膠質瘤免疫治療的研究概況

李曉河　謝明祥

【摘要】 膠質瘤是顱內最常見的惡性腫瘤，目前的治療方法有外科治療、化學藥物治療、放射治療、抗血管生成及免疫治療等，但由于腦膠質瘤呈浸潤性、無限性增生，且血供豐富，易復發，治療效果差。而近年來免疫治療在各領域的不斷深入研究，為腦膠質瘤的治療提供了一種可能更有效的治療方案；如建立有效的免疫療法，激活人體的免疫系統，靶向定位殺傷惡性腫瘤，提高患者生存質量及預后成為可能。目前就各種治療方法及療效，免疫治療如采用DC疫苗、CIK治療等研究在國內外越來越受到青睞，并以此成為研究重點，為顯著提高腦膠質瘤的治療效果有望成為可能。因此針對目前免疫治療研究情況，本文就神經膠質瘤的治療研究進展綜述如下。

【關鍵詞】膠質瘤；免疫治療

【中圖分類號】R392.3 【文獻標識碼】B【文章編號】1004-4949（2015）02-0783-01

①基金項目：貴州省科技廳項目“腦膠質瘤患者圍手術期外周血樹突狀細胞亞群變化和意義”，項目編號：黔科合丁字【2008】2201號。

1.概述

膠質瘤是顱腦最常見的原發性惡性腫瘤，根據WHO分類依據將其分為I–IV等級[1]。盡管目前進行了廣泛的研究，但為膠質瘤的治療方案是有限的，且患者的預后極差。膠質瘤的標準治療是手術，放療和化療，或手術、放療及化療的組合療法[2]。而這些傳統治療方法是姑息性，術后極易復發，放、化療治療副作用大，效果欠佳，患者生存質量低，遠期生成周期短等，膠質瘤的發病率和死亡率在過去的十年中變化不大[3]。因此，膠質瘤的治療在神經外科治療中仍面臨著較大困難。

2.膠質瘤的免疫特性

2.1 免疫選擇性 在腫瘤發生過程中，癌細胞存在免疫選擇，即抗原調控，它能夠產生破壞T細胞的變體，而這種變體能使T細胞發生突變或基因缺失逃避識別，導致參與抗原呈遞機制關鍵蛋白表達下調，因此腫瘤細胞能順利逃避免疫系統的攻擊[4，5，6]。

2.2 免疫特免性 中樞神經系統具有免疫特免性，因為顱內大多數正常細胞表達非常低的MHC I類分子，而MHC I類分子的低表達阻礙或影響了免疫細胞進入中樞神經系統[2]。

2.2.1 MHC I類抗原低表達 在腫瘤的發生過程中，由于膠質瘤的MHC I類抗原表達少，腫瘤組織浸潤的淋巴細胞少，且淋巴細胞形態不成熟、穩定，腦膠質瘤表達多種相關性抗原，如RGFR III異構體、G240、IL-13R的a-2鏈、黑色素瘤相關抗原等，而這些抗原僅表達于小部分腫瘤，不是腦膠質瘤普遍表達的腫瘤抗原或共同抗原。

2.2.2 免疫監視缺失 據報道，在腦腫瘤組織形成階段早期無免疫成分監視，從而避開成為免疫反應的目標，只有當腦組織損害巨大以及在血腦屏障存在破壞下，腦腫瘤外周免疫成分才到達腫瘤組織發生免疫應答[4]。

3.膠質瘤的免疫逃逸機制

膠質瘤能夠躲避機體免疫監視，避免機體免疫細胞對腫瘤細胞的殺傷及誘導其凋亡可能存在如下兩者逃逸機制：

3.1免疫逃逸機制一 近年來隨著對腦膠質瘤腫疫治療的深入研究，發現腫瘤細胞存在免疫逃逸現象，從而避開體內免疫系統的監視或到達降低免疫細胞的免疫應答功能。腫瘤細胞的免疫逃逸機制主要可分為3個方面[1，7，8]：

①.非經典MHC-I類途徑機制：腫瘤細胞能下調MHC I類分子從而表達HLA-G（human leukocyte antigen，HLA）與NK細胞的殺傷抑制性受體（Kill cell inhibitory receptors，KIRs）結合，發揮抑制作用，阻止NK細胞對腫瘤細胞的殺傷。

