錢程，于益芝（海軍軍醫(yī)大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 免疫學(xué)教研室暨醫(yī)學(xué)免疫學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200433）

細(xì)胞因子是一類能在細(xì)胞間傳遞信息，具有免疫調(diào)節(jié)和效應(yīng)功能的高活性、多功能的小分子蛋白質(zhì)。細(xì)胞因子在不同的時(shí)間或空間能夠通過多種方式參與腫瘤的演進(jìn)轉(zhuǎn)歸過程，發(fā)揮協(xié)同或拮抗效應(yīng)，在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，因而腫瘤的細(xì)胞因子療法成為過去數(shù)十年里腫瘤生物治療的主要方式之一[1]。作為生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)第一次跨越式發(fā)展階段的主力，重組細(xì)胞因子類藥物的研制和發(fā)展起步較早，也是最早被美國食品藥品管理局批準(zhǔn)用于腫瘤的免疫治療藥物，如干擾素、白細(xì)胞介素、集落刺激因子等被批準(zhǔn)用于治療淋巴瘤、轉(zhuǎn)移性黑色素瘤和腎癌等，其治療效果得到肯定。但是，由于細(xì)胞因子具有產(chǎn)生的多向性與同一性、作用的多效性和重疊性以及效應(yīng)的拮抗性和協(xié)同性等特征，編織了一張組成豐富、關(guān)系復(fù)雜、效應(yīng)綜合的細(xì)胞因子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致細(xì)胞因子治療作用缺乏靶向性，容易產(chǎn)生各種副反應(yīng)和高毒性，不良反應(yīng)多又導(dǎo)致部分患者藥物耐受度低，使得細(xì)胞因子療法的臨床應(yīng)用受到一定限制。近年來，基于對腫瘤微環(huán)境、腫瘤細(xì)胞和免疫系統(tǒng)之間關(guān)聯(lián)性的深刻認(rèn)識，腫瘤免疫治療正在歷經(jīng)蛻變，從基于免疫激活過程來激活全身性免疫反應(yīng)的傳統(tǒng)免疫增強(qiáng)療法，轉(zhuǎn)變?yōu)楦鶕?jù)腫瘤誘導(dǎo)的免疫逃逸機(jī)制，來針對腫瘤微環(huán)境進(jìn)行高效低毒的新型免疫微環(huán)境正?；煼╗2]。這一腫瘤免疫治療策略的轉(zhuǎn)變也賦予了細(xì)胞因子治療新的契機(jī)和挑戰(zhàn)?；凇皠?chuàng)新與聯(lián)合”在腫瘤免疫細(xì)胞因子綜合治療策略設(shè)計(jì)中的指導(dǎo)思路，從腫瘤微環(huán)境細(xì)胞間通訊方式、腫瘤免疫新型細(xì)胞因子和新型修飾產(chǎn)品等新興靶點(diǎn)和制劑的探尋和開發(fā)等獲得的線索，結(jié)合細(xì)胞因子與新一代抗腫瘤治療手段聯(lián)合應(yīng)用的研究成果，可以最佳的組合療法實(shí)現(xiàn)更有效的抗腫瘤治療。

1 對腫瘤微環(huán)境細(xì)胞間通訊方式的新認(rèn)識帶來了腫瘤細(xì)胞因子療法的新思路

腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移及耐藥與復(fù)雜的腫瘤微環(huán)境息息相關(guān)。腫瘤細(xì)胞通過與周圍環(huán)境中各成分的相互拮抗和斗爭，持續(xù)動態(tài)地塑造局部和遠(yuǎn)端微環(huán)境，使其逐步演化形成具有腫瘤免疫抑制性的微環(huán)境，有利于腫瘤細(xì)胞逃避機(jī)體的免疫識別和攻擊，并增強(qiáng)其侵襲與轉(zhuǎn)移能力。腫瘤微環(huán)境中存在各種類型的細(xì)胞，對于腫瘤微環(huán)境細(xì)胞間通訊方式的新認(rèn)識帶來了腫瘤細(xì)胞因子療法的新思路。

外泌體是一種細(xì)胞內(nèi)的多泡體（multivesicular body），與細(xì)胞膜融合后，被釋放到細(xì)胞外的直徑為30～150 nm的小囊泡。外泌體廣泛存在于各種組織、細(xì)胞間隙和體液中，具有磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)，內(nèi)含功能性蛋白質(zhì)、脂質(zhì)或遺傳物質(zhì)等重要分子。外泌體可被受體細(xì)胞攝取，或與受體細(xì)胞膜融合，從而進(jìn)入受體細(xì)胞，參與細(xì)胞間物質(zhì)運(yùn)輸，形成一種細(xì)胞間信息傳遞的獨(dú)特方式。外泌體于20 世紀(jì)80年代進(jìn)入到人們的視野，并以全新的視角逐漸被挖掘出其重要的生理功能，2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予James E.Rothman、Randy W.Schekman和Thomas C.Südhof，以表彰他們破解細(xì)胞的囊泡運(yùn)輸調(diào)節(jié)機(jī)制的奧秘。近年來，由于外泌體作為細(xì)胞間信使的獨(dú)特功能、調(diào)控受體細(xì)胞生理活動和局部微環(huán)境的能力，以及在疾病診斷和藥物靶向遞送、治療方面的潛力，外泌體研究的熱度持續(xù)升溫[3]。越來越多的研究表明，外泌體與腫瘤生長和轉(zhuǎn)移、組織損傷修復(fù)、免疫抗原提呈及神經(jīng)退行性疾病等密切相關(guān)，在臨床上具有巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值。

