王虹伊 陸軍

蘭州軍區(qū)總醫(yī)院腫瘤中心放療病區(qū)（蘭州735000）

免疫系統(tǒng)在調(diào)節(jié)腫瘤生長過程中起重要作用。某些類型的炎癥反應(yīng)可以促進(jìn)腫瘤生長，而腫瘤特異的適應(yīng)性免疫應(yīng)答可以潛在地控制腫瘤生長。惡性腫瘤有逃避免疫系統(tǒng)并且增殖和轉(zhuǎn)移的能力。免疫治療的目標(biāo)是提高組織適應(yīng)性免疫反應(yīng)的特異性和長期記憶，以實(shí)現(xiàn)持久的腫瘤消退和可能的治愈。目前已經(jīng)研究出了很多免疫治療的方法，包括外源性細(xì)胞因子或治療性疫苗的應(yīng)用以增加腫瘤特異性T細(xì)胞的頻率、腫瘤特異性免疫效應(yīng)細(xì)胞的過繼轉(zhuǎn)移，以及最近應(yīng)用各種免疫檢查點(diǎn)抑制劑和共刺激激動劑受體以克服腫瘤誘導(dǎo)的免疫抑制機(jī)制，這些方法因?yàn)橹委熜Ч黠@而取得了成功，使腫瘤免疫治療臨床研究邁上了新的臺階，增加了研究者開發(fā)更有效的免疫治療策略的信心。本文詳細(xì)討論腫瘤免疫治療目前的研究進(jìn)展。

1 腫瘤免疫治療的合理性

長期以來人們一直認(rèn)為，免疫系統(tǒng)和惡性細(xì)胞通常共存于動態(tài)平衡狀態(tài)，并且生長的腫瘤與免疫系統(tǒng)之間的復(fù)雜相互作用可能決定疾病的過程［1］。腫瘤必須發(fā)展其增殖和轉(zhuǎn)移的能力來逃避免疫系統(tǒng)。目前免疫監(jiān)測研究理論表明，免疫系統(tǒng)能夠主動消除異常細(xì)胞，預(yù)防體內(nèi)癌變，而免疫功能受損或抑制的患者卻增加了發(fā)生癌癥的風(fēng)險(xiǎn)［2］。

2 腫瘤免疫治療的目的

腫瘤免疫治療的目的是增強(qiáng)組織適應(yīng)性免疫反應(yīng)的特異性和長期記憶，用以提高或恢復(fù)免疫系統(tǒng)的能力，通過克服腫瘤逃避機(jī)制和抑制免疫反應(yīng)，去檢測和破壞癌細(xì)胞［1］，以實(shí)現(xiàn)持久的腫瘤消退和可能的治愈。適應(yīng)性免疫反應(yīng)的標(biāo)志是特異性和長期記憶，當(dāng)它存在時(shí)可以導(dǎo)致持久的免疫反應(yīng)。

3 免疫治療的策略

3.1 細(xì)胞因子細(xì)胞因子幾十年來一直用作癌癥免疫治療，其具有多種多樣的生物活性，大多數(shù)細(xì)胞因子被認(rèn)為是特定細(xì)胞表面受體的配體，而另一些是轉(zhuǎn)錄因子［3］。細(xì)胞因子一般通過以下兩種機(jī)制之一起作用：通過發(fā)揮直接的抗腫瘤作用或間接增強(qiáng)抗腫瘤免疫應(yīng)答。如腫瘤壞死因子α（TNF-α）和白介素6（IL-6）可以直接影響腫瘤細(xì)胞的生長和存活。IL-2和干擾素α（IFN-α）促進(jìn)T細(xì)胞和自然殺傷（NK）細(xì)胞的生長和活化，而粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（GM-CSF）作用于抗原遞呈細(xì)胞（APC），以增加抗原加工和表達(dá)作為共刺激細(xì)胞因子的產(chǎn)生。如IL-2被美國食品和藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)用于治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤［4］和轉(zhuǎn)移性腎細(xì)胞癌，并且IFN-α被批準(zhǔn)用于治療惡性黑素瘤以及各種類型的白血病和淋巴瘤。

