多形性膠質母細胞瘤免疫治療研究進展

袁銳,艾文兵

( 1三峽大學醫學院，湖北宜昌443002；2宜昌市夷陵醫院)

多形性膠質母細胞瘤免疫治療研究進展

袁銳1,艾文兵2

( 1三峽大學醫學院，湖北宜昌443002；2宜昌市夷陵醫院)

多形性膠質母細胞瘤(GBM)細胞可以通過產生抗炎細胞因子及趨化因子而參與免疫抑制微環境的產生和維持。由于免疫細胞可以進入大腦，GBM表達的多種腫瘤抗原均可以作為免疫治療的靶點，因此，免疫治療成為治療GSM的一種重要手段。常見免疫治療方法有針對免疫抑制檢查點的抗體疫苗 Ipilimumab；主動免疫治療：常見方法有傳遞腫瘤相關抗原、輸入攝取腫瘤抗原的樹突狀細胞和腫瘤細胞疫苗，如癌癥疫苗；被動免疫治療：利用抗體如貝伐單抗。腫瘤和外周血中T細胞受體β鏈基因及磷酸-信號傳導與轉錄激活子信號可預測免疫療法的療效。

多形性膠質母細胞瘤；免疫療法；免疫調節；主動免疫；被動免疫

膠質瘤是最常見的人類原發性腦腫瘤。中樞神經系統歷來被認為是免疫系統豁免器官。然而，最近越來越多證據表明，免疫細胞既可以透過血腦屏障進入腦實質，也可以離開中樞神經系統到達頸淋巴結。另外，腦室、腦膜和血管周圍間隙的免疫反應與外周沒有區別[1，2]。由于免疫細胞可以進入大腦，多形性膠質母細胞瘤(GBM)表達的多種腫瘤抗原可以作為免疫治療的靶點，本文綜述了近年針對GBM的多種免疫治療的研究進展，并提出膠質瘤的免疫治療潛在的問題及期望。

1 GBM免疫抑制的機制

GBM細胞參與免疫抑制微環境的產生和維持[3]。一方面，GBM細胞能產生抗炎細胞因子，如IL-10和TGF-β，抑制效應性T細胞應答和抗原遞呈細胞功能，同時刺激調節性T細胞(Treg)的增殖和功能[4]。另一方面，GBM細胞也能產生趨化因子，如CCL2，引起Treg在腫瘤微環境聚集[5]。除了T細胞，髓源性抑制細胞和腫瘤相關巨噬細胞也滲透到GBM腫瘤微環境，抑制抗腫瘤免疫反應，并促進腫瘤進展[6]。調整與腫瘤免疫細胞浸潤相關的膜結合分子的表達是GBM抑制抗腫瘤免疫反應的另一種機制。差異性表達的人類白細胞抗原(HLA)分子參與了GBM的免疫逃逸。HLA Ⅰ類分子在GBM 樣本中表達下調，可以降低GBM細胞的免疫原性[7]。GBM細胞中HLA Ⅱ類分子表達也有變化，這些變化和HLAⅡ類反式激活因子啟動子的表觀遺傳學改變相關[8]。GBM細胞還可以通過表達負調控因子直接抑制T細胞功能。細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4、程序性死亡蛋白1、淋巴細胞活化基因3、T細胞免疫球蛋白黏蛋白3都能負調控免疫系統，并在GBM免疫逃逸過程起至關重要作用[2]。細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4的表達可以抑制初始CD4+和CD8+T細胞活化，同時程序性死亡蛋白1和T細胞免疫球蛋白黏蛋白3是活化淋巴細胞中T 細胞耗竭的標志。在慢性炎癥和腫瘤發生過程中，淋巴細胞活化基因3能負調節活化T細胞和NK細胞增殖。這些分子不僅抑制效應T細胞和NK細胞的活化和功能，同時也促進Treg免疫抑制功能[2]。由于這些蛋白質的配體如 PD-L1[9]、半乳糖凝集素9[10]在GBM細胞中過度表達，所以它們可能是克服GBM免疫抑制和提高膠質瘤免疫治療療效的潛在靶點。

2 免疫治療方法

2.1 針對免疫抑制檢查點的治療 T細胞與抗原遞呈細胞和腫瘤細胞相互作用，通過刺激或抑制T細胞的活化調節免疫反應。這些配體-受體相互作用被稱為檢查點的途徑。檢查點途徑可以是共刺激或共抑制。細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4、程序性死亡蛋白1、淋巴細胞活化基因3、T細胞免疫球蛋白黏蛋白3均降低T淋巴細胞活性。這些免疫檢查點配體經常過度表達在GBM的微環境，可作為治療的靶點。

