肿瘤免疫细胞治疗的现状及展望_郭振红.pdf

1、书书书中国肿瘤生物治疗杂志 http: / /www biother orgChin J Cancer Biother， Apr 2016， Vol 23， No 2DOI: 103872/j issn1007-385X201602001 院 士论坛 肿瘤免疫细胞治疗的现状及展望郭 振红 ， 曹雪涛 ( 第二军医大学 免疫学研究所暨医学免疫学国家重点实验室 ， 上海 200433) 基 金项目 国家重点基础研究发展项目 ( 973 计划 ) 资助 ( No 2015CB964400) ， 国家自然科学基 金资助项目 ( No 31270966， 81471567) ， 国 家自然科学基金优秀青

2、年资助项目 ( No81522019) ， 上海市浦江人才计划资助项目 ( No14PJ1410800) 。Project supported by the National Key Basicesearch Program of China( No 2015CB964400) ， the National Natural Science Foundation of China( No31270966， 81471567) ， the National NaturalScience Foundation for Outstanding Youth( No81522019) ， and the

3、Shanghai Pujiang Program ( No14PJ1410800) 优 先发表 http: / /www cnki net/kcms/detail/311725 201603311955002 html郭 振红 博 士 ， 教授 ， 硕士生导师 ， 全国百篇优秀博士论文及国家自然科学基金委优秀青年科学基金获得者 ， 任职于第二军医大学免疫学研究所暨医学免疫学国家重点实验室 。主要研究方向为 DC 的功能调控及其在感染性疾病和肿瘤发生发展中的效应 。相关研究成果在 SCI 收录杂志 ( 如 Nat Immunol、Blood、PNAS 和 J Immunol) 发表学术论文十余篇

4、 。代表性科研成果为发现脾脏免疫微环境可以诱导成熟 DC 增殖并分化为具有负向调节功能的 DC， 该成果发表于 Nat Immunol， 获评 “2004 年中国高等学校十大科技进展 ”; 在肿瘤研究方面 ， 发现机体衰老可以导致 DC 活化 NK 细胞的功能减弱 ， 造成 NK 细胞清除肿瘤能力受损 ， 该成果发表于 PNAS。主持国家自然科学基金面上项目 、优秀青年科学基金项目多项 ， 参与多项国家 973 计划研究项目 。E-mail: guozh immunol org曹 雪涛 教 授 ， 博士生导师 ， 中国工程院院士 ， 现任中国医学科学院院长 、北京协和医学院校长 ， 第二军医大

5、学免疫学研究所所长暨医学免疫学国家重点实验室主任 ， 全球慢性疾病防控联盟主席 ， 中国免疫学会秘书长 ， 国家 863 计划现代医学主题专家组组长 ， 国家 973 计划免疫学项目首席科学家 ， 国务院学位评议委员会学科评议基础医学组召集人 ; 同时任 中国肿瘤生物治疗杂志 主编 ， Cell Mol Immunol 杂志共同主编 ， J Mol Med、Gene Ther、Cancer Immunol es 副主编 ， Cell、Ann ev Immunol、Sci Transl Med、eLife等杂志编委 。主要从事天然免疫与炎症基础研究 、疾病免疫治疗应用研究 。作为通信作者在 Ce

6、ll、Nature、Science 等杂志发表 SCI 论文 200 余篇 ， 论文被 SCI 他引 6 000 余次 ; 主编和共同主编学术专著 8部 。获国家发明专利 16 项 。培养的 12 名博士获评 “全国百篇优秀博士学位论文 ”， 获得首届国家研究生教育成果特等奖 ( 2014 年 ) 、Nature 导师终身成就奖 ( 2015) 。E-mail: caoxt immunol org 摘 要 肿瘤免疫细胞治疗近年来因其疗效显著而备受瞩目 。免疫细胞 ， 包括 T 细胞 、NK 细胞和 DC 在抗肿瘤免疫应答以及肿瘤免疫治疗中发挥了重要作用 。其中 ， 嵌合抗原受体 ( chime

7、ric antigen receptor， CA) 修饰 T 细胞 ( CA-T) 技术和逆转肿瘤免疫抑制功能的 CTLA-4 和 PD-1/PD-L1 等免疫检查点抑制剂疗法分别在血液肿瘤及黑素瘤等实体肿瘤治疗中取得了令人振奋的效果 ， 如何进一步提高疗效 、增加适应性肿瘤病种并控制其免疫相关的不良反应成为日后研究重点 ; NK 细胞也将利用CA 技术和免疫检查点抑制剂进一步增强其在肿瘤治疗中的作用 ; DC 作为第一个被 FDA 批准的治疗性肿瘤疫苗 ， 在证明其安全无毒副作用的基础上 ， 如何提高疗效成为关注热点 。本文结合近年来肿瘤免疫细胞治疗的进展及该领域中亟需解决的问题作一分析与展

