劉夢(mèng)昱, 謝 飛, 張 鑫, 趙鵬翔,2*
1.北京工業(yè)大學(xué)生命科學(xué)與生物工程學(xué)院, 北京 100124;2.北京工業(yè)大學(xué)激光工程研究院, 北京 100124
根據(jù)腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞與正常神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)的比較、在組織中的定位以及對(duì)各類(lèi)腦部細(xì)胞的鑒定,腦膠質(zhì)瘤被認(rèn)為是一種原生于神經(jīng)膠質(zhì)祖細(xì)胞的顱內(nèi)腫瘤[1~3]。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中,該腫瘤包含了多種類(lèi)型的癌細(xì)胞,如星形膠質(zhì)細(xì)胞瘤、少突狀膠質(zhì)細(xì)胞瘤和室管膜細(xì)胞瘤等[4,5]。只有很少一類(lèi)的腦膠質(zhì)瘤可以直接通過(guò)手術(shù)切除治愈,而如成人彌散性膠質(zhì)瘤等大多數(shù)腦膠質(zhì)瘤均對(duì)現(xiàn)今所有針對(duì)腫瘤的標(biāo)準(zhǔn)治療手段表現(xiàn)出不同程度的耐藥性或抗性。其中,膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastoma,GBM)具有極高的致死率且侵襲性極強(qiáng),是最常見(jiàn)的原發(fā)性腦部腫瘤[6]。在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的治療后, GBM患者始終具有較差的預(yù)后,中位生存期僅為10~11個(gè)月[7]。由于GBM難以治愈且極易復(fù)發(fā),使新的治療方法亟待研究。
惡性腫瘤患者的免疫系統(tǒng)普遍受到抑制,因此對(duì)于具有較強(qiáng)侵襲能力的腫瘤來(lái)說(shuō),這一特點(diǎn)使其成為治療的靶標(biāo)。同時(shí)惡性腫瘤患者的免疫系統(tǒng)在很大程度上也受到外部因素的影響,如化學(xué)療法、營(yíng)養(yǎng)失調(diào)和類(lèi)固醇的使用等。腫瘤的免疫治療是一種作用于癌癥患者免疫系統(tǒng)的組成部分的治療手段。其中,一部分腫瘤免疫治療由特定抗體組成,這些抗體能夠與癌細(xì)胞表達(dá)蛋白相結(jié)合并抑制其功能。其他腫瘤免疫治療還包括了疫苗及T細(xì)胞的接種。對(duì)于神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的免疫治療來(lái)說(shuō),GBM始終是該療法的首要靶標(biāo)。
最早發(fā)現(xiàn)的腫瘤與免疫治療研究領(lǐng)域相關(guān)的現(xiàn)象是觀察到患者感染之后腫瘤可能會(huì)出現(xiàn)溶解的現(xiàn)象,該現(xiàn)象在進(jìn)展期胰腺癌的局部被首次發(fā)現(xiàn)[8]。1891年William等[9]根據(jù)這一現(xiàn)象展開(kāi)治療,他們將失活的釀膿鏈球菌和粘質(zhì)沙雷氏菌注射在患者的腫瘤部位,通過(guò)誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)活化,使活性升高的免疫細(xì)胞攻擊腫瘤,同時(shí)對(duì)患者使用疫苗從而抑制腫瘤的生長(zhǎng)。另外,使用卡介苗(Bacilluscalmette-guérin,BCG)對(duì)膀胱癌患者進(jìn)行治療也再次證明了免疫治療在腫瘤臨床治療中的價(jià)值[10]。雖然具有一定療效,但是這些早期非特異免疫治療的使用常會(huì)帶來(lái)無(wú)法預(yù)期的結(jié)果。如今,仍有使用基因編輯的活性細(xì)菌,如沙門(mén)氏菌,進(jìn)行相關(guān)腫瘤治療的研究[11]。在GBM中,將活性菌應(yīng)用于手術(shù)創(chuàng)口處以誘導(dǎo)局部炎癥反應(yīng)的治療仍然存有極大地爭(zhēng)議。