肿瘤生物治疗的免疫学进展

肿瘤生物治疗的免疫学进展

俞邓枝付文华

俞邓枝付文华（安徽红十字朝阳医院肿瘤放疗科232007）

[摘要】肿瘤本质上被认为是一种复杂的分子及细胞疾病。然而，近几十年来，越来越多的关于肿瘤微环境的研究表明宿主免疫系统在肿瘤表型方面具有关键性作用。因此，肿瘤至少在一定程度上可以解释为：对不受控制的细胞异常的免疫耐受现象。这些细胞通常被定义为肿瘤细胞。研究肿瘤免疫耐受的机制是我们进行肿瘤免疫治疗的目的。本篇文章主要是回顾最近的研究进展和新的概念，以便我们评估天然抗肿瘤抗菌素的免疫应答的功效，从临床的观点来促进其研究。

[关键词】肿瘤；肿瘤浸润淋巴细胞；免疫耐受；肿瘤疫苗CTLA-4；GM-CSFIL-2[中图分类号】R2[文献标号】A[文章编号】1671-8725（2014）11-0171-02

前言虽然疫苗种类繁多，但是特异性免疫疗法都是基于肿瘤淋巴细胞浸润产生的免疫效应为基本原理。相对于经典的化学疗法和放射疗法，肿瘤免疫疗法呈现出两种潜在的优势：1、特异性针对靶细胞，减少对正常组织和细胞的伤害。2、和其他疗法不相冲突，可以成为化学疗法和放射疗法较好的辅助疗法。

然而，近来新的免疫介导的抗肿瘤机制已被提出。例如，特异的化学疗法试剂能够促进免疫系统兴奋抵抗肿瘤。另外，某些细胞因子的使用，如GM-CSF和IL-2等，说明了免疫活性效应的作用。经典的化学疗法和这个新的肿瘤疗法的协调作用是未来肿瘤研究领域的热点和焦点。

1肿瘤微环境机体免疫系统是一个活跃有效的肿瘤“看门人”。肿瘤的形成可以归于肿瘤的逃避机制战胜抗肿瘤的免疫系统的胜利。这一领域是肿瘤研究者高度关注的地方也是本篇文章重点讨论的内容。

对一些肿瘤的组织病理学研究已经说明了肿瘤细胞微环境在肿瘤发生中所起的作用。2003年，有人通过对186例晚期卵巢癌病人的冰冻标本的研究，评估了肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）的分布。TILs可以在54.8%的肿瘤标本中通过肿瘤细胞岛被检测出来，38.7%的肿瘤标本未检出，剩下的6.5%无法作出评价。肿瘤内含有T细胞的病人比不含的病人存活期更长，两者为22.4个月比5.8个月（P<0.001）,含TILs的浸润性肿瘤病人其手术预后要好于不含TILs的病人（67.4%比29.0%）。有作者总结出卵巢癌与宿主免疫系统之间有很明确的相互关系，并且与此相关的临床疗效较好，在其他类型的肿瘤上也同样如此，例如：乳腺癌、肝细胞癌、淋巴瘤、黑色素瘤、食管肿瘤、遗传性非息肉性结肠癌和子宫内膜癌等。然而，有些肿瘤例如肾脏肿瘤，TILs浸润却会产生更坏的结果。TILs由肿瘤特异的细胞毒T细胞（CTLs）和NK细胞组成，可以依次被细胞因子增强，如IL-2、GM-CSF等。调节性T细胞在TILs中发挥重要作用，调节性T细胞调节其他T细胞的活化，维持对自身抗原的免疫耐受。CTLs/NK和调节性T细胞之间的不平衡可以解释组织病理学出现的不同结果。

调节性T细胞是免疫性T细胞的亚型，与肿瘤诱导产生的免疫抑制有直接关系。调节性T细胞膜表面特征性表达CD4和CD25，此外还表达FoxP3（叉头蛋白3-T细胞转录因子），对CD4和CD25的发生和功能起关键性作用。

调节性T细胞通过直接细胞间接触，抑制肿瘤特异性T细胞抗肿瘤的功能。IL-10、TGF-β等细胞因子和细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4（CTLA-4）等膜抗原与免疫抑制机制有着复杂的关系。调节性T细胞堆积于肿瘤位点并直接抑制细胞毒性T淋巴细胞对肿瘤的杀伤。在某些肿瘤中，转移淋巴结和外周血中的高水平调节性T细胞与预后不良关系密切。事实上，清除CD4+、CD25+、FoxP3T细胞有助于增强机体抗肿瘤免疫功能，能够有效í6_§?L_?í6_诱导机体对肿瘤的免疫排斥。然而，调节性T细胞在肿瘤中所起的最终作用仍没有完全明确，有待于进一步的研究。

宿主免疫细胞和某些肿瘤之间的效应关系已经被临床观察和预后评估所证实。例如，众所周知非霍杰金淋巴瘤（NHL）的发病率与先天性或获得性免疫缺陷疾病有高度的相关性。霍杰金病比非霍杰金淋巴瘤有更好的预后，这可能与前者有强烈的炎性细胞浸润，主要是淋巴细胞、嗜酸性粒细胞、浆细胞、R-S细胞等有关。近年来，有研究人员报告了HLAⅡ类抗原在R-S细胞膜上的缺失可以作为预后不良的一个独立判断因素。