8、望 。 关键词 肿瘤 ; 免疫治疗 ; T 细胞治疗 ; 嵌合抗原受体修饰的 T 细胞 ; 树突状细胞 ; 自然杀伤细胞 中图分类号 73051; 3921 文献标识码 A 文章编号 1007-385X( 2016) 02-0149-12The current situation and prospect of immunocyte-therapy for tumorGUO Zhenhong， CAO Xuetao ( National Key Laboratory of Medical Immunology Institute of Immunology， SecondMilitary Me

9、dical University， Shanghai 200433， China) Abstract Immunocyte therapy for tumor has drawn a great attention in recent years due to its significant effect Immu-941中国肿瘤生物治疗杂志 ， 2016 年 4 月 ， 23( 2)nocytes， including T cell， NK cell and DCs， play a key role in immune responses of anti-tumors and immunot

10、herapy oftumors Among them， the techique of chimeric antigen receptor ( CA) modified-T cell ( CA-T) and inhibitor therapywhich reverses CTLA-4 and PD-1/PD-L1 and so on immune checkpoints of tumor immune suppressive function have re-spectively achieved exciting results in therapies of blood tumors， m

11、elanoma and other solid tumors How to further improvethe efficacy， to increase adaptive tumor diseases and to control immune related adverse reactions of the therapy could be-come the focus of future research NK cell will also take advantages of CA technique and inhibitors of immune check-points to

12、further strengthen its role in the tumor therapy How to enhance the curative effect of DCs as the first therapeutictumor vaccine approved by FDA based on its confirmed safe and non-toxic side effects could become a hot point In thispaper， problems that need to be solved in the field were further ana

13、lyzed and prospected with combination of recent ad-vances in the immunocyte-therapy for tumor Key words cancer; immunotherapy; T cell therapy; chimeric antigen receptor-engineered T cell ( CA-T) ; DC;NK cell Chin J Cancer Biother， 2016， 23( 2) : 149-160 DOI: 103872/j issn1007-385X201602001近 年来 ， 肿瘤的

14、免疫治疗因其对于常规疗法无效的晚期肿瘤具有显著疗效而受到极大关注 ， 并于2013 年被 Science 评为年度十大科技突破之首 ， 为转移性晚期肿瘤治疗带来新的希望 。实际上 ， 免疫疗法已经经历了一个多世纪的发展 。肿瘤的免疫疗法始于 Coley 1的 发现 ， 他于 1891 年报道给患者注射细菌产物后可以引起肿瘤缩小 ， 被认为是诱导了抗肿瘤免疫反应 。1909 年 ， Ehrlich 2提 出假设 “免疫系统可以保护机体免于发生肿瘤 ”， 并由 Thomas等 3和 Burnet 4进 一步发展 ， 提出 “肿瘤的免疫监视 ”理论 。肿瘤抗原的设想和发现则推动了免疫系统与肿瘤之间相

15、互作用的研究 ， 并奠定了肿瘤免疫治疗的 “中心法则 ”， 即 CD8+T 细胞可以特异性地杀伤表达肿瘤抗原的肿瘤细胞 5-6。除 了 CD8+T 细胞 ， 20 世 纪 70 年代 DC 7和 NK 细 胞 8的 先后发现及近年来的进一步研究更证明了这两种细胞在肿瘤免疫中的重要作用 9: 2010 年 ， DC 疫 苗成为第一个 FDA 批准的治疗性肿瘤疫苗 10。2015 年 底 ， 美国前总统卡特现身说法 ， 证实利用 PD-1 抗体的免疫治疗配合手术和放疗控制了他的黑素瘤 。肿瘤的免疫治疗在近 10 年来获得了突飞猛进的发展 ， 然而 ，肿瘤免疫治疗领域仍然存在着许多悬而未决的科学难题