許多特異針對(duì)腫瘤的免疫治療不斷發(fā)展,這些治療方法不僅依賴于廣義的免疫反應(yīng),還能夠針對(duì)靶標(biāo)抗原產(chǎn)生特異性免疫作用,該類(lèi)手段在一些免疫原性較惡性的腫瘤如黑素瘤中的應(yīng)用,已被證明具有一定效果[12]。另外,早期研究發(fā)現(xiàn)從GBM腫瘤中能夠分離出淋巴細(xì)胞,以此為基礎(chǔ),針對(duì)淋巴細(xì)胞對(duì)GBM患者治療作用的研究產(chǎn)生了大量具有爭(zhēng)議性的結(jié)果[13]。盡管沒(méi)有得到明確的研究結(jié)果,腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞的活性和特異性使淋巴細(xì)胞仍然成為重要的腫瘤免疫治療的研究靶點(diǎn)。
隨著免疫學(xué)、腫瘤學(xué)和分子生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科的不斷發(fā)展和多學(xué)科交叉分析研究使得腫瘤免疫治療在基礎(chǔ)和臨床研究中均取得了快速的發(fā)展。Sipuleucel-T是首個(gè)由美國(guó)FDA批準(zhǔn)的針對(duì)惡性腫瘤的免疫治療疫苗。與易普利姆瑪抗體相似,Sipuleucel-T是一類(lèi)樹(shù)突細(xì)胞腫瘤疫苗,通過(guò)Sipuleucel-T人源多克隆抗體抑制細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞相關(guān)抗原4分子(cytotoxic T-lymphocyte antigen-4, CTLA-4)。另外,其他基于免疫的治療方法還包括抑制程序性死亡蛋白1(programmed cell death protein 1,PD-1)及其配體PD-L1,以及生物工程嵌合抗原受體T細(xì)胞,這些方法在針對(duì)實(shí)體瘤和白血病患者的治療中獲得了巨大的抗腫瘤療效[14,15]。同時(shí),這些結(jié)果也促進(jìn)了神經(jīng)腫瘤治療領(lǐng)域的研究和發(fā)展。本文將對(duì)GBM的免疫治療現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)的綜述,詳細(xì)闡述免疫治療方法在臨床測(cè)試中的進(jìn)展,并針對(duì)該領(lǐng)域的治療前景進(jìn)行討論,以期為GBM的免疫治療研究提供參考。
由于血腦屏障的存在,中樞神經(jīng)系統(tǒng)曾經(jīng)被認(rèn)為是“免疫赦免”區(qū)。然而如今大量的研究證實(shí)了中樞神經(jīng)系統(tǒng)具有活躍的免疫系統(tǒng)并受到嚴(yán)格的調(diào)控。已有研究表明室周器官能夠?qū)ν庵苎旱母腥厩闆r進(jìn)行監(jiān)察;另外通過(guò)受到血管中病原體相關(guān)分子的刺激,軟腦膜和脈絡(luò)叢等多血管區(qū)也能夠引起小膠質(zhì)細(xì)胞的活化從而活化免疫系統(tǒng)。這些小膠質(zhì)細(xì)胞集中分布在腦灰質(zhì)中,較少部分分布在白質(zhì)中。在受到感染后,小膠質(zhì)細(xì)胞能夠產(chǎn)生促炎癥分子,不僅如此,在消除神經(jīng)毒性碎片中小膠質(zhì)細(xì)胞也具有重要作用。由于中樞神經(jīng)系統(tǒng)缺少淋巴管,普遍認(rèn)為免疫系統(tǒng)在其中的作用十分有限,而腦部的類(lèi)淋巴系統(tǒng)能夠通過(guò)組織液將細(xì)胞廢物運(yùn)輸至腦脊髓液將其從腦部移除。同時(shí)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中也能夠檢測(cè)到處于活化形式的循環(huán)淋巴球,但無(wú)法檢測(cè)到T細(xì)胞[16]。對(duì)于腫瘤患者,由于其血腦屏障被破壞,滲透的淋巴球,特別是T細(xì)胞,在GBM患者中的數(shù)目顯著增加,這一現(xiàn)象表明免疫系統(tǒng)與腫瘤存在著重要的相互作用。