在腫瘤微環(huán)境中，來源于腫瘤細(xì)胞、免疫細(xì)胞和其他基質(zhì)細(xì)胞的外泌體，其中含有的細(xì)胞特異性蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和核酸等有較大差異，而近端或遠(yuǎn)端的受體細(xì)胞在攝取了這些各不相同的外泌體后會發(fā)生何種表型或功能的變化，則主要取決于這些內(nèi)含物。外泌體作為細(xì)胞間通訊的重要介質(zhì)，能促進(jìn)腫瘤的血管生成、上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化、促進(jìn)腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移、增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞增殖和化療抵抗能力、抑制免疫反應(yīng)等，在腫瘤微環(huán)境構(gòu)建和重塑中發(fā)揮關(guān)鍵的調(diào)控作用[4]。近年來的多項(xiàng)研究表明，腫瘤細(xì)胞可高水平釋放腫瘤衍生外泌體[5]，選擇性地將其內(nèi)部包裹的細(xì)胞因子遞送到受體細(xì)胞，引發(fā)其一系列功能性改變，從而塑造腫瘤微環(huán)境，誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生和發(fā)展的惡性循環(huán)過程：（1）外泌體來源的細(xì)胞因子可調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的表型和功能，有利于腫瘤細(xì)胞逃避免疫監(jiān)視。如在胃癌患者中，外泌體來源的TGF-β1 的表達(dá)與病理分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和淋巴結(jié)中Treg 細(xì)胞的比例顯著相關(guān)，并且胃癌患者的外泌體可通過TGF-β1 的作用誘導(dǎo)初始T 細(xì)胞分化為FOXP3+Treg 細(xì)胞，從而調(diào)控腫瘤微環(huán)境中的免疫監(jiān)視功能[6]。低氧狀態(tài)下，肺癌細(xì)胞能夠通過外泌體將TGF-β1轉(zhuǎn)移到NK細(xì)胞，降低激活受體NKG2D 的細(xì)胞表面表達(dá)，從而抑制NK 細(xì)胞抗腫瘤免疫功能[7]；（2）外泌體來源的細(xì)胞因子可參與腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞（cancer associated fibroblast,CAF）的分化。如前列腺癌細(xì)胞外泌體來源的TGF-β 能夠激活成纖維細(xì)胞并表現(xiàn)出有利于侵襲性生長和轉(zhuǎn)移的肌纖維母細(xì)胞特征，但是使用可溶性TGF-β1生成的成纖維細(xì)胞卻不擁有此類特殊的細(xì)胞外基質(zhì)的重塑能力[8]。在3D 共培養(yǎng)模型中，前列腺癌細(xì)胞來源的外泌體也能通過向骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞遞送TGF-β1，觸發(fā)其向α-SMA+成纖維細(xì)胞分化，從而促進(jìn)血管生成、增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞增殖和侵襲，但是可溶性TGF-β 卻不能驅(qū)動此種表型和功能的改變[9]。膀胱癌細(xì)胞釋放的外泌體包含的TGF-β 占腫瘤細(xì)胞培養(yǎng)上清液中TGF-β 總量的53.4%～86.3%，外泌體被成纖維細(xì)胞內(nèi)化后可轉(zhuǎn)移TGF-β，激活SMAD通路，觸發(fā)成纖維細(xì)胞向CAF的分化[10]；（3）外泌體來源的細(xì)胞因子可誘導(dǎo)腫瘤血管生成。如膠質(zhì)母細(xì)胞瘤干細(xì)胞樣細(xì)胞（glioblastoma stem-like cell，GSC）外泌體衍生的VEGF-A能夠被靶向運(yùn)輸?shù)絻?nèi)皮細(xì)胞，以提高其通透性和血管生成潛力[11-12]；（4）外泌體來源的細(xì)胞因子可進(jìn)一步促進(jìn)腫瘤形成與發(fā)展。如低氧狀態(tài)下，前列腺癌LNCaP 和PC3 細(xì)胞釋放的外泌體含有更高水平的TGF-β2、TNF-α 和IL-6，能夠提高幼稚前列腺癌細(xì)胞的侵襲和遷移能力。此外，腫瘤細(xì)胞分泌的外泌體中包含的非編碼RNA 能夠誘導(dǎo)受體細(xì)胞的重編程，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移[13]。如亞砷酸鹽誘導(dǎo)的惡性轉(zhuǎn)化肝細(xì)胞能夠釋放富含miR-155 的外泌體，與人肝上皮細(xì)胞產(chǎn)生的IL-6 或IL-8 水平呈正相關(guān)，參與炎-癌轉(zhuǎn)化過程[14]；腫瘤干細(xì)胞樣CD90+肝細(xì)胞衍生的外泌體表達(dá)高水平的lncRNA H19，可增加內(nèi)皮細(xì)胞VEGF的釋放和VEGF-R1的產(chǎn)生，從而刺激血管生成[15]。