16、 ， 仍然需要进一步强化基础研究向临床应用转化 。在本文中 ， 笔者以 T 细胞 、NK 细胞和 DC 这三个在肿瘤免疫治疗中发挥重要效应的关键细胞为出发点 ， 对近年来免疫治疗的研究进展进行总结 ， 并对后续需要解决的问题作一下展望 。1 T 细胞治疗T 细胞是目前认为唯一能够特异性杀伤肿瘤细胞的细胞 。DC 将抗原提呈给 T 细胞 ， 诱导 T 细胞的活化和增殖 ， 包括 CD4+辅 助性 T 细胞和 CD8+杀 伤性 T 细胞 。肿瘤抗原特异性 T 细胞一直是肿瘤治疗的重要目标 。目前来看 ， 正在进行的针对 T 细胞的肿瘤免疫治疗 ， 可以分为两大类 ， 一类是 T 细胞过继疗法 ，

17、主要包括 Steve osenberg 教授一直在进行的从患者 TIL 中扩增肿瘤特异性 T 细胞进行回输 ; 另一类是通过基因修饰的方法 ， 在正常 T 细胞表面表达能够识别肿瘤抗原的受体 ， 包括 T 细胞受体 ( T cell receptor， TC) 基因修饰 T 细胞 ( TC-T)和嵌合抗原受体 ( chimeric antigen receptor， CA) 修饰 T 细胞 ( CA-T) 。而第二类是免疫检查点抑制剂疗法 。11 T 细胞过继疗法作为能够特异性杀伤肿瘤细胞的细胞 ， T 细胞的过继回输治疗开创了免疫细胞治疗肿瘤的先河 。早在 1985 年 ， osenberg

18、 等 11就 发现体内注射 IL-2和 LAK 细胞可以使某些转移性黑素瘤维持长久地消退 ， 提示有特异性的 T 细胞扩增 。但由于全身性的毒性反应及 Treg 的扩增导致疗效不佳 ， 最终无法全身使用 IL-2 进行肿瘤治疗 。进一步的体外实验 12发 现 ， 从黑素瘤中提取出来的淋巴细胞 ( tumor-infiltrating lymphocytes ， TILs) 含有能识别自身肿瘤的特异性细胞 。随后临床试验 13结 果发现 ， 自身TILs 可以介导转移性黑素瘤的客观消退 。在从患者 TILs 中扩增肿瘤特异性 T 细胞后进行回输的试验中 ， 早期发现注射几天后在循环中就无法找到相

19、应的细胞 ; 后来发现 ， 在 TILs 回输之前 ，实行非清髓性预处理可以有效促进肿瘤的消退以及回输淋巴细胞的长期存活及扩增 14， 从 而达到良好的治疗效果 : 客观反应率达 30% 60% 15。目 前TILs 疗法主要集中在黑素瘤的治疗 ， 偶有涉及宫颈051郭 振红 ， 等 肿瘤免疫细胞治疗的现状及展望癌 和胆管癌 。主要原因在于 ， 黑素瘤的外显子突变率远远高于其他肿瘤 16， 这 些大量的突变所编码的肿瘤抗原表位成为能够重复诱导产生特异性 TILs的基础 ， 也是后续 TIL 治疗的靶标 17。在 转移性黑素瘤 ， 结合化疗或者放疗 ， TILs 疗法的客观反应率可以达到 50%

20、 70%。但是 ， 一系列原因阻止了TIL 疗法的广泛应用 : 早期分离步骤需要新鲜的肿瘤组织 ; TILs 扩增有难度 ; 扩增后的 TIL 细胞功能受损 ; 来自于肿瘤微环境的负向调节 ( 如 PDL 的表达以及 Treg 的活化 ) 等 。如何解决这些问题将成为日后研究的重点 。最新的研究 18提 示 ， 黑素瘤患者可以通过检测外周血中 PD-1 的表达来发现肿瘤抗原特异性的 T 细胞 ， 该结果对于 TILs 疗法的影响将拭目以待 。为了产生针对其他肿瘤的特异性 T 细胞 ， 相应的技术应运而生 。首先 ， 研究者把正常的 、能够识别肿瘤通过 MHC 分子提呈肿瘤抗原的 TC 插入到患

21、者 T 细胞上 ， 扩增后回输患者 。2006 年 ， 研究者 19首 次发现 ， 特异性表达识别 MAT-1 黑素瘤 TC 的T 细胞可以诱导肿瘤消退 。但特异性问题随之而来 : 由于 TC 识别抗原具有 MHC 限制性 ， 因此 TC特异性 T 细胞的临床应用受到限制 。另外 ， TC 与抗原之间的亲和力很弱 ， 容易造成交叉反应和脱靶毒性 。为解决这一问题 ， Eshhar 等 20提 出用抗原 -抗体的识别区与 TC 的信号分子融合可能会诱导 T细胞特异性活化而不需要识别 MHC 分子 ， 这种融合结构被称为 CA。这种由 CA 修饰的 T 细胞( CA-T) 克服了 MHC 的限制性

