肿瘤过继免疫治疗进展_461

肿瘤过继免疫治疗进展_461 肿瘤过继免疫治疗进展 郝希山 中国院院士、天津医科大学校长 随着对肿瘤发生、发展的分子机制的深入研究和生物技术的迅速发展，生物免疫治疗已经成为肿瘤综合治疗的第四种模式，并受到了越来越多的关注。其中过继性免疫细胞治疗是指通过输注自身或同种异体肿瘤杀伤细胞来治疗肿瘤的生物治疗方法。它不仅可纠正细胞免疫功能低下，促进宿主抗肿瘤免疫功能，并且可直接发挥抗肿瘤作用。目前根据输注细胞的抗原特异性将过继性免疫细胞治疗分为以下两大类:非特异性过继性细胞治疗,包括淋巴因子活化的杀伤细胞(LAK)，细胞因子诱导的杀伤细胞(CIK)，自然杀伤细胞，自然杀伤T细胞和Xcellerated T细胞;以及特异性过继性细胞治疗，主要是细胞毒性T细胞(CTL);根据输注细胞的来源可以分为自体淋巴细胞治疗和异体造血干细胞治疗。 一、 非特异性过继免疫治疗方法及其临床应用 1. CIK细胞 CIK细胞是将人外周血单个核细胞在体外用多种细胞因子共同培养一段时 [1]间后获得的一群异质细胞。由于该种细胞同时表达CD3和CD56两种膜蛋白分子，故又被称为NK细胞样T淋巴细胞，兼具有T淋巴细胞强大的抗瘤活性和NK细胞的非MHC限制性杀瘤优点，被认为是新一代抗肿瘤过继细胞免疫治疗 [2, 3]的首选方案。 CIK的细胞杀伤作用是非MHC限制性的，当与DC细胞共同孵育后可以显 [4-8]著增强CIK细胞对多种肿瘤细胞的杀伤活性。目前，国际上应用CIK细胞治疗肿瘤安全有效，特别是对于手术后的肿瘤病人清除残留微小的转移病灶，防止癌细胞的扩散和复发，提高患者自身免疫力等具有重要作用。 CIK细胞对转移性肾癌、结肠癌、非小细胞肺癌和淋巴瘤的治疗已进入临床试验阶段。Schmidt-Wolf等利用人IL-2cDNA转染的CIK细胞对10例转移性实体瘤患者(包括7例结肠癌，2例淋巴瘤，1例肾癌)进行临床治疗，发现在治疗过程中病人血清IFN-,、GM-CSF和TGF-,水平均升高，外周血CD3+T细 胞比例显著升高，所有病人外周血淋巴细胞杀伤能力均有所升高。治疗过程中CIK细胞副作用轻微，仅3人出现轻度发热，1人贫血，并在短期内恢复正常。经CIK治疗后有1名患者出现完全缓解，3名患者病情得到稳定。而Thorne SH等将细胞因子诱导的杀伤细胞(CIK)同溶瘤病毒结合起来，提出免疫细胞-病毒生物治疗(immune cell-viral biotherapy)的概念，在其中CIK细胞象“特洛伊木马”一样将病毒运送到了肿瘤内，创造性提出了以CIK细胞为基础的肿瘤靶向治 [9]疗新方向。 2. 自然杀伤细胞(natural killer cell, NK) NK细胞被认为是机体抗感染、抗肿瘤的第一道天然防线，是机体重要的免疫细胞，NK细胞杀伤肿瘤细胞不受MHC限制，也不需预先与抗原接触或显示任何记忆反应。其表面存在大量不同特异性和反应活性的受体，通过和靶细胞的相应配体识别来激活NK细胞，产生细胞毒性作用。 临床试验显示NK细胞过继免疫治疗恶性肿瘤具有良好的应用前景。但NK体外扩增效率低，如何提高其增殖效率和细胞毒活性是其应用于临床需要解决的主要问题。目前来自国内外不同研究机构的报道提出了多种扩增方法，都主要基 [10-12][13,14]于IL-2、IL-12和IL-15的扩增体系。Campana D等通过将K562细胞进行基因改造，表达膜结合型IL-15和4-1BB配体，并与人PBMC共孵育，可以显著刺 -+激CD3CD56NK细胞的扩增并提高其杀伤活性。将上述扩增的NK细胞回输接种人白血病的免疫缺陷小鼠，发现其可在体内停留1月以上，并可有效清除小鼠体内的肿瘤, 目前该方法已用于白血病和部分实体肿瘤的实验性治疗。此外，又有研究者提出了一种新的培养体系，利用抗CD3单抗、IL-2、PHA从肿瘤患者PBMC -+中诱导扩增CD3CD56NK细胞，扩增的细胞称为细胞因子诱导的NK细胞(cytokine induced natural killer，CINK)。