肿瘤生物细胞免疫治疗技术

  肿瘤细胞生物免疫治疗技术简介 肿瘤是21世纪威胁人类健康的头号杀手。肿瘤发病率逐年上升，但治疗手段也越来越多，越来越先进。其中，肿瘤生物细胞免疫治疗技术是肿瘤治疗的最前沿最主要的科学技术之一。第37-39届美国临床肿瘤学会（ASCO）和第7届中国抗癌协会临床肿瘤学协作专业委员会（CSCO）指出：肿瘤生物免疫疗法成为最令人瞩目、最鼓舞人心的焦点，将成为21世纪人类攻克癌症具有战略意义的一个重要方面。 肿瘤的传统治疗手段（包括手术、放疗和化疗）均难以彻底清除肿瘤细胞。生物细胞免疫治疗是通过对肿瘤患者的自身免疫细胞以不同方式处理后培养成不同类型的肿瘤杀伤细胞，再回输到患者体内进行主动免疫治疗的过程。细胞生物免疫治疗可进一步清除肿瘤患者体内残留病灶，减少肿瘤复发，提高肿瘤患者生存率和生活质量，是目前肿瘤治疗非常有效的手段之一，是肿瘤治疗的重要部分。 作为长沙市率先开展的生物治疗中心，解放军163医院引进了国际领先的生物治疗技术,建立起了整体洁净级别10000级，局部100级，符合体细胞治疗要求的CMP实验室。通过“自体CIK细胞疗法”、“自体NK细胞疗法”和“自体DC-CIK细胞疗法”等手段进行体细胞免疫治疗，有效清除手术、放疗、化疗后残存的癌细胞及微小病灶，降低肿瘤的转移和复发，并有效地补充患者因患病而导致的白细胞数量下降的缺失，恢复和激活身体免疫机制，提高病人自身机体免疫能力，从而达到真正治疗肿瘤的目的。 肿瘤细胞生物免疫治疗的原理   免疫系统是人体的防御体系，一方面发挥着清除细菌、病毒、外来异物的功能，另一方面消除体内衰老细胞以及发生突变的细胞（有的突变细胞会变成癌细胞）。机体免疫系统和癌细胞相互作用的结果决定了癌症的最终演变。对于健康人来说，其免疫系统的强大足以及时清除突变的癌细胞。但对于癌症病人来说，普遍存在免疫系统低下，不能有效地识别、杀灭癌细胞；另一方面，癌细胞大量增殖，会进一步抑制患者的免疫功能，而且，癌细胞有多种机制来逃脱免疫细胞的识别与杀伤。癌症的免疫治疗就是借助分子生物学技术和细胞工程技术，提高癌症的免疫原性，给机体补充足够数量的功能正常的免疫细胞和相关分子，激发和增强机体抗瘤免疫应答，提高癌症对机体抗癌症免疫效应的敏感性，在体内、外诱导癌症特异性和非特异性效应细胞和分子，达到最终清除癌症的目的。 肿瘤细胞生物治疗目前的地位 一、细胞生物免疫治疗是肿瘤治疗的新趋势 手术、放疗和化疗是目前临床治疗肿瘤的三大常规疗法，部分肿瘤可通过这些方法得到一定程度治疗，但其缺陷也十分明显（如下表）；三大常规疗法都给患者造成较大损害，降低患者生存质量。 表  肿瘤三大常规疗法适应症及优劣势 治疗方法 适  应  症 优  势 劣              势 手术 治疗 早期、中期和局限性肿瘤的根治性治疗 晚期肿瘤的姑息治疗 局部病变治疗彻底 无化疗耐药、放射抗拒等问题 创伤性较大 亚临床转移灶无效 部分患者发现肿瘤时已失去手术治疗最佳时机 肿瘤多是一种全身性疾病，局部治疗有局限性 化学 治疗 中、晚期肿瘤 转移性肿瘤，亚临床转移灶 全身性治疗手段对原发灶、转移灶和亚临床转移灶均有治疗作用 选择性差，常出现不同程度毒性反应 部分患者有免疫功能抑制 肿瘤细胞耐药（原发性和/或继发性耐药）； 放射 治疗 区域敏感性肿瘤 肿瘤疗效较为确实，毒性相对较小 远期毒性反应 剂量限制性毒性 肿瘤部位局限性 肿瘤生物治疗（Biotherapy）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卫机制或给予天然（或基因工程）产生的针对性靶向性很强的物质来取得抗肿瘤效应。随着对抗肿瘤防卫机制的理解的深入以及生物技术的迅速发展，生物治疗的范围及临床应用越来越广泛，包括免疫治疗、基因治疗、分子靶向治疗、放免导向治疗、造血干细胞定向分化扩增和造血干细胞移植等各种疗法。 