22、 ， 从而更有效地杀伤抗原特异性的肿瘤细胞 ; 同时 ， 由于不依赖于MHC 分子 ， 减少了由于肿瘤降低 MHC 分子表达而造成的免疫逃逸 ， 而且 ， 抗原抗体结合特异性好 、亲和力高 ， 这一切决定了 CA-T 疗法在临床应用上具有很大的优势 。2010 年 ， 表达识别 CD19 的嵌合受体的淋巴细胞用于治疗晚期 B 淋巴瘤疗效明显 21;随 后 ， CD19 特异性的 CA-T 被应用于治疗慢性淋巴细胞白血病和淋巴瘤 ， 收到了很好的疗效 : 病情得到超过 2 年的长期缓解 22-26。在这些临床试验中 ，回 输低剂量的 T 细胞在体内大量扩增 ， 同时伴随肿瘤细胞的裂解和正常 CD

23、19+B 细 胞的清除 。由于正常 B 细胞清除 、肿瘤细胞裂解和大量细胞因子分泌导致的副作用也时有报道 。通过对 CD19 特异性CA 治疗 B 细胞恶性肿瘤 ( 包括慢性淋巴细胞性白血病和非霍奇金淋巴瘤 ) 的临床疗效进行分析 ， 可以发现 ， 总反应率为 48%， 6 个月和 1 年的无进展生存率分别为 43% 和 27%， 可以提示 CA-T 在治疗血液性恶性肿瘤确实具有强大的疗效 27。CA 的 结构经历快速的发展 。其基本结构包括两部分 ， 胞外包括肿瘤抗原抗体的重链和轻链可变区 ， 胞内是 T 细胞活化的分子 ( 如 CD3、Fc、CD28 或者 41BB、Fc) ， 二 者连在

24、一起组装在 T 细胞上 。CA 结构第一代只有一个胞内信号组分 ， 主要是 CD3 或者 Fc 28， T 细胞可以被活化但无法增 殖 ， 主要靶向不同恶性肿瘤细胞表面的 L1CAM、CD20 和 carbonicanhydrase- ( CA) ， 但 疗效甚微 。第二代 CA 具有两个胞内信号组分 ， 包括一个共刺激分子 ， 如 CD28、41BB、OX40 或者 ICOS 和CD3 29， 这 样的结构决定了 T 细胞即便没有外源性共刺激分子也可以不断增殖 ， 而且共刺激分子可以活化相关的信号通路如 EK p38、JNK 和 NF-B等 30-31。第 三代 CA 具有三个胞内信号区 ，

25、 包括CD28、CD3、41BB 或 OX40 32-33。研 究 33表 明 ， 胞内有三个共刺激信号的三代 CA 结构使细胞具有更强的肿瘤裂解能力和更多的因子分泌 ， 并在小鼠体内具有更强的肿瘤抑制能力 。第四代 CA 结构与前三代不同 ， 因表达特定的细胞因子 ( 目前主要是 IL-12) 而被称为 TUCK ( T-cells redirected foruniversal cytokine killing ) ， 可 以在具有免疫抑制性的肿瘤微环境中释放促炎性因子 ， 从而有助于招募并活化更多的免疫细胞而增强免疫反应 34-35。由 于 TC-T 和 CA-T 都是需要根据特定的肿瘤

26、抗原来设计 TC 和 CA， 因而选择合适的靶向肿瘤抗原就非常重要 。一个用 HE2/Neu 特异性的CA( CD28-CD137-z) -T 细胞治疗的患者在回输细胞后死亡 ， 可能与心肺等重要正常组织表达相应的抗原有关 36。另 外 ， 哪种 T 细胞亚群更适合用作制备 TC-T 和 CA-T 从而保证其在体内更好地生存 、增殖和记忆形成 ? 有研究 37-38发 现 ， 不成熟的细胞 ， 如中心记忆性 T 细胞 ( TCM) 比效应记忆性 T 细胞 ( TEM ) 和效应性 T 细胞 ( TE ) 在体内能更好地存活并具有更好的抗肿瘤效果 。更有研究者 39发现 ， 一种干细胞样记忆性