②.通過信號轉導系統機制：腫瘤細胞表面通過高表達的Fasl與機體免疫效應細胞表面的Fas結合，誘導其發生凋亡，使腫瘤細胞維持免疫特赦水平及反擊機體免疫系統的能力，從而到達消除體內抗腫瘤T細胞，并抵制Fas/Fasl介導的細胞凋亡機制，使腫瘤成為免疫豁免部位。

③.腫瘤來源的免疫抑制因子機制：如白介素-10（IL-10）、血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）、TGF-β（transforming growth factorβ）等，這些因子通過影響樹突細胞、T細胞的成熟活化而使腫瘤細胞成功逃逸。

3.2免疫逃逸機制二 膠質瘤作為常見的中樞神經系統惡性腫瘤，且生長部位處在免疫特免區，即能更好地逃逸機體的免疫監視，原因主要歸納為三點[1，9]：①中樞神經系統缺乏完整的免疫器官和結構完整的淋巴管；②中樞神經系統缺乏免疫活性細胞；③中樞神經系統的抗原物質因血-腦屏障不與免疫活性物質或免疫器官接觸。由于膠質瘤腫瘤組織MHC等抗原低表達、淋巴引流不足、處于免疫豁免部位等特殊原因，故膠質瘤能夠逃避機體對腫瘤組織的識別[10]。

由于膠質瘤存在以上免疫特性，故在膠質瘤的治療過程在存在一定的困難，而如何降低腫瘤細胞的逃逸，提高機體的免疫效應細胞發揮功能，如今成為了膠質瘤治療的研究重點，通過對腫瘤的逃逸機制研究，為臨床尋找治療膠質瘤的新方法提供了理論基礎。

4.膠質瘤的現狀治療方法

目前膠質瘤的治療主要有手術治療、化學藥物治療、放射治療、抗血管生成及中藥治療等。此外，通過對膠質瘤治療的不斷研究進展，繼傳統治療方法外，目前研究重點已轉向免疫治療方向進展，包括主動免疫治療、被動免疫治療、基因治療等[11，12]。其中以被動免疫治療成為新的研究熱點。腫瘤的過繼細胞免疫治療作為被動免疫治療的方式之一越來越受到重視。

4.1 主動免疫治療 主動免疫治療，即患者自身的免疫系統主動識別、攻擊腫瘤的過程，在治療惡性膠質瘤方法中是一種潛在的可行性的治療選擇[13，14]。目前用于主動免疫治療方法主要為接種疫苗，很多臨床前于臨床研究證據表明[15]：在膠質瘤患者中通過接種疫苗來激活抗腫瘤免疫反應，如DC疫苗、DC-CIK疫苗等，接種疫苗后通過激活腫瘤特異性T細胞抗原實現宿主攻擊腫瘤細胞到達抗瘤效果。倫理上機體在主動抗瘤過程中，由于記憶T細胞攻擊并識別、記憶腫瘤特異性T細胞抗原，防止腫瘤細胞再次發生。但是，內源性激活的T細胞疫苗誘導的抗腫瘤免疫治療等不足以控制腫瘤，因為腫瘤特異性抗原可能是自身抗原，而腫瘤細胞可以借此成功逃避宿主免疫監視系統[16]。因此，使用接種疫苗主動攻擊腫瘤細胞雖然存在一定療效，但必須克服腫瘤特異性T細胞抗原能否可重復的、有效的擴增等困難。

4.2被動免疫治療 與主動免疫不同的，被動免疫治療即需過繼免疫治療，其中通過腫瘤特異性免疫細胞的體外擴增和重新回輸進入機體，或通過被動抗體介導進行治療[11]。目前用于過繼免疫治療的免疫細胞有自然殺傷細胞（natural killer cell，NK）、自然殺傷T細胞（natural killer T-cell，NKT）、淋巴因子激活的殺傷細胞（lymphokine-activated killer cell，LAK）、細胞因子誘導的殺傷細胞（cytokine-induced killer cell，CIK）、細胞毒性T淋巴細胞（cytotoxic T-lymphocyte，CTL）、腫瘤浸潤淋巴細胞（tumorinfiltrating lymphocyte，TIL）、自體腫瘤特異性淋巴細胞（autologous tumor specific T-lymphocyt，ATTL）等[7，17，18，19]，而樹突細胞（dendritic cell，DC）作為體內最強的抗原提呈細胞，可介導上述細胞如CIK直接殺傷腫瘤細胞，從而到達治療效果。因此，腫瘤的過繼免疫治療有望成為繼手術、化療、放療等傳統治療之后的第四種治療惡性腫瘤的方法，為提高治療效果、延長腫瘤患者生存周期帶來福音。

