腫瘤的細(xì)胞治療的研究現(xiàn)狀及臨床應(yīng)用

張晶， 任秀寶

天津醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院生物治療科 天津市腫瘤防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300060

腫瘤的細(xì)胞免疫治療是一種新興的、具有顯著療效的腫瘤治療模式，屬于腫瘤生物治療范疇，是一種自身免疫抗癌的新型治療方法。它是運(yùn)用生物技術(shù)和生物制劑分離、體外激活并回輸患者自身或者同種異體的腫瘤特異性或者非特異性殺傷細(xì)胞的一種治療方法。與傳統(tǒng)的腫瘤治療方法相比較，其目的不僅僅是直接發(fā)揮抗腫瘤作用，而是更加專注于糾正機(jī)體的細(xì)胞免疫功能低下，促進(jìn)宿主抗腫瘤免疫功能。本文將主要介紹腫瘤細(xì)胞免疫治療，包括細(xì)胞性腫瘤疫苗治療和過繼性細(xì)胞免疫治療。

1 細(xì)胞性腫瘤疫苗

疫苗在抗微生物免疫中取得的巨大成功使得人們開始考慮是否可以用同樣的思路來治療腫瘤。腫瘤疫苗的形式主要有細(xì)胞性疫苗、可溶性抗原疫苗和基因疫苗三大類。這里主要介紹細(xì)胞性疫苗。細(xì)胞性疫苗包括腫瘤細(xì)胞疫苗和樹突狀細(xì)胞(Dendritic cell, DC)疫苗。

1.1 腫瘤細(xì)胞疫苗

腫瘤細(xì)胞疫苗是將完整的腫瘤細(xì)胞經(jīng)物理(如紫外線、放射性核素照射、熱滅活等)或化學(xué)方法(如戊二醛、β-欖香烯等)處理以及基因修飾(如細(xì)胞因子、基因轉(zhuǎn)染等)后接種于患者。單獨(dú)使用自體或異體的腫瘤細(xì)胞難以產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的免疫應(yīng)答，免疫佐劑的使用極大地改善了這種情況，如弗氏完全佐劑、新城雞瘟病毒、卡介苗、明礬和短小棒狀桿菌等。

由于腫瘤細(xì)胞缺乏主要組織相容性復(fù)合物(MHC)Ⅱ類分子和B7復(fù)合刺激分子，不能分泌增強(qiáng)機(jī)體免疫力的細(xì)胞因子；所以，自體或異體的腫瘤細(xì)胞疫苗刺激免疫反應(yīng)的作用還是十分有限的。隨著基因工程的發(fā)展，人們開始對腫瘤細(xì)胞進(jìn)行基因修飾，將編碼免疫共刺激分子如CD80、CD86的基因，導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞中，為T細(xì)胞活化提供第二信號，有效地抑制了腫瘤細(xì)胞的外周免疫耐受性[3]。近年來，也有學(xué)者將編碼一些細(xì)胞因子如白細(xì)胞介素-2(Interleukin-2, IL-2)、IL-12、粒-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(Granulocytc Macrohage Colony Stimulatihy Factor, GM-CSF)的基因?qū)肽[瘤細(xì)胞，期望通過細(xì)胞因子的表達(dá)，改善腫瘤組織局部免疫微環(huán)境，增強(qiáng)T細(xì)胞的抗腫瘤免疫效應(yīng)。臨床前的研究認(rèn)為，GM-CSF基因修飾的腫瘤疫苗是基因修飾策略較好的選擇[4]。GM-CSF轉(zhuǎn)導(dǎo)疫苗后成為GVAX系列腫瘤疫苗，研究者對GVAX腫瘤疫苗進(jìn)行了大量的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(yàn)，其中包括黑色素瘤、前列腺癌、非小細(xì)胞肺癌和腎癌等[1-5]。

1.2 DC細(xì)胞疫苗

有效的抗腫瘤細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(Cytotoxicity T Lymphocyte, CTL)應(yīng)答需要專職抗原提呈細(xì)胞(Antigen Presenting Cells, APC)來激活。目前認(rèn)為DC是體內(nèi)功能最強(qiáng)的APC。因此DC作為高效的專職性APC，在腫瘤免疫治療中發(fā)揮重要的作用。DC疫苗主要有直接應(yīng)用的DC疫苗和基因修飾的DC疫苗兩種形式。