在細(xì)胞因子治療時(shí)，單一的細(xì)胞因子作為藥物進(jìn)行腫瘤治療往往很難達(dá)到預(yù)期的療效，如單獨(dú)使用大劑量IL-2 進(jìn)行治療時(shí)，常會因?yàn)閯┝枯^高而引起低血壓、血管滲漏綜合征和腎功異常等較嚴(yán)重的不良反應(yīng)以及腫瘤微環(huán)境的免疫抑制。而當(dāng)使用低劑量細(xì)胞因子藥物時(shí)，雖然可減少不良反應(yīng)，但是其抗腫瘤效果也大幅降低。理想的細(xì)胞因子藥物應(yīng)充分開發(fā)其抗腫瘤活性，同時(shí)將毒性降到最低。另一個(gè)需要考慮的關(guān)鍵性因素是，要強(qiáng)調(diào)細(xì)胞因子作用的靶向性，限制其作用的受體細(xì)胞以避免引起全身性作用。由于外泌體是一種天然的納米級脂質(zhì)包裹體結(jié)構(gòu)，具有良好的生物相容性、特異性靶向、穿梭信號傳導(dǎo)以及穿越生物屏障的能力，為細(xì)胞因子輸送和靶向釋放提供了有效的新途徑。因此，外泌體是向目標(biāo)細(xì)胞傳遞細(xì)胞因子藥物的合適媒介，其在腫瘤治療中具有很大的潛力。外泌體可以充當(dāng)特異性靶向載體，并保護(hù)內(nèi)部包含的細(xì)胞因子相關(guān)活性物質(zhì)，將其從供體細(xì)胞運(yùn)輸?shù)浇撕瓦h(yuǎn)端的靶細(xì)胞，參與受體細(xì)胞的重新編程，通過特異性調(diào)動免疫細(xì)胞抗腫瘤功能，改善腫瘤微環(huán)境，從而控制和殺傷腫瘤細(xì)胞[16]。另一方面，腫瘤分泌的細(xì)胞因子主要是為腫瘤細(xì)胞的惡變及轉(zhuǎn)移服務(wù)的，阻斷外泌體的釋放或抑制腫瘤微環(huán)境中外泌體介導(dǎo)的細(xì)胞間通訊可能抑制腫瘤微環(huán)境的發(fā)展和組織特異性轉(zhuǎn)移。由于外泌體膜上的特異性表面配體能與受體細(xì)胞高效率結(jié)合，人們或可通過誘餌肽阻斷其結(jié)合，抑制外泌體的融合和攝取，從而遏制腫瘤的進(jìn)展。

2 腫瘤免疫新型細(xì)胞因子的發(fā)現(xiàn)成為腫瘤細(xì)胞因子療法的新亮點(diǎn)

利用細(xì)胞因子提高機(jī)體免疫能力，破壞腫瘤細(xì)胞的免疫逃逸功能是腫瘤免疫治療的重要策略之一。隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)展，細(xì)胞因子的制備技術(shù)已從提取天然細(xì)胞因子、第一代基因工程細(xì)胞因子發(fā)展到第二代基因工程細(xì)胞因子階段。近年來，利用定向進(jìn)化等手段精確設(shè)計(jì)和改良，去除細(xì)胞因子不利的生物學(xué)特性，成為細(xì)胞因子治療領(lǐng)域的新亮點(diǎn)。

