肿瘤生物治疗

肿瘤生物治疗 肿瘤的生物治疗进展 摘要:肿瘤是严重危害人类生命的重大疾病之一，我国恶性肿瘤发病率总体呈上升趋势，目前临床采用的常规治疗方法手术、放疗、化疗无法完全切除或彻底杀灭肿瘤细胞，常出现肿瘤转移或复发。肿瘤生物治疗是应用现代生物技术及其产品进行肿瘤防治的新疗法，它通过调动宿主的天然防御机制或给予天然产生的靶向性很强的物质来取得抗肿瘤的效应。随着对肿瘤发生发展分子机制的深入研究和生物技术的发展，生物治疗已经成为肿瘤综合治疗中的第四种模式，越来越受到重视。目前最常用的生物治疗方法有免疫治疗、基因治疗、体细胞疗法与细胞因子疗法疗、分子靶向治疗等。本文概述了有关肿瘤生物治疗的发展与前景。 关键词:肿瘤 ;生物疗法;免疫治疗;肿瘤转移 一、介绍 肿瘤是严重危害人类生命的重大疾病之一，一半以上发生在发展中国家。我国恶性肿瘤发病率总体呈上升趋势，发病率以年均3%-5%的速度递增。2008年，全国有280万人发生癌症，195万人死于癌症。预计到2020年，我国将有400万人发生癌症，300万人死于癌症。其中肺 癌、胃癌、肝癌、食管癌、结直肠癌和乳腺癌是癌症发生和死亡的主要癌种。由于恶性肿瘤的无限制生长与浸润、转移，现今临床采用的常规治疗方法手术、放疗、化疗无法完全切除或彻 底杀灭肿瘤细胞，因此常出现肿瘤转移或复发。而且常规化疗的特异性较低，在杀伤肿瘤细胞 的同时也给正常细胞带来很大的损伤，尤其损伤在抗肿瘤机制中占重要地位的机体免疫系统，有较严重的不良反应，癌症患者常因不能耐受而被迫停止接受治疗。肿瘤三大常规治疗方法的局限性促使人们去寻找新的治疗手段，肿瘤的生物治疗因其安全、有效、不良反应低等特点逐 渐脱颖而出，成为继手术、放疗、化疗之后肿瘤治疗的第四种模式。肿瘤生物治疗是应用现代生 物技术及其相关产品进行肿瘤防治的新疗法，通过调动宿主的天然防御机制或给予天然产生 的靶向性很强的物质来获得抗肿瘤的效应。 二、当前肿瘤治疗的主要策略 1、增强机体的抗肿瘤免疫 正常人体的免疫系统具有免疫监视功能，能共识别和清除突变和衰老的细胞，而肿瘤细胞可以通过低免疫原性等途径逃避机体的免疫监视，这是肿瘤发生的重要原因之一。据此设计肿瘤疫苗，对肿瘤病人进行主动地性免疫治疗，可能刺激机体重新产生肿瘤免疫能力。除此之外，给予体外扩增的具有杀肿瘤细胞活性的淋巴细胞或细胞因子，也可达到治疗肿瘤的目的。 2、诱导肿瘤细胞的凋亡 除了细胞增殖失控和分化异常外，凋亡失衡也是肿瘤发生的重要原因。因此，对肿瘤细胞的凋亡进行干预性调节可能达到治疗肿瘤细胞的目的。即可通过放化疗等传统疗法诱导细胞凋亡，也可用过某些细胞因子、死亡受体的可溶性配体直接诱导对放化疗不敏感的肿瘤细胞凋亡，或把促凋亡基因导入肿瘤细胞，使已产生抗拒性的肿瘤细胞对放化疗诱导细胞凋亡重新敏感。 3、药物前提转化酶增强肿瘤细胞药物敏感性 增加化疗敏感性、降低化疗全身组副作用的手段之一是实现对肿瘤细胞的靶向杀伤。一些来自病毒或细菌的基因表达产物可将原本对哺乳动物主细胞无毒性或毒性基地的药物转化为毒性药物，将这些基因导入肿瘤细胞，同时予以前体药物即可达到靶向杀伤肿瘤的目的。旁观者效应使得没有转染外源基因的肿瘤细胞也被杀伤，克服了基因转染效率低下，不能转染全部 细胞的难题。 三、生物治疗方法 1、免疫治疗 免疫治疗包括细胞因子治疗、免疫细胞治疗、肿瘤疫苗治疗、单克隆抗体免疫疗法 。