3.2 疫苗接種治療性癌癥疫苗為患者的免疫系統(tǒng)提供腫瘤抗原，但是已有抗原表達(dá)的腫瘤患者存在一定程度的免疫耐受性，因此需要使用各種策略來幫助疫苗通過抗原的選擇和修飾［5］。無論疫苗是否包含整個(gè)腫瘤細(xì)胞、腫瘤抗原或肽形式的抗原，治療性癌癥疫苗已被證明是更具挑戰(zhàn)性的［6］?？鼓[瘤疫苗是利用含有腫瘤特異性抗原或腫瘤相關(guān)抗原和腫瘤細(xì)胞等誘發(fā)患者自身特異性免疫應(yīng)答，克服免疫抑制狀態(tài)來抑制腫瘤生長的主動免疫治療方法［7］。

3.2.1 全細(xì)胞疫苗基于細(xì)胞的疫苗允許宿主產(chǎn)生針對各種腫瘤相關(guān)抗原的免疫應(yīng)答，因此導(dǎo)致更多樣化的免疫應(yīng)答，如果一種抗原對另一種抗原的免疫耐受性更強(qiáng)，這是有益的［8］。比如GVAX，一種基因型腫瘤細(xì)胞疫苗，其中遺傳修飾以表達(dá)GM-CSF的癌細(xì)胞吸引并激活DC。GVAX涉及同種異體細(xì)胞系的免疫，這可能不是產(chǎn)生針對患者腫瘤表達(dá)抗原免疫應(yīng)答的最佳方式。然而，使用改良的自體細(xì)胞在邏輯上更具挑戰(zhàn)性，正在進(jìn)行的研究正在探索這種可能性。還在進(jìn)一步積極地研究腫瘤細(xì)胞基因修飾、腫瘤細(xì)胞與抗原呈遞細(xì)胞的融合，并使用各種免疫佐劑，以提高其打破耐受的能力［3，9］。

3.2.2 用蛋白質(zhì)抗原或肽接種疫苗使用源自腫瘤相關(guān)抗原的完整肽進(jìn)行免疫有可能通過繞過抗原加工來克服免疫耐受性，這樣的肽可以直接結(jié)合到DCs上的主要組織相容性復(fù)合體（major histocompatibility complex，MHC）分子，從而為T細(xì)胞提供了一個(gè)強(qiáng)大的激活信號［10］。雖然肽容易合成并且相對安全，但是用游離肽免疫的初步臨床試驗(yàn)證明了其功效是有限的［11］。肽疫苗可能需要與克服免疫耐受的其他方法結(jié)合使用，超過傳統(tǒng)免疫佐劑的使用。

3.2.3 用抗原脈沖DCs接種疫苗DCs是免疫應(yīng)答關(guān)鍵的發(fā)起者和監(jiān)管者，表達(dá)許多模式識別受體，包括凝集素、Toll樣受體（TLR）等，通過它們可以感測微生物和組織損傷（癌癥）。DC疫苗可以通過各種策略被用作抗癌治療劑，如體內(nèi)DCs捕獲的非靶向肽/蛋白質(zhì)和基于核酸的疫苗；由直接與抗DC抗體偶聯(lián)的抗原組成的疫苗；或由負(fù)荷腫瘤抗原離體產(chǎn)生的DC組成的疫苗［5］。DC也參與復(fù)雜的疫苗制劑如GVAX［12］。事實(shí)上，晚期黑色素瘤患者治療證實(shí)，通過用裝載患者特異性肽的DCs接種，來增強(qiáng)天然存在的新抗原特異性免疫力［5］。另一個(gè)概念是基于在標(biāo)準(zhǔn)CTX/RT或溶瘤病毒（即優(yōu)先感染和殺死癌細(xì)胞的病毒）釋放抗原的內(nèi)源性接種。然而這需要有效的抗原呈遞來產(chǎn)生治療性T細(xì)胞免疫［12］。臨床實(shí)驗(yàn)證明通過用裝載患者特異性肽的DCs接種，可以增強(qiáng)天然存在的新抗原特異性免疫力。

3.3 免疫效應(yīng)器的過繼轉(zhuǎn)移（adoptive transfer）過繼轉(zhuǎn)移作為免疫治療策略的潛在優(yōu)點(diǎn)是免疫應(yīng)答器（如抗體和T細(xì)胞）可以大量離體產(chǎn)生，避免了體內(nèi)抗原呈遞和免疫效應(yīng)物增殖的需要。