4.2.1 DC細胞對膠質瘤細胞的影響 DC細胞是體內一種抗原提呈細胞，DC細胞通過誘導細胞毒性T淋巴細胞而殺傷腫瘤細胞。細胞毒性試驗表明，經DC細胞刺激的T細胞能更有效地殺傷膠質瘤細胞[20]。因此，DC細胞制備成疫苗可能是治療膠質瘤的一種新方法。目前有關DC疫苗治療膠質瘤的實驗研究尚少。對此，我們研究課題組前期將體外誘導成熟的DC直接注入成型的C6膠質瘤大鼠模型腫瘤結結節內，發現成熟DC能聯合體內殺傷細胞作用于腫瘤細胞，上調Fas表達，介導細胞凋亡，抑制C6膠質瘤的生長，從而延緩腫瘤的生長速度，進而延長載瘤大鼠的生存時間。

4.2.2 CIK細胞對膠質瘤細胞的影響 CIK細胞是目前所知殺傷活性最強的免疫效應細胞，腫瘤殺傷效應為LAK細胞73倍，被認為是新一代抗腫瘤過繼免疫治療首選效應細胞[21，22]。

國內外有關CIK細胞治療膠質瘤研究報道較少。Wang P等[23]研究證實將CIK細胞注入到膠質瘤原位移植裸鼠模型的腫瘤組織及靜脈注射到人膠質瘤皮下移植裸鼠模型都有一定的抑制膠質瘤細胞生長的效應。王鵬等[24]實驗研究中T細胞缺陷的裸鼠制備皮下膠質瘤種植模型，于腫瘤種植模型中局部注射CIK細胞，研究發現CIK細胞能有效地抑制腫瘤生長，長期抑瘤率50%。郭建貴、牟永告等[19，25]應用CIK細胞局部治療6例顯微鏡下盡量徹底切除腫瘤的研究中，在嚴格掌握適應證的前提下，術中行快速冰凍，病理報告為惡性膠質瘤（WHO分類Ⅲ級以上）的患者埋置Ommaya儲液囊；術后結合放、化療。從首次CIK細胞治療到隨訪終點的平均生存期12.5個月；6例患者中2 例完全緩解，1例部分緩解，1例穩定，2例進展，結果初步顯示部分病例有一定療效，且惡性膠質瘤CIK細胞局部免疫治療不良反應輕，對癥處理均能緩解。

4.2.3 NK細胞對膠質瘤細胞的影響 自然殺傷（NK）細胞是已知的唯一的天然免疫細胞，在防御病原體和腫瘤免疫監視中發揮關鍵作用[26]。NK細胞對癌細胞的殺傷活性主要取決于細胞表面活性受體和抑制性受體識別相應的配體后產生信號的綜合，使機體處于免疫自穩狀態。NK細胞受體主要包括免疫球蛋白超家族如（KIR），天然細胞毒性受體（NCR），G型凝集素家族如Ly49和NKG2。其中KIR和NKG2D受體與相應配體結合在NK細胞的腫瘤殺傷過程中起關鍵作用[27]。目前國內外暫無相關NK細胞對膠質瘤細胞的作用的研究報道。

4.2.4 NKT細胞對膠質瘤細胞的影響 NKT細胞于1987年首次在小鼠中發現，NKT細胞是一類既表達TCR又表達NK1.1（NKR-P1c或CD161c）淋巴細胞。但隨著研究的逐漸深入，發現在人類并不是所有表達CD161的T細胞都是NKT細胞。雖然NKT細胞能表達穿孔素、Fasl及其他受體（例如NKG20），但自然殺傷的細胞毒活性并不是NKT細胞的主要效應機制[28]。據最新研究報道[29]細胞內含有一類內生的、長度約為20-24個核苷酸的小RNA，稱為MicroRNA（miRNA），