1.1细胞因子治疗 细胞因子是一类由活化的免疫细胞(淋巴细胞、单核巨噬细胞等)或间质细胞(血管内皮细胞、成纤维细胞等)合成或分泌的可溶性多肽类活性小分子物质，具有控制细 胞生长、发育，参与机体免疫应答、炎症反应，抑制或促进肿瘤细胞生长的功能，主要包括干扰素、白细胞介素、造血刺激因子、肿瘤坏死因子、修复因子等。细胞因子可诱导癌症患者自身免疫细胞扩增、活化，从而抵抗肿瘤细胞。其中，IL-,是肿瘤免疫治疗研究中最常用的细胞因子，可破坏癌症的发生进程;IL-,1与IFN-α合用可介导无不良反应的抗肿瘤免疫反应。 1.2免疫细胞治疗 免疫细胞治疗是通过分离获取患者自身免疫细胞,在细胞因子的诱导下,大量 扩增出具有高度抗肿瘤活性的免疫效应细胞,再回输到患者体内，直接杀伤肿瘤细胞或纠正机 体低下的细胞免疫功能以达到治疗肿瘤的目的。这些细胞的种类有:细胞因子诱导的杀伤细胞、淋巴因子激活的杀伤细胞、肿瘤浸润淋巴细胞、树突状细胞、,,,抗体激活的杀伤细胞及用 生物改造过的细胞毒,细胞 。运用这类生物疗法对恶性黑色素瘤、肾癌、非霍奇金淋巴瘤、多发性骨髓瘤、肺癌、乳腺癌、白血病等多种肿瘤及癌性胸腹水具有很好的疗效，且不良反应轻微，现在已经在临床上得到了应用。免疫细胞疗法常常和细胞因子治疗联合应用。利用细胞因子加强细胞免疫作用，结合回输的免疫细胞使机体的免疫细胞从数量和效率上得到加强，更有效地特异性杀伤肿瘤细胞。。 1.3肿瘤疫苗 肿瘤疫苗是近年来国内外研究的热点之一，其原理是通过激活患者自身免疫系统，利用肿瘤细胞或肿瘤抗原物质诱导机体的特异性细胞免疫和体液免疫反应，增强集体的抗癌能力，组织肿瘤的生生长、扩散和复发，以达到清除或抑制肿瘤的目的。近几年研究发现被肿瘤特异性抗原T细胞激活的反调节效应T细胞在肿瘤疫苗的作用上有重要的抑制作用。Tuettenberq等研究证明被Toll样受体配体激活的树突状细胞不仅可以中和Treg的抑制作用，还促进诱导长期的效应T细胞反应。 肿瘤疫苗是一类生物效应调节物，分为预防性肿瘤疫苗与治疗性肿瘤疫苗。用肿瘤细胞或其提取物对癌症患者进行主动免疫，特异性激发、增强机体对肿瘤的主动免疫排斥反应，阻止肿瘤的生长、扩散和复发，从而达到清除或控制肿瘤的目的，或通过增大免疫细胞活化作用，直接溶解肿瘤细胞并引起有效的抗肿瘤免疫应答。黑色素瘤疫苗、抗独特性肿瘤疫苗分别对黑色素瘤和结肠癌均有一定的疗效，而端粒酶疫苗则可能成为一种广谱抗肿瘤疫苗。 1.4单克隆抗体免疫疗法 目前单克隆抗体免疫疗法的研究非常活跃，已成为肿瘤治疗的新热点。现有的结果已表明肿瘤分子靶向治疗具有较好的安全性和一定的有效性，尤其针对表皮生长因子受体和血管内皮生长因子靶点的药物。小分子EGFR酪氨酸激酶抑制剂、抗EGFR单克隆抗体以及其他分子靶向治疗药物，已在临床中取得较好的疗效。 2、基因治疗 肿瘤的基因治疗就是运用基因工程技术直接纠正肿瘤细胞基因的结构及功能缺陷或者间接 通过增强宿主对肿瘤的杀伤力和机体的防御功能来治疗肿瘤。基因治疗是20世纪90年代发展起来的种肿瘤生物治疗的新技术，包括基因替代或添加，即将具有治疗作用的基因通过各种载体转移至肿瘤细胞或正常细胞内发挥作用，如各种细胞因子基因、免疫原性基因、抑癌基因、 自杀基因等。基因封闭，用新颖的,,,干扰技术封闭癌基因、肿瘤多药耐药基因、细胞生长 周期调控基因等。