1.2.1 直接應(yīng)用的DC疫苗 直接應(yīng)用DC疫苗是在體外將DC擴(kuò)增并同時用腫瘤抗原致敏DC，使其分化成熟，然后將這種功能正常且攜帶相應(yīng)腫瘤抗原的DC回輸體內(nèi)。常用于致敏DC的腫瘤抗原包括：滅活的腫瘤細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞裂解物、洗脫肽、腫瘤mRNA、腫瘤DNA和人工合成的腫瘤抗原肽等。這種DC腫瘤疫苗既可作為單一腫瘤抗原的載體，又可作為多種腫瘤抗原乃至整個腫瘤細(xì)胞抗原的載體(如腫瘤細(xì)胞裂解物和腫瘤細(xì)胞酸洗脫物等)。

2010年4月29日，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了首個癌癥治療疫苗Provenge(Sipuleucel T)用于晚期前列腺癌的治療，使該藥成為第一個在美國被批準(zhǔn)用于治療的疫苗，開創(chuàng)了癌癥免疫治療的新時代，這項(xiàng)批復(fù)標(biāo)志著20年的不懈努力終于取得成功。 Provenge疫苗主要由載有重組前列腺酸性磷酸酶(PAP)抗原的腫瘤患者自身的DC構(gòu)成[6]。

1.2.2 基因修飾的DC疫苗 隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，基因工程技術(shù)被用于DC疫苗的研究。通過基因重組技術(shù)，用逆轉(zhuǎn)錄病毒、腺病毒等載體將外源性目的基因轉(zhuǎn)染到DC中，改變DC的性能，然后將修飾后的DC回輸體內(nèi)。目前，基因修飾DC表達(dá)的分子包括腫瘤相關(guān)抗原[7,8]、共刺激分子及細(xì)胞因子等[9,10]，部分研究已經(jīng)進(jìn)行了Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(yàn)[10]。

2 過繼性細(xì)胞免疫治療

過繼性細(xì)胞免疫治療是經(jīng)體外刺激培養(yǎng)淋巴細(xì)胞后過繼回輸給腫瘤患者，進(jìn)行腫瘤治療的方法。人們先后培養(yǎng)出淋巴因子激活的殺傷(LAK)性細(xì)胞，腫瘤浸潤淋巴(TIL)細(xì)胞，CD3單抗激活的殺傷(CD3AK)性細(xì)胞和細(xì)胞因子激活的殺傷(CIK)性細(xì)胞等。

2.1 LAK細(xì)胞 早在上世紀(jì)80年代初，美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)癌癥研究所Rosenberg等研究發(fā)現(xiàn)小鼠脾淋巴細(xì)胞經(jīng)T細(xì)胞生長因子誘導(dǎo)后，其抗腫瘤活性明顯增強(qiáng)。隨后，Grimm和Rosenberg等將這種由IL-2激活的具有殺瘤活性的NK和T細(xì)胞命名為淋巴因子激活的殺傷(LAK)性細(xì)胞[11]。Rosenberg研究組于1984年將LAK細(xì)胞用于黑色素瘤細(xì)胞系B16小鼠腫瘤轉(zhuǎn)移模型的治療，治療后肺轉(zhuǎn)移灶明顯減少且存活率升高。同年11月Rosenberg研究組經(jīng)FDA批準(zhǔn)，首次把LAK細(xì)胞用于臨床治療，在腫瘤研究領(lǐng)域引起轟動。但LAK細(xì)胞殺傷力不強(qiáng)，臨床應(yīng)用需要大量輸注，并且其擴(kuò)增能力有限，需要在輸注細(xì)胞的同時大劑量應(yīng)用IL-2，因而限制了其應(yīng)用。

2.2 TIL細(xì)胞 對LAK細(xì)胞的深入研究為隨后的工作打下了良好的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。Rosenberg研究組又開創(chuàng)了TIL細(xì)胞過繼免疫治療，其腫瘤殺傷力較LAK細(xì)胞有了明顯提高，并且無需聯(lián)合大劑量的IL-2。1986年他們發(fā)表在Science上的一篇文章中指出，TIL細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的殺傷力是LAK細(xì)胞的50～100倍[12]。這種方法中，經(jīng)過體外IL-2和抗CD3抗體的聯(lián)合作用，回輸?shù)交颊唧w內(nèi)的具有高度特異性抗腫瘤活性的TILs數(shù)量可高達(dá)1011之多。Rosenberg研究組用LAK和TIL細(xì)胞過繼免疫治療腫瘤，在腫瘤研究領(lǐng)域引起極大關(guān)注。由Rosenberg倡導(dǎo)的過繼性免疫療法被認(rèn)為是腫瘤治療歷史中的里程碑。