IL-18 發(fā)現(xiàn)于1995 年，是由YSAUDA 等[17]從內(nèi)毒素休克的小鼠肝細(xì)胞中分離純化，屬于IL-1 超家族的多效性細(xì)胞因子。IL-18 主要由巨噬細(xì)胞、DC、上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等多種免疫和非免疫細(xì)胞產(chǎn)生，其在細(xì)胞內(nèi)是以非活性前體(pro-IL-18)的形式存在，當(dāng)炎癥小體中的Caspase-1被多種類型的病原體或危險(xiǎn)信號激活時(shí)，可切割pro-IL-18，產(chǎn)生相應(yīng)有活性的成熟形式。IL-18 受體（IL-18R）廣泛表達(dá)于T細(xì)胞、NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、B細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞等。IL-18R 由IL-18Rα 鏈和β 鏈組成。IL-18 首先與IL-18Rα 鏈低親和力結(jié)合，當(dāng)α 鏈結(jié)合β鏈后，發(fā)生構(gòu)象變化，可在細(xì)胞膜上形成與IL-18高親和力結(jié)合的異源二聚體受體，介導(dǎo)下游MAPK 和NF-κB信號通路活化，參與誘導(dǎo)免疫細(xì)胞的增殖和活性增強(qiáng)，如刺激NK細(xì)胞分泌產(chǎn)生IFN-γ、增強(qiáng)NK細(xì)胞的ADCC效應(yīng)從而殺傷腫瘤等。由于其免疫激活特性和良好的安全性，IL-18曾經(jīng)被應(yīng)用于治療霍奇金淋巴瘤的臨床研究，但在Ⅱ期臨床試驗(yàn)中以失敗告終。研究者[18]在分析臨床試驗(yàn)失敗的研究中發(fā)現(xiàn)，IL-18結(jié)合蛋白（IL-18 binding protein，IL-18BP）在患者體內(nèi)被大量誘導(dǎo)表達(dá)。IL-18BP 是具有超高親和力的IL-18 誘餌受體（decoy receptor），能夠阻斷IL-18與IL-18R 的結(jié)合，從而抑制IL-18 的抗腫瘤效果。通過定向進(jìn)化手段改造的IL-18 突變體DR-18（decoy-resistant IL-18）和人源DR-18（hDR-18）能夠發(fā)揮顯著的拮抗IL-18BP的抑制功能，從而增加各類淋巴細(xì)胞浸潤腫瘤，并增強(qiáng)CD8+TIL的效應(yīng)功能，在多種小鼠腫瘤模型中均具有良好的抗腫瘤活性，從而重新肯定了IL-18治療的潛力，而且發(fā)現(xiàn)了克服IL-18BP 抑制功能的潛在有效手段，成為IL-18 免疫治療的新起點(diǎn)，為腫瘤細(xì)胞因子治療帶來更多可能[19]。IL-18治療腫瘤的研發(fā)思路，也為未來如何充分發(fā)揮其他多種細(xì)胞因子的作用用于腫瘤治療提供了借鑒。

3 細(xì)胞因子新型修飾的腫瘤免疫治療產(chǎn)品的研發(fā)進(jìn)一步拓展了腫瘤細(xì)胞因子療法的新應(yīng)用

基因工程生產(chǎn)的細(xì)胞因子作為一類特殊的蛋白質(zhì)藥物，在科研和臨床應(yīng)用中往往存在生物活性極易被破壞、具有一定免疫原性、體內(nèi)半衰期短、全身大劑量長時(shí)間給藥毒副作用強(qiáng)等問題，對細(xì)胞因子進(jìn)行化學(xué)或基因修飾可以改善上述諸項(xiàng)不足，從而拓展細(xì)胞因子在腫瘤治療中的應(yīng)用范圍。

3.1 新型聚乙二醇（PEG）化細(xì)胞因子

PEG 是由多個(gè)乙二醇首尾相連聚合而成的高分子聚合物，且可引入多種官能基團(tuán)，形成多種PEG 衍生物。PEG 化（PEGylation）是通過各種偶聯(lián)的化學(xué)成分和/或連接劑等來改善藥物的溶解性、免疫原性和生物功能的方法[20]。PEG化技術(shù)在20世紀(jì)70年代便已出現(xiàn)，并發(fā)展為臨床上成熟的半衰期延長技術(shù)，但由于PEG 衍生物的高純度合成和成藥難度增加等原因，PEG合成及修飾技術(shù)具有較高的技術(shù)壁壘。