腫瘤細(xì)胞具有多種策略以應(yīng)對(duì)免疫系統(tǒng)的攻擊,如下調(diào)主要組織相容性復(fù)合物的表達(dá)、增加CTLA-4、 PD-1、IL-10和 TGF-b的表達(dá)以及通過(guò)招募參與調(diào)控的T細(xì)胞進(jìn)入骨髓而使機(jī)體無(wú)法產(chǎn)生免疫應(yīng)答[17]。同時(shí),腫瘤與血管的屏障也受到了抑制作用,由腫瘤形成的新生血管通常呈無(wú)組織形態(tài),并且這些具有異常流體動(dòng)力學(xué)以及未成熟周皮細(xì)胞的血管為淋巴細(xì)胞發(fā)揮免疫作用增加了更多的阻礙。另外,在小鼠實(shí)驗(yàn)及臨床的觀察中發(fā)現(xiàn)紛亂的免疫系統(tǒng)使得針對(duì)腫瘤的免疫治療療效受到限制。這些發(fā)現(xiàn)均表明了大腦是一個(gè)免疫異常區(qū)域,同時(shí)腦部免疫微環(huán)境為GBM腫瘤免疫治療帶來(lái)了可能性。
多年來(lái)GBM作為惡性腫瘤相關(guān)的免疫抑制模型被深入研究。雖然在GBM患者的循環(huán)系統(tǒng)中能夠檢測(cè)到腫瘤細(xì)胞,但是GBM很少會(huì)轉(zhuǎn)移至顱外區(qū)。許多理論認(rèn)為產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞很難在腦外部生存,或者由于腫瘤發(fā)展速度過(guò)快限制了腫瘤細(xì)胞在腦外部區(qū)域增殖的時(shí)間。盡管如此,GBM患者及GBM嚙齒動(dòng)物模型仍然表明其受損的細(xì)胞免疫使得體內(nèi)的免疫系統(tǒng)受到了抑制。另外與其他腫瘤相比,GBM中存在著滲透入腦部的T細(xì)胞且具有較少的體細(xì)胞突變,雖然沒(méi)有明確的證據(jù)表明GBM患者中增加的感染率與免疫抑制有直接關(guān)系,但是這些腫瘤的生長(zhǎng)的確受到局部和全身免疫系統(tǒng)的影響[18]。雖然GBM中免疫作用機(jī)制尚未明確,但是由腫瘤內(nèi)在因素及宿主對(duì)來(lái)源于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的腫瘤抗原產(chǎn)生的免疫應(yīng)答起到重要的作用。有研究發(fā)現(xiàn)黑素瘤細(xì)胞能夠表達(dá)一種新生的腫瘤抗原,將該抗原植入小鼠腦部后,特異性免疫腫瘤抗原的T細(xì)胞被高度抑制,甚至當(dāng)未被抑制的T細(xì)胞在外周淋巴組織中再次遇到該種腫瘤抗原后,T細(xì)胞也無(wú)法產(chǎn)生促炎性細(xì)胞因子以發(fā)揮免疫作用[19]。但該研究也發(fā)現(xiàn)在小鼠的皮下或肺部腫瘤中的大部分免疫功能仍能夠保存下來(lái)[19]。有理論認(rèn)為腦部腫瘤相關(guān)的免疫抑制受到轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(transforming growth factor-β,TGF-β)的調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn)在腫瘤微環(huán)境中,能夠檢測(cè)到小膠質(zhì)細(xì)胞分泌的TGF-β。同時(shí),與患有皮下腫瘤或非腦部腫瘤的小鼠相比,患有腦部腫瘤小鼠的血清中能夠檢測(cè)到較高水平的TGF-β。雖然通過(guò)藥物抑制TGF-β 信號(hào)通路能夠部分解除小鼠體內(nèi)的免疫抑制,但是仍然無(wú)法延長(zhǎng)患有腦部腫瘤小鼠的生存期[19]。同時(shí)對(duì)組織自身骨髓細(xì)胞的研究表明遷移的骨髓細(xì)胞對(duì)GBM相關(guān)產(chǎn)生的免疫抑制具有重要作用。Bloch等[20]發(fā)現(xiàn)從GBM患者外周血分離的巨噬細(xì)胞中能夠檢測(cè)到高水平的PD-L1,作為PD-1的配體,PD-L1能夠限制T細(xì)胞的免疫活性。相應(yīng)的,將這些巨噬細(xì)胞與同一GBM患者來(lái)源的T細(xì)胞進(jìn)行共培養(yǎng)后,這些T細(xì)胞的活性也受到了抑制[21]。最新研究發(fā)現(xiàn)GBM通過(guò)誘導(dǎo)T細(xì)胞中的鞘氨醇-1-磷酸鹽受體1(sphingosine 1-phosphate receptor 1, S1P1)表達(dá)的下調(diào)引起循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)T細(xì)胞進(jìn)入骨髓而導(dǎo)致免疫功能受到抑制[22,23]。
