姚冰清 綜述 張俊萍審校
目前,以利用人類(lèi)自身免疫系統(tǒng)治療癌癥的腫瘤免疫療法已成為繼手術(shù)、化療、放療之后的第四種治療模式。隨著對(duì)樹(shù)突狀細(xì)胞(dendritic cells,DCs)的生物學(xué)知識(shí)及其參與免疫反應(yīng)機(jī)制的不斷深入研究,極大地促進(jìn)了DCs疫苗的發(fā)展,并推動(dòng)其作為癌癥潛在的治療策略[1]。自上世紀(jì)90年代以來(lái),DCs作為抗腫瘤疫苗應(yīng)用于多種癌癥的治療已20余年[2],以DCs為基礎(chǔ)的抗腫瘤動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)已在全球范圍廣泛開(kāi)展,尤其在黑色素瘤、前列腺癌、惡性膠質(zhì)瘤和腎癌[3]治療方面取得了較大的研究進(jìn)展。在“Clinical Trials”的官方網(wǎng)站上(截至2015 年 7 月 19 日),以“dendritic cells”和“cancer”為關(guān)鍵詞搜索到的注冊(cè)臨床試驗(yàn)共有465項(xiàng),其中Ⅱ期臨床試驗(yàn)253項(xiàng)、Ⅲ期臨床試驗(yàn)14項(xiàng)。2010年P(guān)rovenge的上市為DCs疫苗奠定了新的里程碑,但有研究者[4]衡量其經(jīng)濟(jì)效益,認(rèn)為從改善無(wú)進(jìn)展生存期(progression-free survival,PFS)和減小腫瘤體積方面,普羅文奇的臨床獲益與經(jīng)濟(jì)成本比并不高。因此尋找新的優(yōu)化策略,是發(fā)展新一代DCs疫苗和提高臨床療效的關(guān)鍵。
DCs抗腫瘤作用的關(guān)鍵在于將腫瘤抗原提呈給T細(xì)胞,但由于腫瘤抗原的隱蔽性,機(jī)體往往不能有效地識(shí)別、吞噬腫瘤抗原。因此促進(jìn)DCs對(duì)腫瘤抗原的識(shí)別與處理是提高抗腫瘤免疫反應(yīng)的途徑之一。在體外修飾DCs的策略中,常用的方法有全腫瘤細(xì)胞抗原與DCs共培養(yǎng)、腫瘤細(xì)胞與DCs融合、合成的腫瘤抗原肽致敏DCs和腫瘤相關(guān)基因修飾DCs等。Fadul等[5]將自體腫瘤裂解物負(fù)載DCs,用于治療放化療后的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者,相比僅接受放化療者總生存期從14.6個(gè)月延長(zhǎng)到28個(gè)月,中位PFS為9.5個(gè)月。Dillman等[6]利用照射后的腫瘤干細(xì)胞負(fù)載DCs治療晚期轉(zhuǎn)移性黑色素瘤,Ⅱ期臨床研究結(jié)果與腫瘤疫苗相比,DCs疫苗2年生存率由31%延長(zhǎng)到72%,具有明顯的生存獲益,中位OS也由22個(gè)月延長(zhǎng)到60個(gè)月[7]。隨后的Ⅲ期臨床試驗(yàn)也在開(kāi)展中。DCVax是Northwest Biotherapeutics公司開(kāi)發(fā)的基于DCs的個(gè)體化癌癥疫苗,用于治療多種惡性腫瘤,包括轉(zhuǎn)移性去勢(shì)抵抗性前列腺癌、非小細(xì)胞肺癌、腎癌和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤。目前開(kāi)展Ⅲ期臨床試驗(yàn)[8]的有DCVax?-Prostate及DCVax?-L,分別治療前列腺癌及膠質(zhì)母細(xì)胞瘤等惡性神經(jīng)膠質(zhì)瘤。DCVax?-L的早期臨床試驗(yàn)結(jié)果表明可增加總生存期,且毒副反應(yīng)較小。