PEG 化技術(shù)最開始采用琥珀酰亞胺琥珀酸酯（succinimidyl succinate）作為連接劑，后來逐漸演變出多種連接劑。PEG 化蛋白藥物的修飾方式主要包括氨基修飾（包括N端氨基的?；屯榛揎棥①嚢彼醾?cè)鏈氨基的?；揎棧?、羧基修飾、巰基修飾等。PEG 修飾細(xì)胞因子不僅可增大蛋白質(zhì)分子的有效半徑、減少腎濾出率，還具有免疫原性降低、化學(xué)結(jié)構(gòu)簡單、增加水溶性和穩(wěn)定性等優(yōu)勢；但是，PEG 修飾容易影響細(xì)胞因子的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和活性部位，且修飾的大分子可能會阻礙細(xì)胞因子與相應(yīng)受體結(jié)合，從而降低其活性。因此，PEG 修飾的細(xì)胞因子在臨床使用中往往需要加大給藥劑量來保證療效，毒性也會隨之增加，使其應(yīng)用受到一定限制。近年來，隨著研發(fā)的不斷深入，新型PEG 修飾細(xì)胞因子得到越來越廣泛的研究及臨床應(yīng)用。新一代更高效、靶向性更好的PEG化IL-2（NKTR-214、SAR444245）、PEG 化IL-10（AM0010）等的出現(xiàn)，為腫瘤細(xì)胞因子治療提供了更多更好的治療選擇。其中，NKTR-214 是CD122 偏向的IL-2 通路激動劑，創(chuàng)新地將6 個(gè)PEG分子與IL-2相連形成無藥物活性的NKTR-214 前藥，當(dāng)該前藥注射進(jìn)入體內(nèi)后，其所攜帶的6個(gè)PEG修飾會逐漸不可逆地脫落并形成具有藥物活性的2-PEG 和1-PEG 活性成分，從而在刺激免疫系統(tǒng)（2-PEG 能夠增強(qiáng)CD8+T 細(xì)胞和NK 細(xì)胞的活性）的同時(shí)，減少了對Treg 細(xì)胞增殖的促進(jìn)作用（1-PEG 無法干擾Treg 細(xì)胞）[21]。AM0010（pegilodecakin）是 將PEG 與IL-10相連，增加IL-10的大小以延長其在患者體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間，從而最大化增強(qiáng)IL-10 活化CD8+T 細(xì)胞的能力，通過擴(kuò)大效應(yīng)記憶T細(xì)胞來促進(jìn)低突變負(fù)荷腫瘤的免疫監(jiān)視[22]。

3.2 新型基因修飾細(xì)胞因子

近年來，隨著基因工程技術(shù)的迅速發(fā)展，基于細(xì)胞因子的基因融合技術(shù)也得到了廣泛研究。該技術(shù)可將編碼細(xì)胞因子和其他有特定功能的蛋白質(zhì)分子基因序列連接并表達(dá)新型的融合蛋白，其生物活性超越各單體分子。

在腫瘤微環(huán)境中，IL-12 可刺激活化的T 細(xì)胞和NK 細(xì)胞釋放細(xì)胞毒性效應(yīng)分子，發(fā)揮強(qiáng)大的抗腫瘤活性。但I(xiàn)L-12 在臨床治療腫瘤時(shí)通常采用靜脈多次給藥法，經(jīng)常伴隨由過度和全身性免疫系統(tǒng)激活引起的嚴(yán)重不良事件，限制了IL-12的臨床應(yīng)用。針對這一局限因素，有研究者[23]在構(gòu)建重組IL-12-Fc融合蛋白的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步設(shè)計(jì)了pro-IL-12，即用IL-12 天然細(xì)胞受體的胞外結(jié)合域封閉IL-12 的活性，受體與IL-12之間由可切割的基質(zhì)金屬蛋白酶底物多肽連接。當(dāng)藥物到達(dá)腫瘤，腫瘤中高表達(dá)的MMP可特異性切割pro-IL-12，釋放對IL-12的封閉片段，在多種小鼠以及人源化小鼠腫瘤模型中有效實(shí)現(xiàn)降低IL-12 毒性的同時(shí)提高了其抗腫瘤的效果。腫瘤微環(huán)境中存在著大量膠原蛋白和許多滲漏的血管，可吸引血液蛋白質(zhì)前往并與膠原蛋白結(jié)合。利用腫瘤血管系統(tǒng)滲漏導(dǎo)致的腫瘤基質(zhì)膠原暴露于血液的特性，ISHIHARA 等[24]分別將免疫檢查點(diǎn)抑制劑（immune checkpoint inhibitor，ICI）和IL-2 與來自血管性血友病因子A3 結(jié)構(gòu)域的膠原結(jié)合域（collagen-binding domain，CBD）進(jìn)行結(jié)合或重組融合，形成靶向腫瘤膠原蛋白的CBD-ICI 藥物和CBD-IL-2藥物。靜脈注射的CBD結(jié)合或融合藥物主要在腫瘤中積聚，降低ICI 聯(lián)合治療和IL-2 的全身毒性，增加了腫瘤浸潤C(jī)D8+T 細(xì)胞，明顯抑制腫瘤生長。L19 抗體是一類靶向細(xì)胞外纖維連接蛋白的腫瘤相關(guān)表位的特異性抗體。有研究人員[25-26]將L19 抗體與hIL-2、mIL-12 和mTNF 融合形成免疫細(xì)胞因子L19-IL2、L19-mIL-12 和L19-mTNF，注射到 誘 發(fā)性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的小鼠體內(nèi)，發(fā)現(xiàn)L19-mIL-12 和L19-mTNF在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中的選擇性積累減緩了腫瘤的生長。其中TNF 融合蛋白的臨床試驗(yàn)（NCT03779230）顯示，患者在治療后腫瘤區(qū)域壞死面積增加。這些研究拓展了腫瘤細(xì)胞因子治療新的應(yīng)用，但是其臨床試驗(yàn)效果還有待進(jìn)一步觀察和驗(yàn)證。