GBM免疫抑制相關(guān)的腫瘤內(nèi)在因素主要包括能夠抑制免疫應(yīng)答的信號(hào)通路產(chǎn)物。研究發(fā)現(xiàn)GBM腫瘤細(xì)胞能夠通過(guò)表達(dá)吲哚胺2,3-脫氧酶催化色氨酸分解代謝成犬尿素,該代謝通路與T細(xì)胞的免疫耐受以及免疫抑制相關(guān)[24]。也有研究發(fā)現(xiàn)在GBM腫瘤細(xì)胞中,信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3(signal transducer and activator of transcrip-tion 3, STAT3)參與抑制了免疫細(xì)胞的活性[25],并發(fā)現(xiàn)人GBM樣品中STAT3的表達(dá)會(huì)受到所有腫瘤細(xì)胞和免疫細(xì)胞中IL-10的調(diào)控[25]。另外,研究發(fā)現(xiàn)可溶性因子如TGF-β、IL-10以及前列腺素等,在GBM患者體內(nèi)具有調(diào)控免疫抑制的作用[26]。值得注意的是,GBM中的小膠質(zhì)細(xì)胞與巨噬細(xì)胞的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于浸潤(rùn)到腦部的T細(xì)胞,同時(shí)這些腫瘤微環(huán)境中少量的T細(xì)胞與其他類(lèi)型腫瘤中的T細(xì)胞也具有顯著的區(qū)別,如黑素瘤和肺癌等[27]。也有部分研究結(jié)果表明,GBM相關(guān)的骨髓細(xì)胞呈M2型免疫表型,該表型的骨髓細(xì)胞處于免疫抑制狀態(tài),同時(shí)其他動(dòng)物模型結(jié)果發(fā)現(xiàn)外周血中的髓系細(xì)胞是引起免疫應(yīng)答的必要條件[22]。因此,在未來(lái)的GBM免疫治療中骨髓細(xì)胞成為重要的靶點(diǎn)。
腫瘤的免疫治療中,在利用骨髓細(xì)胞等產(chǎn)生抗腫瘤的免疫應(yīng)答的同時(shí),需要減少或中和免疫抑制分子的生物活性并且輔以佐劑治療。如今,促進(jìn)GBM患者產(chǎn)生抗腫瘤免疫應(yīng)答治療的關(guān)鍵在于免疫檢查點(diǎn)抑制劑的研究,并且針對(duì)骨髓相關(guān)治療使用免疫檢查點(diǎn)抑制劑的同時(shí),仍需要聯(lián)合其他治療手段。由于GBM患者在接收手術(shù)切除腫瘤之后使用皮質(zhì)固醇類(lèi)及化學(xué)藥物進(jìn)行治療后產(chǎn)生免疫抑制,且GBM具有獨(dú)特的免疫抑制特性,因此針對(duì)GBM患者所采取的大多數(shù)免疫治療均需要考慮這些特點(diǎn)從而增加了治療的難度。雖然現(xiàn)行的免疫治療手段針對(duì)腫瘤抗原的作用十分有限,但是對(duì)于誘導(dǎo)個(gè)體產(chǎn)生抗腫瘤的免疫應(yīng)答是有效的。
免疫治療方法可以分為主動(dòng)治療和被動(dòng)治療[28]。被動(dòng)治療涉及腫瘤抗原的抗體或針對(duì)靶向藥的免疫偶聯(lián)物。主動(dòng)治療主要包括使用疫苗以刺激患者自身的免疫系統(tǒng)。同時(shí),這些免疫治療還包括基于細(xì)胞或以非細(xì)胞為基礎(chǔ)的疫苗。下文對(duì)GBM免疫治療中出現(xiàn)的相關(guān)疫苗研究進(jìn)展進(jìn)行介紹。