27、T 细胞亚群具有比 TCM 更强的抗肿瘤效果 。另 外 ， 目前 CA-T 主要应用于血液肿瘤 ， 在实体瘤由于缺乏特异性的 TAA 靶点 、实体瘤微环境的抑制性特点以及肿瘤体积巨大 T 细胞难以趋化等因素疗效欠佳 40。12 免疫检查点抑制剂疗法除 了采用过继回输肿瘤抗原特异性的 T 细胞来增强对肿瘤的免疫效应 ， 目前采用免疫检查点抑制方法 ， 即 “松开刹车 ”的方法 ， 来增强 T 细胞的功151中国肿瘤生物治疗杂志 ， 2016 年 4 月 ， 23( 2)能 ， 也 取得了令人振奋的结果 。FDA 已经批准了共刺激抑制分子包括 CTLA-4、PD-1 及 PD-L1 的抗体用于治疗

28、晚期黑素瘤 、小细胞肺癌和转移性膀胱癌 ，多个相关抗体目前用于多种肿瘤的临床试验 ( 表1) 。在 T 细胞活化增殖的过程中 ， CD28 作为最重要共刺激分子与来自于抗原提呈细胞的 CD80/CD86 作用 ， 促进 T 的活化 ， 随后胞内预先合成的CTLA-4 会转移到胞膜 ， 以更强的结合力与 CD80/CD86 结合 ， 抑制 T 细胞的活化与增殖 41。由 于CTLA-4 在负向调节免疫应答中的重要作用 ， 在临床试验中 ， 其阻断性抗体往往炎性副反应发生率非常高 42。但 由于在黑素瘤患者体内存在高频肿瘤特异性的 T 细胞 ， 因而仍大约有 20% 的患者可以从该项治疗中获益 4

29、3。2011 年 CTLA-4 抗 体 ipilimumab由于 期临床治疗晚期恶性黑素瘤整体生存率显著延长而在美国和欧洲获批上市 44-45。在 非黑素瘤的肿瘤中 ， ipilimumab 目前显示了有限的抗肿瘤效应 。例如在肾癌 ， ipilimumab 单独应用只能引起10% 的部分反应率 46-47。在 副作用方面 ， 15% 30%接受 CTLA-4 抗体治疗的患者往往伴随严重的免疫相关的副作用 ， 有时甚至致死 ， 主要发生在皮肤 、肠道和内分泌腺体 48。表 1 免疫检查点抑制剂及其应用检 查点分子 药物名 别 名 公 司 抗体类型 临床试验分期CTLA-4 Ipilimumab

30、Tremelimumab无无百时美施贵宝阿斯利康旗下MedImmune完全人 IgG1完全人 IgG2FDA 批准用于治疗不可切除的或者转移性黑素瘤FDA 批准用于治疗恶性间皮瘤PD-1 NivolumabPembrolizumabMEDI0680PidilizumabOpdivoBMS-936558，MDX-1106，ONO-4538Keytruda， MK-3475，LambrolizumabAMP-514CT-011百 时美施贵宝Ono Pharmaceuticals默沙东阿斯利康旗下MedImmuneCureTech完全人 IgG4人源化 IgG4人源化 IgG1FDA 批准用于治疗难

31、治性不可切除的黑素瘤和非小细胞肺癌 ; 在日本获批用于治疗难治性不可切除的黑素瘤FDA 批准用于治疗难治性不可切除的黑素瘤期期PD-L1 MPDL3280AMEDI4736MSB0010718CBMS-936559G7446无无MDX-1105罗氏阿斯利康旗下MedImmuneEMD Serono百时美施贵宝Fc 修饰人 IgG1Fc 修饰人 IgG1完全人 IgG1完全人 IgG4FDA 批准用于用于治疗 PD-L1-阳性的非小细胞肺癌期期期PD-1 功 能与 CTLA-4 相似 ， 但是 ， 虽然 T 细胞活化后也表达 PD-1， 阻断 PD-L1 与 PD-1 相互作用后的效应主要发生于

32、肿瘤的免疫微环境中 : PD-L1 主要表达在肿瘤细胞表面 49， 这也与临床观察到的PD-1 和 PD-L1 抗 体在自身免疫方面副作用要低于CTLA-4 的情况相一致 ; 另外 ， 多项临床试验 46， 50-52显 示 ， 相比 CTLA-4 抗体 ， PD-L1 与 PD-1 抗体具有更广泛的抗肿瘤活性 。目前 ， 多个 PD-1 和 PD-L1 抗体已经获批上市 。抗 PD-1 nivolumab 第一个临床试验 50就 提示可以治疗多种肿瘤 ， 包括上皮细胞癌 、恶性黑素瘤和和结直肠癌 。在晚期难治性非小细胞肺癌 、肾癌和恶性黑素瘤 ， 其客观反应率分别为17%、27%和 31%