4 共享信號受體獨(dú)特結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)指導(dǎo)了抗腫瘤免疫細(xì)胞因子調(diào)節(jié)劑設(shè)計(jì)的新策略

細(xì)胞因子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)首先需要細(xì)胞因子與受體亞基結(jié)合并誘導(dǎo)受體二聚體或多聚體的形成，由此引起不同途徑的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，其關(guān)鍵特征之一是利用共享信號受體（shared signaling receptor）亞基作為多種細(xì)胞因子的共同信號轉(zhuǎn)導(dǎo)鏈。細(xì)胞因子IL-12 和IL-23 有共享的受體亞基IL-12Rβ1，但其表型效應(yīng)各不相同。有研究者[27]通過分析完整的IL-12和IL-23受體復(fù)合物四級晶體結(jié)構(gòu)冷凍電鏡（Cryo-EM）圖譜，發(fā)現(xiàn)IL-12Rβ1 直接與IL-12 和IL-23 的共享p40 亞基結(jié)合的“非經(jīng)典”拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，揭示了IL-12R 和IL-23R組裝的結(jié)構(gòu)獨(dú)特性。以IL-12Rβ1/p40相互作用位點(diǎn)為靶點(diǎn)設(shè)計(jì)的一系列IL-12 部分激動劑能夠優(yōu)先促進(jìn)T 細(xì)胞活化，但降低NK 細(xì)胞的活性。在MC-38 小鼠結(jié)直腸癌模型中，IL-12 部分激動劑能在體內(nèi)促進(jìn)抗腫瘤免疫反應(yīng)，而沒有誘導(dǎo)NK 細(xì)胞介導(dǎo)的毒性副作用。這一受體共享的獨(dú)特結(jié)構(gòu)機(jī)制的研究發(fā)現(xiàn)指導(dǎo)了設(shè)計(jì)IL-12和IL-23激動劑和拮抗劑的新策略，為細(xì)胞因子信號調(diào)節(jié)在腫瘤治療中的應(yīng)用賦予了新希望[27]。

5 細(xì)胞因子療法與新一代抗腫瘤治療手段的聯(lián)合應(yīng)用打開了腫瘤細(xì)胞因子療法的新局面

細(xì)胞因子在調(diào)節(jié)機(jī)體抗腫瘤防御機(jī)制上發(fā)揮著極為重要的作用，單一的細(xì)胞因子治療腫瘤雖簡單易控，卻通常會因高劑量使用而導(dǎo)致較大的毒副作用及腫瘤微環(huán)境的免疫抑制，而采用低劑量給藥，雖可降低毒副作用，但較難實(shí)現(xiàn)理想的抗腫瘤療效。因此，低劑量的細(xì)胞因子與新一代特異性免疫治療聯(lián)用成為近年來的研究熱點(diǎn)，以期通過協(xié)同作用或序貫使用實(shí)現(xiàn)“1+1＞2”的治療效果，進(jìn)一步提高腫瘤免疫治療的適用率和受益率。

5.1 細(xì)胞因子與PD-1/PD-L1單抗免疫治療、精準(zhǔn)放療強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合

近年來，以PD-1/PD-L1 為代表的免疫檢查點(diǎn)抗腫瘤藥物在一系列實(shí)體腫瘤中顯示了令人矚目的療效，但由于受到腫瘤免疫復(fù)雜機(jī)制的共同影響，PD-1僅對20%～30%的患者起效，不能滿足于當(dāng)下腫瘤患者的需求，同時(shí)，因?yàn)槊摪行?yīng)導(dǎo)致的主要器官（包括心、肺和腦）的嚴(yán)重免疫相關(guān)不良反應(yīng)等獨(dú)特的毒副作用可能危及生命[28]。因此，其單藥治療的療效和安全性還有很大提升空間。研究結(jié)果[29]發(fā)現(xiàn)，前文所提及的NKTR-214（改良升級版IL-2）聯(lián)合PD-1 單抗納武單抗（nivolumab）的雙免疫聯(lián)合治療（PIVOT-02研究）用于未經(jīng)治療的晚期實(shí)體腫瘤（晚期惡性黑色素瘤、腎癌和非小細(xì)胞肺癌）總體客觀緩解率高達(dá)59.5%。AM0010（改良版IL-10）聯(lián)合PD-1單抗帕博利珠單抗（pembrolizumab）或納武單抗（nivolumab）用于晚期實(shí)體瘤（先前治療過的腎細(xì)胞癌和非小細(xì)胞肺癌）療效顯著[30]。