自杀基因疗法，是指将某些病毒的基因转导入肿瘤细胞，病毒基因编码的特 异性酶能将对细胞无毒或毒性极低的药物前体在肿瘤细胞内代谢成对细胞毒性的产物，从而杀 死肿瘤细胞。自杀基因治疗过程中的“旁观者效应 ”，即有毒物质代谢物通过细胞之间的缝隙 连接或凋亡小体转移到邻近细胞，产生杀伤作用，显著提高了自杀基因的杀伤效应。基因治疗用于脑胶质瘤时发现，用增强瘤细胞间隙连接的,-丁酸苯酯和GCV与单纯疱疹病毒胸苷激酶合用，能显著增加旁观者效应。 外源正常基因导入法，是指利用各种载体将正常野生型基因转人肿瘤细胞，表达各种功能蛋白，以抑制肿瘤细胞生长。例如，采用编码人抑癌基因p53或干扰素IFN-α的腺病毒治疗人肝癌或恶性间皮瘤。多药耐药是指肿瘤细胞在接触某种化疗药物而产生耐药的同时，也对其它结构和功能不同的药物产生耐药的非特异普遍耐药性。多药耐药基因的扩增和过度表达是导 致肿瘤细胞MDR的一个重要因素，而MDR是导致肿瘤化疗失败的重要原因之一，因此，通过抑制肿瘤细胞的MDR1基因表达，提高常规化疗的效果;或将MDR1基因转入骨髓造血 干细胞，以减轻化疗最主要的不良反应对骨髓细胞的损伤。临床可用于骨髓未受侵犯的乳腺 癌、卵巢癌和各种脑部肿瘤患者的治疗。据报道，20例晚期乳腺癌或卵巢癌患者经此治疗有8例获完全缓解，9例获部分缓解，完全缓解时间大约为10个月。 3、体细胞疗法与细胞因子疗法 体细胞疗法是通过分离获取患者自身免疫细胞，在细胞因子的诱导下，大量扩增出具有高度抗肿瘤活性的免疫细胞，再回输到患者体内。此类细胞包括LAK细胞、TIL细胞、CIK细胞、DC细胞及CD3AK细胞等，此疗法对恶性黑色素瘤、肾癌、非霍奇金淋巴瘤等多种肿瘤及癌性胸腹水具有很好的疗效，且毒副作用轻微。 细胞因子是一类由活化的免疫细胞(单核/巨噬细胞、T细胞、B细胞、NK细胞等)或间质细胞(血管内皮细胞、表皮细胞、纤维母细胞等)所合成、分泌，具有调节细胞生长、分化成熟、调节免疫应答、参与炎症反应、促进创伤愈合和参与肿瘤消长等功能的小分子多肽类活性分子。临床应用较多的主要包括干扰素(IFN-α、IFN-β、IFN-γ)、白介素(IL-2、IL-4、IL-7、IL-12等)、造血刺激因子(EPO、TPO、G-CSF、GM-CSF、IL-11、IL-3等)、肿瘤坏死因子(TNF-α)、修复因子(GM1、EGF、BFGF等)。用于白血病、淋巴瘤、实体瘤、病毒感染、造血抑制、放射损伤等的治疗。 体细胞疗法与细胞因子疗法常具有互补性，采取联合应用的方式更多。如CIK/IL-2联用、TIL/IL-2联用、LAK/IL-2联用、DC/IL-2/IFN-γ联用、IL-2/IFN-α/TFN-α联用等，特别是可以用于造血干细胞定向分化扩增。目前这些疗法已临床应用多年，并取得较好的疗效。 4、肿瘤疫苗与树突状细胞 树突状细胞(dendritic cells，DCs)是人体内最有效的抗原体呈细胞，近年来DC已成为当今肿瘤生物治疗领域备受关注的热点之一，越来越多的证据表明由DC激活的细胞免疫，特别是细胞毒性T淋巴细胞(CTL)介导的免疫反应，在机体抵御恶性肿瘤和传染性疾病中发挥着十分重要的作用，而且最近DC疫苗的临床?、?、?期试验也取得了令人鼓舞的结果。DC疫苗的制备有肿瘤抗原多肽或蛋白直接刺激DC，采用肿瘤组织蛋白提取物刺激DC、抗原及细胞因子基因转染DC等方式。