細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4表達于T細胞并抑制其活化。CD28和細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4分享配體CD80和CD86，但細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4與配體結合親和力更高，其與配體結合后引起信號分子磷酸化而抑制T細胞活化?？贵w疫苗 Ipilimumab是一種對抗細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4的完全人源化單克隆抗體。2011年由美國FDA和歐洲藥品管理局批準對轉移性黑色素瘤的治療，其在顱內轉移瘤患者中療效顯著[11]。細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4阻斷抗體提高了顱內SMA-560腫瘤動物模型生存率，抗細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4抗體聯合IL-12治療能有效殺傷GL261膠質瘤細胞[11]，細胞毒性T淋巴細胞相關蛋白4抗體疫苗與表達于GBM細胞的粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子疫苗聯合治療更有效[12]。在黑色素瘤和腦轉移瘤患者中，Ipilimumab作為單一的藥物治療或結合放射治療都展示了良好的療效[1]，評價Ipilimumab在GBM診斷和復發的臨床價值臨床試驗目前正在進行。

T細胞免疫球蛋白黏蛋白3也被作為膠質瘤治療的可能目標進行研究。T細胞免疫球蛋白黏蛋白3是糖蛋白、細胞外免疫球蛋白和黏蛋白的復合體，可調節T細胞的凋亡。它已被證明高度表達在黑色素瘤、非小細胞肺癌、淋巴瘤和其他惡性腫瘤患者[13]。在最近的調查中發現，相對于健康對照組，GBM患者T細胞免疫球蛋白黏蛋白3表達及外周血CD4+和CD8+T細胞數量均增加，且與半乳糖凝集素-9在腫瘤組織中的表達相關，并影響腫瘤淋巴細胞浸潤和膠質瘤WHO分級[10]。有學者通過構建小鼠膠質瘤模型，聯合應用抗T細胞免疫球蛋白黏蛋白3、抗程序性死亡蛋白1和放射治療，對治療結果進行回歸分析得出結論：加入第二個檢查點阻斷抗體可以發揮協同抗腫瘤作用[14]。抑制免疫檢查點不僅可以提高免疫刺激療法的療效，也可以與常規療法相結合，如化療和放射治療。此外，檢查點抑制劑也被證明能夠提高抗膠質瘤干細胞治療的療效[15]。

2.2 主動免疫治療 主動免疫治療旨在刺激機體針對腫瘤特異性抗原的適應性免疫應答。使用的方法包括傳遞腫瘤相關抗原、輸入攝取腫瘤抗原的樹突狀細胞和腫瘤細胞疫苗。成功的免疫療法依靠靶向膠質瘤特異性抗原選擇性殺傷腫瘤細胞，而不引起自身免疫反應。迄今為止，針對已發現的膠質瘤相關抗原的治療已取得進展[1]。新抗原的抗原分子不存在于正常組織，是腫瘤特異性DNA蛋白編碼區突變的結果，可用于多種腫瘤治療[16]。目前研究最廣泛的是表皮生長因子變異受體Ⅲ( EGFRvⅢ)[1]。EGFRvⅢ是表皮生長因子受體基因的突變形式，存在于20%～30%的GBM患者，可促進GBM腫瘤細胞生長和增殖[17]。Rindopepimut是一種多肽疫苗，由14個氨基酸序列結合免疫佐劑KLH組成。Rindopepimut聯合標準放療和化療對18例EGFRvⅢ突變患者進行治療，結果顯示中位生存期為26個月，且在82%復發腫瘤中失去EGFRvⅢ表達，提示治療引起免疫變異。目前Ⅲ期多中心臨床試驗正在評估CDX-1 、粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子、TMZ、KLH在EGFRvⅢ陽性膠質瘤的成年患者療效，Ⅱ期研究評價rindopepimut、粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子、貝伐單抗聯合治療對EGFRvⅢ陽性的復發性膠質瘤患者療效。

2.3 被動免疫治療 單克隆抗體抗腫瘤機制是通過多種免疫和非免疫介導的腫瘤細胞死亡。理想的抗原表達僅局限于腫瘤細胞，以盡量減少對正常組織的傷害。多形性膠質母細胞瘤是高度血管化的腫瘤，產生大量的血管內皮生長因子(VEGF)。目前，最主要的VEGF靶向藥物是貝伐單抗。幾個Ⅱ期臨床試驗測試了抗VEGF治療單獨或聯合應用伊立替康、依托泊苷、亞硝基脲的療效[18]。貝伐單抗被證明是一種安全可行的治療選擇，明顯減少腫瘤體積[ 4，5 ]。Niyazi等[18]前瞻性Ⅲ期臨床試驗研究表明，貝伐單抗組無疾病進展生存期顯著延長4.4個月，但是總生存時間并未改善。

3 免疫治療效果的預測標志物

隨著腫瘤的遺傳和分子特性的研究進展，相關的生物標志物可預測免疫治療的效果。Hsu等[19]對腫瘤和外周血中T細胞受體β鏈基因在T細胞的序列相似性進行分析，發現治療前腫瘤中T細胞受體序列與血液相似性最高的患者用樹突狀細胞疫苗治療存活期最長。體液生物標志物也有助于監測免疫治療的生物學效應。最近，Everson等[20]測試在樹突狀細胞疫苗治療后,磷酸-信號傳導與轉錄激活子信號和患者生存期的關系，發現當細胞毒性T細胞內磷酸化磷酸-信號傳導與轉錄激活子5信號增強，可刺激IL-2聚集，并延長生存率。