立體定向體部放射治療（stereotactic body radiation therapy,SBRT）技術(shù)是一種精準(zhǔn)照射腫瘤部位、低毒的新型放射治療技術(shù)，能夠改變腫瘤微環(huán)境，增加腫瘤新抗原的釋放[31]。粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）作為一種細(xì)胞因子，主要功能是刺激機(jī)體產(chǎn)生粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和DC，并且促進(jìn)他們的增殖、分化及功能成熟，進(jìn)而增強(qiáng)T 細(xì)胞活性[32]。在腫瘤PD-1 單抗免疫治療期間，通過SBRT 進(jìn)行免疫治療的放射增敏，可增加PD-1抗體的療效，同時(shí)輔以GM-CSF 又可以配合SBRT 更好地增強(qiáng)機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng)。單臂多中心Ⅱ期臨床試驗(yàn)（NCT04106180），將PD-1抗體信迪利單抗（sintilimab）、SBRT、GM-CSF 三者有機(jī)整合，三管齊下，用于治療晚期一線化療失敗的驅(qū)動基因突變陰性的非小細(xì)胞肺癌患者，初步結(jié)果顯示該組合拳治療方案可能對患者有更好的效果，且不良反應(yīng)輕微[33]。

5.2 細(xì)胞因子調(diào)控與CAR 表達(dá)相結(jié)合的“第四代”CAR-T細(xì)胞

CAR-T 細(xì)胞療法是一種治療腫瘤的新型精準(zhǔn)靶向療法，其關(guān)鍵之處在于通過先進(jìn)的基因改造技術(shù)使T 細(xì)胞裝載上特殊設(shè)計(jì)的CAR，使能夠識別腫瘤相關(guān)抗原的受體與T 細(xì)胞活化相關(guān)的共刺激分子信號轉(zhuǎn)導(dǎo)片段串聯(lián)，在體外增殖后再次回輸入患者體內(nèi),能夠精準(zhǔn)識別和攻擊自身的腫瘤細(xì)胞，進(jìn)而達(dá)到治療腫瘤的目的。通過針對CAR 的修改或優(yōu)化，CAR-T技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一系列迭代過程[34]。第一代CAR-T細(xì)胞的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域僅包含CD3ζ 鏈的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)結(jié)構(gòu)域。第二代CAR-T 細(xì)胞在第一代的基礎(chǔ)上增加了CD28或4-1BB的共刺激信號結(jié)構(gòu)域，以改善T細(xì)胞的激活、增殖和存活，增強(qiáng)抗腫瘤活性。第三代CAR-T細(xì)胞在第二代的基礎(chǔ)上將兩個(gè)胞內(nèi)共刺激結(jié)構(gòu)域串聯(lián)。目前，通用的CAR-T細(xì)胞療法在急性白血病和非霍奇金淋巴瘤的治療中有顯著的療效，但實(shí)體瘤的微環(huán)境要比血液腫瘤更為復(fù)雜，需要更強(qiáng)大的CAR-T細(xì)胞與之對抗。最近的研究發(fā)現(xiàn)，針對腫瘤特異性表皮生長因子受體變體Ⅲ（epidermal growth factor receptor variant Ⅲ，EGFRvⅢ）的CAR-T細(xì)胞無法控制多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的生長，但當(dāng)與腫瘤局部給藥的IL-12 結(jié)合時(shí)，可增強(qiáng)CAR-T 細(xì)胞的細(xì)胞毒性，還能重塑腫瘤微環(huán)境，促使CD4+T 細(xì)胞浸潤增加，Treg細(xì)胞數(shù)量減少，從而實(shí)現(xiàn)持久的抗腫瘤反應(yīng)[35]。第四代的CAR-T 細(xì)胞技術(shù)也稱為通用細(xì)胞因子殺傷重定向T細(xì)胞，是在第二代或第三代的基礎(chǔ)上為CAR-T細(xì)胞導(dǎo)入細(xì)胞因子（如IL-12、IL-l5）片段或細(xì)胞因子受體（IL-2Rβ）的胞內(nèi)段，通過轉(zhuǎn)基因免疫調(diào)節(jié)劑的誘導(dǎo)釋放來塑造腫瘤微環(huán)境[36-37]。當(dāng)CAR-T細(xì)胞受體識別腫瘤細(xì)胞活化后，可在腫瘤部位表達(dá)細(xì)胞因子，有效促進(jìn)T 細(xì)胞的擴(kuò)增和激活，并募集各類免疫細(xì)胞聯(lián)合殺傷腫瘤。此外，腫瘤細(xì)胞和腫瘤相關(guān)細(xì)胞可分泌免疫抑制細(xì)胞因子逃避機(jī)體免疫系統(tǒng)識別和攻擊。胰腺癌的免疫抑制腫瘤微環(huán)境中富含IL-4，有研究者設(shè)計(jì)了一種倒置細(xì)胞因子受體（inverted cytokine receptor，ICR）與CAR-T 細(xì)胞聯(lián)合治療胰腺癌方案，將抑制性IL-4 受體細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域與IL-7 受體細(xì)胞內(nèi)免疫刺激結(jié)構(gòu)域（4/7 ICR）融合，導(dǎo)入CAR-T 細(xì)胞，可逆轉(zhuǎn)腫瘤源性IL-4 的抑制作用，從而增強(qiáng)抗腫瘤活性[38]。