33、53; 而且即便停药 后疗效仍可维持 ， 长期随访发现 ， 其总存活期分别为 9 9、22 4 和168 个月 54。最 近一个 期临床试验 55发 现 ， 利用 nivolumab 作为一线药物治疗晚期黑素瘤 ， 比标准的化疗具有优势 ; PD-1 和 PD-L1 的阻断性抗体已经在恶性黑素瘤 、肾细胞癌和非小细胞性肺癌的临床251郭 振红 ， 等 肿瘤免疫细胞治疗的现状及展望试 验中证实有效 56-59。Nivolumab 和 MPDL3280A已 经被美国 FDA 批准上市 ， 但他们在膀胱癌 、霍奇金淋巴瘤 、头颈部肿瘤 、胃肠道肿瘤及乳腺癌中的抗癌效果仍需要进一步地研究 。除了 CT

34、LA-4 和 PD-1， 目前也有很多其他的免疫检查点抑制剂已经或者即将走上临床试验 ， 其中很多与 PD-L1 共同表达在肿瘤细胞表面 ， 包括 LAG-3 60、KI 61、B7-H3 和 TIM-3 62-63、TIGIT 64、VIS-TA 65-66等 。另 外 ， 虽然 IDO 不是经典意义上的检查点分子 ， 但是在某些肿瘤中 ， 那些通过过表达 IDO来发挥抑制功能的通路在下调抗肿瘤免疫反应过程中发挥重要作用 67。现 在 ， IDO 抑制剂 D-1MT 和小分子抑制剂 INCB024360、NLG919 都已经进入临床 ， 初步显示出抗肿瘤效应 68。2 NK 细 胞治疗NK

35、细胞因其不需预先致敏就可以杀死病毒感染的细胞或者肿瘤细胞而得名 。除此之外 ， NK 细胞还可以产生多种细胞因子调节免疫应答 ， 因此 ，NK 细胞是固有免疫系统中非常重要的一群细胞 。NK 细胞的功能执行主要通过两大类细胞表面受体 ， 包括杀伤细胞活化受体 ( killer activation recep-tor， KA) 和杀伤细胞抑制受体 ( killer inhibitory re-ceptor， KI) 进行调控 。正常情况下 ， KI 与 MHC类分子结合 ， 产生抑制性信号 ， 尽管自身细胞上多糖类抗原与 KA 结合产生活化性信号 ， 但由于抑制性占主导地位 ， 从而保证了自身

36、细胞不被 NK 杀伤 。但是 ， 当细胞表面 MHC类分子的表达降低或者缺失 ， 抑制性信号功能减弱 ， NK 则被活化 ， 杀伤相应的细胞 。活化后的 NK 细胞通过释放穿孔素和颗粒酶等细胞毒性颗粒 ， 或者表达 Fas 和 TAIL 诱导靶细胞发生凋亡 。在对 NK 细胞的分子特征和功能调控深入研究的基础上 ， 开发以 NK 细胞为基础的免疫治疗可能引发肿瘤免疫治疗的新的突破 。虽然早期的 IL-2活化的淋巴因子激活的杀伤细胞 ( lymphokine-acti-vated killer cell， LAK) 治疗肿瘤效应不佳 11， 但 NK细胞的抗肿瘤效应在 2002 年 获得确认 6

37、9。接 受同种异体骨髓回输的急性粒细胞白血病 ( acute myelo-blastic leukemia， AML) 患者 ， 由于 KI 和 HLA-C 不匹配 ， 复发率明显降低 ， 表明供体来源的 NK 细胞介导了针对 AML 的同种异体抗原的反应而没有导致移植物抗宿主反应 。根据这一策略 ， 向 AML 患者过继回输体外活化的同种异体 KI 不匹配 NK 细胞 70， 或者向恶性神经胶质 瘤患者回输体外活化的自体 NK 细胞 71获得了一定的治 疗效果 。但目前看来 ， 过继回输 NK 细胞若想获得更好的疗效 ， 还需要解决 NK 细胞抑制性受体的效应并清除 Treg 等一系列问题

38、。为了解决 NK 细胞抑制性受体的效应 ， 研究者们进行了深入的研究 。体外实验 61表 明 ， 使用IPH2102 单抗阻断 KI2DL1、KI2DL2 和 KI2DL3，可以增加 NK 细胞的抗肿瘤活性 。在 AML 和多发性骨髓瘤 ( multiple myeloma， MM) 的临床 期和 期研究已证实 KI 单抗的安全性 72， 虽 然目前 KI单抗单独应用并没有展示出显著的抗肿瘤效应 ， 然而其与 CTLA-4 或 PD-1 抑制剂联用效果仍值得期待 。除此之外 ， 更多的研究也集中于抑制性受体 ， 如NKG2A 73或 者 LAG3 16等 ， 观 察其对 NK 细胞抗肿瘤功能的