其在細胞內具有多種重要的調節作用，這種miRNA與腫瘤的發生發展有關聯。在膠質瘤組織中發現的NKT細胞含有豐富的IL-6和IL-10， 而膠質瘤細胞中表達的miRNA-92a能誘導含IL-6和IL-10的NKT細胞的表達，這種NKT細胞能夠抑制CD8+T細胞的細胞毒作用，因此膠質瘤細胞活化產生的NKT細胞對免疫產生耐受。

4.2.5 CTL細胞對膠質瘤細胞的影響 細胞毒性T淋巴細胞（cytotoxic？lymphocyte，CTL），亦叫TC細胞（cytotoxic？T？cell），是白細胞的亞部，為一種特異T細胞，專門分泌各種細胞因子參與免疫作用。對某些病毒、腫瘤細胞等抗原物質具有殺傷作用，與自然殺傷細胞構成機體抗病毒、抗腫瘤免疫的重要防線。其殺傷機制是通過釋放穿孔素、顆粒酶殺傷靶細胞[30]。有報道聯合雙功能抗體融合蛋白IP10-scFv和DC細胞共同誘導產生的CTL細胞對小鼠神經膠質瘤移植瘤模型腫瘤細胞進行干預，實驗中發現經IP10-scFv和DC誘導產生的CTL能夠抑制膠質瘤細胞的生長并延長小鼠的生存周期，而且伴隨腫瘤血管的生成能增加腦浸潤的淋巴細胞數目和延長CTL在腫瘤中的停留時間[31]。

4.2.6 LAK細胞對腫瘤細胞的影響 LAK細胞并非是一個獨立的淋巴群或亞群，而是NK細胞或T細胞體外培養時，在高劑量IL-2等細胞因子誘導下成為能夠殺傷NK不敏感腫瘤細胞的殺傷細胞，稱為淋巴因子激活的殺傷細胞（lymphokine activated killer cells，LAK）[32]。由于IL-2用量大，在治療過程中可出現毒副反應，最常見和最嚴重的毒副作用是出現毛細血管滲漏綜合征，主要表現為全身性水腫和多器官功能失調，可引起胸腹腔積液、肺間質水腫和充血性心力衰竭[33]。因此，目前有關LAK應用治療膠質瘤的研究報道非常少。

4.3基因治療 由于惡性膠質瘤呈侵襲性、頻繁的復發，所以急需尋找一種新的治療方法如基因治療或將成為研究惡性膠質瘤治療的研究熱點，基因治療或許能給腫瘤患者帶來新的希望。基因治療包括自殺基因療法[34，35]、溶瘤細胞基因療法[36，37]、腫瘤抑制基因治療[38]、細胞因子介導的基因治療等。雖然這種方法顯然存在巨大潛能，但仍然擔憂如何解決病毒載體交付、轉導效率、腦的病理反應以及治療效果等[39]。雖然基因療法潛能巨大，但如何成熟應用于臨床還有很長的路要走。

5 展望

如今惡性膠質瘤所采用的治療方法如手術治療，結合術后放療、化療，但療效不佳，患者生存質量、遠期生存率低，所以惡性膠質瘤侵襲性生長、治療后頻繁的復發等已成為目前臨床治療所面臨的困難。而如今隨著治療手段的多樣性及對膠質瘤研究的逐漸深入，如免疫治療、基因治療等為患者帶來希望，相信人類會在不久的將來攻克惡性腫瘤不能治愈的難題，為全人類帶來福音。

參考文獻

[1]Masahiro Toda，Glioma Stem Cells and Immunotherapy for the Treatment of Malignant Gliomas[J]. ISRN Oncology Volume，2013， Article ID 673793，13 pages.

[2]Henry Ogbomo，Jindrich Cinatl Jr，Christopher H，etal.Immunotherapy in gliomas： limitations and potential of natural killer （NK） cell therapy[J].Trends in Molecular Medicine.August 2011，Vol. 17，No. 8.