5.3 細(xì)胞因子與免疫佐劑相結(jié)合

氫氧化鋁（明礬）佐劑以其對蛋白抗原的高吸附能力優(yōu)勢成為使用最為廣泛的疫苗佐劑。氫氧化鋁佐劑可在接種部位形成一個(gè)能持續(xù)存在數(shù)周的抗原貯存庫，使抗原緩慢釋放，延長抗原在局部組織內(nèi)的滯留時(shí)間；抗原被氫氧化鋁吸附后，形成顆粒形式并強(qiáng)烈吸引抗原提呈細(xì)胞進(jìn)行識別與內(nèi)吞，從而延長和增強(qiáng)了免疫應(yīng)答的時(shí)間和強(qiáng)度。此外，磷酸化蛋白通過與表面羥基的配體交換反應(yīng)與氫氧化鋁緊密結(jié)合，從而使結(jié)合的分子能夠在體內(nèi)穩(wěn)定存在。用由重復(fù)磷酸絲氨酸（repeating phosphoserine，pSer）殘基組成的短肽對免疫原進(jìn)行位點(diǎn)特異性修飾，可增強(qiáng)與氫氧化鋁的結(jié)合，并延長免疫原的生物利用度。與傳統(tǒng)的吸附氫氧化鋁的免疫原相比，pSer 修飾的免疫原錨著于氫氧化鋁后，可引起生發(fā)中心、抗體和中和抗體增加，以及記憶和長壽漿細(xì)胞應(yīng)答的顯著增強(qiáng)[39]。有研究[40]通過氫氧化鋁結(jié)合肽(alum-binding peptide,ABP)標(biāo)簽融合的生物活性蛋白的合成與磷酸化方法，產(chǎn)生了一系列ABP標(biāo)記的細(xì)胞因子，如IL-12 通過磷酸化的ABP 錨定到氫氧化鋁上可在腫瘤中保留數(shù)周，在小鼠黑色素瘤移植瘤中促進(jìn)大量IFN-γ介導(dǎo)的T細(xì)胞和NK細(xì)胞活性，增加引流淋巴結(jié)中的腫瘤抗原積聚，并引發(fā)強(qiáng)烈的腫瘤特異性T細(xì)胞反應(yīng)的啟動。此外，瘤內(nèi)注射氫氧化鋁錨定的細(xì)胞因子可增強(qiáng)對免疫檢查點(diǎn)阻斷的反應(yīng)，在增加抗腫瘤功效的同時(shí)還可以消除注射游離藥物引發(fā)的全身性毒副作用，還能加強(qiáng)對轉(zhuǎn)移灶和遠(yuǎn)處未治療病灶的控制。因此，用ABP方法進(jìn)行細(xì)胞因子腫瘤內(nèi)治療代表了一種更安全的抗腫瘤免疫治療策略，其可制定性也可以實(shí)現(xiàn)在體內(nèi)精確控制和調(diào)整細(xì)胞因子從氫氧化鋁中的釋放，并最終對治療時(shí)間進(jìn)行有序編程，以達(dá)到最有效的抗腫瘤效應(yīng)。

6 結(jié)語

創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力，免疫治療的技術(shù)創(chuàng)新與抗腫瘤免疫機(jī)制理解的深入是腫瘤免疫治療發(fā)展的新引擎[41]。新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)與革新及不同學(xué)科間交叉融合催生了細(xì)胞因子治療在腫瘤免疫治療領(lǐng)域的新理論和新方向，例如對腫瘤微環(huán)境中外泌體通訊調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的新認(rèn)識、腫瘤免疫新型細(xì)胞因子、新型修飾產(chǎn)品和新型細(xì)胞因子調(diào)節(jié)劑的研發(fā)對尋找特異的腫瘤藥物作用靶點(diǎn)和藥物制劑應(yīng)用等具有重要意義；細(xì)胞因子治療與免疫檢查點(diǎn)抗腫瘤治療、精準(zhǔn)放療、新型CAR-T 細(xì)胞精準(zhǔn)靶向療法以及新型免疫佐劑錨著方法等眾多抗腫瘤治療手段的聯(lián)合應(yīng)用也正改變著腫瘤免疫單藥治療效果不盡如人意的局面。細(xì)胞因子作為抗腫瘤免疫治療的重要產(chǎn)品，曾是腫瘤免疫療法中的一顆閃耀的明星，在當(dāng)前技術(shù)變革和治療策略轉(zhuǎn)換的大變局中，如何越過山丘，再攀高峰，值得進(jìn)一步探索和期待[42]?！皢未颡?dú)斗”，不如“創(chuàng)新聯(lián)合”，相信隨著腫瘤免疫細(xì)胞因子綜合治療的最佳組合的不斷迭代和探索，對于腫瘤的治療效果也將越來越好，為人類抗擊癌癥添加一個(gè)又一個(gè)的里程碑式的突破。