生物治疗是一种个体化治疗 , 它特异性极强、可以调节人体抗肿瘤免疫力。此治疗需要采集患者自体的细胞进行制备再回输至患者体内，因此无法规模化生产，这种治疗方法更适于在医疗机构开展，完成从采集、制备、到回输的全过程。 二、细胞生物免疫治疗具有明显的优越性 １、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,以增强宿主的防御机制、降低宿主的免疫抑制、提高宿主对肿瘤的免疫应答能力为主要目的，强调肿瘤发生发展和转归的分子基础和治疗的针对性、特异性 ( 靶向性 ) 和有效性。针对膜受体信号传导、基因传导、血管形成等靶位,设计相应单抗体的细胞,用于肿瘤的特异性防治,被认为是肿瘤生物治疗的重要突破。而细胞因子、效应细胞、单克隆抗体和多种分子靶向理论的出现,使肿瘤的生物治疗手段越来越多,疗效越来越确切。成为目前肿瘤治疗的热点。 ２、肿瘤的生物治疗对正常造血、免疫和主要器官功能大都没有负面影响和明显毒性。大多数的生物治疗方法和药物是通过提高机体免疫功能达到治疗目的的。随着细胞工程技术的发展,不良反应越来越小,除发热、乏力等常见不良反应外,对造血和免疫功能没有不良反应,对造血和机体免疫功能具有增强作用。 ３、单独应用对肿瘤有确切疗效，与其他治疗手段同时或序贯应用可起到增效作用。生物治疗手段多种多样,特别是分子靶向治疗的成功,极大地促进了这一领域的研究。生物治疗与放疗、化疗等方法联合应用,可减轻放化疗的不良反应,增强宿主的耐受力,最终提高疗效。     三、国内外应用情况 细胞免疫治疗最常用的DC和CIK是国际公认的对肿瘤患者有效的免疫治疗。与传统的细胞毒性的化学治疗相比，具有疗效高、副反应很少、适用范围广等优点。细胞免疫治疗与局部治疗联合应用对延长肿瘤患者的生命、提高生存质量具有重要作用。在发达国家，开展免疫细胞治疗的医疗卫生机构愈来愈多。在国内，只在少数有条件的医院进行。 肿瘤生物免疫治疗主要作用 一、直接杀伤肿瘤的作用。细胞因子诱导的杀伤细胞(CIK)细胞是外周血单个核细胞在体外经多种细胞因子刺激后获得的一群具有肿瘤杀伤活性的异质性细胞群,具有广谱高效的抗肿瘤作用,其对手术后或化疗后的患者治疗效果显著，能直接杀伤残留微小的转移病灶，防止瘤细胞的扩散和复发。树突状细胞(DC)具有高效的抗原提呈能力,能有效地避免肿瘤细胞自身存在的免疫逃逸机制,已经广泛应用到肿瘤疫苗的制备中。树突状细胞(DC)细胞回输给患者，可激发机体特异性抗肿瘤免疫，达到长期的对肿瘤细胞的杀伤效果。 二、增强机体抗肿瘤免疫。正常人体内免疫系统具有免疫监视功能，能够识别和清除突变及衰老细胞，而肿瘤细胞可以通过低免疫源性等途径逃避机体免疫监视细胞，这是肿瘤发生的重要原因之一，据此设立肿瘤疫苗，对肿瘤病人进行主动免疫治疗，可以刺激机体重新产生抗肿瘤免疫能力。 三、促进机体造血功能。恶性肿瘤病人往往伴有贫血，放疗、化疗可使机体造血功能进一步恶化。而生物免疫制剂可作为放疗、化疗的辅助治疗方法，可有效提高机体的抗肿瘤能力，改善生存质量，延长生存时间。 四、诱导肿瘤细胞凋亡。除了细胞增殖失控和分化异常，凋亡失衡也是肿瘤发生的重要原因。而生物免疫制剂可使对放化疗产生抗性的肿瘤细胞重新对放化疗产生敏感。 五、药物前体转化酶增强肿瘤细胞药物敏感。增加化疗敏感性、降低化疗毒副作用的手段之一是实现对肿瘤细胞的靶向杀伤，而生物免疫制剂使得没有感染外源的肿瘤细胞也被杀伤。 六、诱发肿瘤细胞衰老。肿瘤细胞往往通过激活端粒酶，延长端粒长度，或者伴随衰老相关基因的突变，拒绝衰老，导致永生化。而生物免疫制剂可阻止端粒酶延长，从而诱发肿瘤细胞重新衰老死亡。 七、抑制肿瘤血管生成。生物免疫制剂可以通过切断肿瘤细胞营养，“饿死”肿瘤。由于实体瘤血管形成具有共同机制，该疗法具有抗瘤广，不易产生抗药性及抗瘤效果明显等特点。 肿瘤细胞生物免疫治疗技术的特点和优势 一、 CIK细胞治疗技术 CIK是细胞因子活化的杀伤细胞的英文缩写，它是一种肿瘤杀伤细胞，可以直接杀灭肿瘤细胞。