另一个病理学和临床特征相互矛盾的疾病发生在乳腺髓样癌，其预后要好于乳腺侵袭性导管癌。但是乳腺髓样癌的组织病理学特征是高度未分化和高有丝分裂指数，这些都是传统上被认为是侵袭性肿瘤的固有特征。但另一方面，乳腺髓样癌又表现出强烈的淋巴细胞浸润，主要是由CD8+、CD4+T淋巴细胞和浆细胞组成，正是由于这些炎性细胞浸润导致了较好的预后。活化的粒酶B+T细胞和浆细胞存在于乳腺髓样癌凋亡细胞的周围就有利证明了关于在某些肿瘤类型中特定的细胞凋亡路径成为免疫原性的理论。

2化学疗法诱导产生的肿瘤免疫应答细胞的死亡有两种不同的机理。程序性死亡又称凋亡是一个系统过程，通过活化和细胞膜磷脂酰丝氨酸外翻等使细胞破裂分解。这个可控的过程传统上认为是无免疫效应和无炎症存在的。另一方面，非凋亡死亡以炎症和免疫系统活化为特征。其过程杂乱无序，破坏的细胞释放出的尿酸是炎症性过程和免疫系统活化的重要介质，是刺激树突状细胞活化（DCs）的危险信号。化学疗法引起的死亡过去认为是无免疫炎症参与的一种凋亡介导的过程，但是有新的证据表明根据化学试剂使用的不同，他有自己特定的机理。例如，吉西他滨和蒽环类抗生素已被证明是一种强烈的免疫系统活化介质，开创了肿瘤治疗的新范例。

有趣的是，化学疗法引起的免疫系统活化通常会被其副作用所掩盖。例如会导致淋巴细胞减少症不利于免疫应答。

有临床前研究支持化学疗法可介导免疫系统兴奋。联合免疫疗法在鼠实体肿瘤模型中可发生80%的肿瘤收缩率。此外，研究人员还发现了一例在鼠结肠癌模型中由多柔比星介导引起的caspase依赖的细胞凋亡。应用多柔比星可通过DCs检测到强烈的免疫应答，但是反应类型与丝裂霉素C等抗肿瘤药有所不同。对多柔比星和吉西他滨等对免疫系统有选择的激活的解释，可能是因为Ⅰ类MHC递呈肿瘤抗原的释放和吞噬，导致CD8+T淋巴细胞的大量扩增和TILs数量增加。促进凋亡细胞抗原递呈给APCs的机理已被有所报道。例如，由蒽环类抗生素介导的胞浆内钙网织蛋白异位到细胞表面。蒽环类抗生素和吉西他滨等抗肿瘤药物支持交叉递呈理论。这类药物允许肿瘤抗原通过MHCⅠ类途径被递呈给APCs，并严格限制进入Ⅱ类途径。肿瘤抗原被递呈给CD4和CD8+T细胞随后被识别并破坏剩余肿瘤细胞。众所周知，某些肿瘤细胞产物也可以抑制抗肿瘤免疫应答。这些免疫抑制分子包括IL-10、TGF-β等。TGF-β在许多肿瘤中可被大量分泌并抑制增殖，是淋巴细胞和巨噬细胞的效应因子。多种细胞因子可以下调化学疗法作用的效果。

局部早期乳腺癌非常有利于临床研究、病理学研究和肿瘤内分子相互作用的研究，因为辨别前后的基因型和表型非常容易。研究人员发现经紫杉醇治疗之后可出现TILs频率的改变。更重要的是反应强度与TIL密度相关，暗示紫杉醇诱导的凋亡是一种通过DC细胞活化的强有力的免疫原性刺激。这一过程通过CM-CSF效应可被放大。

黑色素瘤也是和宿主免疫系统关系密切的一个模型。研究人员还发现26%的病人免疫系统加强后，病情得到了改善。此项研究挑选了200个符合Kirkwood诊断标准的病人辅以干扰素治疗。自身抗体阳性的病人其复发-缓解率（RFS）达不到自身抗体阴性病人的均值（16个月）的持续缓解。其结论是自身免疫是一个独立的评价RFS和OS的预后指标。这一结果也在用抗CTLA-4治疗的病人中得到证实。

3CTLA-4无力与免疫耐受免疫系统是一个双向调节的网络，可避免过度兴奋导致的细胞自我损害———自身免疫。控制的一个重要环节是HLA抗原多肽复合物能被白细胞受体识别。这一过程最终导致T细胞活化和细胞凋亡。这是一个复杂的多个配体参与的相互作用过程。其中CD40L分子表达于活化的T细胞表面。此分子在T细胞介导产生B细胞性抗体和APCs的活化中起关键性作用。本质上是起着细胞免疫活化功能。