其中抗原基因转染DC或细胞因子基因转染DC，可以使抗原分子及细胞因子在DC内长期稳定表达，因此其有更好的刺激效果。 5、分子靶向治疗 肿瘤生物治疗另一重大进展是分子靶向治疗药物的成功应用，此类药物主要有两类:单克隆抗体和表皮生长因子受体-酪氨酸激酶抑制剂(EGFR-TKI)的小分子化合物。单抗类分子靶向药物常用的有:曲妥珠单抗(trastuzummab，赫赛汀)、利妥昔单抗(rituximab，美罗华)、西妥昔单抗 (cetuximab，IMC-C225，爱必妥)和贝伐单抗(Avastin，阿瓦斯汀)等;小分子化合 物常用的有:Glivec(STI571，imatinib，格列卫)、Iressa(ZD1839，gefitinib，易瑞莎)、Tarceva(OSI774，特罗凯)。 分子靶向治疗的实施首先需通过免疫组化(IHC)和荧光原位杂交(FISH)等技术寻找正确分子靶标，根据其结果筛选合适的靶向药物，可采用单纯的生物治疗、生物化疗、生物放疗等方式进行治疗。在完成一定疗程和用药后通过PET/CT、CT、MRI及肿瘤标志物等检查方法评价疗效，治疗过程中注意减量维持，严密随访。 6、基因治疗 利用细胞工程技术将外源目的基因导入人体靶细胞或组织以取代有缺陷的基因，通过其正常表达，以达到防治肿瘤的目的。肿瘤基因治疗基本策略主要有以下几种方式:基因替代、基因修饰、基因添加、基因补充、基因封闭等。根据功能基因导入方式不同分为体内基因治疗和体外基因治疗。常用病毒作为运送基因的载体，目前已有基因转导P53(如AV-P53)，基因转导的DC(如AAV-BA46-DC)、基因转导的TIL(IL-2和TNF-α)等用于各期临床研究，疗效有待进一步的临床评价。 7、生物化疗 生物治疗是以现代分子生物学、细胞生物学和分子免疫学等前沿科学为基础，强调肿瘤发生发展和转轨的分子基础和治疗的针对性、特异性(靶向性)和有效性。单独应用有确切疗效，与其他治疗手段同时或序贯应用可能增效;对正常造血、免疫和主要器官功能大都没有负面影响和明显毒性。化疗一般为细胞毒药物，靶向性不强，在杀伤肿瘤细胞的同时明显影响患者造血、免疫和某些器官(系统)的功能，易产生多药耐药而失败。肿瘤生物化疗是生物治疗与化学治疗联合应用于肿瘤治疗的全新综合治疗模式，是根据肿瘤的病理类型、临床分期、发生部位和发展趋势，结合患者的全身情况和分子生物学行为，有计划地联合应用化疗药物和生物制剂进行治疗，以取得最好的治疗效果，达到提高生存质量的目的。已有一些成功的生物化疗应用于临床，如NSCLC可采用Iressa+GEM，CD20阳性B细胞NHL采用Rituximab+CHOP，Her-2阳性乳腺癌可采用Herceptin+TAX/NVB，结直肠癌可用IMC-C225+CPT-11。 四、 21世纪的肿瘤治疗，抗癌药物的发展将从细胞毒性药物的攻击转向非细胞毒性药物的调节，其 中生物治疗将发挥重要的作用。生物治疗虽然目前仍处于初步发展阶段，但已有很多治疗成功 的临床病例，这给肿瘤患者带来新的希望。 肿瘤的生物治疗虽然已逐渐得到认同并取得了长足的发展，但在临床上仍然不能取代传统 的治疗方式，其主要原因在于缺乏合适靶标、起效慢、无法规划长期治疗方案及治疗费用高。但是，生物治疗俨然已成为21世纪肿瘤治疗的一个重要手段，如何更好地将生物治疗和其他治疗手段组合，提高治疗效果和改善生存质量，无疑将有助于生物治疗在肿瘤综合治疗中发挥最重要的作用。