免疫治療中,通常通過(guò)人類(lèi)白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen,HLA)A2分型結(jié)合肽段來(lái)促使蛋白質(zhì)短序列對(duì)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生作用。HLA-A2是最常見(jiàn)的人類(lèi)白細(xì)胞抗原分型,同時(shí)為了使其作用的范圍更廣,將HLA-A2抗原與其他I類(lèi)HLA結(jié)合,使能夠接受肽段作用的人口覆蓋率達(dá)到70%[29]。如今肽段疫苗的靶點(diǎn)蛋白主要包括受體型酪氨酸蛋白磷酸酶Z1(receptor-type tyrosine-protein phosphatase zeta,PTPRZ1)、蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白Sec61亞基G(protein transport protein Sec61 subunit gamma,SEC61G)、腱生蛋白C(tenascin C,TNC)以及表皮生長(zhǎng)因子受體(epithelial growth factor receptor,EGFR)[30]。研究發(fā)現(xiàn)近33%的GBM患者中出現(xiàn)EGFR的活性變體EGFRvIII[31],該變體也是GBM患者的不良預(yù)后指標(biāo)。該類(lèi)疫苗的二期臨床試驗(yàn)中,對(duì)具有EGFRvIII變體的GBM患者注射靶向肽段疫苗,隨后對(duì)接受治療 的GBM患者的免疫原性、無(wú)進(jìn)展生存期和總生存期進(jìn)行監(jiān)測(cè)。18位患者的檢測(cè)結(jié)果顯示,注射疫苗患者的中位無(wú)進(jìn)展生存期和總生存期分別為14.2個(gè)月和26個(gè)月,而作為對(duì)照組的患者,其中位無(wú)進(jìn)展生存期和總生存期分別為6.3個(gè)月和15個(gè)月,注射疫苗后能夠顯著增加GBM患者的無(wú)進(jìn)展生存期及總生存期,該結(jié)果表明該類(lèi)疫苗具有良好的發(fā)展前景[32]。
根據(jù)2016年WHO的分類(lèi),具有IDH突變的腦膠質(zhì)瘤為主要的腦膠質(zhì)瘤亞型,而以IDH1為靶點(diǎn)的肽段疫苗已進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。Schumacher等[33]使用具有轉(zhuǎn)基因人源主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex,MHC)I類(lèi)和 II類(lèi)分子的小鼠模型進(jìn)行研究,該類(lèi)小鼠中能夠表達(dá)IDH1-R132H來(lái)源的突變,實(shí)驗(yàn)中Schumacher等闡述了CD4陽(yáng)性的輔助性T細(xì)胞調(diào)控該類(lèi)小鼠的免疫應(yīng)答機(jī)制。隨后的研究使用IDH-R132H突變肽段疫苗開(kāi)展了兩項(xiàng)一期臨床試驗(yàn)。其中,NOA-16臨床實(shí)驗(yàn)中將該肽段疫苗進(jìn)行皮下注射并局部聯(lián)合咪喹莫特使用。咪喹莫特為T(mén)LR7激動(dòng)劑,能夠活化骨髓細(xì)胞。而另一臨床試驗(yàn)將肽段疫苗與佐劑GM-CSF和油佐劑Montanide ISA-51結(jié)合使用。雖然結(jié)果尚待分析,但是這些實(shí)驗(yàn)為IDH突變的腦膠質(zhì)瘤患者提供了新的治療手段。
在多種惡性腫瘤包括腦膠質(zhì)瘤中均能檢測(cè)到端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶(telomerase reverse transcriptase,TERT)表達(dá)水平的增加。同時(shí)在GBM中TERT啟動(dòng)子具有極高的突變發(fā)生率[34]。基于這些發(fā)現(xiàn),在胰腺癌患者中,通過(guò)轉(zhuǎn)染樹(shù)突狀細(xì)胞過(guò)表達(dá)TERT生產(chǎn)疫苗并作用于TERT抗原的治療已進(jìn)行了臨床測(cè)試,其中已有一位患者展現(xiàn)了良好的治療效果[35]。而針對(duì)GBM患者使用基于TERT肽段疫苗的免疫治療臨床應(yīng)用仍尚待研究。
近年來(lái),使用多種肽段的疫苗治療研究已逐漸開(kāi)始進(jìn)行,與單一肽段腫瘤疫苗相比,多肽疫苗的使用更加復(fù)雜,因此臨床研究進(jìn)展較為緩慢。其中,IMA-950是一種含有11種腫瘤相關(guān)肽段和合成型乙型肝炎病毒標(biāo)記肽IMAHBV-001的多肽疫苗。一期臨床實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,雖然只有兩例病例報(bào)道了劑量限制的毒性作用與疫苗有潛在的關(guān)系,但生存曲線數(shù)據(jù)并無(wú)顯著性變化[36]。