39、影响 ， 对其功能将拭目以待 。除了研究KI 和 KA 对 NK 功能的调控 ， 人们对其他分子对NK 细胞的功能调控也进行了研究 。近期的研究表明 ， 某些情况下 ， 活化的 NK 细胞也表达 PD-1 74和CTLA4 75。一 项研究表明 ， 在 MM 患者体内 ， NK 细胞表达 PD-1， 而且 ， 应用 PD-1 单抗 ( CT-011) 可以恢复 NK 细胞的抗肿瘤效应 76; 此 外 ， 应用 PD-L1 的IgG1 单抗还可能激发 NK 细胞的 ADCC 效应 77。目 前 ， CTLA-4 抗体对 NK 细胞的影响并不清楚 ， 但是 ， 联合应用溶瘤病毒和 CTLA4 阻断

40、抗体表明 NK细胞参与了抗肿瘤效应 78。由 于近期靶向 PD-1 和CTLA-4 的多个抗体获得批准 ， 因此 ， 进一步深入研究 PD-1 和 CTLA-4 对 NK 功能的影响具有重要的意义 。同时 ， 由于 CA-T 在血液肿瘤治疗中的良好效果 ， 进一步研究发现 ， 在 NK 细胞表达肿瘤 CA 也获得初步成功 79。研 究者们用 NK 细胞系 NK-92或者从外周血分离出来的原代 NK 细胞 ， 转染针对多种特异性肿瘤抗原的 CA， 如 CD19、CD20、HE2 等 ， 在异种移植模型中显示了针对肿瘤细胞的反应增强 ， 肿瘤生长受到抑制 80。相 比较于CA-T， 表达 CA 的

41、 NK 细胞由于不能自分泌 IL-2从而决定了其体内生存期较短 ， 从而避免了一些脱靶效应 。同时 ， 即便靶向抗原在肿瘤上的表达迅速丢失 ， 表达 CA 的 NK 仍然可以通过自身的 KA获得活化 ， 因此携带 CA 的 NK 细胞具有更大的优势 。人们期待表达 CA 的原代 NK 细胞在治疗白血病的 期临床试验的结果 ， 从而更好地了解表达CA 的 NK 细胞在患者体内的行为及造成的结果 。3 DC 治疗性疫苗DC 是专职抗原提呈细胞 ， 负责对抗原进行加工351中国肿瘤生物治疗杂志 ， 2016 年 4 月 ， 23( 2)处 理后提呈给 T 细胞 ， 诱导 T 细胞的活化和增殖 ，激发

42、有效的免疫应答 。由于 DC 在免疫应答过程中的核心地位 ， 而且 DC 在体外培养成功 ， 使其成为肿瘤免疫治疗中最重要的力量之一 3。第 一个基于DC 的治疗性肿瘤疫苗的临床试验是应用于 B 细胞淋巴瘤 81， 此 后 ， 大量的临床研究应用于多种肿瘤 ，到目前为止 ， 在恶性黑素瘤 、前列腺癌 、恶性神经胶质瘤和肾癌已经进行到 期临床试验 82。Dendre-on 公 司的 sipuleucel-T( 或称 Provenge) 于 2010 年获得 FDA 的批准 ， 它利用患者自身的外周血单个核细胞在体外培养 DC， 并在培养过程中加入前列腺癌抗原 PAP-GM-CSF 后回输给患者

43、， 应用于治疗无症状或症状轻微的转移性去势难治性前列腺癌 83， 是 迄今为止首个被 FDA 批准的治疗性肿瘤疫苗 。尽管客观有效率评价显示治疗效果有限 ( 5%) ， 但 在期临床试验中 ， sipuleucel-T 可以比安慰剂平均延长患者 4 1 个月的生存期 ( 25 8 个月相对于 21 7个月 ) 10。这一系列的临床试验证明 ， 基 于 DC 疫苗的治疗非常安全 ， 能够在肿瘤患者体内激发保护性的抗肿瘤免疫而没有发生重大的毒副作用 82。但 是如何进一步提高疗效 ， 就成为目前 DC 治疗性疫苗研究的重点 。目前基于 DC 的治疗性肿瘤疫苗 ， 主要分为两种 84， 一 种是 D

