基于前列腺干細(xì)胞抗原為靶點(diǎn)的腫瘤免疫治療

鄭克文,李漢忠

中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院泌尿外科， 北京 100730

·綜 述·

基于前列腺干細(xì)胞抗原為靶點(diǎn)的腫瘤免疫治療

鄭克文,李漢忠

中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院泌尿外科， 北京 100730

前列腺干細(xì)胞抗原；免疫治療；前列腺癌；膀胱癌；胰腺癌

前列腺干細(xì)胞抗原 (prostate stem cell antigen, PSCA) 是通過糖基磷脂酰肌醇(glycosyl phosphatidylinositol, GPI)錨定在細(xì)胞膜表面的膜蛋白，最早于1998年由Reiter等[1]在研究前列腺癌時(shí)發(fā)現(xiàn)。PSCA屬于 Ly- 6/Thy- 1 家族，因與干細(xì)胞抗原2(stem cell antigen- 2，SCA- 2)有30%的同源性，被命名為PSCA。研究發(fā)現(xiàn)PSCA在前列腺癌呈過量表達(dá)，在膀胱癌、胰腺癌、腎細(xì)胞癌、卵巢黏液瘤、葡萄胎亦表達(dá)增加[2- 6]。PSCA不僅是前列腺癌等相關(guān)腫瘤診斷及預(yù)后判斷的重要生物學(xué)標(biāo)記，也是腫瘤免疫治療的重要靶點(diǎn)。

前列腺干細(xì)胞抗原及其生物學(xué)功能

1998年，Reiter等[1]在人前列腺癌動(dòng)物模型LAPC- 4鼠中發(fā)現(xiàn)一種前列腺特異性表達(dá)的 GPI錨定細(xì)胞膜表面抗原，即 PSCA。人PSCA基因定位于染色體8q24.2，PSCA含有123個(gè)氨基酸。

PSCA在人正常組織主要表達(dá)于前列腺和移行上皮組織。研究發(fā)現(xiàn)，PSCA mRNA主要在前列腺表達(dá)，在胎盤滋養(yǎng)層、腎和胃、結(jié)腸神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞等組織也有表達(dá)，但表達(dá)量遠(yuǎn)比正常前列腺低；且PSCA mRNA主要表達(dá)于正常前列腺上皮基底細(xì)胞層 (被認(rèn)為是前列腺的干細(xì)胞并最終分化成分泌細(xì)胞)，而PSCA蛋白在前列腺腺管基底上皮、分泌上皮及神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞中均可出現(xiàn)[2]。鑒于PSCA主要表達(dá)于細(xì)胞膜表面，不呈分泌形式，不易誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免疫耐受，在細(xì)胞膜外有3個(gè)表位[7]，因而其可為相關(guān)腫瘤免疫治療提供作用點(diǎn)。

PSCA的生物學(xué)功能目前尚不完全清楚。因PSCA與SCA- 2和Ly- 6定位于同一區(qū)域，且其基因30%與SCA- 2同源，因此認(rèn)為PSCA可能參與信號(hào)傳導(dǎo)、細(xì)胞黏附、腫瘤形成、阻止未成熟淋巴細(xì)胞凋亡，并可能與祖細(xì)胞和干細(xì)胞自我更新及增生有關(guān)。Saeki等[8]通過對(duì) PSCA 蛋白結(jié)構(gòu)分析，認(rèn)為 PSCA 可能通過兩種不同機(jī)制發(fā)揮功能：一是PSCA 與其他具有跨膜結(jié)構(gòu)和細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的蛋白組成復(fù)合體而激活下游反應(yīng)；二是通過磷脂酶C去除GPI，將PSCA從細(xì)胞膜上釋放出來而通過受體介導(dǎo)信號(hào)通路發(fā)揮作用。

前列腺干細(xì)胞抗原在前列腺癌免疫治療中的應(yīng)用

前列腺癌治療包括手術(shù)治療、內(nèi)分泌治療、放療、化療等，但各種治療均面臨著諸多難以解決的問題，如嚴(yán)重的并發(fā)癥或不良反應(yīng)、腫瘤復(fù)發(fā)、雄激素非依賴性前列腺癌及晚期前列腺癌等。

PSCA在正常前列腺組織中低表達(dá)，但在前列腺癌組織中高表達(dá)，且表達(dá)水平同腫瘤分級(jí)、臨床分期呈正相關(guān)[1- 2]，其較高的組織特異性和相對(duì)的免疫耐受性，使以PSCA為靶點(diǎn)的腫瘤免疫治療成為研究熱點(diǎn)并逐步走向成熟。