熱休克蛋白(heat-shock protein,HSP)是一類(lèi)分子伴侶,能夠通過(guò)幫助蛋白折疊和細(xì)胞內(nèi)定位來(lái)提高蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性[37]。如缺氧、炎癥及氧化應(yīng)激等不良的環(huán)境,能夠誘導(dǎo)HSP的活化[38]。而持續(xù)暴露在這樣不良環(huán)境中的新生腫瘤細(xì)胞可以依靠活化的HSP來(lái)保持細(xì)胞活性。針對(duì)12名復(fù)發(fā)的GBM患者開(kāi)展了HSP疫苗的一期研究,結(jié)果證實(shí)了疫苗的安全性,并通過(guò)對(duì)患者活檢進(jìn)行淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)表達(dá)的IFN-g檢測(cè)和鑒定,結(jié)果表明注射疫苗之后干擾素-g(interferon-g,IFN-g)產(chǎn)物的測(cè)定結(jié)果說(shuō)明了外周白細(xì)胞對(duì)HSP-96肽產(chǎn)生了免疫應(yīng)答。同時(shí),通過(guò)疫苗產(chǎn)生了免疫應(yīng)答患者的中位總生存期提高至47周,而無(wú)免疫應(yīng)答患者的中位生存期僅為16周[39]。在隨后的二期臨床試驗(yàn)中,對(duì)41名經(jīng)過(guò)了手術(shù)切除再?gòu)?fù)發(fā)的GBM患者注射了HSPPPC-96疫苗。該群患者無(wú)進(jìn)展生存期的中位生存時(shí)間為19.1周,總生存期的中位生存時(shí)間為42.6周,結(jié)果表明注射疫苗患者的無(wú)進(jìn)展生存期及總生存期均得到了顯著性的延長(zhǎng),同時(shí)二期臨床試驗(yàn)也再次驗(yàn)證了疫苗的安全性[40]。
自體疫苗技術(shù)依賴于患者自身的免疫系統(tǒng),該技術(shù)以將患者自身的腫瘤細(xì)胞經(jīng)過(guò)編輯再引入的方式進(jìn)行間接的體外修飾。從而使患者的免疫系統(tǒng),特別是其中的T淋巴細(xì)胞,受到這些修飾后腫瘤細(xì)胞相關(guān)抗原的刺激。同時(shí),腫瘤細(xì)胞也能通過(guò)輻照或者病毒編輯而增加細(xì)胞自身的免疫原性或者降低其逃避免疫系統(tǒng)的能力[18,41,42]。有研究將新城雞瘟病毒(newcastle disease virus, NDV)與自體腫瘤聯(lián)合作為疫苗使用,該病毒能夠在腫瘤細(xì)胞中選擇性復(fù)制并使腫瘤細(xì)胞具有免疫原性[43]。研究中23名GBM患者手術(shù)切除腫瘤后使用無(wú)毒的NDV進(jìn)行治療。同時(shí)設(shè)立未使用NDV治療的患者作為對(duì)照組。與對(duì)照組相比,接受NDV治療的GBM患者無(wú)進(jìn)展生存期和總生存期的中位時(shí)間均得到提高[44]。也有研究使用自體同源福爾馬林固定腫瘤疫苗(autologous formalin-fixed tumor vaccines,AFTV)對(duì)GBM患者進(jìn)行治療,該疫苗使用固定的腫瘤組織刺激機(jī)體以增加T細(xì)胞對(duì)腫瘤抗原的敏感性。在一期/二期臨床實(shí)驗(yàn)中,22名新被診斷的GBM患者經(jīng)過(guò)手術(shù)切除后接受AFTV聯(lián)合放射治療,其無(wú)進(jìn)展生存期及總生存期均得到延長(zhǎng)[45]。