4 總結和展望

GBMS依然是最難治療的癌癥，其預后較差，診斷后中位生存期為12～18個月[1]。在膠質瘤免疫治療中，當前所面臨的主要問題：膠質母細胞瘤的確診通常是在腫瘤后期；血腦屏障阻礙化療藥物的有效作用，中樞神經系統缺乏抗原提呈細胞，和GBM高度免疫抑制[3，4，6，9]。近年研究表明，使用聯合療法是較理想的治療方案。這些方法包括手術、化療、放療、免疫治療及基因治療等多種治療手段。雖然膠質瘤的免疫療法仍面臨諸多困難，但它為膠質瘤的治療提供了新思路，并已經初見成效。隨著腫瘤免疫學研究的逐步深入，通過開發新的聯合療法必將改善腦膠質瘤患者中位生存期和預后。

[1] Reardon DA， Freeman G，Wu C，et al. Immunotherapy advances for glioblastoma[J]. Neuro Oncol， 2014，16(11):1441-1458.

[2] Kim JE， Lim M. The role of checkpoints in the treatment of GBM[J]. J Neurooncol， 2015，123(3):413-423.

[3] Grossman SA， Ye X， Lesser G， et al. Immunosuppression in patients with high-grade gliomas treated with radiation and temozolomide[J]. Clin Cancer Res， 2011，17(16):5473-5480.

[4] Razavi SM， Lee KE， Jin BE， et al. Immune Evasion Strategies of Glioblastoma[J]. Front Surg， 2016，3:11.

[5] Jordan JT， Sun W， Hussain SF， et al. Preferential migration of regulatory T cells mediated by glioma-secreted chemokines can be blocked with chemotherapy[J]. Cancer Immunol Immunother，2008，57(1):123-131.

[6] Bloch O， Crane CA， Kaur R， et al. Gliomas promote immunosuppression through induction of B7-H1 expression in tumor-associated macrophages[J]. Clin Cancer Res， 2013，19(12):3165-3175.

[7] Facoetti A， Nano R， Zelini P， et al. Human leukocyte antigen and antigen processing machinery component defects in astrocytic tumors[J]. Clin Cancer Res， 2005，11(23):8304-8311.

[8] Xu LW， Chow KK， Lim M， et al. Current vaccine trials in glioblastoma: a review[J]. J Immunol Res, 2014,2014:796856.

[9] Berghoff AS， Kiesel B， Widhalm G， et al. Programmed death ligand 1 expression and tumor-infiltrating lymphocytes in glioblastoma[J]. Neuro Oncol， 2015,17(8):1064-1075.

[10] Liu Z，Han H，He X，et al. Expression of the galectin-9-Tim-3 pathway in glioma tissues is associated with the clinical manifestations of glioma[J]. Oncol Lett， 2016，11(3):1829-1834.

[11] Vom Berg J， Vrohlings M， Haller S， et al. Intratumoral IL-12 combined with CTLA-4 blockade elicits T cell-mediated glioma rejection[J]. J Exp Med， 2013，210(13):2803-2011.

[12] Agarwalla P， Barnard Z， Fecci P， et al. Sequential immunotherapy by vaccination with GM-CSF-expressing glioma cells and CTLA-4 blockade effectively treats established murine intracranial tumors[J]. J Immunother， 2012，35(5):385-389.

[13] Anderson AC. Tim-3: an emerging target in the cancer immunotherapy landscape[J]. Cancer Immunol Res， 2014，2(5):393-398.

[14] Zeng J， See AP， Phallen J， et al. Anti-PD-1 blockade and stereotactic radiation produce long-termsurvival in mice with intracranial gliomas[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys， 2013，86(2):343-349.

[15] Grossauer S， Koeck K， Petritsch C. Immune checkpoint blockage-a promising strategy to overcome glioma stem cell therapy-resistance[J]. Insights Neurosurg， 2016，1(1):1.

[16] Schumacher TN， Schreiber RD. Neoantigens in cancer immunotherapy[J]. Science， 2015，348(6230):69-74.

[17] Heimberger AB， Suki D, Yang D， et al. The natural history of EGFR and EGFRvⅢ in glioblastoma patients[J]. J Transl Med， 2005,3:38.

[18] Niyazi M， Harter PN， Hattingen E， et al. Bevacizumab and radiotherapy for the treatment of glioblastoma: brothers in arms or unholy alliance[J] . Oncotarget, 2016,7(3):2313-2328.

[19] Hsu M， Sedighim S， Wang T， et al. TCR sequencing can identify and track glioma-infiltrating T cells after DC vaccination[J]. Cancer Immunol Res， 2016，4(5):412-418.

[20] Everson RG， Jin RM， Wang X， et al. Cytokine responsiveness of CD8(+) T cells is a reproducible biomarker for the clinical efficacy of dendritic cell vaccination in glioblastoma patients[J]. J Immunother Cancer， 2014，2:10.

湖北省衛生計生委西醫類重點資助項目(WJ2015MA023)。

艾文兵(E-mail：1043642574@qq.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.29.034

R739.41

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1002-266X(2017)29-0101-03

2017-06-08)