44、C 体外荷载抗原后 ， 回输到患者体内 ， 另外一种是诱导 DC 在体内摄取肿瘤抗原 。二者的共同目的都是最大程度活化肿瘤抗原特异性CD4+和 CD8+T 细 胞 ， 发挥抗肿瘤效应 。31 利用 DC 体外荷载抗原的治疗性疫苗除了近年来有研究从外周血分离 DC 用于免疫治疗 85-88， 通 过外周血 CD14+单 核细胞或者 CD34+的造血干细胞体外培养 获得成熟 DC 是最常用的方法 。在此过程中 ， DC 的培养方法 、诱导 DC 成熟的方式 、肿瘤抗原的选择及荷载方式以及免疫方式是决定 DC 疫苗抗肿瘤效应的关键因素 。311 DC 的培养方式 尽管利用 GM-CSF 和 IL-4

45、培养 DC 被认为是金标准 ， 但由此产生的所谓 IL-4DC 与体内倾向于诱导体液免疫应答的 CD14+皮 肤DC 相似 ， 因而在诱导 Th1 型抗肿瘤免疫反应中不是最优选择 84， 89。以 往的研究表明 ， 郎格汉斯细胞( langerhans cell， LC) 在激活抗原特异性的 CTL 反应方面 ， 优于皮肤 DC 90和 moDC 91-92。因 此 ， 研究者开发了新的培养 DC 的方法 ， 利用新的细胞因子组合从外周血 CD14+单 核细胞或者 CD34+的 造血干细胞培养产生 LC 样的 DC 91， 93-94， 以 期激发更强的抗肿瘤反应 。312 诱导 DC 成熟的

46、方式 DC 的成熟状态是决定 DC 免疫效果的重要因素 。目前常用的促进 DC成熟的策略包括使用某些细胞因子组合 ， 如 TNF-/IL-1/IL-6/PGE2 95或 者 Toll 样受体 ( TL4、TL7和 TL9) 的激动剂 96。其 中 ， 利用 TNF-、IL-1、IFN-、IFN- 和 TL3 激动剂 poly( I: C) 97-98来 培养促进 Th1 型反应的 DC， 已经用于临床试验治疗复发性恶性神经胶质瘤 97、恶 性黑素瘤 、前列腺癌和神经胶质瘤 82。另 外一种值得一提的诱导 DC 成熟的方式是利用电穿孔的方式 ， 在非成熟 DC 组成性表达三个分子 TL4、CD4

47、0L 和 CD70 99， 由 此产生的 TriMixDC 在黑素瘤患者取得了很有希望的结果 100。需 要注意的是 ， 这些 TL 激动剂 ， 不仅影响DC 的功能状态 101， 还影响到肿瘤微环境中 具有免疫负向调节效应的细胞 MDSCs 和 Tregs 的 生成 102-103。313 肿瘤抗原的选择 从 1991 年 第一个肿瘤抗原被发现 104到 现在 ， 已经有 100 多种肿瘤抗原陆续被发现 105。对 于已经明确的肿瘤抗原 ， 可以通过合成抗原肽或编码特定肿瘤抗原的核酸 106-107来制 备肿瘤抗原 。对于未明确的肿瘤抗原 ， 制备 DC疫苗时 ， 通常采用反复冻融肿瘤细胞

48、， 利用凋亡的肿瘤细胞或凋亡小体的方法来获取肿瘤抗原 ， 亦可将肿瘤细胞与 DC 相融合 106-108。最 新的研究表明 ， 肿瘤的外泌体因为含有大量的肿瘤细胞的信息 ， 在决定肿瘤的器官转移偏好及早期诊断中发挥重要作用 109-111， 同 时也可以作为肿瘤抗原的来源用于荷载 DC 112-113。用 不同形式的肿瘤细胞来源的抗原荷载 DC 的好处是可以获得肿瘤细胞的所有的抗原 ， 但往往也可能造成提呈无关抗原或自身抗原 ， 诱导耐受或者自身免疫 114。但 由于坏死的肿瘤细胞可以释放大量的 HSPs 和 HMGB1， 从而促进了 DC的成熟 115， 而凋亡的肿瘤细胞除了释放 HSPs 和HMGB1 之 外 ， 其表面则可以表达大量的有助于 DC吞噬的 calreticulin 115-117， 从 而可以有效对抗肿瘤细胞来源的具有负向调节作用的 IL-10 或者 TGF- 的作用 。因此 ， 有研究 118-121表 明 ， 用坏死或者凋亡的肿瘤细胞荷载的 DC 确实可以诱导有效的 CTL 反应 。最近的