抗前列腺干細(xì)胞抗原單克隆抗體

單克隆抗體通過識(shí)別靶細(xì)胞表面特異性抗原，活化補(bǔ)體，調(diào)理吞噬細(xì)胞的吞噬作用，發(fā)揮抗體依賴細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用等殺傷腫瘤細(xì)胞。單玉喜等[9]發(fā)現(xiàn)用抗PSCA單克隆抗體治療裸鼠前列腺癌實(shí)體移植瘤具有顯著效果。Antonarakis等[10]觀察抗PSCA單克隆抗體對(duì)13例遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移雄激素抵抗性前列腺癌患者Ⅰ期臨床試驗(yàn)治療效果，結(jié)果顯示6例患者(46%)疾病無(wú)進(jìn)展，其中位時(shí)間達(dá)24周，且患者對(duì)不良反應(yīng)基本能夠耐受。人PSCA單克隆抗體 AGS- 1C4D4 治療激素難治性前列腺癌Ⅰ期臨床試驗(yàn)證實(shí)該抗體安全，現(xiàn)已進(jìn)入Ⅱ期臨床試驗(yàn)階段[10]。

抗前列腺干細(xì)胞抗原重組病毒疫苗

將編碼PSCA的基因插入減毒病毒基因組中，并應(yīng)用各種免疫增效手段制備疫苗，接種疫苗后隨著病毒株在體內(nèi)的增殖，PSCA蛋白得以表達(dá)，誘導(dǎo)特異性抗腫瘤免疫。Krupa等[11]研究發(fā)現(xiàn)，將表達(dá)PSCA的重組安卡拉毒免疫TAAMP小鼠，隨后皮下注射TRAMP- C1腫瘤裂解物，結(jié)果經(jīng)TRAMP-C1攻擊后，免疫組小鼠與未免疫組小鼠比較，腫瘤生長(zhǎng)顯著延緩，且可有效激活小鼠細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞反應(yīng)。 Garcia-Hernandez等[12]利用委內(nèi)瑞拉馬腦炎病毒載體構(gòu)建在體內(nèi)持續(xù)表達(dá)PSCA的重組病毒疫苗，并用基因槍法給8周齡轉(zhuǎn)基因前列腺癌小鼠模型接種，結(jié)果顯示疫苗組小鼠較對(duì)照組小鼠成瘤率低、瘤體小、死亡率低、生存時(shí)間長(zhǎng)，且瘤體分化良好，Gleason評(píng)分明顯偏低。酶聯(lián)免疫斑點(diǎn)試驗(yàn) (enzyme linked immunospot assay，ELISPOT)和體外淋巴細(xì)胞毒試驗(yàn)證明，該疫苗在小鼠體內(nèi)誘發(fā)了針對(duì)PSCA的特異性T細(xì)胞免疫反應(yīng)。

抗前列腺干細(xì)胞抗原DNA疫苗

將載體由病毒替換為細(xì)胞質(zhì)粒，插入編碼PSCA的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒，免疫機(jī)體，轉(zhuǎn)染宿主細(xì)胞，使其表達(dá)PSCA蛋白，誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)。DNA疫苗具有構(gòu)建簡(jiǎn)便快速、利于大規(guī)模生產(chǎn)、易于構(gòu)建多價(jià)復(fù)合疫苗等特點(diǎn)。Zhang等[13]用重組人PSCA DNA多肽聯(lián)合疫苗免疫前列腺癌小鼠模型，結(jié)果表明該疫苗能明顯刺激小鼠產(chǎn)生針對(duì)PSCA特異的CD8+T細(xì)胞免疫反應(yīng)，并抑制腫瘤生長(zhǎng)。

抗前列腺干細(xì)胞抗原樹突狀細(xì)胞疫苗

樹突狀細(xì)胞(dendritic cell，DC)是體內(nèi)功能最強(qiáng)的抗原呈遞細(xì)胞，可以有效地?cái)z取并呈遞靶抗原，同時(shí)提供攻擊腫瘤細(xì)胞必需的共刺激信號(hào)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的特異性主動(dòng)免疫。體外將DC負(fù)載PSCA抗原肽，隨即將該細(xì)胞注入機(jī)體，通過抗原呈遞途徑并提供共刺激信號(hào)，誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生針對(duì)PSCA的特異性免疫。Xiao等[14]用慢病毒載體構(gòu)建可在體內(nèi)持續(xù)表達(dá)PSCA的小鼠模型，通過PSCA持續(xù)致敏DC細(xì)胞，制備DC疫苗，通過對(duì)雄性C57BL/6鼠直接免疫接種，結(jié)果顯示小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了大量的CD8+和CD4+T細(xì)胞，而且在免疫TRAMP-C1小鼠模型中腫瘤生長(zhǎng)緩慢，并能有效抑制腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移。2010年美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)以PAP-GM-CSF融合蛋白致敏的自體DC 疫苗“Sipuleucel-T”上市，用于治療雄激素難治性轉(zhuǎn)移性前列腺癌，可使患者生存期延長(zhǎng)約4.1 個(gè)月，為PSCA抗原肽致敏DC疫苗治療揭示了良好的應(yīng)用前景[15]。