[3]Jianfei Ji，Keith L，Black，John S，etal.Glioma Stem Cell Research for the Development of Immunotherapy[J].Neurosurg Clin N.Am 21 （2010） 159–166.

[4]Serena Pellegatta，Lucia Cuppini，Gaetano Finocchiaro，Brain cancer immunoediting：novel examples provided by immunotherapy of malignant gliomas[J].Expert RevAnticancer Ther.11（11）， 1759–1774 （2011）.

[5]Crane C，Panner A， Pieper RO，et al.Inhibiting glioblastoma multiforme PI3K/mTOR signaling without impacting T？cell function[J].Immunother.32（6）， 585–592 （2009）.

[6]Bullain SS，Sahin A，Szentirmai O，etal.Targeting EGFRvIII using adoptive immunotherapy[J]. Neurooncol.94， 373–382 （2009）.

[7]Jacob Ruzevick，Christopher Jackson，Jillian Phallen，etal.Clinical Trials with Immunotherapy for High-Grade Glioma[J].Neurosurg Clin N，Am 23 （2012） 459–470.

[8]Brian J，Ahn，Ian F.Pollack，Hideho Okada，Immune-Checkpoint Blockade and Active Immunotherapy for Glioma[J].Cancers，2013， 5， 1379-1412.

[9]Kevin KH Chow，Stephen Gottschalk.Cellular immunotherapy for high-grade glioma. Immunotherapy[J].2011 March ； 3（3）： 423–434.

[10]Antonio Daga，Anna Maria Orengo，Rosaria Maria Rita Gangemi，etal.Glioma immunotherapy by IL-21 gene-modified cells or by recombinant IL-21 involves antibody responses[J].Cancer， 121， 1756–1763 （2007）.

[11]Siddhartha Mitra，Gordon Li，Griffith R，etal.Passive Antibody-Mediated Immunotherapy for the Treatment of Malignant Gliomas[J].Neurosurgery Clinics of North America，2010，21（1）： 67-76.

[12]Seunggu J，Han，Corinna Zygourakis，Michael Lim，etal.Immunotherapy for Glioma[J]. Neurosurgery Clinics of North America，2012，23（3）： 357-370.

[13]Yang I，Choy W，Kim W，etal.ACTIVE IMMUNOTHERAPY IN GLIOMA： FOCUS ON CELL-BASED APPROACHES[J].DRUGS OF THE FUTURE，2012，37（1）： 19-31.

[14]Ahn BJ，Pollack IF，Okada H.Immune-checkpoint blockade and active immunotherapy for glioma[J]. Cancers （Basel），2013，5（4）： 1379-1412.

[15]Michael Platten，Katharina Ochs，Dieter Lemke，etal.Microenvironmental Clues for Glioma Immunotherapy[J].2014，14（4）.

[16]Dong-Sup Chung；Hye-Jin Shin；Yong-Kil Hong. A New Hope in Immunotherapy for Malignant Gliomas： Adoptive T Cell Transfer Therapy？[J].Journal of Immunology Research， 2014， 2014.

[17]Xiao-Pu Wang， Meng Xu， Hong-Fei Gao，etal.Intraperitoneal perfusion of cytokine-induced killer cells with local hyperthermia for advanced hepatocellular carcinoma[J].World J Gastroenterol 2013 May 21； 19（19）： 2956-2962.

[18]James C，Marsh，Justin Goldfarb，etal，Current Status of Immunotherapy and Gene Therapy for High-Grade Gliomas.Cancer Control January，2013，Vol.20，No.1.

[19]郭建貴 牟永告.膠質瘤的過繼細胞免疫治療.中國神經腫瘤雜志[J]，2013，11（1）：53-57.

[20]Yin Z，Lu G，Xiao Z，etal. Antitumor efficacy of argon-helium cryoablation-generated dendritic cell vaccine in glioma[J]. Neuroreport， 2014，25（4）： 199-204.

[21]Ying Pan，Qianshan Tao，Huiping Wang，etal.Dendritic Cells Decreased the Concomitant Expanded Tregs and Tregs Related IL-35 in Cytokine-Induced Killer Cells and Increased Their Cytotoxicity against Leukemia Cells[J].PLOS ONE，April 2014 | Volume 9 | Issue 4 | e93591.