近年來(lái)腫瘤免疫治療的大量研究表明,樹(shù)突狀細(xì)胞在起始免疫應(yīng)答、誘導(dǎo)免疫以及破壞免疫耐受等方面發(fā)揮著重要的作用,因而成為了重要的腫瘤免疫治療細(xì)胞工具。樹(shù)突狀疫苗也越來(lái)越受到關(guān)注。樹(shù)突細(xì)胞疫苗通常在獲取GBM患者自身的樹(shù)突狀細(xì)胞后,使用手術(shù)切除分離得到的腦膠質(zhì)瘤抗原進(jìn)行刺激,從而獲得樹(shù)突細(xì)胞疫苗。并且由于GBM腫瘤內(nèi)部具有高度異質(zhì)性,樹(shù)突狀細(xì)胞疫苗可能受到多重抗原刺激從而針對(duì)GBM發(fā)揮更強(qiáng)的免疫效果[46]。樹(shù)突狀細(xì)胞疫苗Sipuleucel-T通過(guò)樹(shù)突狀細(xì)胞與融合蛋白 PA2024 在體外共孵化獲得,并已開(kāi)始在轉(zhuǎn)移性前列腺癌的治療中使用,治療結(jié)果表明經(jīng)過(guò)該疫苗注射,患者的平均存活時(shí)間能夠延長(zhǎng)超過(guò)4個(gè)月[47]。DCVax-L是另一種針對(duì)GBM的樹(shù)突狀細(xì)胞疫苗,該疫苗的一期臨床實(shí)驗(yàn)中,23名GBM患者手術(shù)切除腫瘤后使用從外周血單核細(xì)胞分離的自體樹(shù)突狀細(xì)胞免疫原性溶解產(chǎn)物進(jìn)行治療。另外在制備成溶解產(chǎn)物之前,還對(duì)這些GBM患者使用了粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子和IL-4作為樹(shù)突狀細(xì)胞的補(bǔ)充。結(jié)果表明該疫苗的安全性較好、副作用小且沒(méi)有發(fā)現(xiàn)劑量限制毒性作用,進(jìn)行治療后GBM患者無(wú)進(jìn)展生存期及總生存期的中位生存時(shí)間分別為15.9個(gè)月和31.4個(gè)月[48]。最新的臨床三期實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,使用DCVax-L疫苗進(jìn)行瘤內(nèi)注射的GBM患者的存活率顯著增加,其中大約20%~30%患者比接受標(biāo)準(zhǔn)治療患者的生存期延長(zhǎng)了2~3倍[49]。除此之外,ICT-107樹(shù)突狀細(xì)胞疫苗也被應(yīng)用于腦膠質(zhì)瘤腫瘤干細(xì)胞的靶標(biāo)治療。腦膠質(zhì)瘤腫瘤干細(xì)胞是患者在放化療中產(chǎn)生治療耐受的重要根源。在該疫苗的臨床一期試驗(yàn)中,17名新診斷的GBM患者接受了ICT-107樹(shù)突狀疫苗聯(lián)合腫瘤干細(xì)胞的抗原治療。結(jié)果表明治療后GBM患者無(wú)進(jìn)展生存期及總生存期的中位時(shí)間分別為16.9個(gè)月及38.4個(gè)月,其中5名患者在二次切除后發(fā)現(xiàn)其腫瘤干細(xì)胞標(biāo)志物CD133陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)顯著減少[50]。ICT-107疫苗隨后的臨床二期試驗(yàn)結(jié)果表明使用疫苗治療的患者總生存時(shí)間得到一定提高[51]。ICT-107 疫苗的臨床三期試驗(yàn)正在進(jìn)行中。與ICT-107疫苗相似,另一針對(duì)腦膠質(zhì)瘤腫瘤干細(xì)胞的樹(shù)突狀細(xì)胞疫苗ICT-121的靶點(diǎn)為CD133陽(yáng)性腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞,如今正在針對(duì)該疫苗進(jìn)行臨床研究。
大量研究表明能夠在90%~100%的GBM中發(fā)現(xiàn)人源巨細(xì)胞病毒(cytomegalovirus,CMV)及其核酸[52]。雖然CMV在GBM的發(fā)病機(jī)理及進(jìn)展中的作用仍在研究,但由于該類(lèi)抗原在腫瘤細(xì)胞中廣泛存在、而在正常組織周?chē)鸁o(wú)法被檢測(cè)到的特點(diǎn),使其在免疫治療中的作用受到關(guān)注[53]。同時(shí)也有研究發(fā)現(xiàn),接受DCVax-L疫苗治療的患者體內(nèi)產(chǎn)生了特異性抗CMV細(xì)胞毒性T細(xì)胞免疫應(yīng)答[54]。已有研究在少數(shù)GBM患者中開(kāi)展了以CMV為靶標(biāo)的免疫治療。