1985年美国外科医生首次发现大剂量的IL-2在体外可以将淋巴细胞培养成具有很强肿瘤杀伤作用的细胞，称为LAK细胞。以后发现在培养液中加入CD3单克隆抗体可以将这些细胞的肿瘤杀伤活性提高十几倍，扩增的数量也大幅提高，这种细胞称为CD3AK。在这个基础上再在培养液中加入INF-r、IL-1等细胞因子可以进一步提高它们的肿瘤杀伤活性和细胞数量，这些细胞称为CIK。这些细胞进入体内后可以立即攻击肿瘤细胞，将其消灭，见效迅速。CIK细胞的杀瘤特点是增殖速度快、杀瘤活性高、杀瘤谱广、对多重耐药肿瘤细胞同样敏感   二、DC细胞治疗技术 树突状细胞(Dendritic Cells, DC)是机体内最有效、功能最强的抗原提呈细胞(Antigen Presenting Cells, APC)，由美国学者Steinman及Cohn于1973年发现。肿瘤免疫治疗的关键原理就是充分调动机体的免疫功能以杀灭肿瘤细胞。由于DC处于肿瘤免疫的关键环节，即能摄取和加工处理肿瘤抗原并调动机体主动特异性抗肿瘤免疫反应。因此，利用DC的功能特点，在DC成熟之前，充分发挥其摄取抗原的功能，给以肿瘤抗原刺激，再将摄取了肿瘤抗原的DC回输至体内。携带肿瘤抗原的DC在将抗原信息提呈给T细胞时，活化了T细胞，从而诱导机体产生了具有特异性杀伤肿瘤细胞的CTL，因而对肿瘤产生治疗作用。    图  细胞免疫治疗的 适应症与安全性 一、适应症 1、手术切除、介入微创治疗和放疗后，细胞免疫治疗对清除微小残留病灶和防复发有肯定的效果。由于放疗可以通过增加肿瘤抗原的释放，增强T细胞迁移和增加免疫细胞对肿瘤细胞的杀伤作用，因此，在放疗后进行免疫治疗既可以提高放疗又可明显增强抗肿瘤治疗效果。 2、在化疗间歇期应用细胞免疫治疗可以尽快恢复机体受损的免疫功能，减少化疗的副作用，与某些化疗药物联合应用还可同时增加化疗与免疫治疗的效果。某些免疫细胞对产生耐药基因的肿瘤 细胞仍具有较强杀伤作用。 3、部分不适宜做手术、介入治疗和其他治疗的晚期病人进行细胞免疫治疗可以提高病人的免疫功能，改善生命质量，延长带瘤生存期；一部分病人通过大剂量综合性细胞免疫治疗可明显减少肿瘤的体积，争取手术或其他治疗机会，少数晚期肿瘤病人通过细胞免疫治疗后也能达到完全缓解。 4、少数经放化疗治疗无效的肿瘤患者通过综合性细胞免疫治疗可以将肿瘤（包括转移灶）完全清除。 二、安全性 由于免疫细胞治疗完全按照国家药监局生物制品的进行，所有操作均在知情同意、符合国家药品监督管理局制定的有关标准实验室和无菌状态下开展。DC+CIK细胞来源于肿瘤患者自身的外周血，在整个培养过程中使用的是无血清培养基，在输注患者前，需经彻底洗涤，稀释于生理盐水中，仅含2％的人体蛋白，以保护DCCIK细胞的活性。因此不会产生异种蛋白过敏及排斥反应，使用是安全的。加上免疫细胞回输前有严格的质量监控，因此，整个操作过程杜绝了交叉感染和细菌污染问题。 三、可能的副作用及处理的 治疗中可能出现的主要毒副作用是寒战、发热、乏力。发热常常出现在治疗后4～8h，体温一般38℃左右，发热在2～4h内常可缓解，不需特殊处理。对体温超过39℃ 的患者可采用肌注非那根注射液12.5-25mg，出现严重过敏反应的，应立即停止使用，并静脉推注地塞米松2.5-5mg，并密切观察病情。极少数患者可能出现恶心等消化道症状，个别患者可见皮疹等过敏反应，给予对症处理可缓解症状。 国际上普遍认识到，与同为全身性治疗的细胞毒性化学治疗相比，免疫细胞治疗具有风险低，疗效高、费用低、疗程短等方面的优势。 在我院开展的细胞免疫治疗是国际上公认的肿瘤全身性治疗中的重要组成部分，对延长肿瘤患者的生命、提高生存质量具有重要作用。经审查，我院的免疫细胞培养技术成熟，无菌培养技术完全按照我国医疗卫生有关规定进行，并有良好的质量控制规范，必将为肿瘤朋友早日康复带来福音，用科技创造生命的奇迹！