2.3 CD3AK細(xì)胞 1989年Yun YS等將DBA/2脾細(xì)胞與CD3α共培養(yǎng)誘導(dǎo)產(chǎn)生了CD3AK細(xì)胞。體外檢測細(xì)胞毒性時發(fā)現(xiàn)CD3AK細(xì)胞對肥大細(xì)胞瘤P815的殺傷力是LAK細(xì)胞的20倍[13]。他們又進(jìn)行了動物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)，同樣驗(yàn)證了CD3AK的細(xì)胞毒性。Curti等人1993年首次用自身CD3AK細(xì)胞聯(lián)合IL-2治療24例腫瘤患者[14]。2008年ASCO大會上報道的應(yīng)用該方法治療腎癌取得的陽性結(jié)果，再次向人們證明了該過繼細(xì)胞免疫治療仍然大有希望。

2.4 CIK細(xì)胞 CIK細(xì)胞是國內(nèi)外繼LAK細(xì)胞治療后又一個在臨床上廣泛開展的細(xì)胞治療方法。早在1986年Schmidt等就發(fā)現(xiàn)在正常人外周血單個核細(xì)胞中有2.5%的細(xì)胞同時表達(dá)CD3和CD56兩種抗原，且這種細(xì)胞對K562有天然殺傷作用。這就是CIK細(xì)胞的雛形，當(dāng)時人們對這種細(xì)胞了解甚少[15]。CIK細(xì)胞在未經(jīng)處理的外周血單個核細(xì)胞中比例很少，因此人們通過體外刺激培養(yǎng)以擴(kuò)增其數(shù)量。

CIK細(xì)胞憑借其增殖速度快、殺瘤活性高、非MHC限制、對正常骨髓造血影響輕微等優(yōu)勢成為新一代腫瘤過繼細(xì)胞免疫治療的主力軍。目前CIK細(xì)胞治療正逐步成為腫瘤治療中重要的輔助治療方法，包括單獨(dú)使用CIK、CIK聯(lián)合DC等治療方法。其中研究比較多的是CIK聯(lián)合DC治療。DC和CIK細(xì)胞治療是腫瘤細(xì)胞免疫治療的兩個重要組成部分，前者識別抗原、激活獲得性免疫系統(tǒng)，后者通過發(fā)揮自身細(xì)胞毒性和分泌細(xì)胞因子殺傷腫瘤細(xì)胞，二者聯(lián)合確保有一個高效和諧的免疫體系。此外，DC與CIK細(xì)胞共培養(yǎng)可促進(jìn)DC與CIK細(xì)胞成熟，并可提高CIK細(xì)胞的增殖能力和腫瘤殺傷功能。因此，將DC與CIK細(xì)胞聯(lián)合治療惡性腫瘤可以發(fā)揮協(xié)同抗腫瘤作用，并且已進(jìn)行多項(xiàng)臨床試驗(yàn)[16,17]。在我中心完成的CIK免疫治療的臨床研究顯示，對于胃癌的治療，3-，5-年無進(jìn)展生存率，OS及PFS 在CIK治療組都明顯優(yōu)于單純化療組；另外，我們的回顧性分析顯示CIK治療也可明顯改善Ⅲ、Ⅳ期腎癌的預(yù)后。同時CIK治療的周期數(shù)是OS與PFS的獨(dú)立影響因素。

3 問題與展望

總之，手術(shù)、化學(xué)或放射治療主要是通過外因的作用而達(dá)到治療目的，而免疫療法則體現(xiàn)了充分調(diào)動內(nèi)因去實(shí)現(xiàn)治療的思想。醫(yī)療實(shí)踐已證明任何一種單一的治療模式均不能圓滿地解決腫瘤這一難題。因此，目前治療腫瘤最理想的模式應(yīng)是綜合治療。這并非是把單一治療方式簡單地相加，而是要根據(jù)不同腫瘤的特征和同一腫瘤所處的不同時期將各種治療模式進(jìn)行合理的組合。常規(guī)療法可迅速清除大量的腫瘤細(xì)胞，降低體內(nèi)腫瘤細(xì)胞負(fù)荷；而免疫療法能持久清除殘留在體內(nèi)的少量的、播散的腫瘤細(xì)胞，且能提高機(jī)體因放、化療而受損的免疫功能；故二者序貫性聯(lián)合治療，可提高腫瘤治療效果，有可能達(dá)到治愈惡性腫瘤的目的。作為腫瘤免疫治療主要組成部分的細(xì)胞免疫治療也正逐步走向成熟化。因此，腫瘤細(xì)胞免疫治療作為腫瘤綜合治療的一個新的方法，已經(jīng)與常規(guī)手術(shù)治療、放療、化療和其它生物治療廣泛聯(lián)合，在多種腫瘤治療中展示了其良好的應(yīng)用前景。通過有計(jì)劃合理地聯(lián)合細(xì)胞免疫治療和其它治療手段，可望提高治療效果，延長生存時間，改善腫瘤患者的生活狀態(tài)，提高生活質(zhì)量，最終達(dá)到徹底治愈腫瘤或長期帶瘤生存的目標(biāo)。

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