有研究表明復(fù)發(fā)的GBM患者在接受CMV特異性T細(xì)胞與TMZ聯(lián)合治療后,無(wú)腫瘤進(jìn)展期長(zhǎng)達(dá)17個(gè)月[55]。Reap等[56]隨后發(fā)現(xiàn)樹(shù)突狀細(xì)胞疫苗對(duì)增強(qiáng)CMV特異性T細(xì)胞的功能具有重要作用。研究中22名GBM患者隨機(jī)接受含有CMV pp65特異性T細(xì)胞的樹(shù)突狀細(xì)胞及CMV疫苗或生理鹽水注射。與生理鹽水注射的對(duì)照組相比,接受疫苗治療的患者其CMV特異性CD8 T細(xì)胞均對(duì)IFN-γ、TNF-α和CCL3抗原顯示陽(yáng)性反應(yīng)。同時(shí),這些增加的CD8 T細(xì)胞的患者的總生存期也得到了提高。最近的研究中Batich等[57]分析了11位GBM患者在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)量TMZ和放療后繼續(xù)接受加強(qiáng)劑量的TMZ聯(lián)合CMV pp65和樹(shù)突狀細(xì)胞疫苗的治療。結(jié)果發(fā)現(xiàn)接受疫苗注射后,患者體內(nèi)CMV pp65的免疫應(yīng)答顯著提高,同時(shí)患者的無(wú)進(jìn)展生存期和總生存期均得到了提高,其中4名患者的無(wú)進(jìn)展生存期達(dá)到了59~64個(gè)月。
嵌合抗原受體T細(xì)胞療法(CART療法)在治療血液腫瘤方面獲得了快速的發(fā)展,近年來(lái)也有研究將基因編輯改造的T細(xì)胞療法應(yīng)用于GBM的免疫治療中。CART療法通過(guò)融合胞外結(jié)合域與T細(xì)胞受體的胞內(nèi)信號(hào)結(jié)構(gòu)域形成嵌合抗原受體(chimeric antigen receptor,CAR),活化T淋巴細(xì)胞使其能夠特異性識(shí)別腫瘤相關(guān)抗原再經(jīng)大量擴(kuò)增后輸送到患者體內(nèi)[58]。CAR T細(xì)胞的活化不依賴于MHC,因此可以不受HLAⅠ類(lèi)分子的下調(diào)或腫瘤為逃避T細(xì)胞的識(shí)別而產(chǎn)生的抗原缺乏的影響[59]。同時(shí)由于經(jīng)過(guò)改造,該類(lèi)細(xì)胞能夠通過(guò)血管壁遷移進(jìn)入實(shí)體瘤并召集更多的免疫應(yīng)答組分而發(fā)揮更強(qiáng)大的作用[60]。CAR作為腦膠質(zhì)瘤特異性抗原,包括了HER2、IL-13Ra2以及EGFRvⅢ抗原,在體內(nèi)模型中具有潛在的抗腫瘤活性[61]。值得注意的是,研究發(fā)現(xiàn)在GBM患者中CAR促進(jìn)產(chǎn)生HER2抗體的同時(shí)還能夠識(shí)別CD133陽(yáng)性的腫瘤干細(xì)胞群,這一發(fā)現(xiàn)能夠促進(jìn)針對(duì)腫瘤復(fù)發(fā)的治療研究[62]。隨著越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)促使CART細(xì)胞療法應(yīng)用于更多的GBM臨床治療中。
免疫治療無(wú)疑是腫瘤治療的一場(chǎng)革命。在多種類(lèi)型的腫瘤中使用免疫治療均發(fā)現(xiàn)了其具有良好的療效,特別是免疫檢查點(diǎn)抑制劑以及CART細(xì)胞療法的應(yīng)用。但是,免疫治療并不適用于所有的腫瘤治療,甚至在已經(jīng)通過(guò)免疫治療產(chǎn)生免疫應(yīng)答的患者體內(nèi)會(huì)發(fā)生無(wú)法產(chǎn)生持續(xù)效果的現(xiàn)象。但是已有大量研究證明了免疫治療對(duì)GBM的療效,并且臨床研究表明一些免疫治療手段已趨于成熟。早期的研究發(fā)現(xiàn)大多數(shù)GBM為免疫抑制腫瘤,因此如今通過(guò)聯(lián)合多種治療手段旨在激活GBM腫瘤的免疫能力的相關(guān)研究已發(fā)展出了多種免疫治療手段。現(xiàn)今,免疫治療已成為GBM患者的標(biāo)準(zhǔn)治療手段之一,這些不斷更新的臨床及實(shí)驗(yàn)結(jié)果也為未來(lái)治愈GBM開(kāi)拓了新的研究思路并帶來(lái)了希望。