体外实验表明，CINK细胞是一种高细胞 [15]毒活性的免疫效应细胞。 3. 自然杀伤T细胞(natural killer T cell, NKT) NKT细胞是一类特殊的NK，同时具有T淋巴细胞和NK细胞的特征性膜标记，可通过共同表达V,24/V,11TCR和CD56分子而确定。在缺乏外来抗原的情况下，NKT细胞可特异性识别CD1分子并活化，在短时间内分泌大量Th1和Th2类细胞因子，为免疫反应中某些效应细胞的活化提供早期辅助;亦可通过表达穿孔素和颗粒酶B介导一个广谱细胞毒活性。 +NKT细胞在肿瘤免疫中作用复杂，已证明V,14NKT是IL-12体内抗肿瘤免疫反应所必须的效应细胞亚群。在没有预先致敏的情况下，IL-12或IL-12与,-脑苷脂共同活化的NKT细胞对多种肿瘤细胞系和自体肿瘤组织均具有明显的 +细胞毒活性。人类研究同样证实V,24NKT细胞对除K562和LAK敏感的Daudi细胞外的多种恶性肿瘤包括白血病和实体瘤均表现出细胞毒性，并且V,24TCR、 [16]CD1d和,-脑苷脂也起一定作用研究发现，在部分肿瘤(肺癌、结肠癌)患者 +体内可以观察到V,24NKT细胞比例下降和活性降低，通过用,-脑苷脂和IL-2 +对患者PBMC进行体外活化后回输，可以有效增加外周血中V,24NKT细胞比 [17]例，并发现血清中IFN-,水平升高。 4. Xcellerated T细胞 Xcellerated T细胞是用CD3/CD28抗体交联磁珠体外扩增健康供者自体外周 11血中T淋巴细胞，活化后细胞数可达10，细胞稳定性好，可冻存后多次使用。Xcellerated T细胞具有多种优势，如显著增加的T细胞数量，代谢半衰期延长，活性增加，杀伤谱广，毒副作用轻微等。由于健康供者的外周血T细胞较晚期肿瘤患者具有更丰富的反应性T细胞克隆，同时这些异体免疫效应细胞事先未被诱导免疫耐受，因此具有很强的免疫治疗价值。近年来Xcellerated T细胞在部分肿瘤和感染性疾病中开展临床试验，证实该方法毒副作用轻微，可显著增加患者体内淋巴细胞数量，并降低血清肿瘤标志物含量，在部分受试者可观察到肿瘤转移灶 [18, 19]的缩小。 二、 特异性过继免疫治疗方法及其临床应用 1. 细胞毒性T细胞(Cytotoxic T lymphocytes，CTLs) 细胞毒性T细胞(CTLs)过继治疗一直是实体肿瘤，尤其是肿瘤相关抗原比较明确的恶性黑色素瘤、胃癌、结直肠癌、肝癌、前列腺癌、肺癌、宫颈癌等开展免疫治疗的研究热点。 1) 肿瘤来源的TILs TIL细胞的出现反映了宿主对肿瘤细胞的免疫反应，并且淋巴细胞的浸润程度与预后密切相关，局部TIL细胞浸润越显著，患者的自身抗瘤反应越强，预后越好。由于TILs细胞经常接受来自肿瘤的抗原刺激，已处于表达IL-2受体的活化状态，在体外用IL-2培养一段时间，可以提高其中杀伤T淋巴细胞的比例，增强TILs体内杀伤自体肿瘤细胞的能力。扩增后的TILs细胞以成熟T细胞为主， CD3可达95%以上，体外抗瘤效应比LAK大大增强。美国加州大学采用TIL细胞治疗48例晚期RCC，TIL细胞全部来自于根治术后的原发肿瘤组织，结果8倒CR，8例PR，客观有效率为33%，疗效超过其他的细胞治疗方法。采用 IL-2小剂量静注，加用 IFN-α及 TIL治疗晚期肾癌，62例患者中5例 CR(9.1,)，14例 PR(25.5,)，无显著毒性，现已列为治疗晚期肾癌的治疗方案。 有报道指出对晚期黑色素瘤转移病人给予TILs /IL-2治疗，总有效率可达38%，略高于LAK/IL-2的有效率，而且因使用的IL-2的剂量降低，使临床毒副作用也较LAK/IL-2治疗为轻。Steven A. Rosenberg博士及其同事选取13名化疗和高剂量IL-2治疗无效的进展期黑色素瘤患者进行TIL治疗，首先对患者采用 10环磷酰胺和氟达拉滨进行预处理，然后给予7.8，10T细胞，同时皮下接受大剂量IL-2治疗。