3.3.1 腫瘤特異性單克隆抗體單克隆抗體（mAb）代表著成功的癌癥治療方案。針對人類表皮生長因子受體2的HER2（曲妥珠單抗），CD20（利妥昔單抗）和血管內(nèi)皮生長因子VEGF（貝伐珠單抗）均取得較好療效，其他多種mAb已獲FDA批準(zhǔn)用于治療各種實(shí)體瘤和血液惡性腫瘤［13］。除了修飾腫瘤細(xì)胞信號級聯(lián)或腫瘤-基質(zhì)相互作用之外，mAb還可以通過抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性，吞噬作用和補(bǔ)體依賴性細(xì)胞毒性介導(dǎo)抗腫瘤活性。mAb誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞裂解可通過DCs產(chǎn)生適應(yīng)性免疫應(yīng)答，增強(qiáng)腫瘤抗原的攝取和交叉呈遞［14］。目前的研究正在探索修改其結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)與免疫效應(yīng)細(xì)胞（包括NK和DCs）的相互作用的方法。

3.3.2 過繼性T細(xì)胞轉(zhuǎn)移（ACT）過繼性T細(xì)胞轉(zhuǎn)移是從腫瘤患者體內(nèi)除去淋巴細(xì)胞，離體擴(kuò)增它們存在的各種生長因子，并且重新輸注到患者體內(nèi)。通過不同技術(shù)手段，使T細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生特異性的識別、結(jié)合和殺傷作用［15］。為了增強(qiáng)T細(xì)胞活化，一般采用和IL-2共同輸注。最近，工程化表達(dá)嵌合抗原受體（CAR）的T細(xì)胞過繼轉(zhuǎn)移治療取得巨大成功。美國FDA最近授予CAR-T療法“突破性療法”稱號。CAR是由與T細(xì)胞受體（TCR）信號結(jié)構(gòu)域融合的抗體衍生的互補(bǔ)決定區(qū)（CDR）組成的嵌合單鏈構(gòu)建體。CAR基因轉(zhuǎn)移到自體T細(xì)胞，使T細(xì)胞在與其抗原接觸時(shí)在體內(nèi)被激活和增殖，導(dǎo)致腫瘤負(fù)荷和免疫記憶的發(fā)展朝向該特定靶抗原裂解［14］。CAR治療與由大量活化的T細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子風(fēng)暴毒性顯著相關(guān)，目標(biāo)抗原表達(dá)的喪失可導(dǎo)致抗性的發(fā)展。CAR的另一個(gè)挑戰(zhàn)是可以靶向表達(dá)甚至低濃度靶抗原的正常細(xì)胞。目前研究者正致力于開發(fā)基于ACT的非血液腫瘤免疫治療方法［16］。

3.4 免疫調(diào)節(jié)治療目前鑒定了很多腫瘤微環(huán)境中有助于局部免疫抑制的細(xì)胞群體。骨髓源性抑制細(xì)胞（MDSCs）對T細(xì)胞具有深遠(yuǎn)的抑制作用。MDSC還可以激活調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Tregs），并通過多種機(jī)制抑制效應(yīng)T細(xì)胞的功能［17］。在腫瘤部位或外周血中存在MDSCs和Treg已被證明與幾種類型的癌癥中的不良預(yù)后相關(guān)。由腫瘤生成的其他物質(zhì)，包括IL-10和VEGF，可阻斷骨髓DC的分化，并導(dǎo)致未成熟DCs的累積，使T細(xì)胞無應(yīng)答［18］。

3.4.1 增強(qiáng)T細(xì)胞活化目前已經(jīng)研究了包括IL-2、IL-7、IL-12和IL-15作為單一藥劑或組合疫苗方法。雖然它們各自具有復(fù)雜的作用，但通常是以刺激T細(xì)胞的活化為主。免疫原性T細(xì)胞活化也取決于接受來自DCs的共刺激信號，其將導(dǎo)致T細(xì)胞活化和增殖。臨床評估能夠傳遞共刺激信號的 mAb包括 CD40、OX40（CD134）、4-1BB（CD137）和GITR（CD357）［19］。最近研究表明，在頭頸部鱗癌發(fā)展驅(qū)動的免疫逃避中，T輔助細(xì)胞和T調(diào)節(jié)細(xì)胞發(fā)揮了重要作用［20］。