對(duì)DCs進(jìn)行基因修飾也是常用治療策略之一。將編碼激活T細(xì)胞所需的共刺激分子的基因,或促進(jìn)DCs成熟和遷移的細(xì)胞因子等基因轉(zhuǎn)染DCs,可增強(qiáng)DCs的功效,充分發(fā)揮其抗腫瘤免疫作用。例如CD83、OX40(CD134)、4-1BBL(CD137L)等。另外,DCs也可被編碼促炎性細(xì)胞因子的mRNA修飾,例如IL-12、IL-18,使其具有更強(qiáng)的刺激功能[9]。Bonehill等[10]將活化 TLR4、CD40L及CD70的編碼mRNA組合,稱(chēng)為T(mén)riMix,將其電轉(zhuǎn)染入DCs,可使DCs產(chǎn)生更強(qiáng)的刺激能力,更重要的是TriMix-DCs具有抑制調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell,Treg)活化的能力。在Ⅰb期的臨床研究[11]中,將TriMix-DCs用于治療晚期惡性黑色素瘤患者,客觀反應(yīng)率達(dá)27%。AGS-003是通過(guò)電轉(zhuǎn)染途徑,將編碼腫瘤抗原的mRNA轉(zhuǎn)染到患者單核細(xì)胞來(lái)源的DCs中,激發(fā)腫瘤特異性的細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞,與舒尼替尼聯(lián)合治療轉(zhuǎn)移性腎透明細(xì)胞癌[12]。在公布的Ⅱ期臨床試驗(yàn)中,有21例入組患者,臨床獲益為62%,客觀緩解率為43%,中位總生存期為30.2個(gè)月,且耐受性良好。目前對(duì)比AGS-003聯(lián)合舒尼替尼與舒尼替尼單藥治療轉(zhuǎn)移性腎癌的Ⅲ期臨床試驗(yàn)正在開(kāi)展中。
利用不同DC亞型的獨(dú)特能力,誘導(dǎo)特異性免疫反應(yīng)與克服腫瘤介導(dǎo)的免疫抑制和免疫調(diào)節(jié)相聯(lián)合,是發(fā)展新一代DC疫苗的可用策略[13]。2013年報(bào)道了首個(gè)關(guān)于pDCs的臨床試驗(yàn)[14],在轉(zhuǎn)移性黑色素瘤患者淋巴結(jié)內(nèi)接種多肽脈沖刺激的pDCs疫苗,可誘導(dǎo)T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。與對(duì)照組相比,pDCs組PFS由2.1個(gè)月延長(zhǎng)到4個(gè)月,中位生存期由7.6個(gè)月提高到22個(gè)月。
在體外,DCs的處理需經(jīng)過(guò)分離、培養(yǎng)和致敏等多項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)流程,且制備的DCs疫苗需回輸患者體內(nèi),因此對(duì)體外DCs處理的技術(shù)性及安全性要求很高。相對(duì)于體外DCs修飾策略,體內(nèi)DCs增效策略更安全、更簡(jiǎn)便,且成本相對(duì)較低。DEC-205(CD205)是DCs表面的模式識(shí)別受體,屬于C型凝集素超家族,能夠特異性地結(jié)合抗原分子,經(jīng)內(nèi)吞處理后提呈到DCs表面。利用抗DEC-205單克隆抗體作為靶向性載體與腫瘤抗原結(jié)合,能夠有效增強(qiáng)DCs的抗原攝取能力,從而誘導(dǎo)特異性腫瘤免疫反應(yīng)。目前,NY-ESO-1已廣泛應(yīng)用于腫瘤免疫治療,可誘導(dǎo)產(chǎn)生特異性T細(xì)胞免疫應(yīng)答[15]。Dhodapkar等[16]將 NY-ESO-1與 DEC-205配體結(jié)合,制成NY-ESO-1-DEC-205(CDX 1401)靶向DCs治療45例難治性晚期惡性腫瘤患者,結(jié)果產(chǎn)生了強(qiáng)效的抗NY-ESO-1免疫反應(yīng)。其中13例患者病情穩(wěn)定,中位持續(xù)時(shí)間為6.7個(gè)月(2.4~13.4個(gè)月),其中有2例患者觀察到腫瘤消退。