斷負(fù)性調(diào)控通路,恢復(fù)T淋巴細(xì)胞的活性,增強(qiáng)機(jī)體的抗腫瘤免疫應(yīng)答。然而在2017年,有研究發(fā)現(xiàn),腫瘤小鼠模型和人類(lèi)的腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(tumor-associated macrophage,TAM)均可表達(dá)PD-1,并且發(fā)現(xiàn)PD-1能夠抑制的吞噬功能,這意味著PD-1抗體可能通過(guò)激活T淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞兩種方式向腫瘤發(fā)起攻擊,這一發(fā)現(xiàn)將對(duì)腫瘤的PD-1/PD-L1抗體治療具有重要意義[30]。TCGA團(tuán)隊(duì)于2014年提出的胃癌分型中,PD-L1和PD-L2在EBV陽(yáng)性胃癌中均高表達(dá)[1]。因此,采用免疫檢查點(diǎn)抑制劑療法治療晚期胃癌具有巨大的潛力和可行性。派姆單抗治療晚期胃癌具有較強(qiáng)的抗腫瘤活性和可控的安全性[32]。由于抗腫瘤效果良好,美國(guó)食品藥品管理局(FDA)批準(zhǔn)派姆單抗用于治療腫瘤表達(dá)PD-L1(聯(lián)合陽(yáng)性評(píng)分≥10分)的既往接受過(guò)兩種或兩種以上治療(包括含鉑和含氟尿嘧啶的化療以及HER2/neu靶向治療)后疾病發(fā)生進(jìn)展的復(fù)發(fā)性局部晚期或轉(zhuǎn)移性胃或胃食管交界性腺癌。2018年7月,派姆單抗正式在中國(guó)上市。
CTLA4也是一種可以對(duì)免疫系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)調(diào)控的調(diào)節(jié)因子,是第一個(gè)應(yīng)用于臨床的T淋巴細(xì)胞免疫檢查點(diǎn)。T淋巴細(xì)胞的活化需要T淋巴細(xì)胞表面表達(dá)的CD28+分子與抗原呈遞細(xì)胞所表達(dá)的B7分子結(jié)合,而CTLA4是T淋巴細(xì)胞上的一種跨膜受體,其配體也是B7分子,CTLA4和CD28可競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合 B7-1(CD80)和B7-1(CD86)復(fù)合物。CD28+與B7復(fù)合物結(jié)合可促進(jìn)T淋巴細(xì)胞的活化,CTLA4與B7復(fù)合物結(jié)合可抑制T淋巴細(xì)胞的活化[33]。CTLA4單克隆抗體可特異性地與CTLA4分子結(jié)合,抑制CTLA4與B7分子的結(jié)合,阻斷CTLA4通路,激活T淋巴細(xì)胞,從而殺傷腫瘤細(xì)胞。第一個(gè)在胃癌的臨床治療中使用的CTLA4抑制劑為T(mén)remelimumab[34],雖然該療法的總體療效較低,但是在使用該藥物出現(xiàn)緩解的患者中卻顯示出了持續(xù)的抗腫瘤能力。
免疫療法是21世紀(jì)的新型腫瘤治療方法,首先在黑色素瘤、血液腫瘤的治療中取得了顯著的效果,并在胃癌的臨床治療中顯示了巨大的潛力。天然免疫療法、腫瘤疫苗療法、過(guò)繼性免疫療法、單克隆抗體類(lèi)免疫檢查點(diǎn)抑制劑療法的廣泛應(yīng)用為晚期胃癌的治療提供了可能。免疫治療聯(lián)合其他治療仍是胃癌治療未來(lái)的發(fā)展方向。但如何最大程度地使患者獲益的同時(shí)減少不良反應(yīng)的發(fā)生仍然是胃癌免疫治療領(lǐng)域亟待解決的重要難題。今后應(yīng)進(jìn)一步對(duì)免疫療法在胃癌治療領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行深入的研究。