3.4.2 免疫檢查點(diǎn)封鎖（immune checking point blocked，ICB）免疫檢查點(diǎn)嚴(yán)格調(diào)節(jié)T細(xì)胞反應(yīng)的程度，對避免自身免疫是至關(guān)重要的。ICB可以通過消除阻斷T細(xì)胞功能的負(fù)面信號來釋放天然存在的T細(xì)胞的功能［21］。在檢查點(diǎn)調(diào)節(jié)中起重要作用的分子包括T細(xì)胞表面分子細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞抗原4（CTLA-4），程序性死亡-1（PD-1），T細(xì)胞免疫球蛋白和含粘蛋白結(jié)構(gòu)域的蛋白3（Tim-3）以及淋巴細(xì)胞活化基因-3（LAG-3）。它們具有仔細(xì)調(diào)控CTL擴(kuò)增和功能，以保持感染之間微妙的平衡，消除感染細(xì)胞，保護(hù)組織穩(wěn)態(tài)和預(yù)防自身免疫攻擊［22］。最近開發(fā)的PD1通路抑制劑對某些腫瘤治療具有革命性的作用［23］。CTLA-4阻滯劑治療惡性黑色素瘤患者的全部外顯子序列顯示了突變負(fù)荷與臨床療效程度之間的關(guān)系［24］，然而在其他黑素瘤組中，復(fù)發(fā)性新抗原肽序列高于沒有發(fā)現(xiàn)預(yù)測應(yīng)答者群體［25］。由于T細(xì)胞未被消除或耐受，所以它們可被免疫系統(tǒng)識別為與病毒抗原或器官移植類似的外來抗原。這些概念早已提出，但最近才被驗(yàn)證［26］，這得益于大規(guī)模的并行測序。

3.4.3 原位免疫一個(gè)多世紀(jì)前，William Coley博士注射了一些TLR激動劑進(jìn)入腫瘤并觀察全身抗腫瘤反應(yīng)［27］。同樣，放射治療可以產(chǎn)生能夠消除輻射領(lǐng)域以外的部位的遠(yuǎn)處疾病的免疫應(yīng)答（腹腔作用）［28］。聯(lián)合治療來改變腫瘤微環(huán)境中的各個(gè)方面以確保原位免疫有效是很有必要的。理想的方法是包括誘導(dǎo)免疫原性腫瘤細(xì)胞死亡，增強(qiáng)抗原攝取和呈遞，促進(jìn)T細(xì)胞活化并維持T細(xì)胞應(yīng)答的療法［29］。

4 免疫治療未來的方法

幾十年來，由于人們對免疫系統(tǒng)的認(rèn)識不足以及癌癥疫苗令人失望的臨床試驗(yàn)，導(dǎo)致一些腫瘤學(xué)家和癌癥研究人員將腫瘤免疫治療視為“失敗的假設(shè)”。但是現(xiàn)在沒有人會去爭辯癌癥的靶向治療，mAb的臨床價(jià)值也是不可否認(rèn)的。ICB和mAb不直接靶向癌癥，而是改變免疫應(yīng)答，同樣具有明確的臨床療效。CAR-T細(xì)胞療法在選擇性癌癥類型中非常有效，并且將在癌癥免疫治療中發(fā)揮重要作用。隨著腫瘤免疫學(xué)基本原理的完善，我們清楚地認(rèn)識到，治愈癌癥可能不是一個(gè)短時(shí)期能夠完成的目標(biāo)。未來的免疫治療將基于旨在增強(qiáng)和調(diào)節(jié)抗癌免疫力的干預(yù)措施，周期免疫反應(yīng)的質(zhì)量是治療成功的關(guān)鍵因素。由于腫瘤和炎癥密切相關(guān)，最終所有患者將直接或通過針對炎癥的干預(yù)治療。哪個(gè)疫苗平臺在啟動和增強(qiáng)患者的T細(xì)胞方面最有效也是下一個(gè)研究的前沿。

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