此外,類(lèi)似以DCs表面受體作為靶點(diǎn)的還有樹(shù)突狀細(xì)胞特異性地結(jié)合細(xì)胞間黏附分子3的非整合素(DCsspecificintercellular adhesion molecule3-grabbing nonintegrin,DCs-SIGN,CD209)、甘露糖受體(mannose receptor,MR)等。Odegard等[17]制備了一種新的整合缺陷型慢病毒載體,稱(chēng)之為ID-VP02,利用靶向DCs表面的C型凝集素DCs-SIGN,在體內(nèi)特異性地遞送抗原核酸給DCs。目前已在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中證實(shí),皮下注射ID-VP02可在注射部位及引流淋巴結(jié)中觀察到轉(zhuǎn)基因的表達(dá)。單次IDVP02免疫后可誘導(dǎo)高水平抗原特異性的具有多重效應(yīng)及記憶性的CD8+T細(xì)胞反應(yīng)。更重要的是,ID-VP02能充分誘導(dǎo)針對(duì)CT26結(jié)腸癌細(xì)胞內(nèi)源性抗原的細(xì)胞毒作用,具有預(yù)防性和治療性抗腫瘤效果。目前I期臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中。
這種具有靶向性的疫苗相對(duì)于傳統(tǒng)疫苗而言,可明顯降低所需的疫苗量,更直接地利用DCs的功能,并且能夠更精準(zhǔn)地掌控隨后的免疫反應(yīng)[18]。更重要的是,在體內(nèi)靶向DCs策略可批量生產(chǎn)疫苗,而體外利用抗原等負(fù)載DC的方法需要為每一個(gè)個(gè)體進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外,體內(nèi)靶向自然狀態(tài)下的DCs相比體外人工誘導(dǎo)的DCs功能更為強(qiáng)大[19]。但在應(yīng)用體內(nèi)靶向DCs策略時(shí),有幾個(gè)問(wèn)題值得關(guān)注:⑴如何避免試劑分解,使機(jī)體產(chǎn)生更加持久有效的特異性抗腫瘤免疫應(yīng)答;⑵DCs具有多種子集,靶向不同DCs子集可能產(chǎn)生不同的免疫反應(yīng)類(lèi)型;⑶對(duì)于某些腫瘤患者,體內(nèi)DCs處于功能抑制狀態(tài),無(wú)法有效地發(fā)揮其作用;⑷這些分子在某些非DCs抗原提呈細(xì)胞(單核細(xì)胞、B細(xì)胞)上表達(dá),可能會(huì)減弱靶抗原的提呈效率[20]。
抗腫瘤治療的療效主要取決于四個(gè)關(guān)鍵因素:誘導(dǎo)出的CD8+腫瘤特異性效應(yīng)T細(xì)胞(tumour-specific effector T cells,Teff)、CD4+Th 細(xì)胞的質(zhì)量、消除和(或)非激活Treg細(xì)胞、消除抑制性腫瘤微環(huán)境[21]。合理的疫苗設(shè)計(jì)和更好地理解宿主與腫瘤間的相互作用,需要克服機(jī)體全身和局部免疫耐受,產(chǎn)生有效的抗腫瘤免疫反應(yīng)[22]。Lu等[23]研究發(fā)現(xiàn),在 DCs分化期間抑制 p38 絲裂原蛋白活化激酶,可使DCs有效激活Teff,抑制Treg的轉(zhuǎn)化并降低Treg對(duì)Teff的抑制作用。Ahn等[24]利用小干擾 RNA(small interfering RNA,siRNA)阻斷 DCs內(nèi)源性免疫抑制分子受體的表達(dá),觀察到靶向DCs IL-10受體α的siRNA可誘導(dǎo)出強(qiáng)效的抗原特異性CD8+T細(xì)胞免疫的應(yīng)答。在對(duì)多種siRNA篩選后,認(rèn)為靶向IL-10和TGF-β是最佳的組合。有證據(jù)表明,以DCs為基礎(chǔ)的疫苗聯(lián)合免疫檢測(cè)點(diǎn)封閉是可進(jìn)一步探索的優(yōu)化策略[25]。