6名患者对治疗有反应，其中一名患者治疗效果持续超过24个月。还有4名患者至少有一处肿瘤缩小，最终13名转移性黑色素瘤患者中有10名肿瘤发生消退。在治疗后，肿瘤出现区域性坏死和致密广泛的淋巴细胞浸润，其中 ++主要为CD8T细胞;此外，在两名观察到持续临床改善的患者体内发现CD8细胞中MART-1黑素细胞分化抗原反应性T细胞克隆的比例大于60%和75%，且分别持续123天和159天，证明回输的TIL细胞可以在肿瘤患者体内扩增并实 [20]现免疫记忆。 2) 外周血来源的CTLs 通过采集患者的外周血单个核细胞或淋巴结细胞，通过自体和异基因抗原体外诱导T细胞生成。此外，通过负载DC细胞刺激T细胞，也可获得单一抗原特 [21]异性CTLs克隆。Mackensen等利用转染HLA-A2/Melan-A 融合蛋白(MHC-I四聚体)的树突状细胞(DC)获得了Melan-A 特异性CTL后，用于转移性黑色素瘤过继免疫治疗的I期临床试验，结果显示11例患者在2周内接受至少3次Melan-A特异性CTL静脉输注后，体内均可产生有效的抗肿瘤免疫应答，其中1例肿瘤完全衰 [22]退。Groeper等随机选择33例的拟行手术的NSCLC 患者，从手术标本中分离浸润淋巴细胞，体外用携带HLA相配的，来源于MAGE和NY-ESO-1的限制性肿瘤抗原肽的自体成熟树突状细胞，在抗CD3/CD28单抗和IL-2存在条件下扩增 +CD8CTLs细胞。最终，从33例患者中有26例成功获得CTLs细胞，并在其中的7例检测到抗原特异性CTLs杀伤活性。 近年来越来越多的研究通过转导能够识别肿瘤抗原的TCR 基因至正常T 细胞中，使其强制性表达这种独特性TCR，能识别并杀伤携带相应肿瘤抗原的恶性细胞，经过大量扩增后，就可成为具备特异杀伤活性的CTLs用于临床治疗。 [23]Clay等将表达于大多数黑色素瘤的肿瘤相关抗原MART-1特异的HLA-I 限制性T细胞克隆的TCRαβ基因经逆转录病毒转染至人外周血淋巴细胞。结果表明 +这些细胞能够识别HLA-A2黑色素瘤细胞系上的MART-1肽,特异性分泌IFN-,， +部分CTLs细胞克隆能够裂解HLA-A2黑色素瘤细胞。一项包括17 名转移性黑 [24]色素瘤患者的TCR基因治疗一期临床试验，利用逆转录病毒载体将黑色素瘤相关抗原MART-1特异性的TCR基因转导进患者自体T细胞中进行治疗，其中2名患者病情得到完全控制，TTP时间超过8个月。此外，TCR基因转导也在肝 [25]癌、乳腺癌、卵巢癌等的治疗上也取得了一定的成效。 3) 辅助性T细胞(Helper T cells, Ths) ++除CD8CTL外，近年来越来越多的研究发现，CD4 T细胞不仅可作为重要 +的免疫调节细胞直接活化CD8 T细胞、NK细胞和巨噬细胞等细胞毒性效应细胞， ++还可以通过释放IFN-,直接杀伤肿瘤细胞。鉴于 CD4 T细胞在为CD8 T细胞提供 +辅助方面的重要性，在肿瘤的免疫治疗过程中应强调同时激活CD4 T细胞和 +CD8 T细胞。 ++Rosenberg对35名恶性黑色素瘤患者给与同时包括CD4 T细胞和CD8 T细胞的自体TIL细胞治疗，18名患者观察到明确的临床反应，总反应率达51%。通过连续跟踪，发现回输的TIL细胞可以在体内维持2年以上，并且持续时间与患者 [26]++临床获益密切相关。CD4 T 细胞可以通过TRAIL依赖途径控制记忆性CD8 T ++细胞的生成和凋亡，在缺乏CD4 T细胞辅助下，激活的CD8 T细胞上调TRAIL， +再次遇到抗原时导致激活诱导的细胞死亡，而那些在CD4 T细胞辅助下激活的 +[27]CD8 T细胞不会上调TRAIL，当再次遇到抗原时就会产生大量的克隆扩增。 参考文献 ++ 1. 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