前列腺干細(xì)胞抗原在膀胱癌免疫治療中的應(yīng)用

PSCA用于膀胱癌治療的研究較少。PSCA主要存在于膀胱上皮，具有較高的組織特異性，但表達(dá)量?jī)H為前列腺組織的1%，但在膀胱癌表達(dá)增高。Gu等[7]研究發(fā)現(xiàn)，PSCA單克隆抗體的抗腫瘤作用主要通過其與PSCA交聯(lián)引發(fā)的細(xì)胞死亡，而不是抑制腫瘤細(xì)胞增殖。Olafsen等[16]發(fā)現(xiàn)人源性抗PSCA單克隆抗體hulG8在鼠低表達(dá)PSCA的SW- 780膀胱癌細(xì)胞株能抑制腫瘤生長(zhǎng)，在此情況下鼠源性1G8單克隆抗體效果欠佳，提示對(duì)尿路上皮來源的腫瘤治療應(yīng)進(jìn)一步研發(fā)人源性抗PSCA單克隆抗體的作用。

Kohaar等[17]認(rèn)為，理論上抗PSCA單克隆抗體對(duì)PSCA高表達(dá)腫瘤的治療效果應(yīng)該更加顯著。Rs2294008(C>T)是位于PSCA基因1號(hào)外顯子的錯(cuò)義單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism，SNP)，研究發(fā)現(xiàn)攜帶T等位基因的膀胱癌患者PSCA表達(dá)量更多，因此Kohaar等[17]認(rèn)為抗PSCA單克隆抗體對(duì)攜帶T等位基因的膀胱癌患者治療更有效。這也為研究PSCA與膀胱癌發(fā)生的關(guān)系及抗PSCA單克隆抗體治療膀胱癌的研究提供了更廣泛的思路。

前列腺干細(xì)胞抗原在胰腺癌免疫治療中的應(yīng)用

PSCA在胰腺癌治療方面的研究也較少。早期研究表明PSCA在正常胰腺組織中不表達(dá)，但在各種胰腺腫瘤中均有表達(dá)；最新研究表明PSCA在正常胰島細(xì)胞中也有表達(dá)[18- 19]，且PSCA在胰腺癌的表達(dá)與基因甲基化無(wú)關(guān)[19]。Tanaka等[20]研究發(fā)現(xiàn)，針對(duì)在胰腺癌細(xì)胞中高度表達(dá)PSCA衍生的抗原肽起反應(yīng)的IgG抗體，在胰腺癌患者血漿中的水平明顯高于非胰腺癌患者。Foss等[21]在小鼠模型中用碘125標(biāo)記PSCA抗體測(cè)定其在胰腺癌細(xì)胞Colo357中的吸收，結(jié)果發(fā)現(xiàn)注射后6 d Colo357腫瘤細(xì)胞的吸收率是肌肉的4.9倍，因此認(rèn)為PSCA抗體可能是胰腺癌的放射治療因子，為胰腺癌的免疫治療和放射治療帶來了希望。Wente 等[18]也通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)抗PSCA抗體1G8能夠抑制胰腺癌腫瘤的生長(zhǎng)和發(fā)展。該實(shí)驗(yàn)在無(wú)胸腺小鼠皮下注射胰腺癌腫瘤細(xì)胞，同時(shí)在腹腔內(nèi)注射1G8驗(yàn)證抗PSCA單克隆抗體的治療效果，結(jié)果證實(shí)1G8單克隆抗體在活體胰腺癌異種嫁接模型中明顯降低腫瘤生長(zhǎng)的啟動(dòng)作用，能夠減緩腫瘤進(jìn)展，縮小腫瘤體積，該研究同時(shí)提示PSCA表達(dá)水平與抗PSCA抗體效果相關(guān)。

結(jié) 語(yǔ)

PSCA是一種細(xì)胞表面抗原，可以作為前列腺癌、膀胱癌、胰腺癌等免疫治療的候選靶點(diǎn)。現(xiàn)有研究表明針對(duì)PSCA免疫治療，可以通過主動(dòng)免疫和被動(dòng)免疫等多種方式，抑制腫瘤形成及生長(zhǎng)，減少轉(zhuǎn)移，延長(zhǎng)患者生存期?；赑SCA相關(guān)惡性腫瘤疫苗的研發(fā)將具有廣闊的前景。

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李漢忠 電話：010-69156035，E-mail：lihanzhong_pumc@163.com

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1674-9081(2014)02-0202-04

10.3969/j.issn.1674-9081.2014.02.016

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