[22]Wang P，Yu JP，Gao SY，etal.Experimental study on the treatment of intracerebral glioma xenograft with human cytokine-induced killer cells[J].Cell Immunol，2008，253（1-2）：59-65.

[23]Kim HM，Kang JS，Lim J，etal.Antitumor activity of cytokine-induced killer cells in nude mouse xenograft model[J].Arch Pharm Res，2009，32（5）：781-787.

[24]牟永告，賽克，史泓瀏等.細胞因子誘導的殺傷細胞局部治療腦膠質瘤的臨床研究[J].廣東醫學，2005 （09）：1188-1190.

[25]Weng DS，Zhou QM，et al.Minimally invasive treatment combined ratees of hepatocellular carcinomas[J].Immunother，2008，31（1）：63-71.

[26]Shlomit Radom-Aizik，Frank Zaldivar，Jr and Dan M Cooper.Combined Analysis of Gene and MicroRNA Expression in Natural Killer Cells in Response to Exercise[J].The FASEB Journal， 2012， 26（Meeting Abstracts）.

[27]吳賽飛，梁宜，杜俊英等.自然殺傷細胞在癌癥中的角色探討及針灸干預[J].中華中醫藥學刊，2014，4（32）：1673-7717.

[28]Godfrey DI，Macdonald HR，Kronenberg M，etal.KNT cell：whats in a name？[J].Nat Rev lmmunol，2004，4（3）：231-237.

[29]Tang B， Wu W， Wei X，etal.Activation of glioma cells generates immune tolerant NKT cells[J].J Biol Chem，2014.

[30]Gadhamsetty S，Marée AF，Beltman JB，de Boer RJ.A general functional response of cytotoxic T lymphocyte-mediated killing of target cells[J].2014， 106（8）： 1780-1791.

[31]Wang X， Zhang FC， Zhao HY，etal.Human IP10-scFv and DC-induced CTL synergistically inhibit the growth of glioma in a xenograft model[J].Tumour Biol， 2014.

[32]Irina Olegovna Chikileva， Irina Z， Shubina，etal.Is it necessary to deplete the lymphokine activated killers populations of CD4+CD25+ lymphocytes？ Regulatory Foxp3-positive T cells within lymphokine activated killers[J].Biomedicine and Pharmacotherapy，2010，64（6）： 379-385.

[33]Frédéric Van Gool， Ari B， Molofsky，etal.Interleukin-5–producing group 2 innate lymphoid cells control eosinophilia induced by interleukin-2 therapy[J].Blood，2014，124（24）： 3572-3576.

[34]Hyun Ah Kim， Jin Hyeong Park， Na Yi， Minhyung Lee.Delivery of Hypoxia and Glioma Dual-Specific Suicide Gene Using Dexamethasone Conjugated Polyethylenimine for Glioblastoma-Specific Gene Therapy[J].Molecular Pharmaceutics， 2014，11（3）： 938-950.

[35]Marsh JC，Goldfarb J，Shafman TD，Diaz AZ.Current status of immunotherapy and gene therapy for high-grade gliomas[J].Cancer Control， 2013， 20（1）：43-48.

[36]McKenzie B，Pisklakova A，McFadden G，etal.ONCOLYTIC VIRAL THERAPY FOR MALIGNANT GLIOMAS USING MYXOMA VIRUS DELETED FOR ANTI-APOPTOTIC M11L GENE[J].NEURO-ONCOLOGY， 2014，16：144.

[37]Alex Tobias，Atique Ahmed，Kyung-Sub Moon，etal.The art of gene therapy for glioma：a review of the challenging road to the bedside[J].JNNP， 2013， 84（2）：213-222.

[38]A Pacholska，T Wirth，H Samaranayake，etal.Increased invasion of malignant gliomas after 15-LO-1 and HSV-tk/ganciclovir combination gene therapy[J].Cancer Gene Therapy，2012，19（12）.

[39]Hidehiro Okura，Christian A Smith，James T Rutka.Gene therapy for malignant glioma[J]. Molecular and Cellular Therapies. 2014，2（1）.