DCs通過(guò)提供正性或負(fù)性共刺激分子調(diào)節(jié)T細(xì)胞的功能,其中一個(gè)關(guān)鍵的負(fù)性調(diào)控因素就是DCs表達(dá)的PDL1。通過(guò)mRNA編碼的可溶性細(xì)胞外部分PD-1或PDL1修飾DCs,可提高共刺激分子CD80及細(xì)胞因子的表達(dá),顯著增強(qiáng) T 細(xì)胞的能力[26]。同樣,Pruitt等[27]報(bào)道使用編碼抗CTLA-4單抗的mRNA轉(zhuǎn)染DCs可提高抗腫瘤免疫反應(yīng),顯著提高黑色素瘤荷瘤小鼠的存活率。由于其在臨床前期研究中顯示良好的結(jié)果,因此該法已用于治療黑色素瘤患者的Ⅰ期臨床研究中。
所有基于DCs的抗腫瘤策略的最終目的均是促進(jìn)腫瘤抗原提呈,誘導(dǎo)強(qiáng)有效的T細(xì)胞免疫。目前對(duì)于較為成熟的傳統(tǒng)DCs疫苗抗腫瘤策略,諸多臨床試驗(yàn)均已驗(yàn)證了其療效,但均面臨著與普羅文奇相同的問(wèn)題,即疫苗設(shè)計(jì)均為個(gè)體化,無(wú)法進(jìn)行適用性更廣的批量生產(chǎn)。在尋找新的優(yōu)化DCs疫苗抗腫瘤策略的道路上,利用DCs模式識(shí)別受體及針對(duì)DCs的負(fù)性調(diào)控因素的方法讓我們看到了新的曙光。體內(nèi)靶向DCs的抗原運(yùn)載系統(tǒng)適用性更加廣泛,療效可觀,并且更為復(fù)雜的兼顧多種抗原、促進(jìn)DC成熟等功能的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)正在進(jìn)行中[19]。在腫瘤免疫和耐受的失衡方面,抑制DCs的負(fù)性調(diào)控因素的策略已表現(xiàn)出誘人的前景,期待其從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)向臨床試驗(yàn)的轉(zhuǎn)化。
雖然上述試驗(yàn)取得了令人鼓舞的結(jié)果,但也存在許多亟待解決的問(wèn)題。例如如何達(dá)到腫瘤抗原在DCs中的高效攝取與提呈,以及DCs疫苗制備方法、所需數(shù)量、頻次及方式、使用對(duì)象的選擇、質(zhì)量以及安全性等問(wèn)題。并且免疫治療的延遲效應(yīng)轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)期的臨床效應(yīng)是一個(gè)時(shí)間過(guò)程,以傳統(tǒng)的WHO或RECIST評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)其臨床療效,往往難以充分體現(xiàn)免疫治療的獲益。為此提出的免疫相關(guān)反應(yīng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(immune-related response criteria,irRC),有望更準(zhǔn)確體現(xiàn)其臨床療效。今后,需要進(jìn)一步積累、整理、歸納這些臨床數(shù)據(jù),為后期標(biāo)準(zhǔn)的制訂及臨床應(yīng)用提供依據(jù)。
基于DCs免疫治療的未來(lái)目標(biāo)是結(jié)合一個(gè)或多個(gè)免疫調(diào)節(jié)治療,爭(zhēng)取最理想的抗腫瘤免疫,誘導(dǎo)長(zhǎng)期緩解或治愈癌癥患者。不難想象,隨著DCs在腫瘤免疫中的作用研究不斷深入與DCs培養(yǎng)改進(jìn)技術(shù)的不斷提高,以DCs為基礎(chǔ)的抗腫瘤免疫治療將成為今后具有重要地位的抗腫瘤治療手段之一,為提高腫瘤治愈率、延長(zhǎng)生存期和改善患者生活質(zhì)量方面作出重要貢獻(xiàn)。
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