CD40L和他的受体CD40（由淋巴细胞和APCs表达产生）相互作用通过CD80和CD86刺激增量上涨。CD80和CD86属于B7家族的两种表面蛋白，与CD28受体结合共同刺激作用于T细胞。作为一种防止自我损害的保护装置，CD80和CD86与CTLA-4的相互作用导致免疫耐受和免疫无力。T细胞发生活化2-3天后，体内细胞膜发生免疫接触导致CTLA-4的产生和动员。在T细胞膜上，CTLA-4可以与CD80或CD86共刺激分子中的任一个发生结合。CTLA-4的表达使活性T细胞变成无活性T细胞。T细胞活性的改变是因为与CD28相比较,CTLA-4有更高价的亲和力。活化T细胞与无能T细胞的比例紧密依赖于CD28与CTLA-4的表达比例。CD80和CD86可以优先结合于CTLA-4，导致释放IL-2并继发T细胞活化。CTLA-4延迟表达有助于T细胞的活化，有助于提高和增强免疫应答的抗肿瘤疗效[41]。两种人工单克隆抗体已经在研制当中，其机理为CTLA-4的阻滞剂，可以避免CTLA-4与CD80或CD86的结合。Ⅰ期至Ⅲ期临床实验都显示出一定的安全性和有效性，但是最后的结论仍在研究当中。

4GM-CSF：抗肿瘤抗菌素的免疫助推器辅助刺激因子是启动T细胞抗肿瘤应答必需的。肿瘤特异性T细胞应答诱导通常都由DCs表达的辅助刺激因子和Ⅱ类分子交叉启动。GM-CSF分子起刺激粒细胞、巨噬细胞等相关细胞的增强和分化作用，形成单抗/巨噬细胞或DCs等，也充当延长TIL的诱导物，增强免疫系统抗肿瘤活性[42]。当前，GM-CSF仅在美国可以得到，作为化学疗法导致的严重贫血的辅助治疗。然而，GM-CSF作为免疫系统助推器已经在治疗某些实体肿瘤方面进行了一些临床试验。

一项由Spitler等的研究支持GM-CSF作为辅助疗法在Ⅲ期临床试验中的作用。Correale等设计了在早期结肠癌患者中用化学疗法再联合IL-2和GM-CSF免疫疗法实验。结果显示72.2%的病人其病情有所好转。某人在1999年《TheOncologist》上发表对乳腺癌研究的结果也显示出同样的观点。GM-CSF可促进目堩6_L_堩6标免疫环境的增强，有利于抗原有效的递呈给APCs，使CD8T细胞更好的活化以抑制肿瘤细胞。GM-CSF的另一个作用是可以增强转导入疫苗的基因表达出肿瘤疫苗的功效[46]。

近来，有研究人员公布了美罗华联合GM-CSF的免疫复合疗法在复发性滤泡性淋巴瘤病人中的结果。结果显示与单一用美罗华相比其应答率高很多（39%比6%）。免疫复合疗法可使众多的免疫细胞活化，尤其是粒细胞和单核细胞。其他与免疫系统相关并得到较好治疗效果的治疗策略如通过大剂量菌落刺激因子在乳腺癌、淋巴瘤和肺癌等肿瘤上的应用。这可能解释为提升细胞因子的作用可以改变和增强肿瘤细胞凋亡和肿瘤抗原的释放。

肿瘤抗原特异性单克隆抗体（mAbs）最终将在实体肿瘤治疗中得到应用。当前，超过100种mAbs处在研究当中，某些已经取得关键性进展。此外，抗肿瘤抗体引起的免疫效应机理和特异性细胞内通路钝化诱导的凋亡、通过补体系统的活化、调理作用、吞噬作用最终消灭肿瘤。近来，已经有众多研究在关注化学和免疫疗法的同源的抗肿瘤活性物质。有趣的是，当mAbs联合化学疗法使用可以显著提高疗效，这可由T细胞激活、Apc启动等证据所证实。

5结束语总而言之，随着几十年来对肿瘤相关性免疫方面的深入研究，仍有许多问题没有解决，面临着很大的挑战。几乎各种类型的肿瘤都有一系列的数据支持宿主免疫介导抗肿瘤这一理论。各个行业的研究都在试图阐述这一主题。本篇综述认为，即使是在晚期肿瘤病人。免疫系统仍然具有活力，只是由于肿瘤免疫耐受机制使之休眠了。新的免疫疗法就是试图唤醒免疫系统以达到抵抗消灭肿瘤的目的。

参考文献[1]许涛,谢小薰.DNA甲基化对癌睾丸抗原基因表达的调控及其意义[J].亚太传统医药.2012（05）.[2]谢裕安.树突状细胞与细胞因子诱导杀伤细胞治疗肿瘤研究进展[J].中国肿瘤.2005(10).[3]潘竹,朱青青.树突状细胞疫苗在恶性肿瘤免疫治疗中的作用[J].亚太传统医药.2013(01).[4]王竞,石远凯.TLRs在肿瘤免疫治疗中的研究进展[J].癌症进展.2009(01).